科技之美 成就新高 ——寫在天津117大廈刷新中國北方第一高度之際

發(fā)布日期：2014-10-13來源：中國電建編輯：宋珍珍

[摘要]

　　中國電建  程超

　　9月17日晚，天津117大廈主塔樓核心筒第84層混凝土澆筑完成，標(biāo)高達(dá)到416.91米，超越415.2米高的天津廣播電視塔，成為中國北方最高建筑物。

　　乘施工電梯至樓頂，天津風(fēng)光盡收眼底。中建三局天津117大廈項(xiàng)目執(zhí)行總經(jīng)理侯玉杰告訴記者，目前，主塔樓正以最快兩天一個結(jié)構(gòu)層的速度攀升，預(yù)計明年主體結(jié)構(gòu)封頂，屆時將以597米的高度成為中國結(jié)構(gòu)第一高樓。

　　11項(xiàng)中國和世界之最

　　117大廈地下4層，地上117層，高597米，總建筑面積84.7萬平方米，是系一幢集甲級辦公、酒店、旅游觀光和精品商業(yè)于一體的特大型超高層摩天大樓。

　　在高聳入云的樓頂，侯玉杰如數(shù)家珍，向記者介紹了該工程自2008年9月10日開工建設(shè)以來，創(chuàng)造的一項(xiàng)項(xiàng)中國之最、世界之最：

　　597米——中國結(jié)構(gòu)第一高樓;

　　120米——國內(nèi)房建領(lǐng)域最長樁基;

　　210噸——國內(nèi)單根最重防屈曲鋼支

　　撐;84.7萬平方米——創(chuàng)摩天大樓建筑面積世界之最;

　　6.5萬方——超高層建筑混凝土底板世界之最;

　　578米——全球最高通道塔;

　　594米——單井道運(yùn)行高度世界之最;

　　3兆帕——超高層建筑水管壓力世界之最;

　　45平方米——超高層巨型柱截面尺寸世界之最;564米——全球最高室內(nèi)游泳池;

　　579米——全球最高觀景平臺。

　　“云梯”送我上青云

　　垂直運(yùn)輸，是超高層摩天大樓施工的一大難題。

　　天津117大廈主塔樓需混凝土19.1萬立方米、鋼筋4萬噸、鋼構(gòu)件14.3萬噸，高峰期施工人員多達(dá)2500余人，垂直運(yùn)輸壓力巨大。尤其是將來塔式起重機(jī)拆除后，大量的建筑材料、施工垃圾和作業(yè)人員都靠“華山一條路”——施工電梯運(yùn)輸，排隊等候動輒一兩個小時。

　　為此，項(xiàng)目在中國內(nèi)地率先研發(fā)通道塔技術(shù)，采取“工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝、整體吊裝”的流水作業(yè)，裝配效率極高，后期拆除也很方便。該通道塔平面尺寸為5米×9米，一面與主樓相連，另外三面附著5部雙籠施工電梯，統(tǒng)一調(diào)度指揮，實(shí)現(xiàn)“人貨分離、分層停靠、分時上下”，極大提高運(yùn)輸效率。

　　坐上通道塔電梯，不到3分鐘時間，記者就來到250多米高空。據(jù)了解，一般中速施工電梯速度每分鐘50米，而通道塔電梯最高速度可達(dá)90米。

　　“空中樓閣”現(xiàn)云端

　　進(jìn)入天津?yàn)I海高新區(qū)津靜公路，記者立刻被117大廈纖細(xì)的身姿所吸引。遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，一座高20米左右的“金剛罩”包裹著大樓核心筒頂部，仿佛一座“空中樓閣”橫亙云端。

　　“117大廈沒有像一般建筑物那樣搭設(shè)腳手架，到了400米以上的高空，工人是如何施工的?”面對記者的疑問，項(xiàng)目部總工程師余地華解釋道，這個“空中樓閣”是由中建三局自主研發(fā)、獲國家發(fā)明技術(shù)二等獎的全國面積最大的核心筒頂升模架系統(tǒng)——“模塊化低位頂升鋼平臺模架系統(tǒng)”，由鋼平臺、掛架系統(tǒng)、液壓支撐系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)組成。這個長35米、寬32米、最大高度21米、重約1100噸的“龐然大物”有4層樓高，可同時進(jìn)行3層核心筒立體施工，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)、無縫對接。該系統(tǒng)將隨主塔樓頂建設(shè)推至597米高空，創(chuàng)“中國北方第一頂”。

