北方第一高117大廈突破550米的秘密
摘要：汽車行駛在濱海高新區津靜公路上，遠遠望去可以看到117大廈高挑纖細的身姿?！拔歉甙俪?，手可摘星辰。不敢高聲語，恐驚天上人?！边@原本是古代詩人瑰麗的想象，如今的建設者正在將這美麗的詩文變為現實。
混凝土澆筑順利完成
混凝土澆筑順利完成
頂升模架系統安裝完成
117大廈效果圖
117大廈：中國結構第一高樓
5月31日，中國北方之巔再次升高！由中建三局承建的117大廈主塔樓第113層混凝土澆筑順利完成，目前核心筒結構標為553.095米，117大廈突破550米，高度早已超越總高度為541米的美國最高建筑——世貿大廈一號樓，也超越了420.5米的上海金茂大廈、440米的廣州西塔、441.8米的京基100、451.9米的吉隆坡雙子塔、492米的上海環球金融中心、509米的臺北101大廈、539米的廣州東塔等國內外知名建筑。 登上500多米的頂升模架鋼平臺，津城天際線一覽無遺，天津廣播電視塔被踩在腳下，一架架飛機從頭頂掠過。據117大廈項目部執行總經理侯玉杰介紹，117大廈主塔樓將于今年下半年實現結構封頂，屆時將以597米的檐口高度成為中國結構第一高樓。
筑夢云端，圓夢津門。在不久的將來，以天津117大廈為核心的高銀金融中央商務區將成為天津全新商務區，更將成為中國京津地區的全新地標和天津市的靚麗“名片”。
這么高的樓，人、機、料怎么進入施工場地？
通道塔電梯：500多米高的運輸主動脈
記者坐上通道塔電梯，大約10多分鐘后，到達了500多米高空。途中，隨著電梯逐漸攀升到樓頂，天津風光盡收眼底。據了解，一般中速施工電梯的速度為每分鐘50米，而通道塔電梯最高速度可達90米。打開安全門，一條寬5米的通道搭接在主塔樓各層樓面上。如果說通道塔是運輸主動脈，那么連接通道就是毛細血管，人、機、料最終由這里進入大樓。
垂直運輸是超高層摩天大樓施工的一大難題。天津117大廈主塔樓需混凝土19.1萬立方米、鋼筋4萬噸、鋼構件14.3萬噸，高峰期施工人員多達2500余人，垂直運輸壓力巨大，大量的建筑材料、施工垃圾和作業人員都靠“華山一條路”——施工電梯。
為此，項目在中國內地率先研發通道塔技術，采取“工廠預制、現場拼裝、整體吊裝”的流水作業，裝配效率極高，后期拆除也很方便。該通道塔平面尺寸為5米×9米，一面與主樓相連，另外三面附著5部雙籠施工電梯，統一調度指揮，實現“人貨分離、分層?？?、分時上下”，極大提高了運輸效率。
這么大的工程，“躥個兒”怎么這么快？
頂升模架：“金剛罩”讓大廈6天長一層
在大廈的頂端，一座高20米左右的“金剛罩”包裹著大樓核心筒頂部，仿佛一座“空中樓閣”橫亙云端。117大廈沒有像一般建筑物那樣搭設腳手架，“長高”的秘密就在“金剛罩”這里。
中建三局117項目部總工程師余地華解釋說，這個“金剛罩”是全國面積最大的核心筒頂升模架系統——“模塊化低位頂升鋼平臺模架系統”，由鋼平臺、掛架系統、液壓支撐系統、模板系統、防護系統、安全監測系統組成。
頂模這個“大盒子”，長35米、寬32米、最大高度21米、重約1100噸，有4層樓高，可同時進行3層核心筒立體施工，實現流水作業、無縫對接。該系統將隨117大廈主塔樓頂推至597米高空，創“中國北方第一頂”。
鋼平臺每平方米最大承重1噸，可放置機械設備、建筑材料等，成為一個偌大的“空中堆場”。此外，平臺上還配有液壓系統控制室、設備房、休息室和衛生間，可供施工人員休息使用。掛架系統是工人作業平臺，采用鍍鋅鋼板網全封閉，杜絕了高空墜落的危險。4個大行程液壓油缸是整個模架頂升的引擎，通過4根鋼立柱撐住整個模架系統，立柱高達19米，擴大了立體施工的樓層數，破解了超高層核心筒結構快速施工難題。為了保證模架系統更加安全有效運行，中建三局對模架主要桿件進行應力監測，可有效掌控模架的“身體狀態”，確保模架使用安全。
2013年3月24日，117項目頂模系統第一次頂升成功。由方圣鋒“領銜”的5人頂模小組，1人常駐操控室，其余4人每人負責一個液壓千斤頂，相互配合。如果遇到大風，塔吊電梯將全部停運。頂模小組曾多次因大風被困在頂模平臺，一困就是兩三個小時，無法下來就餐，只得通過塔吊將盒飯吊至平臺，熱騰騰的飯菜吊上來后就冷冰冰了?！半m然工作辛苦點，但是一想到項目這么多人中只有我們5人才能操控國內最大的頂模系統，自豪感便油然而生?！狈绞ヤh對記者說。
