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解密中国在建632米超级“第一高楼”施工技术

时间:2018-01-03 10:03 作者: 点击:

  高达632米的中国在建第一高楼“上海中心”即将完成结构封顶。科技人员将为您解密这座超级建筑不为人知的新技术、新理念。

  垂直城市、以人为本——超高建筑社区化构想

  “上海中心”坐落于浦东陆家嘴核心区,建成后将是一座可容纳3万人的超级“垂直城市”。

  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。

  然而,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新的契机。

  像“超市”一样“快递”建材——材料物流化破解“垂直”瓶颈

  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,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。

  材料损耗降低300倍——设计建设运营数字化全球首创

  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,也很容易出现施工差错。

  “上海中心”副总经理葛清说,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”。

  比如,“上海中心”的超级幕墙有两万多个板块,按传统方法安装的工作量不可想象,而且经常出错,运用了BIM技术后,不但实现了快速安装,而且没有一块返工。

  像造汽车一样造高楼——工厂化装饰新探索

  总面积超过57万平方米,融办公、商业、酒店、会展、娱乐等功能于一身的“上海中心”,它的内装修也是一个世界级的庞大工程。

  “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%,一改传统的“原始材料进场、现场收工成型、废料出场处置”的习惯做法。

  “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。