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探秘中铁建设集团超高层建筑施工技术

2015-11-30 10:40:00
中国路面机械网-工程机械新闻中心
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在城市建设的激昂旋律中,我国的高层建筑从容长高。从上世纪80年代,我国迈开独立设计、建造超高层建筑的脚步,到如今,3000余幢超高层建筑已遍布大江南北。从100米到400米,我国的超高层建筑不断刷新纪录。

中国铁建在超高层建筑设计与建设领域,不断探路,向更高空间发起冲击。“刺破青天锷未残”,不仅需要豪气,更需要雄厚的实力和高超的建造技术。透过钢筋水泥、玻璃幕墙,我们看到了社会的进步、城市文明的发展,更看到了建筑理念与水平的提升和建筑文化的科技之光。在城市化的号角中,中国超高层建筑将继续向高空生长。

超高层建筑作为经济和社会发展的重要标志之一,不断推动建筑行业发展和科技创新水平,是房屋建筑施工企业技术实力的集中体现。作为老牌建筑企业的中铁建设集团,把超高层作为支柱专业方向发展,成立超高层事业部,致力于技术积累和团队建设,施工技术日臻成熟,成功跻身超高层建筑施工强者之列。集团在海内外先后承建了51座超高层建筑,其中超过300米超高层建筑3座。

早在2002年,中铁建设集团承建了150米高的北京市地标建筑中关村金融中心,这是世界第一座双曲面全钢结构超高层建筑,国内首次解决了100毫米厚国产钢板焊接、多隔板箱型柱内腔自密实混凝土浇筑等难题,总结的一整套超高层钢结构施工技术获得北京市科技进步二等奖,厚板焊接技术、超高层钢结构安装测量技术获得国家级工法。

随着176米高的东直门交通枢纽、212米高的石家庄勒泰中心等超高层建筑顺利建成,中铁建设集团承建超高层建筑的高度突破200米。但是,中铁建设人深知,300米以上超高层建筑施工技术才是代表行业尖端水平。

2010年,集团承接的318米高的南宁九洲国际工程,是中国铁建首座超300米大楼,也是当时南宁市第一高楼。广西九洲国际项目位于南宁市东盟商务核心区,总建筑面积约22万平方米,建筑总高度318米,由6层地下室、10层裙房、74层塔楼组成,是一座集商业、酒店、办公、娱乐等功能于一体的综合性单体超高层建筑。

深基础施工是九洲国际工程面临的第一个难题。

在毗邻南宁领事馆区、周边超高层住宅楼林立的环境中,广西九洲国际项目深基坑开始开挖。该工程基坑深度为26.5米,最大深度31米。建设场地紧邻市政道路,南北两侧均紧挨在施的170米超高住宅,基坑开挖边线与住宅工程的基础相距仅5米,基底深度比相邻住宅基底深16米,面临巨大的安全风险。经过反复研究,中铁建设集团提出了“向下分区分块、盆式分层”的开挖方案和“排桩+钢筋混凝土内支撑+预应力锚杆”的支护方案。他们与北京工业大学、广西大学联合开展超深基坑全生命周期信息化监测系统研发与应用研究,实现了开挖高精度和百分之百的成功率。

垂直运输是超高层建筑施工的核心技术,其中大吨位动臂爬升塔吊相关技术是关键。集团公司自购两台动臂塔吊,从塔吊爬升装置设计、塔吊爬升阶段控制、塔吊附着结构的协同设计等方面全部独立完成,自行设计的塔吊爬升辅助操作平台还获得国家

超高层泵送技术是南宁九洲国际工程面临的另一难题。九洲国际工程为钢管混凝土柱框架-钢筋混凝土核心筒混合结构,需要将C60高强混凝土一次泵送到300米高度。项目部对超高层泵送混凝土技术进行了反复分析,从材料选择、配合比设计方案进行了大量试验予以验证,对泵送方案进行对比分析,终于形成了成熟可行的施工方法。目前,广西九洲国际工程中C70高强高性能混凝土已成功大量应用,主体结构泵送高度已超过250米。

超高层结构随着楼层的不断增高,保证其全高垂直度的测量精度是工程施工测量中的一大难点,并且,混凝土在结构自重的重压下,会发生徐变效应,大楼总体压缩徐变、核心筒和框架柱徐变总量关系到大楼的安危。解决这些问题国内还没有成熟的经验。项目团队超前谋划,对结构进行受力分析和模拟实验,施工过程的结构竖向应变监测,每隔3层对称设置若干应变计,测量采用GPS进行校核。他们随着大楼建造速度采集数据,分析核心筒与框架柱的同层最大徐变差,掌握了最大徐变差发生在哪几层, 这些数据的积累对施工过程保证结构安全具有重要意义。

随着中铁建设集团超高层建筑施工技术日臻成熟,他们承接的超高层项目如雨后春笋迅速增长。在马来西亚,他们承建了343米高的吉隆坡四季酒店;在山西,他们承建了310米高的太原国海广场项目;在广西,他们承建了278米高的南宁龙光国际、 269米高的南宁五象新区宝能环球金融中心等6项工程;在新疆,他们承建了277米高的乌鲁木齐宝能城项目;在江西,他们承建了249米高的江西省总商会企业总部等6项超高层项目;在武汉,他们承建了224米高的武汉恒大御景湾一期工程等3项工程;在河南,他们承建了200米高的洛阳正大国际城市广场暨市民中心项目;在湖南,他们承建了201米高的长沙佳兆业广场……

一座座摩天大楼彪炳着中铁建设集团超高层施工的实力。目前,中铁建设集团技术团队正在对500米以上超高层建筑施工技术开展研究,重点在模块化整体顶升平台技术、巨型柱钢结构安装等领域进行技术储备。不久的将来,他们将再次拔高城市天际线。(本文来自中国铁道建筑报)

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