日前,中外聞名的江蘇江陰華西村舉行建村50周年慶祝活動。在此期間,來自海內(nèi)外的來賓見證了世界第15位、328米高的中國農(nóng)村第一樓——“空中華西村”的首次亮相,無不為這座構(gòu)造獨特的大樓而贊嘆!
“空中華西村”占地面積2.82萬平方米,總建筑面積21.3萬平方米,由四個塔樓及四個層疊花瓣狀的裙房構(gòu)成,中間塔樓為72層,外圍3個塔樓均為60層,建筑高度為252.6米,每十二層設(shè)一道空中大連廊,中間塔樓頂部球體直徑50米、共四層。在建筑結(jié)構(gòu)形式上,單筒為鋼結(jié)構(gòu)外框架型鋼混凝土內(nèi)筒結(jié)構(gòu),群筒為巨型空間桁架,造型復雜。
目前,在超高層建筑的施工中拼的是科技,曾經(jīng)建設(shè)過賽格廣場、地王大廈等超高層建筑的中建保華公司,在承建“空中華西村”的過程中,3項QC成果分獲國家級一等、二等及優(yōu)秀獎,三項新技術(shù)獲得國家實用新型專利,共取得科技進步效益1370萬元,科技進步效益率3.07%。科技創(chuàng)新成為托起328米“空中華西村”的強大助推力。
群筒式結(jié)構(gòu)國內(nèi)“吃螃蟹”
從外表看,“空中華西村”大廈的結(jié)構(gòu)大氣恢弘而又不失秀麗,整體由三棟外筒樓和一棟內(nèi)筒樓并聯(lián)搭構(gòu)而成,這正是大廈在設(shè)計施工中所采用的“群筒式結(jié)構(gòu)”,即由多個筒組成的巨型空間框架結(jié)構(gòu),單筒則為鋼結(jié)構(gòu)外框架型鋼混凝土內(nèi)筒結(jié)構(gòu)。據(jù)了解,這類群筒式結(jié)構(gòu)在我國超高層建筑的施工中屬于“吃螃蟹”的首例。
中建保華公司通過認真分析和細致評估,針對群筒式結(jié)構(gòu)制定了相應(yīng)的施工機械優(yōu)化及綜合技術(shù)布局方案。
在傳統(tǒng)的外框架內(nèi)筒超高層結(jié)構(gòu)鋼管的混凝土澆筑中,往往需對稱布置2臺附墻式布料機才能滿足澆筑需要,然而在空中華西村的施工中,項目部對布料機進行了改裝,取消附墻爬升裝置后,將布料機與固定于H型鋼梁的鋼平臺用螺栓連接起來,使之成為可移動式的液壓布料機,這種改裝不僅節(jié)省了成本,且吊裝十分方便,一臺便完成了三個筒內(nèi)的27根鋼管柱混凝土澆筑任務(wù)。
另一個結(jié)構(gòu)上的技術(shù)難題出現(xiàn)在三棟筒樓的空中相連上。該工程外圍的3個筒狀體每隔12層需設(shè)有3條空中連廊完成筒狀體的相接,而在同一垂直面上則置有5層連廊,此類結(jié)構(gòu)提升在國內(nèi)尚無先例。與以往的“先上后下”提升方式不同,該項目采用了“分層組裝逐層提升技術(shù)”進行施工,先提升第一道連廊,之后在第一道連廊屋面上進行第二道空中連廊拼裝和焊接,進而再提升,對比“先上后下”的提升方法,其工效及安全性都得到大幅提升。這項技術(shù)在國內(nèi)尚屬首次使用,達到國際先進水平。
一次澆筑2.6萬立方
按照設(shè)計要求,基礎(chǔ)筏板平均厚度4米,必須一次性連續(xù)澆筑完成2.6萬立方米的混凝土,不允許留有施工縫隙,這在國內(nèi)外還沒有出現(xiàn)過。
項目部組織精干力量編制了詳實的施工方案,組織了四次研討,修訂出4版施工方案。那段時間項目技術(shù)人員可以稱得上是通宵達旦、晝夜不息,項目技術(shù)主管郎占鵬更是悄然從170斤瘦到160斤,10天減掉10斤,一度被幾個女同事追問著到底是喝了什么神奇的減肥茶。
最終的施工方案出爐后,經(jīng)過專家評審委員會的評審論證,《空中華西村筏板基礎(chǔ)大體積混凝土》施工方案一次性獲得通過,專家尤其對項目混凝土降溫措施的幾項科技創(chuàng)新技術(shù)給予了高度的評價。這一仗打得很漂亮,贏得了甲方的尊重,并為公司創(chuàng)造了約77萬元的經(jīng)濟效益。
厚板坡口焊接顛覆傳統(tǒng)
空中華西村工程鋼結(jié)構(gòu)焊接工作量大,質(zhì)量要求高,必須做到百分百的超聲波探傷檢查。在焊接直徑1.3米、厚度40毫米的鋼管柱初始階段,檢查一次性合格率未能達到預定目標,引起了項目部的高度重視。