　　鋼平臺每平方米最大承重1噸，可放置機(jī)械設(shè)備、建筑材料等，成為一個偌大的“空中堆場”。此外，平臺上還配有液壓系統(tǒng)控制室、設(shè)備房、休息室和衛(wèi)生間，可供施工人員休息使用。

　　掛架系統(tǒng)是工人作業(yè)平臺，采用鍍鋅鋼板網(wǎng)全封閉，杜絕了高空墜落的危險。

　　4個大行程液壓油缸是整個模架頂升的引擎，通過4根鋼立柱撐住整個模架系統(tǒng)，立柱高達(dá)19米，擴(kuò)大了立體施工的樓層數(shù)，破解了超高層核心筒結(jié)構(gòu)快速施工難題。

　　冬季為泵管“穿棉襖”

　　高強(qiáng)度、高耐久、高流態(tài)、高泵送混凝土技術(shù)在117大廈施工中大顯身手，刷新了連續(xù)82個小時澆筑主塔樓底板6.5萬方混凝土的世界房建領(lǐng)域新紀(jì)錄和中國北方地區(qū)混凝土一次泵送至400多米的新高度。

　　北方冬季氣溫低，該工程頂模平臺與地面溫度相差6度左右，因此冬季施工中混凝土超高泵送成為首當(dāng)其沖需要解決的難題。

　　117大廈高597米，要把混凝土“打”到樓頂，確實(shí)要費(fèi)不少心思。泵送過程中，混凝土不能凝固，于是他們想方設(shè)法在混凝土中加入一些“外加劑”。國內(nèi)600米左右的超高層建筑混凝土外加劑均為進(jìn)口，項(xiàng)目反復(fù)試驗(yàn)，自主研發(fā)出一種新型外加劑，既不影響質(zhì)量，又能讓混凝土延緩凝固，打破了國際壟斷，提升了混凝土的綜合性能。

　　在泵管方面，項(xiàng)目對泵管采用低壓電伴熱技術(shù)，及時為泵管補(bǔ)充熱量;為防止熱量散失過快，項(xiàng)目為泵管穿上一層厚厚的“棉襖”，較好解決了混凝土低溫泵送帶來的常見問題。

　　從“二維平面”到“四維管理”

　　在117大廈項(xiàng)目，BIM技術(shù)(即建筑信息模型)得到更加深入的應(yīng)用及發(fā)展。大廈施工中需協(xié)調(diào)處理大量專業(yè)之間的交叉工作，通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了全過程控制圖紙質(zhì)量，重點(diǎn)解決專業(yè)管線綜合碰撞問題，提高了生產(chǎn)效率、施工質(zhì)量。

　　智能碰撞檢測：在117大廈項(xiàng)目BIM信息中心，密密麻麻的設(shè)計線條、一幅幅彩色三維圖，準(zhǔn)確勾勒出大廈的“脈絡(luò)筋骨”。圖中有一些顯眼的“紅色”，這是軟件檢測出的模型存在的一些專業(yè)碰撞點(diǎn)，比如機(jī)電管道與結(jié)構(gòu)鋼梁碰撞等......這在以往的二維圖紙上只能靠人工一一核對辨別，而在117項(xiàng)目BIM信息中心，這些專業(yè)碰撞點(diǎn)均可通過服務(wù)主機(jī)智能檢測出來。

　　三維模型可視交底：117大廈項(xiàng)目核心制冷機(jī)房五大專業(yè)設(shè)備縱橫交錯，共有5層管道，每層管道中有10余根空調(diào)主管，最大的直徑1米，在現(xiàn)場施工中普通二維CAD圖紙很難清晰表達(dá)。項(xiàng)目利用BIM技術(shù)建立三維模型，對管線進(jìn)行優(yōu)化，對勞務(wù)施工班組進(jìn)行形象直觀的三維可視化技術(shù)交底，交底效率大大提高，效果顯著。

