馬來西亞第一高樓——吉隆坡標(biāo)志塔施工全解析

 　　吉隆坡標(biāo)志塔項(xiàng)目是目前中資企業(yè)在海外開工承建的最高項(xiàng)目;也是目前馬來西亞最高建筑。

　　項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　　馬來西亞吉隆坡標(biāo)志塔項(xiàng)目(THE EXCHANGE 106)位于吉隆坡TRX國(guó)際金融中心。項(xiàng)目占地面積1.5萬平方米，總建筑面積為40萬平方米;項(xiàng)目地下4層，塔樓地上97層，高452米，為中資企業(yè)海外建設(shè)第一高樓，由上海中建海外發(fā)展有限公司承建。主要工程量為混凝土15萬立方米、模板32萬平方米、鋼筋3.3萬噸、鋼結(jié)構(gòu)2.5萬噸、59部電梯。結(jié)構(gòu)形式：筏板基礎(chǔ);塔樓地下部分為混凝土框架核心筒結(jié)構(gòu)，地上部分為鋼框架混凝土核心筒結(jié)構(gòu);裙樓為框架結(jié)構(gòu)。L47、L86層設(shè)置兩道伸臂桁架。

　　項(xiàng)目工期：2016年2月15日至2018年12月14日。

　　工程特點(diǎn)與難點(diǎn)

　　施工工期短

　　與世界同高度超高層項(xiàng)目相比，工期最短;滿足快速建造要求，是本工程新技術(shù)實(shí)施的最基本的要求之一。

　　塔樓外立面不留設(shè)施工設(shè)備

　　外立面不留設(shè)任何施工設(shè)備，保證了幕墻的施工插入和進(jìn)度，也使得施工過程中外圍結(jié)構(gòu)及時(shí)封閉，安全美觀。一旦幕墻封閉，再也無法通過外立面往樓面投送物資材料。

　　施工場(chǎng)地限制大

　　項(xiàng)目位于TRX地塊核心區(qū)，周邊均為其他項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)，用地紅線即為建筑紅線，使得項(xiàng)目形成類似“孤島式”工地，能夠使用的施工場(chǎng)地只能由裙樓提供，加上業(yè)主要求塔樓與裙樓竣工時(shí)間一致，平面布置組織時(shí)，需在滿足塔樓施工的情況下，充分考慮裙樓地上結(jié)構(gòu)施工帶來的可利用施工場(chǎng)地減少的難題。

　　筏板混凝土單次澆筑體量大

　　項(xiàng)目塔樓大筏板基礎(chǔ)面積為4500㎡，厚度為4.2m，設(shè)計(jì)要求不得分次澆筑，單次澆筑量達(dá)2萬m，為馬來西亞首例，當(dāng)?shù)責(zé)o任何施工經(jīng)驗(yàn);

　　當(dāng)?shù)貧鉁馗撸嗨俾士?，加之?dāng)?shù)乜沽巡牧舷鄬?duì)匱乏，裂縫控制面臨很大挑戰(zhàn);

　　當(dāng)?shù)亟煌üぞ咭孕∑嚍橹?，道路?fù)荷較重，交通狀況十分復(fù)雜，攪拌車的到場(chǎng)時(shí)間很難控制。

　　超高泵送難度系數(shù)高

　　本項(xiàng)目地上共97層，混凝土泵送高度達(dá)410米;

　　混凝土強(qiáng)度等級(jí)高，塔樓核心筒剪力墻混凝土等級(jí)高達(dá)G75，配合比設(shè)計(jì)要求高，泵送難度大;

　　馬來西亞當(dāng)?shù)囟嗄耆狈?00米以上超高泵送經(jīng)驗(yàn)，可供選擇泵送設(shè)備也相對(duì)較少。

　　桁架層施工難度大

　　桁架層層高為5m，核心筒剪力墻施工無法充分利用4m標(biāo)準(zhǔn)層爬模模板，模板改動(dòng)大，且很難做到通層澆筑;

　　桁架預(yù)埋板高近6m, 數(shù)量較多，背部預(yù)埋螺栓密集，且部分位于剪力墻鋼筋密集的邊緣構(gòu)件處，很容易與塔吊、爬模、爬架等埋件產(chǎn)生沖突。

　　塔冠安裝施工復(fù)雜

　　塔冠鋼結(jié)構(gòu)多達(dá)2800t，構(gòu)件數(shù)量約900根，工期要求緊，體量大;

　　塔冠安裝高度高達(dá)450m，高空作業(yè)多，安全防護(hù)難度大;

