吉隆坡标志塔项目是目前中资企业在海外开工承建的最高项目;也是目前马来西亚最高建筑。
项目简介
马来西亚吉隆坡标志塔项目(THE EXCHANGE 106)位于吉隆坡TRX国际金融中心。项目占地面积1.5万平方米,总建筑面积为40万平方米;项目地下4层,塔楼地上97层,高452米,为中资企业海外建设第一高楼,由上海中建海外发展有限公司承建。主要工程量为混凝土15万立方米、模板32万平方米、钢筋3.3万吨、钢结构2.5万吨、59部电梯。结构形式:筏板基础;塔楼地下部分为混凝土框架核心筒结构,地上部分为钢框架混凝土核心筒结构;裙楼为框架结构。L47、L86层设置两道伸臂桁架。
项目工期:2016年2月15日至2018年12月14日。
工程特点与难点
施工工期短
与世界同高度超高层项目相比,工期最短;满足快速建造要求,是本工程新技术实施的最基本的要求之一。
塔楼外立面不留设施工设备
外立面不留设任何施工设备,保证了幕墙的施工插入和进度,也使得施工过程中外围结构及时封闭,安全美观。一旦幕墙封闭,再也无法通过外立面往楼面投送物资材料。
施工场地限制大
项目位于TRX地块核心区,周边均为其他项目施工现场,用地红线即为建筑红线,使得项目形成类似“孤岛式”工地,能够使用的施工场地只能由裙楼提供,加上业主要求塔楼与裙楼竣工时间一致,平面布置组织时,需在满足塔楼施工的情况下,充分考虑裙楼地上结构施工带来的可利用施工场地减少的难题。
筏板混凝土单次浇筑体量大
项目塔楼大筏板基础面积为4500㎡,厚度为4.2m,设计要求不得分次浇筑,单次浇筑量达2万m,为马来西亚首例,当地无任何施工经验;
当地气温高,水泥水化速率快,加之当地抗裂材料相对匮乏,裂缝控制面临很大挑战;
当地交通工具以小汽车为主,道路负荷较重,交通状况十分复杂,搅拌车的到场时间很难控制。
超高泵送难度系数高
本项目地上共97层,混凝土泵送高度达410米;
混凝土强度等级高,塔楼核心筒剪力墙混凝土等级高达G75,配合比设计要求高,泵送难度大;
马来西亚当地多年缺乏400米以上超高泵送经验,可供选择泵送设备也相对较少。
桁架层施工难度大
桁架层层高为5m,核心筒剪力墙施工无法充分利用4m标准层爬模模板,模板改动大,且很难做到通层浇筑;
桁架预埋板高近6m, 数量较多,背部预埋螺栓密集,且部分位于剪力墙钢筋密集的边缘构件处,很容易与塔吊、爬模、爬架等埋件产生冲突。
塔冠安装施工复杂
塔冠钢结构多达2800t,构件数量约900根,工期要求紧,体量大;
塔冠安装高度高达450m,高空作业多,安全防护难度大;
钢构件中大于40mm厚的板占80%,焊接量大,当地雷雨天气较多,施工条件复杂。
行业实施背景差
与国内相比,马来西亚建筑行业市场,在人-机-料-法-环五个方面都有着与快速施工相对立的天然缺陷。
关键技术与创新
马来西亚地区混凝土施工综合技术
研制了超过13个可靠实用的混凝土配合比,涵盖了从G45~G75各个混凝土强度等级,形成了自有的马来西亚地区混凝土试配资料,实现了大体积混凝土低水化热,温度控制好;超高泵送混凝土塌落度大,泵送性能好;
通过软件模拟、热力试验等实验方式,促使设计将筏板大体积混凝土原等级G60改为G50,大大减少了混凝土水化热,解决了高等级混凝土早期温度发展过快的难题;
在精心组织下,项目刷新了马来西亚最大的单次浇筑记录,60小时不间断施工,2万m筏板混凝土一次成型;
采用了超高压拖泵泵送,一泵到顶(中间不设缓冲层)的泵送方式,实现了410m东南亚混凝土泵送高度记录;
超高泵送均使用来自中国的设备配套,正向输出中国超高层施工关键技术。
复合爬模体系一体化施工技术
