文章(zhang)來源：《國資報(bao)告》雜志 發布時間：2021-11-20
近日，中鐵城(cheng)建集團(tuan)《超高層鋼結構伸臂桁架(jia)安裝技(ji)術研究及應用》等3項(xiang)科(ke)技(ji)成果被認定為“處于同類技(ji)術國內領先(xian)水(shui)平”，這是對該(gai)集團(tuan)在超高層建筑領域施工(gong)水(shui)平和科(ke)技(ji)實力的充(chong)分認可。
“超(chao)高(gao)(gao)層建(jian)筑”一般是指40層以上或高(gao)(gao)度在100米(mi)以上的(de)(de)(de)建(jian)筑物。一座(zuo)(zuo)座(zuo)(zuo)“摩天(tian)大(da)廈”的(de)(de)(de)聳立，既體(ti)現出一個(ge)城(cheng)市的(de)(de)(de)城(cheng)市化程度和經濟(ji)社會發展水平(ping)，也反(fan)映出承建(jian)施工(gong)企業的(de)(de)(de)綜合實(shi)力。近年來，中鐵城(cheng)建(jian)集團將(jiang)占領超(chao)高(gao)(gao)層建(jian)筑領域作為(wei)產業升級(ji)(ji)、行(xing)業趕超(chao)的(de)(de)(de)必經之路，承建(jian)了(le)(le)20余座(zuo)(zuo)超(chao)高(gao)(gao)層住宅和公(gong)共建(jian)筑。他們在施工(gong)中高(gao)(gao)擎科(ke)技(ji)創(chuang)新旗幟，為(wei)同(tong)領域施工(gong)提供了(le)(le)豐富的(de)(de)(de)科(ke)技(ji)支撐(cheng)，夯(hang)實(shi)了(le)(le)“打造房建(jian)專業升級(ji)(ji)版”的(de)(de)(de)根(gen)基。
基礎不牢 地動山搖
萬丈(zhang)高樓(lou)平地(di)(di)起。建筑物樓(lou)層(ceng)越(yue)高、地(di)(di)質條件越(yue)復(fu)雜，地(di)(di)基(ji)處理的難度系(xi)數和安(an)全(quan)風險(xian)就(jiu)越(yue)大(da)。
中國(guo)鐵(tie)(tie)建首個完(wan)全自主投資開發(fa)的(de)超高(gao)(gao)層(ceng)商(shang)業綜合體(ti)——珠(zhu)海鐵(tie)(tie)建大(da)廈(sha)，樓層(ceng)最高(gao)(gao)227米，位(wei)于珠(zhu)海市橫琴(qin)島上的(de)填海造陸區(qu)，地表下方有一層(ceng)深度不等的(de)塊石回填層(ceng)，下面還(huan)布(bu)滿淤泥層(ceng)，樁基施工極(ji)易(yi)發(fa)生(sheng)縮徑、塌(ta)孔等現象(xiang)。
項(xiang)目部廣泛采用(yong)新(xin)(xin)設(she)備、新(xin)(xin)工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)，攻克難關。主體(ti)結(jie)構樁(zhuang)(zhuang)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)采用(yong)我國最大(da)扭矩(ju)的TR550型旋挖鉆機施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)，成(cheng)孔速度快、質(zhi)量(liang)好(hao)；支護(hu)樁(zhuang)(zhuang)施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)中，在鉆機鉆頭(tou)內部設(she)置“錯位”鋼絲(si)繩，鉆孔時鋼絲(si)繩將(jiang)部分塊(kuai)石“網”出來(lai)，減少(shao)阻力(li)，有效穿越塊(kuai)石回(hui)填層；混(hun)凝(ning)土(tu)灌注(zhu)采用(yong)“氣舉(ju)反循環(huan)清孔工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)”，讓高(gao)壓氣體(ti)通(tong)過密封鋼管將(jiang)樁(zhuang)(zhuang)孔內的沉渣(zha)“吹”出來(lai)，保證了(le)(le)承載力(li)的有效發揮和混(hun)凝(ning)土(tu)質(zhi)量(liang)。