吉隆坡標(biāo)志塔項目是目前中資企業(yè)在海外開工承建的最高項目;也是目前馬來西亞最高建筑。
項目簡介
馬來西亞吉隆坡標(biāo)志塔項目(THE EXCHANGE 106)位于吉隆坡TRX國際金融中心。項目占地面積1.5萬平方米,總建筑面積為40萬平方米;項目地下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目相比,工期最短;滿足快速建造要求,是本工程新技術(shù)實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。
施工場地限制大
項目位于TRX地塊核心區(qū),周邊均為其他項目施工現(xiàn)場,用地紅線即為建筑紅線,使得項目形成類似“孤島式”工地,能夠使用的施工場地只能由裙樓提供,加上業(yè)主要求塔樓與裙樓竣工時間一致,平面布置組織時,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地減少的難題。
筏板混凝土單次澆筑體量大
項目塔樓大筏板基礎(chǔ)面積為4500㎡,厚度為4.2m,設(shè)計要求不得分次澆筑,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;
當(dāng)?shù)貧鉁馗?,水泥水化速率快,加之?dāng)?shù)乜沽巡牧舷鄬T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,攪拌車的到場時間很難控制。
超高泵送難度系數(shù)高
本項目地上共97層,混凝土泵送高度達(dá)410米;
混凝土強(qiáng)度等級高,塔樓核心筒剪力墻混凝土等級高達(dá)G75,配合比設(shè)計要求高,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,可供選擇泵送設(shè)備也相對較少。
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)實施背景差
與國內(nèi)相比,馬來西亞建筑行業(yè)市場,在人-機(jī)-料-法-環(huán)五個方面都有著與快速施工相對立的天然缺陷。
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個可靠實用的混凝土配合比,涵蓋了從G45~G75各個混凝土強(qiáng)度等級,形成了自有的馬來西亞地區(qū)混凝土試配資料,實現(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、熱力試驗等實驗方式,促使設(shè)計將筏板大體積混凝土原等級G60改為G50,大大減少了混凝土水化熱,解決了高等級混凝土早期溫度發(fā)展過快的難題;
在精心組織下,項目刷新了馬來西亞最大的單次澆筑記錄,60小時不間斷施工,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的設(shè)備配套,正向輸出中國超高層施工關(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)主原計劃指定項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;項目部通過工況分析及計算模擬,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)合近年來國內(nèi)先進(jìn)經(jīng)驗,項目與業(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樓梯井;采用SKE100plus (核心筒外圍、四個樓梯井)及SKE50plus(南北核心筒中間走道)兩種型號;分片爬升,實現(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;主平臺全封閉,安全無死角;頂層載荷高達(dá)500kg/㎡,設(shè)計為堆場,解決材料堆放問題;下掛樓梯接駁布料機(jī)平臺和施工電梯,解決人員通行問題;每處平臺設(shè)置卷揚(yáng)機(jī)1臺,解決核心筒內(nèi)鋼梁吊裝問題。
實施效果:L33層拆改:歷時僅7天。L50層拆改:歷時僅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,歷時僅66天??傆嫻?jié)約關(guān)鍵線路工期約45天。
超高空復(fù)雜大型動臂塔吊
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#總計完成爬升23次,4#總計完成爬升24次。
塔吊高空拆裝:結(jié)合多項輔助措施,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根的大直徑超長錨桿,錨桿規(guī)格主要有Φ50×3175mm和Φ50×4175mm,錨桿材質(zhì)為10.9級,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,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);
實施效果:通過三維建立模型,提前對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,對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,并利用軟件對施工全過程進(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ZSL380動臂塔吊,安裝塔冠鋼結(jié)構(gòu)。同時確定大型塔吊的拆除設(shè)備和方案,在L90層安裝一臺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個牛腿,精度要求高,需確保每個節(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),對構(gòu)件進(jìn)行吊裝變形驗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,需對其絕對標(biāo)高和撓度進(jìn)行全過程變形監(jiān)控;
實施效果:塔冠網(wǎng)格結(jié)構(gòu)采用分段吊裝,通過有限元軟件對施工全過程進(jìn)行模擬分析,設(shè)置合適的臨時水平支撐,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,取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
可拆卸式卸料平臺施工技術(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)場進(jìn)度調(diào)整垂直運(yùn)輸計劃。
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吊運(yùn)效率最大化。
平臺制作及優(yōu)化:提前進(jìn)行堆積設(shè)計,滿足最緊密堆積要求;經(jīng)模數(shù)匹配等篩選,確定主要卸料平臺尺寸:6.5m×2.0m×1.8m;根據(jù)塔吊性能確定主平臺設(shè)計最大載重量為8t,自重約3t,整體起重最高為11t;增加吊運(yùn)時樓層間平臺臨時固定措施;平臺底部增設(shè)導(dǎo)軌,采用小車裝貨,卷揚(yáng)機(jī)或手動叉車卸貨,加快卸貨速度。
實施流程:
塔吊卸貨過程:整體起吊后按照以下流程就位和卸貨。
實施效果:
設(shè)計及施工全過程BIM交互
施工技術(shù)
完善項目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,實現(xiàn)了云端輕量化BIM平臺,手機(jī)等移動端均可使用。
建模與設(shè)計深化的交互:施工過程中,項目通過有限元分析,對結(jié)構(gòu)受力及裂縫發(fā)展進(jìn)行了驗算,針對結(jié)構(gòu)薄弱部位提出了設(shè)計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)度計劃與模型關(guān)聯(lián),把具體任務(wù)指派給勞務(wù)隊責(zé)任人,責(zé)任人通過手機(jī)查看任務(wù),并全程匯報進(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畫并上傳至云端平臺,現(xiàn)場人員通過手機(jī)即可查看交底方案。
二維碼信息集成化:賦予BIM模型中每一個構(gòu)件一個獨(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:
項目意義
吉隆坡標(biāo)志塔項目在垂直運(yùn)輸?shù)慕M織管理上實行超精細(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”,一次次在國際舞臺上彰顯中國智慧與中國品質(zhì)。
中國建筑集團(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此次項目,既帶動了中資企業(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,實現(xiàn)了攜手發(fā)展、多方共贏。
項目是多國企業(yè)參與、合作共贏的標(biāo)志性工程:項目建設(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,項目設(shè)計、專業(yè)分包來自多個國家。項目整合了中國、馬來西亞、印尼、孟加拉、澳大利亞、美國等多個國家技術(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”沿線國家和重要城市開拓海外市場的里程碑項目。來源:環(huán)球建筑