、
导语 :11月29日上午,国瑞西安金融中心主体结构封顶仪式盛大举行,国瑞置业董事长张章笋、国瑞西安公司董事长刘振锋、北京建工集团副总经理马铁山、北京建工四建公司董事长总经理孙振泉、副总经理邓文海、新疆区域分公司经理张进红及各方代表齐聚封顶现场,共同见证国瑞西安金融中心这一重要的时刻。该建筑总高度350米,总建筑面积约29万平方米,共75层,总投资达30多亿元。在封顶仪式致辞中,张章笋董事长对于北京建工集团给予高度评价“四建公司组织了一个非常能干的铁军项目团队,他们不负众望,秉承匠工之心,项目于2015年9月正式开工建设,2016年5月全面冲出正负零,2016年11月建设高度突破100米,2017年4月建筑高度突破200米,8月突破300米,11月29日圆满封顶,以优秀品质书写了城市新篇章”。
匠心打造350米超高层
11月29日,350米超高层国瑞·西安金融中心项目举行封顶仪式,预示着由四建公司负责施工的350米国瑞·西安金融中心工程顺利完成结构施工。这座集金融办公、文化科技、商务休闲等功能于一体的超高层摩天建筑,在国策战略重地“一带一路”桥头堡的西安,历时两年之久,最终冲破城市天际线,傲然挺立在高新区CBD中心锦业路上,气势磅礴,成为最耀眼的存在。
国瑞·西安金融中心工程位于西安市高新区创业新大陆北侧,总投资约30亿元,总建筑面积约29万平米,由1栋高达350米的超高塔楼(75层)、24米裙房(3层)和4层整体地下室组成,裙房采用框架剪力墙结构,顶层为钢框架结构,塔楼与裙楼之间设有一座钢连桥。项目自2015年入场施工以来,克服施工场地狭小、结构超高、钢结构总量大、高空焊接、专业多、分包多、大型复杂超高层建筑的施工总承包管理难度大等诸多难点,于2016年5月全面冲出正负零,初展雄姿。之后,国瑞·西安金融中心项目工程施工团队,历经酷暑、不畏寒冬、克服诸多困难,优化各工序的无缝衔接,合理增加施工人员和设备投入,在2016年11月建设高度突破100米,2017年4月突破200米,8月突破300米,10月22日实现核心筒封顶,建设高度正式到达350米,11月22日外框正式封顶,至此,国瑞·西安金融中心项目正式跻身超高层摩天大楼之列,直冲云霄,“西北第一高”实至名归。
超前策划 筑牢超高层地基
国瑞·西安金融中心作为集团首个300米以上超高层,存在施工现场狭小、结构超高、钢结构总量大、管理难度大等难点,从开始进场施工,项目部就采取提前规划、重点攻克难点的方式,进行施工。
在基础施工阶段,最具挑战性、最让项目部头疼的是施工桩长达80余米的抗压桩。据西安本地的抗压桩施工劳务队队长介绍:“80米长的桩我们也是第一次干,这算是陕西省目前施工最长的桩了。”
为确保地基的稳定性,抗压桩均采用反循环钻孔灌注施工工艺。总共3000平方米左右的抗压桩施工场地,刚好够5台反循环钻机一字排开进行施工,24小时不间断施工,每天最多能完成5根抗压桩施工,而由于连续大雨对进度的影响,日成孔5根抗压桩的进度满足不了工期要求。项目部在仔细分析后,重新规划施工场地,再招标一支抗压桩劳务队伍,促使两家劳务队共10台反循环钻机相互“比、拼、赶、超”,施工进度明显加快,最终保质保量完成桩基施工任务。