圍(wei)繞新(xin)(xin)設(she)備使(shi)用(yong)，項(xiang)目部大(da)力(li)開展(zhan)配套工(gong)(gong)(gong)藝(yi)(yi)和技術革新(xin)(xin)，探索形成(cheng)了(le)(le)一(yi)整套施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)體(ti)系，填補了(le)(le)填海造陸(lu)地區樁(zhuang)(zhuang)基安全快速施(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)的技術空白。
如果說樁基是超高層建筑(zhu)的核(he)心支撐，筏板則在(zai)承擔荷載壓力、保(bao)障整體結構穩定等方面發揮重要作用。
高301米的(de)(de)銀川(chuan)綠地中心(xin)是(shi)我(wo)國西北地區在(zai)建(jian)的(de)(de)最高雙子(zi)塔樓，單棟建(jian)筑的(de)(de)筏板(ban)(ban)混凝(ning)土澆筑體積達到1.8萬方，且須一次成型，這(zhe)在(zai)西北地區尚屬首次。項目部變革高強度(du)混凝(ning)土和粉煤灰(hui)技術，優(you)化配合比(bi)，降低混凝(ning)土自身的(de)(de)“水(shui)化熱”；在(zai)混凝(ning)土中按比(bi)例(li)添加粉煤灰(hui)、添加劑等輔(fu)助材料，不定(ding)時(shi)添加冰塊，杜(du)絕(jue)大體積混凝(ning)土因溫差產生(sheng)的(de)(de)裂(lie)縫。經過(guo)96個小(xiao)時(shi)不間(jian)斷作業，筏板(ban)(ban)一次性澆筑成功(gong)且檢驗合格。該技術被(bei)評為全國優(you)秀(xiu)工法(fa)。
為保障地基施(shi)工(gong)的絕對安全，該(gai)集(ji)團善于針對不同地質“因材施(shi)教”。如在(zai)中國(guo)鐵(tie)建(jian)系(xi)統(tong)首(shou)個自主開發的地鐵(tie)上蓋超(chao)高(gao)層商業綜(zong)合體——189米的天(tian)津國(guo)際城(cheng)詩景廣場護(hu)坡施(shi)工(gong)中，項(xiang)(xiang)目部摒(bing)棄傳(chuan)統(tong)護(hu)坡方式(shi)，采用“環板(ban)逆作”與“中心島(dao)順(shun)作”相結合的施(shi)工(gong)技術，攻(gong)克了超(chao)大、超(chao)深基坑開挖極易失穩的風險。該(gai)技術獲得中國(guo)鐵(tie)建(jian)多項(xiang)(xiang)科技獎項(xiang)(xiang)，并被認定達到國(guo)內領(ling)先水平(ping)。
樓高一尺 “創”高一丈
超高(gao)層(ceng)建筑(zhu)施工，猶如在百(bai)米之上的高(gao)空“繡花”，垂(chui)直運(yun)輸、精準吊裝、高(gao)空安全(quan)等均是亟待攻克(ke)的難關。
高空(kong)(kong)垂直運(yun)輸是(shi)超高層建筑施工(gong)的核心(xin)技術(shu)。銀川綠地中(zhong)心(xin)項目部引進西北地區(qu)最(zui)大的塔吊S1200，并采用(yong)施工(gong)電梯與爬(pa)模同時爬(pa)升的施工(gong)工(gong)藝，解決了鋼結構吊運(yun)安(an)裝、常規(gui)材(cai)料倒運(yun)等難題。