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刷新首都天际线
来源: 发布日期:2018-12-14

  改革开放40年来,北京高楼大厦如雨后春笋拔地而起。如今,528米的“中国尊”在高楼林立的CBD核心区鹤立鸡群,成为新时代北京最高的地标建筑。开工至今,“中国尊”建设者传承当年“深圳速度”的红色基因,创造了8项世界之最、15项全国纪录。中国尊将成为2018年全球唯一一座竣工交付的500米以上超高层建筑,为中国改革开放40周年献礼。

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“中国尊”全貌

  2018年12月,伟德国际1946备用网址、中建三局联合体承建的北京第一高楼——“中国尊”即将竣工。这座从中国传统礼器“樽”的形状中汲取灵感的建筑,有着优雅的弧形轮廓,上下宽度渐变,具有庄重的东方神韵,528米的结构高度刷新首都天际线。

  仰望高耸入云的北京“中国尊”,中建三局副总经理兼项目经理汤才坤如数家珍:基坑深40米,刷新中国民用建筑基坑深度纪录;地下7层外加1个夹层,是中国民用建筑地下室层数最多的建筑;国内底板混凝土一次性浇筑方量最大,达5.6万立方米;世界首个在8度抗震区建造的超500米摩天大楼……开工至今,项目创造了8项世界之最、15项全国纪录。

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建设中的“中国尊”

  64个月,北京“中国尊”项目建设者披星戴月、栉风沐雨,攻坚克难、勇于创新,其建造速度超出同类型超高层建筑30%以上,创造中国改革开放40年来乃至世界超高层最快封顶、最快竣工的纪录,彰显了“伟德国际1946备用网址,筑国之尊”的荣耀与担当。

筑牢大厦根基  

  2014年4月27日凌晨3时,随着最后一罐混凝土喷涌而出,总建筑面积43.7万平方米,地上108层、地下7层(不含夹层)的“中国尊”底板混凝土浇筑完成,为北京第一高楼夯实了根基。

  “中国尊”项目执行经理曾运平告诉笔者,“中国尊”大厦底板分3次浇筑,混凝土总量6.2万立方米,相当于30个标准游泳池容量。第三次浇筑的底板厚6.5米、混凝土方量5.6万立方米,历时93个小时,创北京市单体民用建筑大体积底板混凝土施工新纪录。

  “中国尊”基坑平均深度38米、局部40米,底板长136米、宽84米,是大厦地基的核心部分,被称作“京城第一大底板”。曾运平介绍:“该底板用掉了20多万根直径4厘米、长度12米的钢筋,每根重100多公斤,需8到10名工人一起才能举过头顶。如果把它们连起来将超过京广线的长度,可绕北京五环25圈。”

  面对如此罕见的基坑深度、筏板厚度、一次性浇筑的超大体量以及北京CBD核心区复杂的交通现状,为确保底板大体积混凝土成功浇筑,项目调集了200台混凝土罐车、组织2000余名建设者参加大会战,为每家混凝土供应商制定了一条运输路线和一条备用路线,同时设立7个距离工地半径不足一公里的“压车区”,创造性地使用“串管加溜槽”的浇筑方法,在施工场地异常狭小的情况下最大限度提高了混凝土运输效率。

  在93个小时连续浇筑期间,平均每分钟有一辆混凝土罐车进出工地,高峰时每小时浇筑量达740立方米。俯瞰基坑,刚出罐的一车车混凝土透过钢筋网,穿越锚栓群,由南向北一层盖过一层,形成大斜面的混凝土流,蔚为壮观;100余名振捣工人在不足1米高的钢筋夹层中半蹲着身体,奋力将刚刚注入的混凝土振捣密实。整个浇筑过程实现了交通零事故、零投诉,且混凝土浇筑一次成优,创造了北京市建筑施工新奇迹。

钢筋铁骨铸高楼

  2014年5月15日,一根长10.2米、宽3.5米、重9.3吨的首节钢构件被一台国内最先进的M1280D塔吊精准吊装就位,标志着“中国尊”钢结构工程施工全面启动。

