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528米!世界8度抗震区最高建筑“中国尊”封顶!用到了哪些黑科技?

发布于:2018-11-07 18:48:07 来自:BIM技术/行见BIM [复制转发]

在北京繁华的中央商务区,高528米的“中国尊”塔冠于8月完成施工。

由中国建筑建设的“中国尊”,是北京在建第一高楼,也是世界上第一座地震8度设防区超过500米的超高层建筑。2012年9月打入地下桩,预计2018年10月全面竣工投入使用,届时将成为首都新地标。

“超高层建筑是现代化城市的标志,也是一个国家和地区经济繁荣和科技进步的象征。”中国建筑“中国尊”项目执行总工程师许立山说,自上世纪90年代以来,我国已成为世界上建筑业最活跃与最繁荣的地区,超高层建筑数量稳居世界第一。

从刚刚落成的内陆城市太原176米“巨钻”形建筑(中铁三局科技研发中心),到近年来陆续建成的北京银泰中心(249米)、厦门邮电大厦(364米)、成都绿地中心(468米),再到落成不久和即将建成的北京“中国尊”(528米)、天津117大厦(597米)、武汉绿地中心(636米)……建筑越来越摩天。

那么,建设这些超高摩天楼,需要运用和创新哪些新技术?


低位顶升模架




高空平台施工灵活又安全
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“当地表风力8级时,在400米高空就接近台风。” 许立山说,摩天建筑结构超高、体量庞大、形态复杂,施工场地狭窄,其施工技术往往代表着一个企业、国家的整体建筑施工水平。

他告诉记者,对建设超高层建筑,国内外常规施工装备存在许多不足。仅施工作业平台就存在功能构造单一、作业空间有限、承载能力不足等问题。

如何为超高层建筑施工提供一个安全、高效的作业空间?

为此,国内诸多大型建筑企业均在实践中持续开展重大技术攻关。“仅中国建筑就投入近亿元研发经费,先后开展了《中国建筑千米级摩天大楼建造技术研究》等重大课题研究,研发了超高层建筑施工多项核心技术装备。”中建相关技术负责人说。

中国建筑研发的迭代低位顶升模架体系,被业界誉为超高层“建造神器”,首次提出了“低位顶升”概念。模架“主要受力体系高空不变,模架系统高空易调”,使得超高层建筑高空施工平台更加安全、灵活、高效,把我国超高层建筑施工技术水平推向了新的高度。

类似这样的“建造神器”正在超高层建筑实践中不断涌现。参与建设太原176米“巨钻”的中国中铁三局,研发的地爬式水平钢梁,可实现多角度自由爬升,已形成一项科技成果。


BIM技术




深化设计防患于未然
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“如果没有BIM技术,‘中国尊’的建设工期无法想像。” 许立山告诉记者,目前国内超过500米的超高层建筑施工周期大多数在七到八年,个别达十年之久,而“中国尊”预计工期只用不到6年。

这是因为运用了当今最先进的BIM技术。

BIM,建筑信息模型的英文缩写,为当今建筑行业的革命性技术。以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础,建立起三维建筑模型。

中国中铁三局在建设176米太原“巨钻”时,即把项目作为BIM技术的试点,采用BIM技术建成APP,参与施工者全员下载并全过程运用,并获得首届全国BIM技术应用大赛二等奖。

再看“中国尊”。项目总用地面积11478m2,塔楼外形以中国传统宗教礼仪中用来盛酒的器具“樽”为意象,平面为方形,外形自下而上自然缩小,底部尺寸约为78m×78m,中上部平面尺寸约54m×54m;同时顶部逐渐放大,但小于底部尺寸,约为69m×69m,最终形成中部略有收分的双曲线建筑造型。

“‘中国尊’项目在实施工程中,所有专业全部采用BIM技术开展深化设计,同时也对重大

方案进行模拟。深化设计图纸与BIM模型同步报审,在原有二维图纸审核的形式中,增加三维模型作为参考。”中建“中国尊”项目技术负责人说,通过BIM技术审核,“中国尊”项目在建设中还提前发现并解决了5900多个问题,大大减少了现场的变更与修改。


“移动建造工厂”




速度提升30%
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在超高层建筑中,除了考虑为施工创造安全平台外,还要考虑施工效率。

“传统模架与其他超高层施工设备设施(如塔吊、施工电梯、混凝土布料机等)各成体系,互为制约,使得各自工效都得不到充分发挥。”许立山说。

如何让各类机械发挥合力?在建设“中国尊”项目时,中国建筑技术团队反复钻研,基于微凸支点低位顶模,创造性地集成了模架与各类设备设施,形成了“智能化超高层建筑施工装备集成平台”,达到了对多种机械科学整合的目的。

在“中国尊”施工现场可以看到,项目使用的智能顶升钢平台,长43米、宽43米、最大高度38米,有7层楼高,平台顶推力达4800吨。施工电梯可直达平台,混凝土布料机、临建设施、物料堆场等与模架融合,工人在全封闭平台内作业,可同时进行4层核心筒立体施工,相当于将工厂搬到了施工现场。

在这个平台上,大型塔机与施工平台首次结合。塔机、模架一体化安装爬升,解决了塔机自爬升带来的安全、质量、工期、污染、投入等一系列问题,给超高层建筑施工营造了“移动建造工厂”,较传统方法施工速度提升了30%。

还有“整体回转式多吊机集成运行平台”,也是集成创新的一项重要发明。

“常规超高层大型塔机也是各自为政、独立运行,为满足吊装需求,不得已配置多台大型塔机。”许立山介绍,技术团队借鉴旋转餐桌思路,自主研制了“整体廻转式多吊机集成运行平台”,塔机依托平台回转驱动系统可进行360°圆周移位,实现塔机吊装范围对超高层建筑的全覆盖。

如同一部带有多吊臂的“超级塔机”,变“单兵作业”为“协同作战”,每层可节省约20%的工期,还节省30%—40%的塔机费用支出。

建设超高层的新技术还有许多,如“单导轨架多梯笼循环运行施工电梯”“富水砂层深基坑圆环形钢筋混凝土水平内支撑及换撑技术”……

“这些科技成果,包括其他建筑企业的创新发明,成为中国建筑企业建设超高层建筑的有力支撑。”许立山说。

来源: 矫 阳 科技早新闻



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