為將混凝(ning)(ning)土(tu)安(an)全優(you)質泵(beng)送到(dao)300米(mi)高空(kong)(kong)，除從源頭保(bao)證混凝(ning)(ning)土(tu)質量(liang)外(wai)，項目部在(zai)垂直向(xiang)上的配管(guan)(guan)下(xia)端與混凝(ning)(ning)土(tu)泵(beng)之(zhi)間設(she)置一(yi)定長(chang)度的水(shui)平管(guan)(guan)，利用(yong)水(shui)平管(guan)(guan)中(zhong)混凝(ning)(ning)土(tu)與管(guan)(guan)壁之(zhi)間的摩擦阻力平衡(heng)混凝(ning)(ning)土(tu)的逆流壓力，確保(bao)了混凝(ning)(ning)土(tu)的泵(beng)送高度與質量(liang)。
為保(bao)證重達(da)28.4噸(dun)的(de)鋼結(jie)構在高空(kong)(kong)精準安(an)(an)裝，項(xiang)目部優(you)化鋼結(jie)構分段(duan)圖，優(you)化吊(diao)點安(an)(an)裝工(gong)(gong)序(xu)，應(ying)用(yong)BIM技術模擬工(gong)(gong)況，精確調(diao)整安(an)(an)裝狀態。同時(shi)，開展超厚鋼板(ban)焊接工(gong)(gong)藝評定，將高空(kong)(kong)鋼結(jie)構焊接合格率提高到99%以上，其課題獲(huo)得全國(guo)工(gong)(gong)程(cheng)建設優(you)秀質量管理小組二等獎，該工(gong)(gong)程(cheng)也(ye)獲(huo)得中國(guo)鋼結(jie)構金獎。
與銀(yin)川(chuan)綠(lv)地中心鋼結(jie)構(gou)吊裝不(bu)同，山東省(sheng)濟南市文化藝(yi)術(shu)中心三館二期工(gong)程的(de)塔樓屬于異型(xing)(xing)鋼結(jie)構(gou)，四面扭轉(zhuan)斜(xie)向內收，7至34層(ceng)單層(ceng)面積由2800平(ping)(ping)方米減小至1800平(ping)(ping)方米，塔樓四角最大內收水(shui)平(ping)(ping)距離為(wei)10.4米，如(ru)此(ci)大的(de)斜(xie)率在國(guo)內尚屬首例，百米以上(shang)高(gao)空施(shi)工(gong)更是(shi)難上(shang)加(jia)難。項(xiang)目部組建“創新(xin)工(gong)作室”，采用(yong)(yong)高(gao)效精準的(de)計算(suan)模(mo)型(xing)(xing)和施(shi)工(gong)仿真(zhen)分析(xi)，模(mo)擬構(gou)件安裝及構(gou)件控制(zhi)點位測(ce)(ce)量(liang)，建立穩定適用(yong)(yong)的(de)測(ce)(ce)量(liang)控制(zhi)網，并24小時不(bu)間斷動態跟蹤監測(ce)(ce)，適時進行尺寸預調(diao)，保證了安裝的(de)精度與安全。
為消除高空(kong)作業隱患，中(zhong)鐵城建集(ji)團在塔吊、電梯、腳手(shou)(shou)架等高空(kong)作業設備上(shang)廣泛開展革新和創(chuang)造。中(zhong)國(guo)鐵建·洋湖垸等項(xiang)目創(chuang)紛(fen)紛(fen)采用HS-01型附著式升(sheng)降腳手(shou)(shou)架，該腳手(shou)(shou)架每榀主(zhu)框架有三個防墜(zhui)(zhui)系統(tong)，自(zi)動采集(ji)各(ge)提(ti)升(sheng)機位(wei)(wei)的荷(he)載(zai)值，當某一(yi)機位(wei)(wei)的荷(he)載(zai)值超過設計值時，系統(tong)會以聲光形(xing)式自(zi)動報警或自(zi)動停機，有效避免了超載(zai)或失(shi)載(zai)過大而造成的墜(zhui)(zhui)落(luo)等風險。
智能建造 綠色施工