  据项目执行总工彭明祥介绍,“中国尊”大厦地下室为巨型框架+混凝土核心筒(型钢柱+钢板剪力墙)结构体系,4根世界最大的多腔体巨型钢柱固定在5.6万立方米、厚度6.5米的巨大混凝土底板之上,与翼墙、核心筒钢板墙、钢暗梁、钢暗柱和钢连梁共1.3万吨、1270多根钢构件一起,筑就“中国尊”大厦钢结构主楼的坚实根基。

  大截面多腔体巨型钢管柱施工是项目的一只“拦路虎”:巨型钢柱多达13个腔体,截面超大,净截面达77平方米,为国内最大柱。腔体内部结构复杂,纵横隔板交错,空间狭小,焊接作业空间受限,在正负零以下,内灌外包高强度自密实混凝土。4根巨柱从位于基坑底部的混凝土底板开始施工,直至地上528米楼顶,加上地下室,高度超过560米。巨柱施工需将其分节分段,仅地下室每根巨柱就要分为10节,每节又要分为4段,段截面尺寸大、重量重、钢板厚,同时连接节点高空组装焊接工作量大、坡口形式多样,且存在部分焊缝交叉、焊接变形不易控制等难点,这些均对焊接技术提出了更高要求。

  施工中,项目采用巨柱分节分段技术,严格控制精度。深化设计主要考虑翼墙小腔体的焊接及如何合理分段,避免尺寸超限,保证构件运输变形不超标;项目采用三维软件模拟预拼装与工厂实体预拼装相结合的方式确保精度控制,并合理布置吊点,采用快速校正和三维分节测量法,搭设爬升式焊接操作平台;针对多腔体巨柱板厚、超长焊缝多、节点焊缝集中等技术难题,项目编制详细的施工方案,合理安排焊接顺序,使巨柱焊接一次验收合格率高达99.8%。

全球首创“空中造楼机”

  置身于北京朝阳区CBD核心区,远远望去,“中国尊”顶部有一个深红色的“金钟罩”,这就是中建三局自主研发的具有承载力高、适应性强、集成度高、智能综合监控四大特点的“空中造楼机”——“超高层建筑智能化施工装备集成平台”。

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“中国尊”使用的全球领先的“造楼神器”—超高层建筑智能化施工装备集成平台

  千万别小瞧了这个平台:它长43米、宽43米、高38米,面积1800平方米,工作时,分布在大楼核心筒外侧墙体的12个液压油缸合力将平台顶推上升,平台顶推力达4800吨,可顶起3200辆小汽车,同时可抵御14级大风;它集成了大型塔吊、施工电梯、布料机、模板、堆场等设备设施,随主体结构一同攀升,节约工期56天;它是建设者的“保护神”,整个平台四周全封闭,如同“移动的制造工厂”,工人置身其中如履平地,可同时进行4层核心筒立体施工,实现了“工厂里造摩天大楼”,显著提升了超高层建筑建造过程的工业化及绿色施工水平,主体结构施工速度最快达3天一层楼。

  该平台是世界房建施工领域面积最大、承载力最高、智能化程度最高、首次与大型塔吊一体化结合的钢平台。相比常规塔机安装方式,可减少塔机自爬升28次,节省塔机爬升影响的工期约56天,减少塔机预埋件400吨。

  2015年6月15日,项目“超高层建筑智能化施工装备集成平台系统研究与应用”成果通过专家评价,整体达到国际领先水平。伟德国际1946备用网址股份有限公司总工程师毛志兵称赞该平台是伟德国际1946备用网址业里程碑式的成果,经济效益和社会效益不可估量。

项目千名工人进行底板-钢筋绑扎劳动竞赛.jpg

项目千名工人进行底板-钢筋绑扎劳动竞赛

BIM为“中国尊”植入智慧“大脑”