正當大家一籌莫展之際,項目經(jīng)理丁威突然說,“我們都去現(xiàn)場蹲點幾天,帶著圖紙和資料,去盯著工人一道一道的焊。我就不信,沒有攻不破的碉堡,沒有拿不下的山頭!”8月的施工現(xiàn)場悶熱干燥,但是大家都鉚足了勁,拿著設(shè)計圖紙和資料,緊盯著工人的每一步操作,檢查每一道焊接工序,任由汗水滲進眼睛,淌過胸膛。經(jīng)過三天的“蹲點”,技術(shù)人員終于發(fā)現(xiàn)了問題的所在。
按照設(shè)計院的要求采用傳統(tǒng)工藝是上段柱內(nèi)襯板為連續(xù)焊接,下段柱頂內(nèi)環(huán)板在加工廠就已經(jīng)焊接好,也為連續(xù)焊接而成。經(jīng)過認真觀察發(fā)現(xiàn)這樣操作的后果直接導致上下兩段柱在現(xiàn)場焊接就位時,焊道里夾雜氣體和渣子,導致焊道出現(xiàn)點狀氣孔和渣子,造成質(zhì)量不合格。項目技術(shù)攻關(guān)小組在施工現(xiàn)場與工人一起經(jīng)過為期一周十余次實驗,總結(jié)出修改設(shè)計坡口焊接工藝的方法,終于取得了理想的效果,焊接探傷一次合格率大幅提高,工程進展快速提升。這項焊接技術(shù)的創(chuàng)新,顛覆了傳統(tǒng)方法對中厚板坡口的焊接守舊觀念,大幅減少了返工,提升了施工質(zhì)量,創(chuàng)造了144.7萬元的經(jīng)濟效益。
托起三百米高空的50米大球
大樓頂部球體結(jié)構(gòu)位于300米高空,直徑50米,球體腰部18.6米高度范圍內(nèi)為兩道鋼桁架結(jié)構(gòu),腰桁架下弦位于69層,腹桿由下而上往外傾斜,到球體“赤道”處懸挑跨度達11米,腰桁架桿件截面最大為H700X400X35X50毫米。這種施工難度大,為首次碰到。
項目經(jīng)過精心研究,決定采用“上弦與相關(guān)腹桿組合吊裝”創(chuàng)新工法進行施工,即在桁架下弦安裝后,在地面將一段上弦和與之相關(guān)的豎腹桿、斜腹桿用螺栓臨時連接在一起,成“爪”字形,然后用4支吊索進行組合件的起吊、就位和安裝。安裝工人只需在下弦操作面進行腹桿與下弦接口的連接,在上弦操作面將桁架和樓層水平鋼梁用螺栓連接就可以快速完成4支構(gòu)件的吊裝,無需在高空進行腹桿上端與上弦接口的組對工作,大大降低了施工難度,并減少了操作架的搭設(shè)工作量,提高了效率,降低了成本。
工程施工到270米高空的球體結(jié)構(gòu)時,遇到了鋼筋混凝土剪力墻和柱的用鋼量陡然增多的問題。在安裝球體時,遇到的困難更大,偌大個球操作空間又狹小,要將之拼裝完成很費勁。拉鉤要穿過H型鋼的腹板,但是,現(xiàn)場對腹板打孔耗工耗時,且位置不容易準確控制,項目就想法在腹板垂直方向上加一條薄板,在薄板上面按照拉鉤間距打孔,拉鉤穿過此孔,實現(xiàn)鋼筋與型鋼的良好受力狀態(tài),滿足了設(shè)計的初衷。這就是后來獲得了國家實用新型專利的勁性混凝土拉鉤連接結(jié)構(gòu),使用該結(jié)構(gòu)攻克了這個型鋼混凝土拉鉤連接的難題,該結(jié)構(gòu)不僅解決了項目迫在眉睫的施工難題,也創(chuàng)造了約90萬元的經(jīng)濟效益。
截止目前,空中華西村項目部獲得QC方面獎項共計15項,其中,3項QC成果分獲國家級一等、二等及優(yōu)秀獎;獲得局級優(yōu)秀施工方案共計2項;獲得局級科技進步獎共計4項;獲得局級工法1項,中建總公司級(省部級)工法1項;《預留插筋槽型板》、《勁性混凝土拉鉤連接結(jié)構(gòu)》、《帶平臺可移動式混凝土液壓布料機》三項新技術(shù)獲得國家實用新型專利。《空中華西村綜合施工技術(shù)》科技成果由中國建筑工程總公司科技部鑒定達到“國際先進水平”,該技術(shù)的應(yīng)用取得了顯著的經(jīng)濟效益。
在城市化激流勇進的中國,空中華西村的建設(shè),不僅為代表中國新農(nóng)村方向的華西點亮了一盞明燈,更為飛速發(fā)展的中國建筑行業(yè)在超高層領(lǐng)域技術(shù)突破開拓了新的天空。(互聯(lián)網(wǎng))