天津北方網訊：2015年9月8日早晨，記者站在天津濱海高新區津靜公路上仰望天空，117大廈像一把利劍直插雲霄。“危樓高百尺，手可摘星辰。不敢高聲語，恐驚天上人。”這原本是古代詩人瑰麗的想象，如今，中建三局再次将這美麗的詩文變為現實。

　　“這座中國京津地區的全新地标擁有強大的智慧内核”，中建三局117大廈項目執行總經理侯玉傑向記者介紹，從2008年至今，七年磨一劍，117大廈項目累計獲得國家實用新型專利5項、國家發明專利10項、國家科技進步二等獎1項、省部級科技進步獎4項、省部級及以上科技示範工程4項、省部級及以上QC小組8個，十餘項科技成果經鑒定均達到國際領先水平或先進水平。一項項讓人歎為觀止的中國和世界之最，完美诠釋了“中國結構第一高樓”的科技基因。

　　“金剛罩”助力大廈“長高”

　　遠在十幾公裡之外，記者就注意到大廈的頂端有一座高20米左右的“金剛罩”包裹着大樓核心筒頂部，仿佛一座“空中樓閣”橫亘雲端，117大廈“長高”的秘密就在“金剛罩”這裡。

　　“117大廈沒有像一般建築物那樣搭設腳手架，到了400米以上的高空，工人是如何施工的？”面對記者的疑問，中建三局117項目副總工程師葉建解釋道，這個“空中樓閣”是由中建三局自主研發、獲得國家發明技術二等獎的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台模架系統”，由鋼平台、挂架系統、液壓支撐系統、模闆系統、防護系統、安全監測系統組成。

　　這個長36米、寬35米、最大高度21米、重約1100噸的“龐然大物”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。該系統随着大廈核心筒牆體一次次澆築，又将大廈一次次頂推至597米高空，最終将“中國結構第一高樓”送入“雲端”。

　　鋼平台每平方米最大承重1噸，可放置機械設備、建築材料等，成為一個偌大的“空中航母”。此外，平台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。挂架系統是工人作業平台，采用鍍鋅鋼闆網全封閉，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鋼闆-鋼筋混凝土組合牆體快速施工難題。

　　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杆件進行應力監測，可有效掌控模架的“身體狀态”，确保模架使用安全。

　　“雲梯”建立最快“補給通道”

　　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15.3萬噸，高峰期施工人員多達1萬餘人，垂直運輸壓力巨大，大量的建築材料、施工垃圾和作業人員都靠“華山一條路”——施工電梯。

　　在研究了國内衆多超高層垂直運輸系統後，中建三局技術團隊發現，傳統施工電梯多分散附着在大樓外側，這對後續幕牆、裝修施工有着種種限制的117大廈來說幾乎不可能。綜合考察、對比後，項目将目光投向了業界罕有、突破傳統的“通道塔”，率先在國内研發該技術。

　　單獨建造一個通道塔，會不會因為跟不上巨人長高的節奏，反而影響營養供給呢？為打破這個懸在頭上的追問，中建三局項目團隊從設計開始就緊緊抓住了“輕量化、集中化、工業化”利器，将通道塔裝配化，幾乎所有構件都能實現工業化量産，除部分柱截面分段變化和層高不同外，标準節均采取“工廠制作、現場組拼、整體吊裝”的高效率流水作業，所有構件均螺栓連接，這使得後期拆除也很便捷。該通道塔平面尺寸為5米×9米，一面與主樓相連，另外三面附着5部雙籠施工電梯，統一調度指揮，實現“人貨分離、分層停靠、分時上下”，極大提高了運輸效率。

　　記者坐上通道塔電梯，大約五分多鐘後，到達了500多米高空。途中，随着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，一條長約5米的通道搭接在樓面上，人、機、料最終由這裡進入大樓，成為運輸主動脈。

　　像117大廈這類500米以上超高建築，超高層降效(即随着摩天大廈施工高度的攀升，受高度、天氣、運力的影響，施工效率會降低)非常嚴重，通過使用通道塔技術，使大廈垂直運輸的工作效率提高了40%。

　　巨型框架構築堅實“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。由于超高層建築太重不經濟、太輕又不穩，所以400米以上高樓一般不會采用純鋼結構，而是采用鋼結構與鋼筋混凝土相結合的形式。

　　“大廈由4根巨型柱、8根國内最大的防屈曲支撐、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’。”中建三局117項目常務副總經理李幹椿對記者說。

　　巨型柱分布在塔樓的四個角，在正負零處單根巨柱截面尺寸為45平方米，巨型柱呈六邊形，内部由26個腔體組成，最厚鋼闆尺寸120毫米，最大截面面積108平方米。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。