　　鋼構(gòu)件中大于40mm厚的板占80%，焊接量大，當(dāng)?shù)乩子晏鞖廨^多，施工條件復(fù)雜。

　　行業(yè)實(shí)施背景差

　　與國(guó)內(nèi)相比，馬來西亞建筑行業(yè)市場(chǎng)，在人-機(jī)-料-法-環(huán)五個(gè)方面都有著與快速施工相對(duì)立的天然缺陷。

　　關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新

　　馬來西亞地區(qū)混凝土施工綜合技術(shù)

　　研制了超過13個(gè)可靠實(shí)用的混凝土配合比，涵蓋了從G45～G75各個(gè)混凝土強(qiáng)度等級(jí)，形成了自有的馬來西亞地區(qū)混凝土試配資料，實(shí)現(xiàn)了大體積混凝土低水化熱，溫度控制好;超高泵送混凝土塌落度大，泵送性能好;

　　通過軟件模擬、熱力試驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)方式，促使設(shè)計(jì)將筏板大體積混凝土原等級(jí)G60改為G50，大大減少了混凝土水化熱，解決了高等級(jí)混凝土早期溫度發(fā)展過快的難題;

　　在精心組織下，項(xiàng)目刷新了馬來西亞最大的單次澆筑記錄，60小時(shí)不間斷施工，2萬m筏板混凝土一次成型;

　　采用了超高壓拖泵泵送，一泵到頂(中間不設(shè)緩沖層)的泵送方式，實(shí)現(xiàn)了410m東南亞混凝土泵送高度記錄;

　　超高泵送均使用來自中國(guó)的設(shè)備配套，正向輸出中國(guó)超高層施工關(guān)鍵技術(shù)。

　　復(fù)合爬模體系一體化施工技術(shù)

　　考慮快速施工需要，業(yè)主原計(jì)劃指定項(xiàng)目必須采用輕型爬模架體進(jìn)行施工，以解決爬模系統(tǒng)快速拆改的技術(shù)難題;項(xiàng)目部通過工況分析及計(jì)算模擬，發(fā)現(xiàn)輕型爬模架體承重遠(yuǎn)達(dá)不到快速施工的物料堆放要求，且輕型架體整體安全性不高。結(jié)合近年來國(guó)內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目與業(yè)主最終取得一致，中西結(jié)合創(chuàng)新，采用復(fù)合爬模體系。

　　采用DOKA爬模系統(tǒng)解決核心筒變截面導(dǎo)致的爬模拆改難題。

　　布置于核心筒外圍、南北核心筒中間走道以及四個(gè)樓梯井;采用SKE100plus (核心筒外圍、四個(gè)樓梯井)及SKE50plus(南北核心筒中間走道)兩種型號(hào);分片爬升，實(shí)現(xiàn)了分段流水施工，最大化人工效率;模塊化、定型化，易于調(diào)整和拆卸，解決了核心筒截面變化帶來的爬模系統(tǒng)拆改問題，達(dá)到爬模拆改不占用關(guān)鍵線路。

　　采用自研物料頂升平臺(tái)解決快速施工堆料難題。

　　布置于核心筒電梯井;六層操作平臺(tái);主平臺(tái)全封閉，安全無死角;頂層載荷高達(dá)500kg/㎡，設(shè)計(jì)為堆場(chǎng)，解決材料堆放問題;下掛樓梯接駁布料機(jī)平臺(tái)和施工電梯，解決人員通行問題;每處平臺(tái)設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)1臺(tái)，解決核心筒內(nèi)鋼梁吊裝問題。

　　實(shí)施效果：L33層拆改：歷時(shí)僅7天。L50層拆改：歷時(shí)僅12天。L86層及以上拆改及拆除：含期間7次爬升、7層結(jié)構(gòu)施工，歷時(shí)僅66天?？傆?jì)節(jié)約關(guān)鍵線路工期約45天。

　　超高空復(fù)雜大型動(dòng)臂塔吊

　　施工技術(shù)

　　塔吊布置規(guī)劃：配備6部塔吊;其中5#、6#基本覆蓋塔樓，南北分區(qū)，滿足范圍內(nèi)最大吊重15.98噸>鋼構(gòu)件最大重量15.8噸。

　　塔吊爬升工況：與結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層4m層高為模數(shù)的塔吊施工工況。

　　4#、5#、6#塔吊都為4層1爬，標(biāo)準(zhǔn)爬升16m/次，與標(biāo)準(zhǔn)層層高4m成模數(shù);核心筒南北兩部分進(jìn)行流水施工，北核心筒先于南核心筒2天施工，5#塔吊比6#塔吊早2天爬升;4#塔吊晚于6#塔吊2層爬升;最終5#、6#總計(jì)完成爬升23次，4#總計(jì)完成爬升24次。

