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，標高達到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，天津風光盡收眼底。中建三局天津117大廈項目執行總經理侯玉杰告訴記者，目前，主塔樓正以最快兩天一個結構層的速度攀升，預計明年主體結構封頂，屆時將以597米的高度成為中國結構第一高樓。

　　11項中國和世界之最

　　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，侯玉杰如數家珍，向記者介紹了該工程自2008年9月10日開工建設以來，創造的一項項中國之最、世界之最：

　　597米——中國結構第一高樓;

　　120米——國內房建領域最長樁基;

　　210噸——國內單根最重防屈曲鋼支

　　撐;84.7萬平方米——創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——全球最高室內游泳池;

　　579米——全球最高觀景平臺。

　　“云梯”送我上青云

　　垂直運輸，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、鋼構件14.3萬噸，高峰期施工人員多達2500余人，垂直運輸壓力巨大。尤其是將來塔式起重機拆除后，大量的建筑材料、施工垃圾和作業人員都靠“華山一條路”——施工電梯運輸，排隊等候動輒一兩個小時。

　　為此，項目在中國內地率先研發通道塔技術，采取“工廠預制、現場拼裝、整體吊裝”的流水作業，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，統一調度指揮，實現“人貨分離、分層停靠、分時上下”，極大提高運輸效率。

　　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90米。

　　“空中樓閣”現云端

　　進入天津濱海高新區津靜公路，記者立刻被117大廈纖細的身姿所吸引。遠遠望去，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、獲國家發明技術二等獎的全國面積最大的核心筒頂升模架系統——“模塊化低位頂升鋼平臺模架系統”，由鋼平臺、掛架系統、液壓支撐系統、模板系統、防護系統、安全監測系統組成。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，可同時進行3層核心筒立體施工，實現流水作業、無縫對接。該系統將隨主塔樓頂建設推至597米高空，創“中國北方第一頂”。

　　鋼平臺每平方米最大承重1噸，可放置機械設備、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控制室、設備房、休息室和衛生間，可供施工人員休息使用。

　　掛架系統是工人作業平臺，采用鍍鋅鋼板網全封閉，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，立柱高達19米，擴大了立體施工的樓層數，破解了超高層核心筒結構快速施工難題。

　　冬季為泵管“穿棉襖”

　　高強度、高耐久、高流態、高泵送混凝土技術在117大廈施工中大顯身手，刷新了連續82個小時澆筑主塔樓底板6.5萬方混凝土的世界房建領域新紀錄和中國北方地區混凝土一次泵送至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，確實要費不少心思。泵送過程中，混凝土不能凝固，于是他們想方設法在混凝土中加入一些“外加劑”。國內600米左右的超高層建筑混凝土外加劑均為進口，項目反復試驗，自主研發出一種新型外加劑，既不影響質量，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，項目對泵管采用低壓電伴熱技術，及時為泵管補充熱量;為防止熱量散失過快，項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大廈項目，BIM技術(即建筑信息模型)得到更加深入的應用及發展。大廈施工中需協調處理大量專業之間的交叉工作，通過BIM技術的應用，實現了全過程控制圖紙質量，重點解決專業管線綜合碰撞問題，提高了生產效率、施工質量。

　　智能碰撞檢測：在117大廈項目BIM信息中心，密密麻麻的設計線條、一幅幅彩色三維圖，準確勾勒出大廈的“脈絡筋骨”。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碰撞點，比如機電管道與結構鋼梁碰撞等......這在以往的二維圖紙上只能靠人工一一核對辨別，而在117項目BIM信息中心，這些專業碰撞點均可通過服務主機智能檢測出來。

　　三維模型可視交底：117大廈項目核心制冷機房五大專業設備縱橫交錯，共有5層管道，每層管道中有10余根空調主管，最大的直徑1米，在現場施工中普通二維CAD圖紙很難清晰表達。項目利用BIM技術建立三維模型，對管線進行優化，對勞務施工班組進行形象直觀的三維可視化技術交底，交底效率大大提高，效果顯著。

　　實時四維管理：打開項目BIM管理系統，記者看到項目施工全程中的質量、技術等各項參數和資料，同時項目還將進度管理納入BIM管理系統，實現四維集成管理。通過三維模型，輕點鼠標即可查看大廈任何一個部位的施工參數及其當前施工進度情況。該系統實現權限管理，云端存儲，各個專業系統均將當天的施工數據上傳至云端，實時更新，需要查詢隨時提取。

　　遠程同步驗收“火眼金睛”

　　坐在項目質量部遠程驗收會議室電腦前輕點鼠標，在會議室即可對現場工程質量隨時進行驗收，小至鋼構件上的螺栓及焊縫都清晰可見。這是該系統首次在中國北方房建領域使用。

　　超高層摩天大廈質量驗收點多面廣，尤其是人員上下耗費了大量時間。以前驗收一上一下至少需要4個小時，現在坐在辦公室就可實現香港(業主)、上海(監理)、天津(項目)三地遠程視頻同步驗收，整個過程僅需1個小時，節約了大量時間。

　　項目已經建立無線基站，無線信號覆蓋整個頂模系統。目前正在進行4G網絡改造測試，以實現對現場所有區域的信號覆蓋。

　　工地勁吹綠色風

　　6月10日，項目順利通過“第三批全國綠色施工示范工程”中期驗收，綠色建筑目標直指美國LEED金獎。

　　在節材方面，通過應用BIM技術進行機電綜合管線設計、鋼結構深化設計，解決了構件、管線等碰撞問題，極大提高了工效、節約了材料。項目還自主研發了鋼板剪力墻可回收加固螺桿、自動降水控制系統等新技術，通過科技創新降低材料消耗。

　　在節能方面，該工程變風量空調達5000多臺，為國內最大的變風量空調系統，可根據室內負荷變化或要求參數的變化，自動調節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節能燈，并對非生產供電采用定時供電。

　　在節地方面，項目鋼構件、風管等采用工廠化加工，鋼筋采用現場自動化集中加工，統一配送，不僅提高了加工效率和質量，而且有效節約了現場施工臨時用地。

　　在節水方面，項目地下降水抽取持續進行，這些地下水沒有被排入市政管網，而是作為現場降塵用水、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區將成為可與香港中環商務區媲美的天津全新商務區，更將成為中國京津地區城市的全新地標和天津市的靚麗“名片”。

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