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中国第一高楼结构封顶 超级工程有哪些超级技术

摘要: 在建中国第一高楼“上海中心”,坐落于改革开放最前沿的浦东陆家嘴,高达632米,建成后将成为上海乃至中国“新地标”。 “上海中心,心中的上海。”这座举世瞩目的超级建筑即将 ...

在建中国第一高楼“上海中心”,坐落于改革开放最前沿的浦东陆家嘴,高达632米,建成后将成为上海乃至中国“新地标”。

上海中心,心中的上海。”这座举世瞩目的超级建筑即将完成结构封顶,这座未来的“垂直城市”也逐步揭开了神秘面纱,还有哪些不为人知的新技术、新理念,支撑起中国建造实力?

社区化:垂直城市、以人为本

“上海中心”坐落于中国改革开放的前沿、金融贸易的热土——浦东陆家嘴核心区,在人口、功能上具有重大积聚效应,目前陆家嘴土地已趋饱和,写字楼出租率超过95%。

在寸土寸金的金融贸易功能区,超高层建筑可以帮助现代化的特大型城市克服土地资源稀缺的困难,具有很好的产业积聚效应。

然而,但由于其垂直高度的客观限制,容易与周边的城区功能隔离开来,成为各自为战的小群落,一方面难以融入周边环境,一方面难以实现区域功能的整体提升。

上海中心董事长孔庆伟说,通过创新构思的“垂直社区”理念,把大厦划分为若干功能性区域,再利用“空中大堂”给大厦中的人员提供了相当于社区广场的公共交流空间。同时,通过将城市文化和服务功能引入各个社区之中,既丰富的大厦本身的服务功能,也为整个陆家嘴核心区域的功能提升带来了一个新的契机。

“上海中心”建成后将是一座可容纳3万人的超级“垂直城市”,对陆家嘴地区功能建设的辐射作用将大大增强。

物流化:像“超市”一样“快递”建材

超高层建筑建设过程中,最紧缺的资源是什么?垂直运能。

自重达85万吨,相当于73座埃菲尔铁塔的“上海中心”,需超过10万吨钢结构、2万个板块的外幕墙、4万片玻璃、上百万件各种材料,以及每天几千工人的需上下运送,这些全部依靠4台塔吊和21部施工电梯,电梯上一次顶层至少需半个小时,运能捉襟见肘。

承建“上海中心”的“上海建工”副总工程师高振峰说,每一件材料,都要到达不同楼层不同地点,还要准时运送几千名工人,在垂直运能极其有限的条件下,原先的粗放管理显然行不通。

“上海中心”的运输智慧来自于物流管理手段,工厂里把要进场的各种材料打包,用二维码分发流程,解决了信息流转问题,一级在仓库,二级到现场,三级到楼上,通过系统分配很清楚,用一个自主开发的物流系统,可以形象地用饼图和三维图管理,所有材料的运输状态、目的地、先后次序一目了然。

高振峰说,这是土建中首次引入物流管理理念,可以比作“超市配送”和“快递服务”,根据各种配件的形状、重量、特性分别组合装箱,实现精确投送,工人也像在超市货架一样精准取用各种材料。

数字化:材料损耗降低300倍

作为超级工程的上海中心大厦,施工图达到1.2万张,深化设计图超过15万张,堪称堆积如山,就是保存也需要一大间库房,更别说调阅、使用的复杂,传统做法很容易出现施工差错。

“上海中心”副总经理葛清介绍,在传统的图纸之外,上海中心大厦率先引进国际建筑业最尖端的“建筑数字模型BIM”技术,从设计方案之初就将各种数据纳入电脑三维数据库,“也就是说,所有设计图纸,在统一的平台上应用,十多万张图纸一台手持设备就能囊括,对于施工的精准和质量都有极大提升,材料损耗从原先3%降低到万分之一。”他介绍,由于各种工序可在电脑中预先模拟,极大地避免了误差和事故,减少了损耗和浪费,确保了质量和进度。

“上海中心”总经理顾建平说,起源于美国的BIM技术,迅速在全球超大、超高、超难工程中使用,“上海中心大厦在设计、监理、施工、后期维护等全生命周期都使用了BIM技术,也是全球首创。”

葛清说,BIM的模拟预拼装应用,大大提高钢结构建设的准确率。原先像“上海中心”这样的巨型钢结构构件,拼装工期至少一年以上;而大厦8个桁架层,每个重达7000吨,传统施工方法正常损失率达到3%,现在降低到万分之一。

工厂化:像造汽车一样造高楼

总面积超过57万平方米,这座“中国制造”的摩天大楼的内装修,同样充满了创新智慧,“装饰施工工业化”的应用,将中国建筑装饰水平,提升到新的高度。

“通过一年多准备、半年多模拟,我们自主研发了全新工业化装饰技术,实际上是在像造汽车一样造大楼,工厂制造的装饰构件运到现场拼装,先进的工业化理念提升了精准度、提高了效率,更降低了成本和损耗,”“上海中心”装饰总监凤仁康介绍,把施工现场变为“装配车间”,“上海中心”内部空间装饰工业化率达到85%。

装饰工业化,解决了超大型装饰工程难以集中足够高技术工人的难题,保证了质量的标准化,大幅提升了施工生产效率。例如“上海中心”二、三区的室内装饰施工现场,总共有25层楼,7.5万平方米,但总用工数从常规施工所需的89250工日,降低为工厂化施工的66820工日,降低了近25%的现场施工人力。

“同样的超高楼装饰工程,平均每平方米都超过1.2个工日,但上海中心运用了工业化技术,还不到0.9个,12层楼同时施工,工人不到100个,效率大幅提高。”凤仁康说。

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