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“空中造楼机”拔高城市天际线

——探秘中建三局超高层建造神器顶升平台系统

发布日期:2018-09-25来源:中建三局编辑:张世辉

[摘要]从第一代低位顶模到第二代模块化低位顶模、第三代微凸支点顶模,再到升级版的“空中造楼机?#20445;?#36229;高层建造神器成为中建三局在激烈市场竞争中致胜的“杀手锏”。截至目前,中建三局承建参建全国20个省区市第一高楼、500米以上摩天大楼8座、300米以上高楼50余座。一座座拔地而起的摩天大楼,仿若天地画卷中颗颗璀璨的明珠,交织成一曲曲扣人心弦的华?#19990;?#31456;,汇成“拔高”中国城市天际线的雄浑交响。

   7月12日,外交部湖北全球?#24179;?#20250;在外交部蓝厅举行,中建三局研发的全球首款“空中造楼机”——?#28304;?#22612;机微凸支点智能顶升模架系统惊艳亮相。 湖北省委副书记、省长王晓东在?#24179;?#20013;说,中建三局研发的“空中造楼机”以高效节能的绝?#26434;?#21183;领跑全球。中建三局董事长、党委书记陈华元?#37038;?#20102;多家媒体采访,详细介绍“空中造楼机”。

   今年以来,中建三局“空中造楼机”先后登上央视《大国重器》《深度财经》和新华社《长江之梦》,突显工程中建三局在超高层建造?#38469;?#39046;域的绝对领先优势。

   第一代顶模:低位顶模

   ?#30001;?#19990;纪80年代起,我国超高层建筑施工?#38469;?#32463;历了多次升级,从传统的搭设脚手架到滑模,再到爬模、提模,施工机械化、标准化、高效化程度不断提高。进入新世纪,超高层建筑越来越高、结构越来越复杂,不仅要承受较大的垂直荷载,还要承受较大的水平荷载,传统模架难以满足要求。如何在保证质量与安全的情况下提高施工速度,成为业界亟待?#24179;?#30340;难题。

   2005年,中建三局参与高432米的广州西塔总承包施工。该工程平面?#19990;?#19977;角形,外周边由6段曲率不同的?#19981;?#26500;成,总工期仅1007天。若采用传统施工?#38469;酰?#35201;如期完成施工任务,谈何容易!

   面对严峻挑战,项目研发团队提出一个大胆设想:将施工竖向结构的模板?#20984;?#26550;悬?#20197;?#38050;平台以下,采用大行程、高能力、支承在剪力墙预留洞处的液压千斤顶顶升钢平台,带动模板与挂架整体同步上升一个高度,完成上一楼层的混凝土结构施工,最终第一代顶模——低位顶升钢平台模架体系应运而生,与传统施工?#38469;?#30456;比,显著提高超高层施工工效。施工中,广州西塔核心筒施工速度最快达到两天一个结构层,总工期缩短280天,创造令人瞩目的“世界速度”。

   第二代顶模:模块化低位顶模

   尽管第一代顶模具有诸多优点,但标准化程度低、难周转、成本高,同时具有一定安全风险。

   困?#35757;?#19981;住前行者的脚步。2009年,中建三局成立攻关小组,依托福州世茂国际中心项目,重点在周转性、?#35270;?#24615;、安全性三个方面开展攻关,将整个模架“拆分”为由多个标准组件组成的装配式结构,从而实现模架在不同项目间的周转使用,大幅降?#32479;杀荊?#38024;对不同工程,研究基于顶模施工环境下塔吊、电梯、混凝土泵送等垂直运输设备与模架衔接、协调与配?#31995;?#26368;优方案;为顶模应对核心筒结构变化提供良好的解决方案,提高其对核心筒变化的?#35270;?#24615;;提高顶模设计的安全性,为施工中的“误操作”提供安全保险;同时创新标准化组件,为顶模的不断改进奠定基础,促进顶模由创新设备向定?#32479;?#29087;的产?#20223;?#36827;。最终,中建三局成功研发第二代顶模——模块化低位顶升钢平台模架体系,并在福州世茂国际中心、福州宇洋中央金座、无锡国金中心、苏州国金中心、镇江苏宁广场、重庆国金中心、天津现代城、天津117大厦等工程建设中大显身手,施工总建筑面积超350万平方米。

   第三代顶模:微凸支点顶模

   伴随建筑高度与建造难度的不断提升,模块化低位顶升钢平台模架体系的不足日渐显现:整体抗侧刚度不足,承载力有限,置于核心筒内的支撑立柱、箱梁与塔吊、电梯的站位协调复杂。

   为弥补不足,中建三局一举打破传统设计思路,利用核心筒外侧墙体表面2-3厘米素混凝土微凸构造承力,单个支点承载力达400吨,除使承载力、整体性、抗侧刚度、内?#30475;?#30452;运输设备安装空间得到显著提升外,更重要的是在高效性、?#35270;?#24615;、安全性和智能化上实现飞?#23613;?/p>

   2012年,在时为华中第一高楼、高438米的武汉中心项目,第三代顶模——微凸支点智能控制顶升模架首次应用,最大高度27.8米,竖向横跨3个半结构层,实现钢筋绑扎层、混凝土浇筑层、混凝土养护层分层流水施工;长35米、宽35米的顶部平台提供充足的施工空间和材料、机械设备堆场;并专门研发智能综合监控系统,顶模体系的运行安全得到有效保障。顶升液压系统的推力也大幅提升至2400吨,可以将3万名成年人同时顶起。第三代顶模先后运用于武汉中心、深圳华润总部大厦。

   集成平台:“空中造楼机”

   创新无止?#22330;?#22312;第三代顶模的基础上,经过近两年的研究试验,中建三局研制出升级版“?#28304;?#22612;机微凸支点智能顶升模架系统”——超高层建筑智能化施工装备集成平台,在全球首次将超高层建筑施工的大型塔机直接集成于平台上,实现塔机、模架一体化安装与爬升,并将核心筒立体施工同步作业面从3层半增至4层半。

   通过塔机与模架一体化安装与爬升,突出解决了塔吊爬升与模架顶升相互影响、爬升占用时间长、爬升措施投入大等制约超高层建筑施工的难题。以北京第一高楼“中国尊”项目的“空中造楼机”为例,?#28304;?#30340;2台M900D塔吊相比常规塔吊安装方式,可减少塔吊自爬升28次,节省塔吊爬升影响的工期约56天,减少塔吊预埋件400吨。“中国尊”集成平台采用封闭式全钢结构,平台面积1600平方米,施工荷载2300吨,工人置身其中,如履平地,可同时进行4层楼、多个工?#33267;?#27700;作业,可?#38047;?0级大风,完全不用担心高空坠落的危险。目前,该平台已应用于北京“中国尊”、武汉绿地中心、沈阳宝能环球金融中心项目。

   从第一代低位顶模到第二代模块化低位顶模、第三代微凸支点顶模,再到升级版的“空中造楼机”,超高层建造神器成为中建三局在激烈市场竞争中致胜的“杀手锏”。截至目前,中建三局承建参建全国20个省区市第一高楼、500米以上摩天大楼8座、300米以上高楼50余座。一座座拔地而起的摩天大楼,仿若天地画卷中颗颗璀璨的明珠,交织成一曲曲扣人心弦的华?#19990;?#31456;,汇成“拔高”中国城市天际线的雄浑交响。(朱军伟    程超)

 
 
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