“超高层施工,前期策划非常重要”,身为国瑞·西安金融中心的项目副经理,马骏开门见山地对记者提到。“前期需要把施工中的各个环节都要想好,进场之后,现场如何施工决定了整个超高层施工的快慢和各方面的社会影响。”在工程进场初期,项目部便通过前期策划,打破原有施工常规,先进行车库施工,之后再开始塔楼施工。“工程施工场地非常狭小,这也是当初所面临的最大难题,料场、钢筋加工厂、模板堆放都需要场地,按照常规的施工模式,如果先进行塔楼施工,甩掉周边的车库施工作为料场,那么车库就一直建不了”马骏坦言。基于此,项目部果断作出决定,先干车库,等车库封顶之后,用车库顶板作为塔楼施工的操作面,不仅可以作为各种料场的堆放场地,也可以作为钢结构加工的施工场地,从整体上提升超高层施工进度。但是难题又来了,车库顶板能否承受住承载钢构件的重车重量?“这些细节都是我们前期反复思考的,包括我们进行承载力的核算与试验,然后就是落实、再落实的过程”。最终,车库顶板浇筑40公分厚,完全可以承载钢结构重车等重型机械的重量。
在之后的大体积底板砼浇筑中,为了确保混凝土的浇筑质量,项目部做了大量的混凝土水热化试验,确保在进行大底板混凝土浇筑过程中,温度在规范值以内。本着性价比最高的原则,项目部选择了12个配方,利用矩阵式的试验方法,即横向12、纵向12,然后进行试验对比,通过理论计算,再加上实际检测,最后选择温度最低的配合比。在实际操作中,混凝土的最高温控制在63度,达到了理想的效果。在混凝土浇筑过程中,项目部采用直径50公分溜管、地泵、塔吊大容量灰斗三种方式相结合,充分发挥溜管输送快、地泵浇筑范围广、塔吊吊灰斗灵活的优势,50小时完成了1.95万立方米混凝土浇筑,顺利转入钢结构施工。
组合支撑架 实现精准定位
在钢结构施工中,地脚锚栓的预埋是钢结构施工的一大关键,其埋设精度将直接影响到上部钢构件安装的垂直精度和方正度。刚进场施工,项目部就遇到了地脚锚栓施工这个大难题。该工程塔楼地脚螺栓数量高达1500套,其密集性、规格大且安装标高不一致,给项目部施工带来了巨大的难度。
为保证这项关键工序进展顺利,项目部积极开展技术攻关,以钢结构专家、技术质量部的技术骨干为团队的攻关小组研究出了一种用于超高层建筑钢结构剪力墙及外框柱脚的地脚锚栓组合支撑架的安装方法,通过支架对锚栓进行定位,并在支架旁边加上斜支撑进行再次定位;在锚栓安装、构件相连接、土建底板浇筑完成三个阶段分别进行校正,确保锚栓埋设的精度。经过一系列技术创新,在之后的钢板剪力墙安装时,每块钢板都能快速的固定位置,精度控制达到了99.9%,目前该施工工法获得了国家级实用新型专利和发明专利, 针对钢板砼剪力墙易产生裂缝的问题,项目部为解决问题,反复做了足尺模型中试实验,而此项实验为全国首例有效控制混凝土裂缝产生的实验。“我们根据钢板剪力墙的内部应力应变进行了研究,先从理论上分析混凝土产生裂缝的本质原因,从本质原因上去解决问题。之后在搅拌站模仿工程实体做了三道模拟墙,比例为1:1,然后开始进行混凝土的配置,最终实验结果比较理想,从根本上解决了裂缝的问题。”项目总工汪潇驹对记者提到,钢板砼剪力墙产生裂缝,在超高层施工中,属于通病,之所以能够根本解决问题,关键在于此次试验采用的是1:1模型的实体试验,并非小规模、小模型的试验,用他的话来讲,就是“采用最方便、最快捷、最经济实惠的方法,从本质上解决问题。”
高空桁架转换 让高层“落地生根”
超高层建筑由于自身承载安全,施工达到一定高度后需设置钢结构转换层,如同半空中让建筑“落地生根”。国瑞·西安金融中心共有五道桁架转换层,分别布置在24层、51层、64层、71~72层、75层。
单拿71~72层转换层来说,由外框梁、16榀悬臂桁架、腹杆、水平支撑组成的,悬臂桁架其立面为三角形,层高5.35米,总用钢量为600吨,大小构件数量为554根。由于单榀桁架最长约13米,最重达13吨,为了确保桁架的安装精度,项目部在桁架上增设了带孔的定位板,使桁架之间、桁架与水平支撑,系杆的对接更加快速、精准。同时,项目部安排两台动臂塔吊进行吊装作业,为保证钢结构的吊次和使用时间,项目部生产管理人员积极与总包单位协调,除了白班正常班吊装校正之外,晚上安排一班人员进行夜间吊装,充分提高安装速度。
