“危樓高百尺，手可摘星辰。不敢高聲語(yǔ)，恐驚天上人。”這原本是古代詩(shī)人瑰麗的想象，如今，站在天津117大廈上，這美麗的詩(shī)文將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

　　“這座中國(guó)京津地區(qū)的全新地標(biāo)擁有強(qiáng)大的智慧內(nèi)核”，中建三局117大廈項(xiàng)目執(zhí)行總經(jīng)理侯玉杰向記者介紹，從2008年至今，七年磨一劍，117大廈項(xiàng)目累計(jì)獲得國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利5項(xiàng)、國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利10項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)4項(xiàng)、省部級(jí)及以上科技示范工程4項(xiàng)、省部級(jí)及以上QC小組8個(gè)，十余項(xiàng)科技成果經(jīng)鑒定均達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平或先進(jìn)水平。一項(xiàng)項(xiàng)讓人嘆為觀止的中國(guó)和世界之最，完美詮釋了“中國(guó)結(jié)構(gòu)第一高樓”的科技基因。

　　1、“金剛罩”助力大廈“長(zhǎng)高”

　　遠(yuǎn)在十幾公里之外，記者就注意到大廈的頂端有一座高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?cè)贫耍?17大廈“長(zhǎng)高”的秘密就在“金剛罩”這里。

　　“117大廈沒(méi)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(duì)記者的疑問(wèn)，中建三局117項(xiàng)目副總工程師葉建解釋道，這個(gè)“空中樓閣”是由中建三局自主研發(fā)、獲得國(guó)家發(fā)明技術(shù)二等獎(jiǎng)的全國(guó)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(tái)模架系統(tǒng)”，由鋼平臺(tái)、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(cè)系統(tǒng)組成。

　　這個(gè)長(zhǎng)36米、寬35米、最大高度21米、重約1100噸的“龐然大物”有4層樓高，可同時(shí)進(jìn)行3層核心筒立體施工，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)、無(wú)縫對(duì)接。該系統(tǒng)隨著大廈核心筒墻體一次次澆筑，又將大廈一次次頂推至597米高空，最終將“中國(guó)結(jié)構(gòu)第一高樓”送入“云端”。

　　鋼平臺(tái)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(gè)偌大的“空中航母”。此外，平臺(tái)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(tái)，采用鍍鋅鋼板網(wǎng)全封閉，杜絕了高空墜落的危險(xiǎn)。

　　4個(gè)大行程液壓油缸是整個(gè)模架頂升的引擎，通過(guò)4根鋼立柱撐住整個(gè)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鋼板-鋼筋混凝土組合墻體快速施工難題。

　　為了保證模架系統(tǒng)更加安全有效運(yùn)行，中建三局對(duì)模架主要桿件進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測(cè)，可有效掌控模架的“身體狀態(tài)”，確保模架使用安全。

　　2、“云梯”建立最快“補(bǔ)給通道”

　　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(wàn)立方米、鋼筋4萬(wàn)噸、鋼構(gòu)件15.3萬(wàn)噸，高峰期施工人員多達(dá)1萬(wàn)余人，垂直運(yùn)輸壓力巨大，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。

　　在研究了國(guó)內(nèi)眾多超高層垂直運(yùn)輸系統(tǒng)后，中建三局技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)施工電梯多分散附著在大樓外側(cè)，這對(duì)后續(xù)幕墻、裝修施工有著種種限制的117大廈來(lái)說(shuō)幾乎不可能。綜合考察、對(duì)比后，項(xiàng)目將目光投向了業(yè)界罕有、突破傳統(tǒng)的“通道塔”，率先在國(guó)內(nèi)研發(fā)該技術(shù)。

　　單獨(dú)建造一個(gè)通道塔，會(huì)不會(huì)因?yàn)楦簧暇奕碎L(zhǎng)高的節(jié)奏，反而影響營(yíng)養(yǎng)供給呢？為打破這個(gè)懸在頭上的追問(wèn)，中建三局項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從設(shè)計(jì)開(kāi)始就緊緊抓住了“輕量化、集中化、工業(yè)化”利器，將通道塔裝配化，幾乎所有構(gòu)件都能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化量產(chǎn)，除部分柱截面分段變化和層高不同外，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)均采取“工廠制作、現(xiàn)場(chǎng)組拼、整體吊裝”的高效率流水作業(yè)，所有構(gòu)件均螺栓連接，這使得后期拆除也很便捷。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(shí)上下”，極大提高了運(yùn)輸效率。

