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施工技术 “空中造楼机”超高层建造神器40时代

文章来源1.5分赛车    作者:    发布时间: 2019/09/16    浏览次数:

  “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,工人置身其上,如履平地,可同时进行4层楼、多个工种流水作业,可抵御10级大风,完全不用担心高空坠落的危险。

  基于顶模施工环境下的不同工程,研究小组还寻求了垂直运输设备与模架衔接、协调、配合的最优方案,这些设备包括塔吊、电梯、混凝土泵送等。同时,他们还创新了标准化组件,有利于顶模由创新设备向定型成熟的产品迈进。

  创新无止境。在第三代顶模的基础上,经过近两年的研究试验,中建团队研制出了升级版“自带塔机微凸支点智能顶升模架系统”,即超高层建筑智能化施工装备集成平台。

  为提高顶模对核心筒变化的适应性,研究人员为顶模应对核心筒结构变化提供了良好的解决方案;为提高顶模设计的安全性,他们为施工中的“误操作”提供了安全保险。

  5月21日,人民日报在微信中提起了去年“中国制造日”时,各大中国制造企业开启“忆当年”模式,回顾中国制造发展史。文中这样报道了由中国建筑研发的“空中造楼机”——

  第一代顶模——低位顶升钢平台模架体系由此应运而生!这正是“空中造楼机”的前身。

  这最新一代的“空中造楼机”,正是中国首创。央视曾在去年介绍过,它最牛的实力就在于,顶升力达到4000多吨,能让建筑施工在千米高空如履平地,在8级大风中平稳进行。而4天一层的施工速度,更是让国内外惊艳。

  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。

  该技术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。

  这种设计除了可以使承载力、整体性、抗侧刚度、内部垂直运输设备的安装空间得到显著提升外,更重要的是在高效性、适应性、安全性和智能化上实现了飞跃。

  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和挂架悬挂在钢平台以下,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。

  困难挡不住前行者的脚步。2009年,中国建筑成立攻关小组,依托福州世茂国际中心项目,在周转性、适应性、安全性三个方面重点开展攻关。

  为弥补不足,中建团队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。

  你知道吗,让国内外惊艳的“空中造楼机”已经到了4.0时代!这样的超高层建造神器,中建团队是如何研发制造的?

  与传统施工技术相比,第一代顶模技术显著提高了超高层施工工效。广州西塔核心筒建设速度最快达到两天一个结构层,总工期缩短280天。

  长35米、宽35米的顶部平台,为项目建设提供了充足的施工空间和材料、机械设备堆场。同时还专门研发了智能综合监控系统,顶模体系的运行安全得到了有效保障。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。

  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。

  2005年,中国建筑参与高432米的广州西塔总承包施工。该工程平面呈类三角形,外周边由6段曲率不同的圆弧构成,总工期仅1007天。若采用传统施工技术,要如期完成建设任务,谈何容易!

  从上世纪80年代起,我国超高层建筑施工技术经历了多次升级,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。

  这是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,实现了塔机、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。

  以北京第一高楼“中国尊”项目的“空中造楼机”为例,自带的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。

  2012年,在时为华中第一高楼、高438米的武汉中心项目上,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,实现了钢筋绑扎层、混凝土浇筑层、混凝土养护层分层流水施工。

  第二代顶模将整个模架“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,大幅降低成本。

  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。

  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。

  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建设速度?

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