117大廈干嘛用？
商務區核心建筑：含辦公樓及六星級酒店
天津117大廈，地下4層，地上117層，高597米，總建筑面積84.7萬平方米，創摩天大樓建筑面積世界之最，系一幢集甲級辦公、酒店、旅游觀光和精品商業于一體的特大型超高層摩天大樓。大廈首層65米×65米，建筑面積4200平方米，向上以0.88度的角度逐層縮小，頂層46米×46米，建筑面積2100平方米。
117大廈建筑設計融合了中國傳統文化與現代美學，是高銀中央商務區的核心建筑，該商務區還設有精品商業、金融企業總部大樓、雙子塔辦公大樓、會展中心、服務式公寓、高端高層住宅與別墅，總長達338米的商業廊將117大廈和金融企業總部大樓連通起來，6個鉆石造型圓廳成為商業廊的入口，與117大廈主塔樓鉆石頂造型遙相呼應，精巧別致。
天津117大廈項目常務副總經理李干椿介紹，大廈內設有甲級國際水平辦公樓及六星級酒店。甲級辦公樓目標租戶及客戶為跨國公司和國際企業。94層至104層的六星級酒店將引進迪拜帆船酒店的建造標準，大廈在115層、564米處設有豪華游泳池，將創造一項新的世界紀錄，成為世界最高的室內泳池。
大廈還將在116層的夾層處設置世界最高的觀光廳，位于鉆石造型內部，高度為579米，它將打破由上海環球金融中心在2009年創造的474米“世界最高觀光廳”吉尼斯世界紀錄，成為世界最高觀光廳，在那里，天津城市天際線將盡收眼底。
大廈選址地質結構復雜咋辦？
“骨架”倍兒硬朗：近千根長樁筑牢根基
117大廈所在地地層結構復雜，是以粉砂、粉土和粉質黏土為主的海相與陸相交互沉積地層，為使工程樁穩固支撐117大廈，設計了941根120米長樁作為大廈的基礎，創造了房建領域工程樁長度之最。直徑為1米的百米長樁穿越5個相對含水層，在復雜的地質環境下要保證工程樁的垂直度不大于1/300、保證不塌孔、保證孔底沉渣厚度小于10厘米、保證工程樁鋼筋籠的混凝土保護層厚度以及工程樁混凝土的水下澆筑順利，這是非常艱巨的挑戰。
中建三局綜合在上海、武漢等臨海臨江地區的深基坑施工經驗，結合天津地區的地質情況精心編制了超長樁施工技術方案。選用ZSD2000、GPS-20等多種型號的鉆機，采用氣舉反循環工藝和深厚沙土超深鉆孔泥漿控制技術進行120米超長樁試樁施工。通過不斷調整泥漿比重和成孔鉆進速度等技術參數，最終確定了可靠的長樁施工方案，并成功攻克了垂直度控制小于1/300的世界性難關，經檢測全部達到一類樁標準。941根長樁與65000立方米大底板筑牢了大廈的根基。
超高層摩天大樓嘛結構，結實嗎？
鋼結構加混凝土：巨型框架構筑堅實“脊梁”
117大廈結構設計采用“鋼筋混凝土核心筒+巨型框架”的結構體系，是目前最為科學的超高層摩天大樓設計形式。由于超高層建筑太重不經濟、太輕又不穩，所以400米以上高樓一般不會采用純鋼結構，而是采用鋼結構加混凝土相結合的形式。4根巨型柱、8根國內最大的防屈曲支撐、9道環帶桁架、8道巨型斜撐等共計15.3萬噸鋼構件共同構成主樓堅實的“脊梁”。
巨型柱分布在塔樓的四個角，單根截面尺寸最大處為45平方米，創超高層巨型柱截面尺寸世界之最。巨型柱呈六邊菱形，內部由26個腔體組成，最厚鋼板尺寸120毫米，最大截面面積180平方米，截面尺寸創世界之最。巨型柱從地下室一直貫穿至583.65米的高度，猶如擎天巨柱挺起整棟大樓。
萬一趕上地震怎么辦？
即使1根巨型柱坍塌大廈也不會傾覆
大廈安裝的防屈曲支撐在第一道巨型斜撐下方，共設8根，單根長度約為48米、重量約為210噸，可為大廈整體結構提供很大的抗側剛度和承載力，當大風和地震出現，大廈受到巨大沖擊時，防屈曲支撐不會彎曲變形，只會出現短距離位移，從而保護主體結構、減小相鄰構件受力，使大廈抗震性能成倍增加。
大廈共設有9道環形帶狀桁架，包括3道雙層桁架，6道單層桁架，其中第3道桁架層總用鋼量達到2106噸，箱型梁及組合節點共計108件，為全國最大雙層桁架。9道桁架酷似9條“腰帶”，將大廈緊緊環抱。