  在“中国尊”施工现场,笔者看到工程师手持平板电脑指挥施工。“这可不是为了赶时髦。平板电脑里装着BIM系统,是建筑的智慧大脑,也是我们高效履约的法宝。”项目副总工程师许立山说。

  项目BIM部经理周千帆介绍,中国尊大厦致力打造全球第一座全生命周期应用BIM管理的超高层建筑。由于运维需要,中国尊大厦的深化设计深度要远远超过国内已有项目,主体结构、钢结构、装饰、幕墙等主要专业模型精度甚至要达到“所见即所得”的程度。为此,项目组建100多人的BIM技术团队。

  “虽然相比传统做法,我们的工作量增加了至少50%,但带来的好处却是不可估量的。”周千帆说,“我们致力将‘中国尊’打造成为‘百年工程’,BIM技术将源源不断产生价值。”

  综合协调减“碰撞”。项目利用BIM高精度模型开展覆盖全专业的综合协调,采用软件自动计算与专业工程师综合审查相结合的方式,将软硬碰撞保存视点,并记入报告文件,最终落实修改。50余次大型综合协调解决了6000多项问题,消除了90%以上的模型碰撞问题,施工中的返工和拆改较常规工程减少65%以上。

  施工模拟防“打架”。项目BIM团队还全过程参与重大施工方案编制,利用BIM高精度模型在电脑中提前对方案进行模拟,“排兵布阵”,优化施工部署和工艺流程,减少空间、进度、资源等要素之间的矛盾,先后制作了大体积混凝土浇筑、地下室组合结构施工等10余项大型方案的施工模拟,创造了方案选型和技术交底的新模式。

  点云数据能“共享”。项目BIM团队使用高精度三维激光扫描仪,在每层结构施工完成后进行扫描,精度可达2毫米。深化设计团队使用虚拟的BIM模型与扫描的点云数据对深化设计成果进行再校核、再完善。以往工程点云数据庞大、传递困难,只能用于技术管理,而中国尊项目在国内首次将所有数据储存于中央服务器中,测量员、质检员只需安装插件,整个项目即可远程读取,从繁杂的实测实量、质量验收工作中解放出来,提升了管理效率。

  优化功能不“浪费”。利用BIM深化设计还极大优化了建筑功能,提高了大楼品质。如项目通过BIM高精度模型,优化巨柱边立管管井布置,为大厦增加使用面积超3000平方米;压缩窗台风机盘管宽度,在整个大楼范围内增加使用面积4200平方米,仅此两项就为业主增加价值超过10亿元。

世界首创超500米跃层电梯

  2016年8月17日,世界首创超500米跃层电梯在“中国尊”项目投入使用。

  许立山介绍,高峰期,“中国尊”现场施工工人达3600人,人员的运输全部依靠施工电梯,施工电梯的速度及承载能力远不能满足要求。上下班高峰期间,施工人员不能及时到达工作岗位或离开作业区域,会大大降低施工效率。

  “中国尊”项目针对全球超高层项目施工过程中普遍存在的垂直运输瓶颈问题,经多方调研考察,寻找到一种全新的垂直运输解决方案——跃层电梯技术。在主体施工阶段提前使用4部可以跟着施工进度向上伸展的永久型跃层电梯(正式电梯),主要配合施工电梯用于机电、装修材料及人员运输,这在全球超高层建筑史上尚属首次。

  跃层电梯的使用,运行速度由普通施工电梯的1米/秒提升至4米/秒,运力是同规格施工电梯的约12倍,服务楼层将随着土建结构攀升而同步爬升,最大行程超500米,系全球速度最快、行程最大的跃层电梯。“相比常规电梯安装方法完工时间提前约120天。”许立山说,跃层电梯解决了超高层建筑垂直运输瓶颈问题,且运输效率、安全性、可靠性远高于传统建筑施工电梯。

  2018年底,这座散发着东方神韵的北京第一高楼——“中国尊”将在伟德国际1946备用网址建设者的精心打磨下揭开神秘面纱,必将成为世界瞩目的新焦点。(中建三局供稿)

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