　　塔吊高空拆裝：結(jié)合多項(xiàng)輔助措施，采用了主施工塔吊高空拆后重裝的方法，解決了塔冠變更增加高度帶來的難題。

　　超高層伸臂桁架施工技術(shù)

　　高強(qiáng)錨桿：伸臂桁架和核心筒連接節(jié)點(diǎn)使用84根的大直徑超長(zhǎng)錨桿，錨桿規(guī)格主要有Φ50×3175mm和Φ50×4175mm，錨桿材質(zhì)為10.9級(jí)，強(qiáng)度高，必須進(jìn)行熱處理(淬火+回火)，才能保證足夠強(qiáng)度，成品需抽樣檢測(cè)，確保錨桿的化學(xué)成分和力學(xué)性能滿足EN-ISO-898-1-2013的要求。

　　超大埋板精準(zhǔn)定位：桁架層有14榀伸臂桁架，與核心筒相連采用錨接節(jié)點(diǎn)，錨栓最長(zhǎng)可達(dá)4175mm，數(shù)量多，精度要求高，需確保每根錨栓精確定位，才能保證超大埋板的安裝精度。

　　BIM三維建模：為保證伸臂桁架的空間精確定位，利用BIM三維建模技術(shù)，使用三維軟件Tekla等建立三維模型，對(duì)錨栓與鋼筋和埋件碰撞進(jìn)行復(fù)核，提前模擬錨栓安裝過程中可能遇到的碰撞，提前溝通并提出解決方案，可有效避開碰撞。

　　地面拼裝、分塊吊裝：地面拼裝可以提前進(jìn)行并且可以減少吊裝次數(shù)，節(jié)省工期，減少高空作業(yè);

　　實(shí)施效果：通過三維建立模型，提前對(duì)錨桿與鋼筋碰撞檢查和預(yù)埋板與埋件碰撞檢查，確保了施工的順利進(jìn)行。采用地面吊裝、分塊吊裝，減少高空焊接，提高了施工效率。

　　超高層網(wǎng)格型塔冠鋼結(jié)構(gòu)

　　施工技術(shù)

　　空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)三維建模：為保證塔冠網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的空間精確定位，利用三維建模技術(shù)，使用三維軟件Tekla等建立三維模型，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并利用軟件對(duì)施工全過程進(jìn)行模擬。

　　超高層大型塔吊的安裝和拆除：在既有核心筒結(jié)構(gòu)的頂部安裝一臺(tái)ZSL380動(dòng)臂塔吊，安裝塔冠鋼結(jié)構(gòu)。同時(shí)確定大型塔吊的拆除設(shè)備和方案，在L90層安裝一臺(tái)M180拆除ZSL380，用M60拆除M180，用SDD 3-17拆除M60，SDD 3-17自拆。

　　精準(zhǔn)測(cè)量：內(nèi)外框均為傾斜構(gòu)件，傾斜角度達(dá)5°，空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)帶有6個(gè)牛腿，精度要求高，需確保每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置準(zhǔn)確無誤。塔冠高達(dá)55m，內(nèi)控點(diǎn)需豎向投測(cè)兩次，豎向傳遞精度要求高。

　　施工全過程模擬分析：由于塔冠結(jié)構(gòu)達(dá)2800噸，且內(nèi)外框均為傾斜構(gòu)件，傾斜角度達(dá)5°，高空安裝過程中容易發(fā)生變形和失穩(wěn)，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行吊裝變形驗(yàn)算和施工過程模擬分析，確保結(jié)構(gòu)在安裝過程中的安全;

　　監(jiān)測(cè)技術(shù)：外框鋼柱生根于L91層箱型鋼梁上，此箱型鋼梁受力大，需對(duì)其絕對(duì)標(biāo)高和撓度進(jìn)行全過程變形監(jiān)控;

　　實(shí)施效果：塔冠網(wǎng)格結(jié)構(gòu)采用分段吊裝，通過有限元軟件對(duì)施工全過程進(jìn)行模擬分析，設(shè)置合適的臨時(shí)水平支撐，確保結(jié)構(gòu)在施工過程的穩(wěn)定和安全，施工施工質(zhì)量和安裝精度，加快施工進(jìn)度，節(jié)省技措材料，取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　可拆卸式卸料平臺(tái)施工技術(shù)

　　技術(shù)難點(diǎn)：無垂直運(yùn)輸設(shè)備投入余量，無施工周轉(zhuǎn)用地余量，施工全過程需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度調(diào)整垂直運(yùn)輸計(jì)劃。

　　方案設(shè)想及思路：塔吊保證主體結(jié)構(gòu)材料施工;施工電梯保證人員上下及垃圾清理;采用卸料平臺(tái)解決建筑裝飾裝修/機(jī)電水暖電綜合等中小型材料的運(yùn)輸;塔吊利用效率及卸料平臺(tái)吊運(yùn)效率最大化。