　　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，其可為大廈整體結構提供很大的抗側剛度和承載力，當大廈受到巨大沖擊時，防屈曲支撐不會彎曲變形，隻會出現短距離位移，從而保護主體結構、減小相鄰構件受力等優點，使大廈抗震性能成倍增加。

　　根據中國建築科研院的振動台試驗結果顯示，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，即使有1根巨型柱坍塌也可确保大廈不會傾覆。

　　千根長樁築牢硬朗“骨架”

　　117大廈所在地為深厚軟土地層，軟土厚度數百米。俗話說“腳大江山穩”，為使工程樁穩固支撐117大廈，共設計了941根100米長樁作為大廈的基礎，創造了房建領域工程樁長中國之最。

　　試樁階段，直徑為1米的百米長樁穿越5個相對含水層，在複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築順利，這是非常艱巨的挑戰。

　　“天下難事必作于易。”經過一輪輪的科研攻關和實驗，中建三局綜合在上海、武漢等臨海臨江地區的樁基施工經驗，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等多種型号的鑽機，采用氣舉反循環工藝和深厚沙土超深鑽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鑽進速度等技術參數，最終确定了可靠的長樁施工方案，經檢測工程樁全部為一類樁，941根長樁與65000立方米大底闆築牢了大廈的根基，該項技術成果經湖北省住建廳專家組鑒定達到國際先進水平。

　　防火妙招

　　保障“生命通道”

　　超高層建築消防工作是一個世界性難題，主要是人員疏散的困難。超高建築雖有疏散樓梯，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；避難層分别設在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道桁架内，結構體系與材料均為特殊設計，在大樓立面上形成10道“防火牆”，即大約每隔15層左右就有1個避難層，火災發生後最快可以在1分鐘内就近疏散到避難層。

　　此外，大廈所有鋼結構表面都塗刷了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2.2萬餘平方米，鋼制防火門2.1萬餘平方米、木質防火門4700餘平方米，疏散走道、樓梯間和前室的防火門具有自行關閉功能，待人員撤離完畢後，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，關閉信号反饋給消防控制中心。

　　BIM技術為大廈“保駕護航”

　　BIM(即建築信息模型)是近年來引領建築數字技術走向更高層次的新技術，其推廣應用必将為中國建築業帶來一次巨大的變革。

　　記者走進117大廈項目BIM信息中心，BIM技術人員正在進行模型碰撞檢測工作。呈現在記者面前的是117大廈的三維模型：密密麻麻的設計線條、一幅幅彩色三維圖，準确勾勒出117大廈的“脈絡筋骨”。圖中有一些顯眼的“紅色”，技術人員解釋說這是軟件檢測出的模型存在的一些專業碰撞點，比如機電管道與結構鋼梁碰撞等……這在以往的二維圖紙上隻能靠人工一一核對辨别，而在117項目BIM信息中心，這些專業碰撞點均可通過服務主機智能檢測出來，同時在三維模型裡自動标注并導出碰撞報告，深化設計人員據此進行優化調整，從而提高圖紙設計質量。

　　早在9年前，中建三局就開始探索及應用BIM技術，在117大廈項目BIM技術得到更加深入的應用及發展。117大廈施工中需協調處理大量專業之間的交叉工作，通過BIM技術的應用，項目實現全過程控制圖紙質量，重點解決專業管線綜合碰撞問題，從而優化設計，達到提高現場施工方案的合理性，有效控制施工進度，提高工程整體施工質量。

　　117大廈項目核心制冷機房五大專業設備縱橫交錯，共有5層管道，每層管道中有10餘根空調主管，最大的直徑1米，在現場施工中普通二維CAD圖紙很難清晰表達。針對上述情況，項目利用BIM技術建立三維模型，對管線進行優化，對勞務施工班組進行形象直觀的三維可視化技術交底，交底效率大大提高。

　　打開項目BIM管理系統，記者看到項目施工全程中的質量、技術等各項參數和資料，同時項目還将進度管理納入BIM管理系統，實現四維集成管理。通過三維模型，輕點鼠标即可查看大廈任何一個部位的施工參數及其當前施工進度情況。據BIM信息中心人員介紹，該系統實現權限管理，雲端存儲，各個專業系統均将當天的施工數據上傳至雲端，實時更新，需要查詢随時提取，工作效率明顯提高，也使大廈後期運營、管理更加便捷。

　　據悉，《117項目BIM規範實施标準》已修訂第4版，350餘頁，10萬餘字，由于在BIM運用中取得的卓越成績，項目成果先後獲得“第二屆中國工程建設BIM應用大賽”綜合組一等獎及“2014年度中國建築業BIM邀請賽”一等獎，對超高層建築運用BIM技術具有引領示範作用。

