[分享]上海中心大厦建设始末,绿色摩天大楼刷新“中国高度”

发表于2018-12-08     1175人浏览     2人跟帖     总热度:171  



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来源:建筑时报
今年是改革开放40周年。40年来,我国建筑业迅猛发展惊世巨变,令业界为之自豪。在此时刻,我们推出专题系列报道,从不同侧面系统地回望所走过的历程,凸显40年的累累硕果,今天以建筑业首创的“深圳速度”开篇……

上海中心大厦建设始末,绿色摩天大楼刷新“中国高度”_1
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绿色摩天大楼刷新“中国高度”
在改革开放40周年的重要节点,11月6日至7日,习近平总书记考察上海,为上海改革发展指引方向。其间,他来到了中国第一高楼——上海中心大厦119层观光厅,俯瞰上海城市风貌。
2007年,习近平在上海工作期间,十分重视上海中心大厦建设,多次亲自实地调研,审定上海中心大厦设计方案,要求把上海中心大厦建设成为绿色、智慧、人文的国际一流精品工程。10年后,上海中心大厦全面投入试运营,并以其632米的建筑总高度、绿色环保节能的设计理念、螺旋式上升的建筑结构和极大的施工难度,成为中国最受瞩目的“超级工程”之一,被誉为 “腾飞的东方巨龙”
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 跨越“荆棘”的“收官之作”
1990年,改革之风吹到了上海浦江之东。从当时的外滩远眺,浦东陆家嘴地区仅有邮电大楼等少量高层建筑。1993年12月,上海市政府批复并原则同意《上海陆家嘴中心区规划设计方案》,明确提出建设3座高塔建筑成为核心区的标志性建筑。此后,1999年,420米的金茂大厦竣工开业;2008年,492米的上海环球金融中心观光厅正式开放。然而,最后一幢建筑,上海中心大厦却姗姗来迟,直到2017年才投入使用。
建一座摩天大楼,就是一次国家乃至世界级建筑科技水平的大展示。作为陆家嘴地区超高层建筑群的“收官之作”,上海中心大厦从打桩到主楼核心筒结构封顶,可谓是千难万险、荆棘丛生。
建造摩天大楼,一个关键的难题就是搭设符合施工要求的钢平台体系。来自上海建工的大厦建设者们精心编制施工流程,反复验算对比技术参数,对原来金茂大厦、环球金融中心建设过程中使用的钢平台体系进行了改革和创新,最终形成了跳爬式液压整体自升钢平台脚手体系。这个脚手体系足有两个篮球场那么大,平台上可容纳150吨钢筋堆放,犹如一艘“空中航母”。这一关键装备,为复杂核心筒顺利施工提供了保障,使工程主体结构实现了从7天一层攀至3天一层的速度。
核心筒最难的就是高强度混凝土泵送、整体钢平台体系施工、超高层建筑安全管理。建设者会同同济大学等方面联合攻关,先后解决了应对上述问题的关键装备、关键技术。为保证高强混凝土超过600米的泵送高度,项目部和三一重工联手,研制出HBT90CH-2150D混凝土输送泵,这也是当时世界上最强最高的混凝土运输泵。
万丈高楼平地起,全靠基础来支撑。上海中心大厦高为632米,125层,总重量达85万吨,当时支撑这栋超高层大厦的基础深度亦为中国之最。大厦桩基采用大直径超深钻孔灌注桩,裙房深度最大桩深64.8米,主楼最大桩深达到86.85米,桩径1000毫米,采取桩端后注浆工艺。这一超常规工程在上海地区属首例。针对钻孔灌注桩直径大、超深的特点,建设者们通过采用先进的钻孔桩施工设备,优化成孔工艺,桩基工程于2008年11月29日开工,2009年8月11日竣工。钻孔灌注桩质量优良,955根钻孔桩成桩率100%。基坑围护采用超深地下连续墙,主楼地墙共387延长米,墙厚1200毫米。
地墙施工面临两大难点:
一是地墙底部20米深度内的成槽施工进入硬土层,俗称“铁板砂”,常规的抓斗式成槽机很难顺利成槽;二是单榀钢筋笼重达90吨,这创下了又一个新纪录。
面对难题,项目部一方面引进两台先进的液压铣槽机,采用“抓铣结合”的方式施工;另一方面,引进国外先进技术,采用“套铣接头”工艺,减少了设备投入和施工时间,确保了施工质量。