桁架的钢板厚度最高达30毫米,且对接口多、焊接量很大,在焊接方面,项目部技术人员提前做了焊接工艺评定报告,针对不同板厚进行技术交底,焊接采用对称焊接、分段分层焊的方法。24层、51层伸臂桁架斜撑杆为结构封顶后方可焊接,斜撑杆对接处多设约束板,防止内外沉降差导致对接口出现较大变化。焊接前,项目部质量人员召集焊接工人召开焊接技术交底会,针对每一种厚板进行焊接参数、焊接过程中的不利因素及特殊工艺进行具体的交底,并在整个桁架层焊接过程中亲自到具体部位进行指导,充分保证焊接过程中的质量控制。
此外,由于国瑞·西安金融中心首层为结构转换层,在转换层钢柱由16根双十字柱变成了32根单十字柱,传统的施工措施是在倾斜柱下方设置支撑架,但这种方法容易受到下部结构施工进度的影响,且支撑架的安装和拆除存在时间长、施工量大、效率低等弊端。为改进现有技术缺点,项目部研发了一种能够无支撑安装倾斜柱的施工工艺,该方法依靠科学先进的计算手段,在没有使用竖向支撑的情况下,高精度完成上述构建的安装,可以极大地简化施工步骤,提高施工效率,得到了业主监理等单位的一致好评。
核心筒是大楼的主要骨骼。工程中大部分楼层的钢柱为68根且该部位钢柱截面不断的变化,校正难度较大,竖向钢柱需严格控制安装精度。为了做好钢柱的安装,项目部测量员需要在钢柱安装、土建施工时进行多次的测量校正。同时此部位构件多,塔吊使用效率提高,项目部积极与总包沟通配合,确保吊装的及时进行。钢结构需要独立的工作面,安装完一单元后方可进行钢筋绑扎,避免造成钢结构安装降效。
核心筒施工从六十九层起,所有钢柱通过暗梁连接,钢梁多,焊接量大,钢板厚,且剪力墙内设有斜支撑,核心筒柱留有外框结构桁架牛腿。工程焊接量大,焊接变形多。在焊接过程中,项目部严格执行三检制度:自检、交接检、专检,在最后的第三方探伤,确保每一条焊缝的合格率。为了控制变形,采取腹板加约束板(起连接作用)来固定。高空施工空间狭小,项目部做好安装过程中的安全防护措施,搭设好高空操作架,保证工人高空作业的安全防护。项目部做到周周有例会,重要节点要做特殊安全交底,重要部位有专人旁站,使每个人都始终绷紧安全这根弦。2017年7月,该工程通过了住建部全国工程质量安全提升行动督查组的检查,被省住建厅通报表扬,获得直接进入“陕西省安全文明工地”,从而树立了集团超高层施工领域的标杆。
项目部还成立了以项目总工汪潇驹为首的专项技术小组,经过与集团科技部、各方专家的多次探讨,最终确定了28项科研课题。目前已完成超大体积底板砼浇筑、钢板砼剪力墙防裂、钢构V型柱吊装等13项课题,有效地解决了工程建设过程中的安全和质量难题,确保了工程质量一次成优和安全无死伤事故。已取得专利10项,陕西省工法1项,完成科技研究成果鉴定1项,成功立项为全国建筑业创新技术应用示范工程,同时荣获全国建筑业绿色施工示范工程。
此外,项目部还自主研究的矩形和圆筒形两种大型混凝土布料吊斗,容量均为10立方米,符合常规混凝土罐车一次全车卸料的快速施工理念,能够在塔吊的辅助下以泵送相同的速度进行混凝土浇筑,降低超高泵送时发生堵管而出现混凝土冷缝的风险。
国内最快 确保如期封顶
国瑞·西安金融中心工程工期短、质量要求高,为达到指定目标,在核心筒施工前,通过BIM技术辅助,项目部合理策划钢结构分节、制定动臂塔吊爬升计划、选择先进混凝土浇筑设备、结合结构特点设计爬模体系、研究混凝土预期强度、优化劳务配置,使各项科技、组织管理措施并肩齐驱,做到工程效益最大化,尤其是项目部团队对工程核心筒结构特点把握到位,针对其结构形式的核心筒楼板与墙体同时施工的方法选择正确。对超高层核心筒塔吊、爬模、钢柱分节、混凝土强度、混凝土布料机的相互制约、相互影响的关系理解深入,基于此前提,以降低成本、确保质量、提高施工进度为目的进行方案部署策划和塔吊、爬模、布料机的选型。在实际施工进行中效果明显,达到了核心筒标准层3天一层。
