超高層鋼結構建筑的諸多挑戰

　　高層建筑有越來越高的趨勢，如上海的金茂大廈高420米，廣州的新電視塔超過600米，大連的國際貿易中心325米，北京的國貿三期330米。每一個超高層都是獨一無二的。北京國貿三期運用了哪些施工技術?技術的難點在哪?帶著這些問題，記者采訪了施工方中建一局建設公司，試圖剝開華麗的建筑外衣，發現超高層建筑的科技挑戰與系統魅力。

　　挑戰來自方方面面

　　站在北京CBD區域向上仰望，只見塔狀結構的國貿三期直入云霄，主樓以其74層共330米的高度樹立北京的新地標。國貿三期工程總建筑面積54萬平方米，主塔樓總高330米，地上層數為74層，地下4層，是目前北京的第一高樓。

　　超高層鋼結構建筑的諸多挑戰

　　國貿三期主塔樓主體結構為筒中筒結構，即外部的型鋼混凝土框架筒體與內部的型鋼混凝土支撐核心筒體的組合。抗震等級8級，設計難度和施工難度為世界超高層建筑結構所罕見。鋼結構截面大、單件重、連接復雜，總用鋼量達5萬多噸。現場安裝從2006年7月26日開始，經過業主、設計師、施工單位和監理單位的共同努力，僅15個月就完成了330米高樓的結構施工。

　　對于工程師來講，超高層建筑意味著一場艱巨的挑戰，有著普通高層無法比擬的刺激，所以也是工程師難得的機會。100米高度的建筑現在比較習以為常，標準統一，技術成熟，經驗豐富。但面對250米以上的超高層，麻煩是非常多的。所涉及問題的復雜性、綜合性以及難度系數的增加，不只是高度的增加那么簡單。

　　超高層由于其不同于一般高層，施工要充分考慮設計意圖，提出合理的建議優化方案。需要考慮結構加載部署、施工垂直運輸、施工供水供電、消防措施、安全措施，外架的合理安排 如爬升架的結構和裝修協調 ，各專業工程的穿插、信息統籌、預處理機構、新技術新材料的應用、設計施工難點的QC攻關等等。

　　難點――混凝土澆筑

　　國貿三期工程為超長大直徑工程樁施工，設計單樁承載力2800噸，為北京地區最大荷載試樁。開始組織施工主樓工程樁時，主塔樓基礎底板下面共布置350根1200毫米直徑梅花形布置的工程樁，樁長為56米，為北京地區成樁最深、直徑最大的樁基礎群。通過組織工程樁的施工，他們在成孔施工工藝、鋼筋籠對接工藝、孔底沉渣控制、成孔垂直度控制及靜載試驗檢測工作等一系列施工難點上總結出成套的施工工藝。

　　工程采用了超高層泵送施工技術。主塔樓結構高330米，遠遠高于一般超高層建筑，墻柱混凝土設計采用C60混凝土，組合樓板設計采用C30混凝土。如何保證混凝土能送得上、送得暢，是項目施工管理的重點和難點。泵送混凝土利用混凝土活塞、自動補償磨損間隙的眼鏡板、切割管及管路的良好密封性，采用直接水洗技術，在混凝土澆注完成后利用地泵泵送清水將泵管內剩余混凝土頂推至施工作業面，大大提高了施工效率、節約了工程成本。為了保證混凝土的供應速度，項目部選擇了三家攪拌站同時澆筑，統一配合比并提前統一進行試拌，大面積底板澆筑施工采用溜槽加車泵的形式，在46個小時內完成澆筑，高峰期每小時澆筑超過600立方米。

　　鋼結構、防火技術的創新

　　國貿三期屬于超高層鋼結構建筑，構件有著大型化、異型化的特點，導致施工技術和施工精度要求都非常高。工程的施工遇到并解決了許多普通超高層鋼結構施工中沒有出現過的問題，尤其是針對傾斜結構的安裝、鋼板墻的安裝、腰桁架的安裝等一系列施工技術，是對我國復雜高層鋼結構施工技術的有力補充，同時對國內建筑鋼結構行業的持續發展具有相當積極的作用。

　　怎樣做到防火?“超大異性折疊式無機布防火卷簾施工技術”的應用達到了國際領先水平，提高了防火卷簾運行的可靠性，為我國該類卷簾技術的發展做出了突出貢獻。這項技術解決了超大異性卷簾傳動機構的整體協調及運行等難題，確保了超大卷簾的異性造型，實現了卷簾運行的穩定性和整體聯動性。此外，同時研發出的“超大防火卷簾聯動器”，實現了卷簾在高溫情況下的直降，解決了該系列卷簾采用多臺電機時的熔斷聯動問題。

　　隔墻施工技術的應用是一個創新。超高層內部裝修施工階段，石膏板輕質隔墻將作為房間主要分隔墻。由于其具有良好的防火、防潮及隔音性能，且自重較其他各類材料均較輕，因此，在國內外超高層建筑中，石膏板隔墻應用十分廣泛。但由于石膏板隔墻屬輕質隔墻，在超高層建筑中還需要解決其柔度問題。

　　在國貿三期工程中，采用石膏板隔墻頂部與結構樓板滑動連接，有效消除了因結構層間位移墻體變形而發生開裂的現象。而在承重部位的墻體采用型鋼加固龍骨，增加了墻體承載能力。