　　實(shí)時四維管理：打開項(xiàng)目BIM管理系統(tǒng)，記者看到項(xiàng)目施工全程中的質(zhì)量、技術(shù)等各項(xiàng)參數(shù)和資料，同時項(xiàng)目還將進(jìn)度管理納入BIM管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)四維集成管理。通過三維模型，輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可查看大廈任何一個部位的施工參數(shù)及其當(dāng)前施工進(jìn)度情況。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理，云端存儲，各個專業(yè)系統(tǒng)均將當(dāng)天的施工數(shù)據(jù)上傳至云端，實(shí)時更新，需要查詢隨時提取。

　　遠(yuǎn)程同步驗(yàn)收“火眼金睛”

　　坐在項(xiàng)目質(zhì)量部遠(yuǎn)程驗(yàn)收會議室電腦前輕點(diǎn)鼠標(biāo)，在會議室即可對現(xiàn)場工程質(zhì)量隨時進(jìn)行驗(yàn)收，小至鋼構(gòu)件上的螺栓及焊縫都清晰可見。這是該系統(tǒng)首次在中國北方房建領(lǐng)域使用。

　　超高層摩天大廈質(zhì)量驗(yàn)收點(diǎn)多面廣，尤其是人員上下耗費(fèi)了大量時間。以前驗(yàn)收一上一下至少需要4個小時，現(xiàn)在坐在辦公室就可實(shí)現(xiàn)香港(業(yè)主)、上海(監(jiān)理)、天津(項(xiàng)目)三地遠(yuǎn)程視頻同步驗(yàn)收，整個過程僅需1個小時，節(jié)約了大量時間。

　　項(xiàng)目已經(jīng)建立無線基站，無線信號覆蓋整個頂模系統(tǒng)。目前正在進(jìn)行4G網(wǎng)絡(luò)改造測試，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場所有區(qū)域的信號覆蓋。

　　工地勁吹綠色風(fēng)

　　6月10日，項(xiàng)目順利通過“第三批全國綠色施工示范工程”中期驗(yàn)收，綠色建筑目標(biāo)直指美國LEED金獎。

　　在節(jié)材方面，通過應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行機(jī)電綜合管線設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計，解決了構(gòu)件、管線等碰撞問題，極大提高了工效、節(jié)約了材料。項(xiàng)目還自主研發(fā)了鋼板剪力墻可回收加固螺桿、自動降水控制系統(tǒng)等新技術(shù)，通過科技創(chuàng)新降低材料消耗。

　　在節(jié)能方面，該工程變風(fēng)量空調(diào)達(dá)5000多臺，為國內(nèi)最大的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，可根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷變化或要求參數(shù)的變化，自動調(diào)節(jié)到最適宜人類生活工作的溫度和濕度，溫度偏差僅為1度。照明燈具全部采用LED節(jié)能燈，并對非生產(chǎn)供電采用定時供電。

　　在節(jié)地方面，項(xiàng)目鋼構(gòu)件、風(fēng)管等采用工廠化加工，鋼筋采用現(xiàn)場自動化集中加工，統(tǒng)一配送，不僅提高了加工效率和質(zhì)量，而且有效節(jié)約了現(xiàn)場施工臨時用地。

　　在節(jié)水方面，項(xiàng)目地下降水抽取持續(xù)進(jìn)行，這些地下水沒有被排入市政管網(wǎng)，而是作為現(xiàn)場降塵用水、消防用水和沖洗用水，大大降低了自來水的使用量。

　　筑夢云端，圓夢津門。不久的將來，以天津117大廈為核心的高銀金融中央商務(wù)區(qū)將成為可與香港中環(huán)商務(wù)區(qū)媲美的天津全新商務(wù)區(qū)，更將成為中國京津地區(qū)城市的全新地標(biāo)和天津市的靚麗“名片”。

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