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首开先河的绿色摩天大楼
“上海中心大厦是一座‘绿色’摩天楼。”上海中心大厦专家顾问委员会专家、住建部绿色建筑工程技术研究中心主任汪维这样说道。尽管,当时许多摩天楼都采用了一些绿色节能技术,但在国内同时取得中国绿色建筑评价体系和美国LEED绿色建筑认证体系的摩天大楼中,上海中心大厦可谓是首开先河
2013年8月3日,上海中心大厦钢筋混凝土核心筒结构封顶前夕,时任上海建工集团副总裁、上海中心大厦工程总承包项目部总经理房庆强说:“作为世界未来超高层建筑的代表,上海中心大厦以生态、节能、环保、以人为本为灵魂,定位于打造一个资源高度集约化、能源高度节约化、实现人、建筑、城市与自然和谐共存的绿色超高层建筑。上海中心大厦在科技上,在节地、节水、节能、节材、室内环境质量及运营管理等方面采用了40余项绿色建筑适用技术。”
房庆强介绍,设计师从蓝图开始,就为这座摩天大厦精心打造与之并肩的绿色环保“智慧高度”。上海中心大厦设计摆脱了高层建筑传统的外部结构框架,设计旋转、不对称的外部立面,使风载降低24%。外幕墙安装充分体现安全防护和绿色环保,采用的是世界上首次在超高层建筑安装14万平方米柔性双层幕墙,堪称“世界顶级幕墙工程”。像热水瓶一样,双层幕墙间的空腔可避免室内外直接进行热交换,采暖和制冷的能耗比单层幕墙降低50%左右。双层玻璃幕墙的设计,使建筑内空中中庭形成了独立的生物气候区,大大改善了大厦内的空气质量。与传统的直线型建筑相比,上海中心大厦的内部圆形立面使其眩光度降低了14%。江南地区的雨水充沛,于是大厦顶端被巧妙地设计成了螺旋形,可以用来收集雨水,然后进行回收再利用。在大厦顶部,还安装了功力强大的风力涡轮发电机,大自然的风,为这座直立的城市提供源源不断的绿色电能。
房庆强还补充道:“作为上海未来的标志性建筑,上海中心大厦早在考虑项目远景时,就从世界发展趋势判断,认为绿色、环保、节能必将是未来发展的方向。”2008年11月29日,大厦开工,上海建工集团参与的“上海中心大厦绿色超高层建筑关键技术”科研计划项目获得上海市科委立项。对于施工过程,科研计划也确定了严格的绿色环保指标。为此,项目部实施了一整套绿色施工方案,制定了污染控制措施、光污染防治措施和废弃物处理措施等。通过信息化施工手段,随时根据环境监测单位提供的监测报告调整施工方案和施工顺序,最大限度地做到在施工全过程中对建筑工地周边环境的保护。为保护周边环境,当时在上海开挖面积最大(2.2万平方米,相当于3.2个足球场),开挖深度最深(最深29.3米)、土方量最大(60多万立方米)的大厦裙房地下深基坑施工中,项目部采用独特的逆作法施工技术,成功打造了上海看不见的地下“高度”。绿色超高层施工方案的严格执行,确保了这座中国最高的绿色建筑过程精彩、结果完美。
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 全面运用BIM的高层建筑
现在,我国建筑行业普遍应用BIM技术。 但在当时像上海中心大厦这样全面运用BIM技术的高层建筑并不多见。据建设者介绍,打开上海中心大厦工程总承包项目部BIM工作室的电脑,一个虚拟的上海中心大厦就呈现在眼前:密密麻麻的设计线条、一幅幅彩色三维图,准确勾勒出摩天大楼各部位的“骨骼”。图中有一些显眼的“红色”,技术人员说这是提示设计发生了“碰撞”:风管“撞”了钢梁,擦窗机“碰”到外幕墙支撑,钢结构“触”及内幕墙……这些在三维模型里一目了然,可以马上调整、优化。
BIM中的M,原先是英文Model(即模型)的缩写,不过,在上海中心大厦建设者眼里,M更应理解为Manage(即管理)。因为这里的BIM技术,已覆盖上海中心大厦的“全生命周期”,从深化设计、施工组织,到进度管理、成本控制、质量监控等,改变着传统的工作方式。比如,上海中心大厦的双层幕墙,每层有140多块各不相同的玻璃幕墙包裹,整个大楼2万多块幕墙构件无一相同。按传统施工法,很难高精度安装。用BIM技术在电脑中精确计算、三维演示,每块构件到了施工现场,将现场测量的数据输入电脑与理论数据相比对,通过实际情况与理论模型合模后,可以使玻璃幕墙成品的误差控制在1毫米以内。上海中心大厦的生命周期预计在100年左右,未来的运营、使用、维修等,建设者们也通过BIM技术进行了论证。
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从外滩这一老地标,到陆家嘴这一新地标,40年来上海乃至全国的经济形态发生了巨变,我国建筑业亦是日新月异。上海中心大厦作为绿色、智慧、人文的国际一流精品工程,无疑是上海最富特质的超高层地标式摩天大楼,为世人所仰视;也是上海建筑史乃至中国建筑史上的一块重要里程碑,永载史册。
本文转载自:斑马进度


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 发表于2018-12-08   |  只看该作者      

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绿色摩天大楼刷新“中国高度” “建”证改革开放40周年系列报道之上海中心大厦建设始末

Asmar

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