“南(nan)塔樓(lou)35層發(fa)現(xian)隱(yin)患，請立即整改、消除(chu)隱(yin)患！”在銀(yin)川綠地中心施(shi)工(gong)現(xian)場，項目部將(jiang)(jiang)BIM+5D技術與無人(ren)機結(jie)合(he)，360度(du)巡視，無人(ren)機如發(fa)現(xian)問題(ti)，操控端將(jiang)(jiang)發(fa)出警報并(bing)將(jiang)(jiang)現(xian)場畫(hua)面傳(chuan)輸至(zhi)電(dian)腦終端，工(gong)作人(ren)員隨(sui)即發(fa)出指令(ling)，第一時間消除(chu)隱(yin)患。
百米以(yi)上的(de)高層(ceng)建(jian)筑(zhu)，如果(guo)完全(quan)依靠安全(quan)員逐層(ceng)排查隱患(huan)，需耗費大(da)量(liang)人(ren)(ren)力(li)、物(wu)力(li)，且無法實現(xian)全(quan)過程、全(quan)方位監(jian)控。該集團在超(chao)高層(ceng)建(jian)筑(zhu)施工管理(li)中(zhong)，以(yi)BIM技(ji)術推廣應用為(wei)核心，將(jiang)其(qi)與無人(ren)(ren)機(ji)、全(quan)息(xi)投影、VR以(yi)及大(da)數據(ju)、云平臺(tai)等互聯網手段結合起來(lai)，使(shi)其(qi)融(rong)入到安全(quan)、質量(liang)、進度、成本等管控的(de)各個環節，實現(xian)了管理(li)的(de)智(zhi)能化、可(ke)視化和精細化。他(ta)們主持研發的(de)多項BIM成果(guo)在中(zhong)國建(jian)設工程BIM大(da)賽、“科創杯(bei)”BIM大(da)賽中(zhong)獲(huo)獎。
“智慧(hui)工地(di)”不僅讓管理更智能(neng)(neng)，也(ye)讓綠色施工成為“時尚”。該集(ji)團在超高(gao)(gao)層建(jian)筑施工中(zhong)大力倡導快捷高(gao)(gao)效、節(jie)能(neng)(neng)環保的施工方式。他(ta)們建(jian)立鋁(lv)模(mo)板(ban)生(sheng)產(chan)流水線，運(yun)用系統的鋁(lv)模(mo)板(ban)施工工藝，實現(xian)了(le)模(mo)板(ban)裝卸的高(gao)(gao)效高(gao)(gao)質和(he)環保節(jie)支；樓層施工中(zhong)采用鋼筋(jin)桁架樓承板(ban)，減少(shao)了(le)鋼筋(jin)綁扎量，加快了(le)進度(du)；臨建(jian)采用裝配式路面、可(ke)拆卸式集(ji)裝箱板(ban)房等(deng)，可(ke)重復(fu)利用，減少(shao)浪費(fei)。長房·半島藍灣等(deng)項目成為當地(di)綠色施工的案例和(he)教材(cai)，銀川綠地(di)中(zhong)心成為全國裝配式培訓班在寧夏地(di)區唯一(yi)指定的觀(guan)摩示范基地(di)。
為(wei)(wei)有效防(fang)治高空揚(yang)塵，該集(ji)團(tuan)也是創新(xin)舉措頻(pin)出。他(ta)們在建(jian)筑物(wu)塔吊、電梯等外(wai)部設置高空立(li)體噴(pen)淋(lin)系(xi)統(tong)，將(jiang)噴(pen)淋(lin)系(xi)統(tong)與揚(yang)塵監(jian)測裝置聯(lian)動(dong)，當(dang)PM2.5達到預(yu)警數值時，報警裝置啟動(dong)，噴(pen)淋(lin)系(xi)統(tong)自(zi)動(dong)開啟。對于(yu)垃(la)圾(ji)清(qing)運，他(ta)們將(jiang)垃(la)圾(ji)管道焊接到建(jian)筑物(wu)頂層，并(bing)在樓層內預(yu)留(liu)垃(la)圾(ji)下(xia)料口，清(qing)運時安(an)(an)全便捷。他(ta)們還(huan)將(jiang)剩(sheng)余的(de)混(hun)凝土塊(kuai)、碎磚塊(kuai)等進(jin)行回收(shou)加工，用于(yu)鋪(pu)路或磚胎模砌筑，變(bian)廢為(wei)(wei)寶(bao)。（作者為(wei)(wei)中(zhong)鐵城(cheng)建(jian)集(ji)團(tuan) 杜進(jin)才 邊均(jun)安(an)(an)）
