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9月17日,天津117大廈主塔樓核心筒第84層混凝土澆筑完成,標(biāo)高達到416.91米,超越高415.2米的天津廣播電視塔,成為中國北方最高建筑物。
乘施工電梯至樓頂,天津旖旎風(fēng)光盡收眼底。中建三局天津117大廈項目執(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。
“危樓高百尺,手可摘星辰。不敢高聲語,恐驚天上人。”這原本是古代詩人瑰麗的想象。中建三局,將這美麗詩文又一次變?yōu)楝F(xiàn)實。
創(chuàng)11項中國和世界之最
天津117大廈,地下4層,地上117層,高597米,總建筑面積84.7萬平米,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,作為天津117大廈的總承包方,中建三局在6年時間里攻克了無數(shù)施工難題,創(chuàng)造了一項項令人嘆為觀止的中國“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(yè)人員都靠“華山一條路”——施工電梯,導(dǎo)致“下面上不去,上去下不來”,排隊等候動輒一兩個小時。
為此,項目在中國內(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,實現(xiàn)“人貨分離、分層???、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(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90米。打開每層安全門,一條寬5米的通道搭接在通道塔與主塔樓各層樓面上。如果說通道塔是運輸主動脈,那么連接通道就是毛細血管,人、機、料最終由這里進入大樓。
除了高效運輸,與傳統(tǒng)施工電梯布置相比,通道塔電梯集中布置,不但可節(jié)約材料和機械設(shè)備的堆場,破解繁華地段超高層建筑施工場地有限的制約,而且減少了傳統(tǒng)室外電梯分散布置對施工的影響。
“空中樓閣”現(xiàn)云端
進入天津濱海高新區(qū)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(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,中建三局117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(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,可同時進行3層核心筒立體施工,實現(xiàn)流水作業(yè)、無縫對接。該系統(tǒng)將隨117大廈主塔樓頂推至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19米,擴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。
為了保證模架系統(tǒng)更加安全有效運行,中建三局對模架主要桿件進行應(yīng)力監(jiān)測,可有效掌控模架的“身體狀態(tài)”,確保模架使用安全。
冬季為泵管“穿棉襖”
高強度、高耐久、高流態(tài)、高泵送混凝土技術(shù)在天津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項目首當(dāng)其沖需要解決的難題。
項目常務(wù)副總經(jīng)理李干椿告訴記者,117大廈高597米,要把混凝土“打”到樓頂,確實要費不少心思。早在2011年,項目部就開始從混凝土原材料、配合比、泵送設(shè)備選擇與布置、超高泵送試驗、混凝土超高泵送管理手冊等多方面入手,解決混凝土超高泵送難題。
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口,項目獨辟蹊徑,反復(fù)試驗,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。
北方冬季氣溫低,環(huán)境對混凝土泵送能否順利實施及混凝土澆筑質(zhì)量影響很大,項目與商品混凝土公司根據(jù)氣候變化及時通過試配調(diào)整各種環(huán)境下的配合比,還在夏季及冬季分別模擬800米泵送試驗,為混凝土超高泵送配合比的優(yōu)化提供了第一手?jǐn)?shù)據(jù)。
在泵管方面,項目對泵管采用低壓電伴熱技術(shù),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”
BIM(即建筑信息模型)是近年來引領(lǐng)建筑數(shù)字技術(shù)走向更高層次的新技術(shù),其推廣應(yīng)用必將為中國建筑業(yè)帶來一次巨大的變革。早在8年前,中建三局就開始探索及應(yīng)用BIM技術(shù),在117大廈項目BIM技術(shù)得到更加深入的應(yīng)用及發(fā)展。117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,項目實現(xiàn)全過程控制圖紙質(zhì)量,重點解決專業(yè)管線綜合碰撞問題,從而優(yōu)化設(shè)計,達到提高現(xiàn)場施工方案的合理性,提高生產(chǎn)效率,有效控制施工進度,提高工程整體施工質(zhì)量。
