【精品案例】“北方之钻”530米天津周大福设计+施工+结构全揭秘！

项目简介：天津周大福中心的建筑高度为530米,建筑楼层101层,其中地上塔楼高97层,地下4层,还有5层连接塔楼的裙房。其中,大楼的裙楼部分为商场,底部36层为甲级写字楼,中间47层为高级酒店式公寓和超五星级酒店,顶部为天际观景餐厅。作为滨海新区的新地标，天津周大福金融中心项目建成后将是一个集商场、办公、住宅、酒店餐饮为一体的综合性大楼。

这座设计高度530米、地上100层、地下4层的超高层正以两天一层的速度 “扶摇直上”，预计明年1月底将实现封顶。建成后的周大福金融中心将成为天津滨海第一、世界第九高楼，是一座以甲级写字楼为主、集五星级酒店及豪华公寓设施于一体的地标性建筑，她将代表天津成为一颗璀璨的“北方之钻”。

建筑外观设计

著名的SOM设计团队为天津周大福滨海中心的外形赋予了“凹凸有致”的曲线，柔和曲面的玻璃表皮包裹着八根“蜿蜒生长”的柱子，形成了“婀娜”的建筑外立面。

造型新颖 施工难度大

周大福金融中心塔楼造型新颖独特，结构复杂多变，主要体现在6 个方面：核心筒6 次缩角、收肢变化， 由33.2m×33m 缩变为18.8m×18.4m ；柱截面形状复杂多样；部分柱空间倾斜扭曲；柱结构形式多变；空心铸钢节点, 铸造难度大；立面复杂多变，多次内收、外扩，顶部最大收缩距离达12.688m，这些为钢构件加工及安装、幕墙施工及塔吊、施工电梯设置带来极大的挑战。

施工特点及难点

1  施工场地狭窄

工程紧邻超高层住宅楼、办公楼及地下停车场，周边管线密集，对超深基坑降水、土方开挖造成的基坑变形极为敏感。除二期裙楼基坑北侧有7.9m 宽可用场地外，其余几侧用地红线距离基坑边只有3 ～ 4m，施工场地十分狭窄。

2  基坑深度大

基坑最大开挖深度达32.3m，穿越第一承压水层，距第二承压水层不足8m。基坑水文地质条件复杂，周边超高层建筑、密集管线对基坑变形极为敏感。

塔楼底板面积5500m2，厚5.5m，电梯基坑位置厚9.9m，一次性连续浇筑混凝土3.1 万m3。工程紧邻的第一大街为交通繁忙的城市交通主干道，只能利用周六日休息时间完成如此大方量的混凝土浇筑，且要保证基础底板质量，给现场技术、交通组织等提出挑战。

4  混凝土超高泵送

本工程墙柱混凝土C60 最大泵送高度490m，C80 最大泵送高度300m，属高强混凝土超高送，施工中要求一泵到顶，如何在保证混凝土强度的前提下，最大限度地提高混凝土的可泵性和优配泵送设备是关键。

5  机电管线复杂

超高层工程机电管线极为复杂，而该工程设计理念为最大限度地压缩设备使用空间、尽可能增加建筑使用空间，给机电深化设计带来极大的难度。

6  深化设计难度大

塔楼外框钢柱截面复杂多变，转换桁架、环带桁架、帽桁架构造复杂，深化设计时要合理安排分节（段）位置，并提前策划现场预留操作孔，深化设计难度大。

针对基础底板混凝土浇筑，项目自主研发了“工具式大口径溜管快速浇筑”技术，创造了38h 浇筑3.1万m3 混凝土的纪录。在浇筑过程中，做到混凝土浇筑无噪声、无油耗、无电耗，本次混凝土浇筑较现行国内先进混凝土浇筑方法减少柴油油耗18000L，在当前雾霾肆虐的大环境下，项目施工PM2.5 的排放量亦得到较大程度的降低。

为解决结构外立面大尺寸缩减所带来的垂直运输难题，应用了“超高层物流通道+ 悬挑施工电梯”的垂直运输方案，既保证了正式电梯、室内装饰、安装的正常作业，又确保了幕墙施工甩口最小。

项目部自主研发、设计了大行程智能整体平台系统，加快了核心筒施工速度，保障了超高空区域的施工安全。钢管混凝土柱采用顶升法施工，一次顶升高度达6 层/30m，2.3m 直径大口径钢管混凝土柱一次顶升方量达125m3。

在单专业碰撞优化的基础上，进行综合专业的碰撞检测，针对检测结果进行模型的调整，解决碰撞问题10000 余项，最终实现模型零碰撞，100% 避免了因设计而导致的返工问题。在LOD400 级模型基础上，采用BIM 进行重大方案模拟。其中包括垂直运输方案模拟，地下停车场漫游，全过程、全方位、全专业4D工期模拟等，实现了施工组织无碰撞、无死角。

低碳环保 绿色施工出妙招

项目引进微生物型生态厕所，该套装置可过滤小便、分离大便，然后分别进行处理。大便被分离后进入发酵槽，通过螺旋推进器转动将初期配料、木屑、生物菌种和粪便混合，在微生物菌的作用下分解，以CO₂和H₂O 的形式分离，降解率≥ 99%。小便过滤后进入小便综合处理系统，经曝气、蒸发、脱色等工序将其处理成中水回冲小便器，形成循环，彻底解决了粪便排放与运输难题，缓解超高层垂直运输压力。

施工进度高清大图一组

一、天津周大福六大特点之“高、深、大、多、变、快”