根據中國建筑科研院的振動臺試驗結果顯示，在烈度為8度地震下，結構最大層間位移角達到約1/76，但結構仍保持了較好的整體性，關鍵構件基本完好，說明結構具有良好的變形能力和延性，具有一定的抗震儲備能力。大廈如遇與“美國9·11恐怖襲擊案”同等的飛機沖撞力，即使有1根巨型柱坍塌也可確保大廈不會傾覆。
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11項工程之最
作為天津117大廈的總承包方，中建三局自2008年9月10日開工建設以來，在近7年時間里攻克了無數施工難題，創造了一項項令人嘆為觀止的“中國之最”“世界之最”：
597米——中國結構第一高樓；
120米——國內房建領域最長樁基；
210噸——國內單根最重防屈曲鋼支撐；
84.7萬平方米——創摩天大樓建筑面積世界之最；
6.5萬立方米——超高層建筑混凝土底板世界之最；
578米——全球最高通道塔；
594米——單井道運行高度世界之最；
3兆帕——超高層建筑水管壓力世界之最；
45平方米——超高層巨型柱截面尺寸世界之最；
564米——全球最高室內游泳池；
579米——全球最高觀景平臺。
“秘密中的秘密”—— 創新：
大廈“拔高”動力
侯玉杰是中建三局天津117大廈項目執行總經理，“117項目侯玉杰創新工作室”正是大廈“拔高”的創新原動力，是117大廈工程建造的“智囊團”。走進創新工作室，管理組的技術人員正在針對117大廈的通道塔運輸效率的監測數據進行分析與計算。在創新工作室展示區，記者看到，墻上掛滿了117大廈科技創新工作總結和計劃，展桌上擺放著數十份發表在核心期刊的工程論文、項目團隊編寫的創新管理手冊，展柜里擺放著10余個科技創新的展品模型。
侯玉杰介紹說，每個模型對應的都是創新成果，也是工作室團隊獨立摸索、自主研發的新技術。他指著模型對記者說，117大廈使用的是中建三局自主研發的“模塊化低位頂升鋼平臺模架體系”綜合施工技術，創新工作室對頂模進行了優化設計，將頂模平面分成13個區，細化單層施工工期內流水施工的每一個工序編排，協調作業，達到各專業、各工序、各工種最大限度的滿負荷工作效率。
頂模這個普通的鐵罩子成為了“變形金剛”，輾轉騰挪見證著工作室這個智囊團的創新能力。工作室攻克了大量建造技術難關，獲得了國家實用新型專利6項、國家發明專利9項、省部級科技進步獎2項。侯玉杰表示，創新是在日常工作中不斷探索、改進、提升，點點滴滴積累起來的，在勞動中創新，在創新中實現夢想，117大廈才能夠從地下數十米一直建設至如今的550多米，創新一直在路上。
萬一著火怎么辦？
防火設計有妙招10個避難層保生命安全
超高層建筑消防工作是一個世界性難題，主要是人員疏散的困難。超高建筑雖有疏散樓梯，但靠人跑下來不現實，近600米的樓比北京香山香爐峰的高度還要高近50米，體力好的年輕人從頂部跑下來也要1個多小時。
為此，除了每層常規的消防設施外，在設計上，117大廈還設有10個避難層，最大一個避難層面積約為3625平方米；避難層分別設在6層、18層、32層、32夾層、47層、63層、63夾層、78層、93層和105層，分布在9道桁架內，結構體系與材料均為特殊設計，在大樓立面上形成10道“防火墻”，即大約每隔15層左右就有1個避難層，火災發生后最快可以在1分鐘內就近疏散到避難層。
此外，大廈所有鋼結構表面都涂刷了3到5厘米厚的防火材料，能承受3小時高溫火燒。大廈設有防火卷簾門2.2萬余平方米，鋼制防火門2.1萬余平方米、木質防火門4700余平方米，疏散走道、樓梯間和前室的防火門具有自行關閉功能，待人員撤離完畢后，大門自動關閉，雙扇平開防火門安裝閉門器和順位器，火警時電源自動切斷，關閉信號反饋給消防控制中心。
全文轉自：北方網
四川恒源商品混凝土有限責任公司
Sichuan Hengyuan concrete products limited liability company
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