　　596.5米！

　　117大廈核心筒結構封頂

　　創新工作室

　　成為大廈“拔高”源動力

　　昨天上午，位于天津濱海高新區的中建三局天津117大廈項目一片繁忙景象，117大廈項目執行總經理侯玉傑告訴記者，目前大廈核心筒結構已達到596.5米，核心筒結構封頂在即，項目獲得了多項國家發明專利、國家實用新型專利、國家科技進步獎、多項省部級科技進步獎，而這些成果的背後，有一個建築科技創新研發基地作為支撐，那就是以天津市五一勞動獎章獲得者侯玉傑命名的中建三局首批示範性勞模(職工)創新工作室——侯玉傑創新工作室。

　　走進創新工作室，管理組的技術人員正在針對117大廈所使用的通道塔運輸效率的監測數據進行分析與計算。

　　在侯玉傑創新工作室展示區，記者看到，牆上挂滿了117大廈2013年、2014年的科技創新工作計劃和總結以及2015年的工作計劃，展桌上擺放着數十份發表在核心期刊的工程論文和項目團隊編寫的創新管理手冊，展櫃裡擺放着10餘個科技創新的展品模型。侯玉傑介紹，這些都是模型的原型，現在正在為大廈的建設發揮不可替代的作用，都是工作室團隊獨立摸索、自主研發的新技術。說起他們的功用，侯玉傑如數家珍。

　　故事一：創新來自“改一改”

　　在展示區轉角處的一個模型前，侯玉傑詳細向記者講述了關于它的故事。它的學名叫做“一種可維持深基坑降水井抽水的自動控制系統”，基坑施工期間，基坑内有600多口降水井在工作。當井底部的水被抽幹後，如果沒來得及停電，潛水泵就會因空轉而燒毀。上百名工人每天不斷地拆泵修泵，不僅浪費了大量财力，而且影響降水效果。根據這一情況，工作室成員深入現場調研，多次召開頭腦風暴會議，大家提出了“自動控制斷電”的思路，一句話點醒夢中人。工作室立即着手沿着這個方向去解決問題，經過幾天的設計，一個利用連通器和繼電器原理的水泵自動抽水控制器誕生。控制器可以實現水位下降到一定高度時自動切斷水泵電源，水位超過該水位以後水泵自動啟動，既可以保證抽水效果，又可保證水泵不會燒壞，又能節省大量人工和維修費用。控制器經過試驗成功後，整個施工期間節約成本數百萬元，此項技術也獲得了國家發明專利的授權。

　　故事二：創新來自“變一變”

　　侯玉傑介紹，超高層垂直運輸施工電梯必不可少，常規施工電梯使用的都是電纜供電，117項目也不例外。但随着高度的上升，天津的大風可給大廈建設帶來不小的麻煩，400米高空大風可以讓電纜脫離保護架，緻使電梯不能正常運行。為解決這個安全隐患，創新工作室召集電梯生産廠家和公司設備公司的專家多次溝通，共同尋求解決的辦法。最後決定采用滑觸線替代電纜改變供電模式，并經過共同研發改良設計出新型産品，規避了滑觸線容易接觸不良的缺點，且實現了安裝拆卸簡單、故障率小、維修方便、附加值高、可重複使用等優點，垂直運輸效率得到極大提升，安全隐患得到有效防範。因為117項目滑觸線電梯安裝高度已突破400米，在國内屬首次，工作室攻關小組也每日都在監測電梯的運行數據和風速，工作室成員的每一次數據監測，都會為國内其他超高層施工滑觸線的使用帶來不可多得的經驗。

　　故事三：創新來自“加一加”

　　侯玉傑介紹，117大廈像很多國内在建超高層一樣，在使用頂模系統進行核心筒結構施工，然而由于頂升模架系統覆蓋于結構頂部，導緻塔吊無法進行核心筒内部的材料、構建吊裝。另一方面，頂模這個“金剛罩”内部有上下通透的空間，容易産生高空墜物引起安全事件，就此召集工作室成員開會讨論，最終創新性地使用核心筒硬質防護與行吊集成系統，這個發明可以确保核心筒内部鋼吊件和材料的調運、安裝效率，同時兼做硬質防護網、防止高空墜物，也就保證了核心筒内工人、構件及器械的安全，這是117項目的首創。

　　侯玉傑表示，他想傳達一個觀念：那就是創新從來就不是憑空而來的，而是在日常工作中不斷探索、改進、提升，點點滴滴積累起來的。我們身處的這個時代，因為發展而美好，因為創新而偉大。創新關乎企業的生存發展，創新關乎國家安全，創新關乎民族偉大複興，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597米“問鼎”華夏，創新一直在路上。

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