考虑快速施工需要,业主原计划指定项目必须采用轻型爬模架体进行施工,以解决爬模系统快速拆改的技术难题;项目部通过工况分析及计算模拟,发现轻型爬模架体承重远达不到快速施工的物料堆放要求,且轻型架体整体安全性不高。结合近年来国内先进经验,项目与业主最终取得一致,中西结合创新,采用复合爬模体系。
采用DOKA爬模系统解决核心筒变截面导致的爬模拆改难题。
布置于核心筒外围、南北核心筒中间走道以及四个楼梯井;采用SKE100plus (核心筒外围、四个楼梯井)及SKE50plus(南北核心筒中间走道)两种型号;分片爬升,实现了分段流水施工,最大化人工效率;模块化、定型化,易于调整和拆卸,解决了核心筒截面变化带来的爬模系统拆改问题,达到爬模拆改不占用关键线路。
采用自研物料顶升平台解决快速施工堆料难题。
布置于核心筒电梯井;六层操作平台;主平台全封闭,安全无死角;顶层载荷高达500kg/㎡,设计为堆场,解决材料堆放问题;下挂楼梯接驳布料机平台和施工电梯,解决人员通行问题;每处平台设置卷扬机1台,解决核心筒内钢梁吊装问题。
实施效果:L33层拆改:历时仅7天。L50层拆改:历时仅12天。L86层及以上拆改及拆除:含期间7次爬升、7层结构施工,历时仅66天。总计节约关键线路工期约45天。
超高空复杂大型动臂塔吊
施工技术
塔吊布置规划:配备6部塔吊;其中5#、6#基本覆盖塔楼,南北分区,满足范围内最大吊重15.98吨>钢构件最大重量15.8吨。
塔吊爬升工况:与结构标准层4m层高为模数的塔吊施工工况。
4#、5#、6#塔吊都为4层1爬,标准爬升16m/次,与标准层层高4m成模数;核心筒南北两部分进行流水施工,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层爬升;最终5#、6#总计完成爬升23次,4#总计完成爬升24次。
塔吊高空拆装:结合多项辅助措施,采用了主施工塔吊高空拆后重装的方法,解决了塔冠变更增加高度带来的难题。
超高层伸臂桁架施工技术
高强锚杆:伸臂桁架和核心筒连接节点使用84根的大直径超长锚杆,锚杆规格主要有Φ50×3175mm和Φ50×4175mm,锚杆材质为10.9级,强度高,必须进行热处理(淬火+回火),才能保证足够强度,成品需抽样检测,确保锚杆的化学成分和力学性能满足EN-ISO-898-1-2013的要求。
超大埋板精准定位:桁架层有14榀伸臂桁架,与核心筒相连采用锚接节点,锚栓最长可达4175mm,数量多,精度要求高,需确保每根锚栓精确定位,才能保证超大埋板的安装精度。
BIM三维建模:为保证伸臂桁架的空间精确定位,利用BIM三维建模技术,使用三维软件Tekla等建立三维模型,对锚栓与钢筋和埋件碰撞进行复核,提前模拟锚栓安装过程中可能遇到的碰撞,提前沟通并提出解决方案,可有效避开碰撞。
地面拼装、分块吊装:地面拼装可以提前进行并且可以减少吊装次数,节省工期,减少高空作业;
实施效果:通过三维建立模型,提前对锚杆与钢筋碰撞检查和预埋板与埋件碰撞检查,确保了施工的顺利进行。采用地面吊装、分块吊装,减少高空焊接,提高了施工效率。
超高层网格型塔冠钢结构
施工技术
空间网格结构三维建模:为保证塔冠网格结构的空间精确定位,利用三维建模技术,使用三维软件Tekla等建立三维模型,对结构进行分析,并利用软件对施工全过程进行模拟。
超高层大型塔吊的安装和拆除:在既有核心筒结构的顶部安装一台ZSL380动臂塔吊,安装塔冠钢结构。同时确定大型塔吊的拆除设备和方案,在L90层安装一台M180拆除ZSL380,用M60拆除M180,用SDD 3-17拆除M60,SDD 3-17自拆。
精准测量:内外框均为倾斜构件,倾斜角度达5°,空间网格结构的节点带有6个牛腿,精度要求高,需确保每个节点的位置准确无误。塔冠高达55m,内控点需竖向投测两次,竖向传递精度要求高。