　　高

　　----地上100层，高530m，天津滨海第一、世界第九高度；

　　----塔冠中空高度48.85m，相当于17层住宅楼高；

　　----标准层高4.7m，最大层高10m；

　　----高速施工电梯滑触线应用高度518m；

　　----项目定位高端，由美国SOM、英国ARUP等顶级团队担纲设计和顾问，广泛融入可持续设计和绿色施工理念，要求囊括鲁班奖、詹天佑奖、国家科技进步奖、美国LEED认证等高含金量奖项。

　　深

　　----塔楼基坑深达32.3m，相当于11层住宅楼高，为天津地区房建最深基坑；

　　----工程桩最深桩底标高-102.900m，桩长71.7m,相当于26层住宅楼高；

　　----塔楼基础底板最薄5.5m，最深处厚达9.9m，接近4层住宅楼高度；

　　大

　　----塔楼基坑环梁支撑内直径达85m，为天津地区最大环形敞口支撑基坑；

　　----塔楼地下室T型组合巨柱宽达3m，周长42m，包含6根钢管和30mm厚钢板；

　　----钢管混凝土柱最大直径2.3m；

　　----裙楼宴会厅跨度34.8m，天幕长105m，最大跨度19.4m；

　　----核心筒剪力墙最大厚度2.4m；

　　----钢构件数量约42000件，高空焊接工作量大，高空组对焊缝约37.6万米，相当于42.5个珠穆拉玛峰高度，使用焊丝可绕地球400圈。

　　多

　　----建筑业态多，塔楼设备层多达24个，整个工程设备机房900多个；

　　----工程涉及专业数十个，相关顾问近20家，参建专业单位80多家，国内外合作材料及设备供应(租赁)商1000余家；

　　----投入设备多，高峰期投入搅拌运输车260余辆，先后投入塔吊8台、施工电梯18部，其它起重、构件加工、泵送等各类设备200余套；

　　----现场参建人员高峰期3000余人；

　　----异型构件种类多，有圆形、组合箱型、近似椭圆形、矩形等多种柱截面形状；

　　----发包人提供的概念性图纸多，钢结构、二次结构、幕墙、天幕、雨棚、装饰装修、浮动地台及机电系统等几十个专业均需要施工单位进行深化设计。

　　变

　　----塔楼形体渐升渐细，地方天圆(塔楼平面由底部四方形渐变至顶部圆形)，建筑外缘变化最大处内缩达12.7m；

　　----塔楼角柱、边柱、斜柱和带状桁架、帽桁架之间形成复杂的空间交汇渐扭变体系，同一根柱子空间位置不断变化，逐层倾斜，角柱与斜柱连接节点呈空间倾斜并附带扭曲，单层扭曲角度达90°，结构形式自下往上存在钢管混凝土--劲性混凝土--纯钢柱的演变；

　　----四立面弧形内凹+四角部弧形外凸，通过外框钢柱反复汇交分离和幕墙V口位置变化勾勒出八条起伏的立面曲线；

　　----主体钢柱反复汇交分开，自底至顶经历了圆管→组合扭曲椭圆→组合不规则箱型→箱型→T型→箱型→圆管多种截面形式转变，在每个截面转换位置均要单独进行节点设计，共出现截面形式数十种，主要转换节点约40种。

　　----两根圆形单管柱交汇渐变过渡为不规则箱形组合截面柱；

　　----核心筒剪力墙平面形式经历次变化

　　快

　　----按照合同工期节点要求，平均结构施工速度须达到4天一层，最快时须两天一层；

　　二、天津周大福之“18最”

　　项目自开工2年多以来，经过全体人员艰苦奋进、不断努力，塔楼结构已施工至170m，圆满的完成了既定目标，取得了阶段性胜利，已摘得多项世界及国内之最。

　　1、 3200吨·米——世界房建领域最大动臂塔吊

　　2、 38小时完成3.1万立方米混凝土浇筑——世界最快基础底板混凝土浇筑速度

　　3、 90度——双管椭圆截面钢管柱单层扭曲角度世界之最

　　4、物流通道结合悬挑电梯解决超高层塔楼立面12.7M大距离收缩垂直运输难题——世界首创

　　5、3200吨·米级动臂式重型塔吊爬升支撑体系四梁合一技术——世界首创

　　6、3200吨·米级超高层外挂重型动臂式塔吊不对称支撑体系——世界首次应用

　　7、双圆管柱转不规则方形单管柱钢结构节点——国内首创

　　8、双管空间异型双曲线相切钢结构节点——国内首创

　　9、30米——创2.3M直径钢管柱C80高强混凝土单次国内顶升高度记录

　　10、LOD500全员、全专业、全过程BIM应用——国内之最，行业革命

　　11、创新应用全专业、全方位、全过程总承包管理——引领国内施工总承包管理模式

　　12、微生物降解生态厕所——国内超高层首例使用

　　13、自动分离式垃圾运输系统——革命性解决超高层垃圾运输难题

　　14、超高层泵送废料零排放——洗泵污水泥浆分离器国内首次应用

　　15、智能顶升平台监测方式——国内首创

　　16、1600平米整体式塔吊、平台自爬升兜底防护——国内首创

　　17、518米高超高层高速施工电梯滑触线整体应用——国内领先

　　18、32.3米超高钢格构式塔吊基础——国内首创

最新进展：目前，天津周大福金融中心主塔楼将突破400米高度，预计2017年1月底主塔楼封顶。一起期待中............