　　記者坐上通道塔電梯，大約五分多鐘后，到達(dá)了500多米高空。途中，隨著電梯逐漸攀升到樓頂，天津風(fēng)光盡收眼底。據(jù)了解，一般中速施工電梯的速度為每分鐘50米，而通道塔電梯最高速度可達(dá)90米。打開(kāi)安全門(mén)，一條長(zhǎng)約5米的通道搭接在樓面上，人、機(jī)、料最終由這里進(jìn)入大樓，成為運(yùn)輸主動(dòng)脈。

　　像117大廈這類(lèi)500米以上超高建筑，超高層降效（即隨著摩天大廈施工高度的攀升，受高度、天氣、運(yùn)力的影響，施工效率會(huì)降低）非常嚴(yán)重，通過(guò)使用通道塔技術(shù)，使大廈垂直運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍侍岣吡?0%。

　　3、巨型框架構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)“脊梁”

　　（僅供參考）

　　117大廈結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土核心筒+巨型框架的結(jié)構(gòu)體系，是目前最為科學(xué)的超高層摩天大樓設(shè)計(jì)形式。由于超高層建筑太重不經(jīng)濟(jì)、太輕又不穩(wěn)，所以400米以上高樓一般不會(huì)采用純鋼結(jié)構(gòu)，而是采用鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土相結(jié)合的形式。

　　“大廈由4根巨型柱、8根國(guó)內(nèi)最大的防屈曲支撐、9道環(huán)帶桁架、8道巨型斜撐等共計(jì)15.3萬(wàn)噸鋼構(gòu)件共同構(gòu)成主樓堅(jiān)實(shí)的‘脊梁’。”中建三局117項(xiàng)目常務(wù)副總經(jīng)理李干椿對(duì)記者說(shuō)。

　　巨型柱分布在塔樓的四個(gè)角，在正負(fù)零處單根巨柱截面尺寸為45平方米，巨型柱呈六邊形，內(nèi)部由26個(gè)腔體組成，最厚鋼板尺寸120毫米，最大截面面積108平方米。巨型柱從地下室一直貫穿至583.65米的高度，猶如“擎天巨柱”挺起整棟大樓。

　　大廈安裝的防屈曲支撐在第一道巨型斜撐下方，共設(shè)8根，單根長(zhǎng)度約為48米、重量約為210噸，其可為大廈整體結(jié)構(gòu)提供很大的抗側(cè)剛度和承載力，當(dāng)大廈受到巨大沖擊時(shí)，防屈曲支撐不會(huì)彎曲變形，只會(huì)出現(xiàn)短距離位移，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)、減小相鄰構(gòu)件受力等優(yōu)點(diǎn)，使大廈抗震性能成倍增加。

　　根據(jù)中國(guó)建筑科研院的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)結(jié)果顯示，在烈度為8度地震下，結(jié)構(gòu)最大層間位移角達(dá)到約1/76，但結(jié)構(gòu)仍保持了較好的整體性，關(guān)鍵構(gòu)件基本完好，說(shuō)明結(jié)構(gòu)具有良好的變形能力和延性，具有一定的抗震儲(chǔ)備能力，即使有1根巨型柱坍塌也可確保大廈不會(huì)傾覆。

　　4、千根長(zhǎng)樁筑牢硬朗“骨架”

　　濱海高新區(qū)117組團(tuán)項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)緊張有序

　　117大廈所在地為深厚軟土地層，軟土厚度數(shù)百米。俗話說(shuō)“腳大江山穩(wěn)”，為使工程樁穩(wěn)固支撐117大廈，共設(shè)計(jì)了941根100米長(zhǎng)樁作為大廈的基礎(chǔ)，創(chuàng)造了房建領(lǐng)域工程樁長(zhǎng)中國(guó)之最。

　　試樁階段，直徑為1米的百米長(zhǎng)樁穿越5個(gè)相對(duì)含水層，在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下要保證工程樁的垂直度不大于1/300、保證不塌孔、保證孔底沉渣厚度小于10厘米、保證工程樁鋼筋籠的混凝土保護(hù)層厚度以及工程樁混凝土的水下澆筑順利，這是非常艱巨的挑戰(zhàn)。

　　“天下難事必作于易。”經(jīng)過(guò)一輪輪的科研攻關(guān)和實(shí)驗(yàn)，中建三局綜合在上海、武漢等臨海臨江地區(qū)的樁基施工經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合天津地區(qū)的地質(zhì)情況精心編制了超長(zhǎng)樁施工技術(shù)方案。選用ZSD2000、GPS-20等多種型號(hào)的鉆機(jī)，采用氣舉反循環(huán)工藝和深厚沙土超深鉆孔泥漿控制技術(shù)進(jìn)行120米超長(zhǎng)樁試樁施工。