施工全过程模拟分析:由于塔冠结构达2800吨,且内外框均为倾斜构件,倾斜角度达5°,高空安装过程中容易发生变形和失稳,对构件进行吊装变形验算和施工过程模拟分析,确保结构在安装过程中的安全;
监测技术:外框钢柱生根于L91层箱型钢梁上,此箱型钢梁受力大,需对其绝对标高和挠度进行全过程变形监控;
实施效果:塔冠网格结构采用分段吊装,通过有限元软件对施工全过程进行模拟分析,设置合适的临时水平支撑,确保结构在施工过程的稳定和安全,施工施工质量和安装精度,加快施工进度,节省技措材料,取得了较好的社会效益和经济效益。
可拆卸式卸料平台施工技术
技术难点:无垂直运输设备投入余量,无施工周转用地余量,施工全过程需结合现场进度调整垂直运输计划。
方案设想及思路:塔吊保证主体结构材料施工;施工电梯保证人员上下及垃圾清理;采用卸料平台解决建筑装饰装修/机电水暖电综合等中小型材料的运输;塔吊利用效率及卸料平台吊运效率最大化。
平台制作及优化:提前进行堆积设计,满足最紧密堆积要求;经模数匹配等筛选,确定主要卸料平台尺寸:6.5m×2.0m×1.8m;根据塔吊性能确定主平台设计最大载重量为8t,自重约3t,整体起重最高为11t;增加吊运时楼层间平台临时固定措施;平台底部增设导轨,采用小车装货,卷扬机或手动叉车卸货,加快卸货速度。
实施流程:
塔吊卸货过程:整体起吊后按照以下流程就位和卸货。
实施效果:
设计及施工全过程BIM交互
施工技术
完善项目BIM配置:配置了土建BIM工程师1人,钢结构BIM工程师2人;基于本地服务器,建立了集成化BIM云管理平台,实现了云端轻量化BIM平台,手机等移动端均可使用。
建模与设计深化的交互:施工过程中,项目通过有限元分析,对结构受力及裂缝发展进行了验算,针对结构薄弱部位提出了设计加固及施工措施保证,减少了结构裂缝的产生,确保了结构施工安全。
施工进度模拟与管理:将进度计划与模型关联,把具体任务指派给劳务队责任人,责任人通过手机查看任务,并全程汇报进度情况,形成进度分析。
关键工序模拟与检查:利用BIM进行碰撞分析,预判出超长锚杆、爬模爬锥、塔吊爬升预埋件与洞口、钢筋等的碰撞问题;模拟绑扎工序,制作了可视化交底动画并上传至云端平台,现场人员通过手机即可查看交底方案。
二维码信息集成化:赋予BIM模型中每一个构件一个独立的二维码,以二维码为核心进行信息集成,利用手机APP扫码即可查看与构件相关的资料,并执行问题反馈、物流追踪、进度追踪等功能。
BIM运用成效:
项目意义
吉隆坡标志塔项目在垂直运输的组织管理上实行超精细化运作,最终创造了世界上第一例塔楼幕墙外立面无任何施工设备、无任何后做结构的超高层。一次次将“不可能”变成“可能”,一次次在国际舞台上彰显中国智慧与中国品质。
中国建筑集团带领了20多家中资分供商和200多家马来西亚当地分供商共同参与此次项目,既带动了中资企业集体拓展海外事业,又直接促进了马来西亚区域经济发展,实现了携手发展、多方共赢。
项目是多国企业参与、合作共赢的标志性工程:项目建设得到马来西亚政府大力支持,业主方是印度尼西亚最大开发商之一MULIA集团,上海中建海外发展有限公司承建,项目设计、专业分包来自多个国家。项目整合了中国、马来西亚、印尼、孟加拉、澳大利亚、美国等多个国家技术、设备、资金、人力等资源,是上海中建海外发展有限公司实施大海外战略,积极响应“一带一路”政策,在“一带一路”沿线国家和重要城市开拓海外市场的里程碑项目。来源:环球建筑
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