超高层地上结构的垂直运输体系,同样是项目部前期策划的重要一环,也是需要克服的难题之一。垂直运输体系,包括塔吊、电梯、超高层泵送砼及浇筑等等,均需要多次研究确定。就拿塔吊来讲,由于国瑞西安金融中心采用爬摸及爬架施工技术,因此核心筒与外框结构需要错层施工,错层高度为6层左右(含钢结构)。为此,项目部综合考虑各项因素之后,决定在施工中使用两台LH800-63型内爬式动臂塔以满足现场吊重需求。这种型号的塔机起重量大,最大吊重达63吨,能完全满足现场吊重需求;同时该型号塔机安装总高度大,达到57米,能更好的满足现场需求;特别是垂直起降速度快,理论最大速度130米每分钟,这对保障施工进度非常有价值。另外,项目部制定了合理的塔吊使用计划,施工现场增加塔吊驾驶员人数,确保塔吊24小时工作,以满足现场钢构件、土建及水电施工物资调运。同时,提前制定塔吊顶升计划,确保塔吊、钢结构、爬模不发生互相掣肘现象。项目部根据实际的施工情况,及时调整塔吊顶升时间,确保塔吊顶升时上层待施工作业面钢构件已完成安装,以便土建具备继续施工条件。换“手”如换“刀”,两天动臂塔投入工作之后,对现场整体施工起到了巨大的促进作用,核心筒达到3天一层,进入快速施工阶段。
党建发力 推进施工建设
“在排除各种天气因素之外,一个月能够达到9层左右,创下了国内施工的最快速度,加强党建和团队建设功不可没”北京市劳动模范、集团授权新疆区域分公司经理、党总支书记张进红表示。随着工作的不断深入开展,项目部逐步摸索出了党建助力超高层建设的经验:一中心、两覆盖、三教育、四提升。即:一中心,党建工作以服务生产经营为中心;两覆盖,党建覆盖所有重点管理工作,党建覆盖所有重点部门;三教育,重视所有党员教育;重视重要岗位人员教育;重视青年职工教育;四提升,提升所有人员政治意识,大局意识,核心意识,看齐意识。
国瑞·西安金融中心的承建,对于项目部的每一个人而言都是一项全新的挑战,第一次面对超高层总承包管理,项目部不等不靠,赢在执行,早在入场之初,就组织各部门业务骨干前往全国各地超高层进行学习观摩,提前进行组织筹划,针对工程重点难点,多方寻求资源,力争将问题消化在筹备中。进场之后,项目部根据实际施工情况调整工作安排,派遣项目管理人员到陕建工地等12家施工单位进行参观,做到学其所长。在工程建设中,所有党员坚持重心下移,力量下沉,冲在施工管理一线,充分发挥出基层党组织的战斗堡垒作用和党员的先锋模范作用。项目部在张进红党员攻坚突击队的基础上,建立了科技创优、生产安全、后勤保障三个党员先锋岗。以王平为代表的生产岗位管理人员,针对工期紧张的重大阻碍,牵头组织项目部各部门出实招、解难题,根据工程建设需要,组织开展劳动竞赛,仅用不到3个月时间完成了四万多平米地下四层的车库裙房结构和主楼超大体积砼底板浇筑。以汪潇驹为代表的技术岗位人员,致力于发挥技术创新创效作用,通过技术方案的优化,节约有效工期,降本增效。以李化明、李小盒为代表的安全质量岗位人员,现场严格落实集团安全防护标准化,提前识别出工程7大类安全风险源,针对每一项风险源制定相应防范措施,建立项目部质量保证体系,实行样板引路,严防死守,为项目建设保驾护航。
马铁山在封顶仪式上代表北京建工集团讲话并对项目部下一步工作突出要求“在装修阶段要尽心竭力履行总承包管理职能,强化五种意识,确保五个到位,真正做到敢抓会管,在后续施工中目标坚定,咬定青山不放松,一定要尽善尽美,把350米超高层建设成为西北地标建筑中的经典,取得工程建设的全胜。”