智能碰撞檢測:記者走進117大廈項目BIM信息中心,BIM技術(shù)人員正在進行模型碰撞檢測工作。呈現(xiàn)在記者面前的是117大廈的三維模型:密密麻麻的設(shè)計線條、一幅幅彩色三維圖,準(zhǔn)確勾勒出117大廈的“脈絡(luò)筋骨”。圖中有一些顯眼的“紅色”,技術(shù)人員解釋說這是軟件檢測出的模型存在的一些專業(yè)碰撞點,比如機電管道與結(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項目BIM信息中心,這些專業(yè)碰撞點均可通過服務(wù)主機智能檢測出來,同時在三維模型里自動標(biāo)注并導(dǎo)出碰撞報告,深化設(shè)計人員據(jù)此進行優(yōu)化調(diào)整,從而提高圖紙設(shè)計質(zhì)量。
三維模型可視交底:117大廈項目核心制冷機房五大專業(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。針對上述情況,項目利用BIM技術(shù)建立三維模型,對管線進行優(yōu)化,對勞務(wù)施工班組進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。
實時四維管理:打開項目BIM管理系統(tǒng),記者看到項目施工全程中的質(zhì)量、技術(shù)等各項參數(shù)和資料,同時項目還將進度管理納入BIM管理系統(tǒng),實現(xiàn)四維集成管理。通過三維模型,輕點鼠標(biāo)即可查看大廈任何一個部位的施工參數(shù)及其當(dāng)前施工進度情況。據(jù)BIM信息中心人員介紹,該系統(tǒng)實現(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,實時更新,需要查詢隨時提取,工作效率明顯提高,也使大廈后期運營、管理更加便捷。
遠程同步驗收“火眼金睛”
坐在項目質(zhì)量部遠程驗收會議室電腦前輕點鼠標(biāo),在會議室即可對現(xiàn)場工程質(zhì)量隨時進行驗收,小至鋼構(gòu)件上的螺栓及焊縫都清晰可見。項目質(zhì)量總監(jiān)胥光告訴記者,這得益于項目開發(fā)的遠程質(zhì)量驗收系統(tǒng),該系統(tǒng)系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(xiàn)在坐在辦公室就可實現(xiàn)香港(業(yè)主)、上海(監(jiān)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(jié)約了大量時間。
據(jù)介紹,該驗收系統(tǒng)可實現(xiàn)如下功能:對結(jié)構(gòu)施工一線進行監(jiān)控,質(zhì)量驗收時驗收組人員不必到現(xiàn)場,遙控指揮現(xiàn)場作業(yè)人員對工程驗收部位進行查看,根據(jù)需要直接留存照片、音頻或視頻,并實現(xiàn)了與電子版圖紙、驗收表格的關(guān)聯(lián),驗收記錄準(zhǔn)確、及時、可追朔。
項目已經(jīng)建立無線基站,無線信號覆蓋整個頂模系統(tǒng)。目前正在進行4G網(wǎng)絡(luò)改造測試,以實現(xiàn)對現(xiàn)場所有區(qū)域的信號覆蓋。另外,項目準(zhǔn)備將BIM技術(shù)與遠程質(zhì)量驗收系統(tǒng)相結(jié)合,使質(zhì)量驗收在高效、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)幕A(chǔ)上更加系統(tǒng)、科學(xué)。
工地勁吹綠色風(fēng)
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(biāo)直指美國LEED金獎。
在節(jié)材方面,項目通過應(yīng)用BIM技術(shù)進行機電綜合管線設(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,極大避免了人為浪費,有效節(jié)約了資源。
在節(jié)地方面,項目鋼構(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,項目地下降水抽取持續(xù)進行,項目沒有將這些地下水直接排入市政管網(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。
總承包管理引領(lǐng)行業(yè)
天津117項目是我國首個真正意義上實行PC總承包管理模式的超高層項目, 工程的成功實施將進一步提升我國建筑業(yè)總承包管理水平。
據(jù)中建三局天津117大廈項目執(zhí)行總經(jīng)理侯玉杰介紹,PC總承包管理模式是國外大型建筑商常見的一種管理模式。提升總承包能力,有助于我國建筑企業(yè)占領(lǐng)高端市場,大大提升我國建筑施工企業(yè)參與全球競爭的核心競爭力。