　　平臺(tái)制作及優(yōu)化：提前進(jìn)行堆積設(shè)計(jì)，滿足最緊密堆積要求;經(jīng)模數(shù)匹配等篩選，確定主要卸料平臺(tái)尺寸：6.5m×2.0m×1.8m;根據(jù)塔吊性能確定主平臺(tái)設(shè)計(jì)最大載重量為8t，自重約3t，整體起重最高為11t;增加吊運(yùn)時(shí)樓層間平臺(tái)臨時(shí)固定措施;平臺(tái)底部增設(shè)導(dǎo)軌，采用小車裝貨，卷?yè)P(yáng)機(jī)或手動(dòng)叉車卸貨，加快卸貨速度。

　　實(shí)施流程：

　　塔吊卸貨過程：整體起吊后按照以下流程就位和卸貨。

　　實(shí)施效果：

　　設(shè)計(jì)及施工全過程BIM交互

　　施工技術(shù)

　　完善項(xiàng)目BIM配置：配置了土建BIM工程師1人，鋼結(jié)構(gòu)BIM工程師2人;基于本地服務(wù)器，建立了集成化BIM云管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了云端輕量化BIM平臺(tái)，手機(jī)等移動(dòng)端均可使用。

　　建模與設(shè)計(jì)深化的交互：施工過程中，項(xiàng)目通過有限元分析，對(duì)結(jié)構(gòu)受力及裂縫發(fā)展進(jìn)行了驗(yàn)算，針對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位提出了設(shè)計(jì)加固及施工措施保證，減少了結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生，確保了結(jié)構(gòu)施工安全。

　　施工進(jìn)度模擬與管理：將進(jìn)度計(jì)劃與模型關(guān)聯(lián)，把具體任務(wù)指派給勞務(wù)隊(duì)責(zé)任人，責(zé)任人通過手機(jī)查看任務(wù)，并全程匯報(bào)進(jìn)度情況，形成進(jìn)度分析。

　　關(guān)鍵工序模擬與檢查：利用BIM進(jìn)行碰撞分析，預(yù)判出超長(zhǎng)錨桿、爬模爬錐、塔吊爬升預(yù)埋件與洞口、鋼筋等的碰撞問題;模擬綁扎工序，制作了可視化交底動(dòng)畫并上傳至云端平臺(tái)，現(xiàn)場(chǎng)人員通過手機(jī)即可查看交底方案。

　　二維碼信息集成化：賦予BIM模型中每一個(gè)構(gòu)件一個(gè)獨(dú)立的二維碼，以二維碼為核心進(jìn)行信息集成，利用手機(jī)APP掃碼即可查看與構(gòu)件相關(guān)的資料，并執(zhí)行問題反饋、物流追蹤、進(jìn)度追蹤等功能。

　　BIM運(yùn)用成效：

　　項(xiàng)目意義

　　吉隆坡標(biāo)志塔項(xiàng)目在垂直運(yùn)輸?shù)慕M織管理上實(shí)行超精細(xì)化運(yùn)作，最終創(chuàng)造了世界上第一例塔樓幕墻外立面無任何施工設(shè)備、無任何后做結(jié)構(gòu)的超高層。一次次將“不可能”變成“可能”，一次次在國(guó)際舞臺(tái)上彰顯中國(guó)智慧與中國(guó)品質(zhì)。

　　中國(guó)建筑集團(tuán)帶領(lǐng)了20多家中資分供商和200多家馬來西亞當(dāng)?shù)胤止┥坦餐瑓⑴c此次項(xiàng)目，既帶動(dòng)了中資企業(yè)集體拓展海外事業(yè)，又直接促進(jìn)了馬來西亞區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了攜手發(fā)展、多方共贏。

　　項(xiàng)目是多國(guó)企業(yè)參與、合作共贏的標(biāo)志性工程：項(xiàng)目建設(shè)得到馬來西亞政府大力支持，業(yè)主方是印度尼西亞最大開發(fā)商之一MULIA集團(tuán)，上海中建海外發(fā)展有限公司承建，項(xiàng)目設(shè)計(jì)、專業(yè)分包來自多個(gè)國(guó)家。項(xiàng)目整合了中國(guó)、馬來西亞、印尼、孟加拉、澳大利亞、美國(guó)等多個(gè)國(guó)家技術(shù)、設(shè)備、資金、人力等資源，是上海中建海外發(fā)展有限公司實(shí)施大海外戰(zhàn)略，積極響應(yīng)“一帶一路”政策，在“一帶一路”沿線國(guó)家和重要城市開拓海外市場(chǎng)的里程碑項(xiàng)目。來源：環(huán)球建筑