　　通過(guò)不斷調(diào)整泥漿比重和成孔鉆進(jìn)速度等技術(shù)參數(shù)，最終確定了可靠的長(zhǎng)樁施工方案，經(jīng)檢測(cè)工程樁全部為一類(lèi)樁，941根長(zhǎng)樁與65000立方米大底板筑牢了大廈的根基，該項(xiàng)技術(shù)成果經(jīng)湖北省住建廳專(zhuān)家組鑒定達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　5、BIM技術(shù)為大廈“保駕護(hù)航”

　　信息交互

　　BIM應(yīng)用架構(gòu)圖

　　鋼結(jié)構(gòu)模型

　　多專(zhuān)業(yè)整合模型

　　關(guān)鍵工序內(nèi)容模擬動(dòng)畫(huà)

　　BIM（即建筑信息模型）是近年來(lái)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(guó)建筑業(yè)帶來(lái)一次巨大的變革。

　　記者走進(jìn)117大廈項(xiàng)目BIM信息中心，BIM技術(shù)人員正在進(jìn)行模型碰撞檢測(cè)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(jì)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(shuō)這是軟件檢測(cè)出的模型存在的一些專(zhuān)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(duì)辨別，而在117項(xiàng)目BIM信息中心，這些專(zhuān)業(yè)碰撞點(diǎn)均可通過(guò)服務(wù)主機(jī)智能檢測(cè)出來(lái)，同時(shí)在三維模型里自動(dòng)標(biāo)注并導(dǎo)出碰撞報(bào)告，深化設(shè)計(jì)人員據(jù)此進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)質(zhì)量。

　　早在9年前，中建三局就開(kāi)始探索及應(yīng)用BIM技術(shù)，在117大廈項(xiàng)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(zhuān)業(yè)之間的交叉工作，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用，項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)全過(guò)程控制圖紙質(zhì)量，重點(diǎn)解決專(zhuān)業(yè)管線綜合碰撞問(wèn)題，從而優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到提高現(xiàn)場(chǎng)施工方案的合理性，有效控制施工進(jìn)度，提高工程整體施工質(zhì)量。

　　117大廈項(xiàng)目核心制冷機(jī)房五大專(zhuān)業(yè)設(shè)備縱橫交錯(cuò)，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(chǎng)施工中普通二維CAD圖紙很難清晰表達(dá)。針對(duì)上述情況，項(xiàng)目利用BIM技術(shù)建立三維模型，對(duì)管線進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)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。

　　打開(kāi)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(shí)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(guò)三維模型，輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可查看大廈任何一個(gè)部位的施工參數(shù)及其當(dāng)前施工進(jìn)度情況。據(jù)BIM信息中心人員介紹，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)權(quán)限管理，云端存儲(chǔ)，各個(gè)專(zhuān)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(shí)更新，需要查詢(xún)隨時(shí)提取，工作效率明顯提高，也使大廈后期運(yùn)營(yíng)、管理更加便捷。

　　據(jù)悉，《117項(xiàng)目BIM規(guī)范實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)》已修訂第4版，350余頁(yè)，10萬(wàn)余字，由于在BIM運(yùn)用中取得的卓越成績(jī)，項(xiàng)目成果先后獲得“第二屆中國(guó)工程建設(shè)BIM應(yīng)用大賽”綜合組一等獎(jiǎng)及“2014年度中國(guó)建筑業(yè)BIM邀請(qǐng)賽”一等獎(jiǎng)，對(duì)超高層建筑運(yùn)用BIM技術(shù)具有引領(lǐng)示范作用。

　　天津117大廈的11宗“最”

　　597米——中國(guó)結(jié)構(gòu)第一高樓

　　120米——國(guó)內(nèi)房建領(lǐng)域最長(zhǎng)樁基

　　210噸——國(guó)內(nèi)單根最重防屈曲鋼支撐

　　84.7萬(wàn)平方米——?jiǎng)?chuàng)摩天大樓建筑面積世界之最

　　6.5萬(wàn)方——超高層建筑混凝土底板世界之最

　　500.61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

　　564米——全球最高室內(nèi)游泳池

　　579米——全球最高觀景平臺(tái)

　　584米——全球最高旋轉(zhuǎn)餐廳

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