2012年12月26日,天津117項目正式實施總承包管理,著力提升五種核心能力,即設(shè)計管理能力、計劃管理能力、合約管理能力、招標(biāo)采購能力、施工協(xié)調(diào)能力。經(jīng)過近一年多的探索,形成了一套具有中建三局特色的矩陣式總承包管理體系,目前,項目品牌效應(yīng)和產(chǎn)業(yè)升級引領(lǐng)作用開始顯現(xiàn)。
在總承包管理模式下,項目管理的合約范圍、種類等都與傳統(tǒng)模式發(fā)生了重大變化,項目迅速轉(zhuǎn)變觀念,熟悉和掌握合約條款,強化合約意識,積極學(xué)習(xí)國際工程總承包管理的經(jīng)驗和做法,結(jié)合實際情況靈活運用,實施內(nèi)部模擬總分包管理、時空一體化管理,為項目順利實施打下了堅實基礎(chǔ)。
“只有你懂,才能更好地管理。”在總承包管理實踐中,117項目員工都有這樣一個共識,就是要主動學(xué)習(xí),盡快提升綜合管理能力。項目對分包的管理,不僅是傳達、管控,還主動了解分包單位的運營模式、企業(yè)文化特點,真正做到了解到位、管理到位、效果到位。
汗水澆筑摩天樓
一座建筑,一座城池,讓數(shù)以千計的建設(shè)者聚集到這里,他們擁有一個共同的特質(zhì)——“奉獻”,他們擁有一個共同的名字——“117”。
2011年7月下旬,一場持續(xù)26個小時的特大暴雨襲擊天津,117大廈基坑積水深達1.5米,由于鋼筋密集,抽水泵不能下達基坑底部。面對深不見底的基坑,項目電工班長張歡自告奮勇請戰(zhàn):“我來上!”他順著綁扎好的鋼筋下到基坑,當(dāng)時積水沒過了他的膝蓋,因水下地形不清,尖硬的鋼筋劃破了他的小腿,但他沒有退縮,一把接過鉗子,挽起袖口,雙手在水中摸索,費了九牛二虎之力,才將綁扎鋼筋的鐵絲剪斷,騰挪空間放置水泵,積水最終順著排水管慢慢被抽完,大家懸著的心終于放下了。
2011年11月7日,天津異常寒冷,滴水成冰,大底板鋼筋綁扎卻如火如荼。直徑50毫米鋼筋單根長12米、重185公斤,需要12人喊著號子一起肩扛手抬才能就位,大家的手一不小心就會被冰冷的鋼筋粘掉一塊皮。就是在這樣艱苦的條件下,項目48天內(nèi)綁扎鋼筋15000余噸,為澆筑大底板混凝土做好了充分準(zhǔn)備。12月26日,凜冽的寒風(fēng)中,項目拉開大體積底板混凝土澆筑的序幕。18個標(biāo)準(zhǔn)足球場大小的基坑,3000余名施工人員迅速集結(jié)就位,255臺混凝土罐車魚貫而入,30臺輸送泵猶如一條條蛟龍24小時不間斷澆筑。歷經(jīng)82個小時鏖戰(zhàn),6.5萬立方米混凝土一次性澆筑成功,創(chuàng)世界超高層建筑大體積底板混凝土施工之最。
2013年2月2日, 項目堪稱國內(nèi)巨無霸的兩臺ZSL2700和兩臺ZSL1250動臂式塔機安裝就位。來不及回家過春節(jié)的曹建忠來到項目開始塔吊調(diào)試工作,并進行頂升模架體系吊裝作業(yè)。“117項目裝有4臺塔吊,12個人開,我干這行20年了,算是國內(nèi)第一批會開這種特大型塔吊的司機”,曹建忠驕傲地對記者說。曹師傅是項目塔機的機長,說是機長,他也給自己排班,而且給自己排的班還要多些。曹建忠是工地最早上班的人之一,每天清晨5點天還沒亮,曹師傅就和工友乘坐施工電梯,再爬上10幾米,到達塔吊的頂端,一頭鉆進不足兩平方米的操作室,開始一天的工作,馬不停蹄地吊裝鋼板、鋼筋、氣瓶、鋼構(gòu)件等。曹師傅中午12點才下來吃飯,下午只休息幾個小時,晚上6點又開始他的“云端生活”,一直到第二天清晨5點才休息。在塔吊操作臺上,有一張10年前曹建忠的全家福,轉(zhuǎn)眼10年過去,他都沒回老家過一個春節(jié)。
史雙林和百余名焊工負責(zé)117大廈四根截面尺寸世界之最的巨型柱焊接。該巨型柱由鋼構(gòu)件拼接而成,內(nèi)部為巨大的腔體,就像一個巨大的“鐵房子”。每到夏天,他們還得身著厚厚的工作服,戴著手套,全副武裝作業(yè),每天耗費焊絲20公斤,全身的衣服就沒干過。史雙林自豪地對記者說:“整個117大廈焊絲長度可繞地球600圈,看著117大廈在自己手中一點點‘拔高’,成為北方第一高樓,我們再苦再累也值得!”
2013年3月24日,117項目頂模系統(tǒng)第一次頂升成功。由方圣鋒“領(lǐng)銜”的5人頂模小組,一人常駐操控室,其余4人每人負責(zé)一個液壓千斤頂,相互配合,順利實現(xiàn)頂模爬升86次,使大廈目前順利施工至第84層。今年端午節(jié)一大早,方圣鋒和同事們把100個粽子及豆?jié){帶到頂模平臺,因為當(dāng)天要頂升,他們不能下來和項目同事們共度佳節(jié),只能在“云端”過節(jié)。如果遇到大風(fēng),塔吊電梯將全部停運。頂模小組曾多次因大風(fēng)被困在頂模平臺,一困就是兩三個小時,無法下來就餐,項目只得通過塔吊將盒飯吊至平臺,熱騰騰的飯菜吊上來后就冷冰冰了。“雖然工作辛苦點,但是一想到項目這么多人中只有我們5人才能操控國內(nèi)最大的頂模系統(tǒng),自豪感便油然而生。”方圣鋒對記者說。
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”。
(程超 江敏 范宗臣)
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