上海環(huán)球金融中心破解九大技術(shù)難題
高達(dá)492米的上海環(huán)球金融中心前不久宣布落成啟用。它超越421米的金茂大廈，成為我國(guó)內(nèi)地目前最高的在用建筑。
由中建總公司和上海建工集團(tuán)聯(lián)合承建的上海環(huán)球金融中心地下3層，地上101層，施工中，該項(xiàng)目破解了九大技術(shù)難題。
難題之一：環(huán)球金融中心的主體結(jié)構(gòu)是什么樣的？這么高的樓，如何支撐和受力？
環(huán)球金融中心由三維巨型鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)和伸臂鋼桁架組成三重結(jié)構(gòu)體系。樓面的受力通過(guò)樓層間小型鋼柱傳遞到帶狀桁架及巨型斜撐，然后傳遞到巨型柱，最后傳遞到基礎(chǔ)底板。
難題之二：環(huán)球金融中心施工中，沒(méi)有搭建腳手架，到了300米以上的高處，工人又如何施工呢？
在超高處施工，靠的是一個(gè)“移動(dòng)操場(chǎng)”，術(shù)語(yǔ)叫“整體提升鋼平臺(tái)”。工人們就在鋼平臺(tái)上操作，完成一層，提升一層。但環(huán)球金融中心的體形變化很多，隨著樓層增加，建筑立面不斷發(fā)生變化。為此，這個(gè)“移動(dòng)操場(chǎng)”不時(shí)在空中“解體拼裝”。
難題之三：超高施工，大量混凝土怎樣運(yùn)上施工現(xiàn)場(chǎng)？
建造大樓，混凝土不可少。高強(qiáng)度、高耐久、高流態(tài)、高泵送混凝土技術(shù)在上海環(huán)球金融中心施工中見(jiàn)了奇效。建造“環(huán)球”混凝土使用有兩個(gè)難點(diǎn)：一是用得多，二是送得高。用得多，主要是環(huán)球金融中心的基坑澆注。大樓造得高，基坑就要挖得深。上海環(huán)球金融中心的基坑，直徑100米，高4.5米，需要2.89萬(wàn)立方米的混凝土。施工過(guò)程中，建設(shè)者42小時(shí)內(nèi)一次連續(xù)澆注成功，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。送得高，是因?yàn)榇髽歉?92米，把混凝土“打”上樓頂，要費(fèi)不少心思。運(yùn)送過(guò)程中，混凝土不能凝固，于是施工單位想方設(shè)法，在混凝土中加入一些“添加劑”，既不影響質(zhì)量，又能讓混凝土延緩凝固，以便用高壓泵一次性送上492米高度。
難題之四：環(huán)球金融中心用了兩臺(tái)目前國(guó)內(nèi)房建領(lǐng)域起重量最大的巨型變臂塔吊，總重量達(dá)225.4噸，在大廈封頂后，位于高空的塔怎么處理？
大廈封頂后，這兩臺(tái)塔吊將在500米高空現(xiàn)場(chǎng)拆卸，拆卸后一塊塊吊回地面，這在世界范圍內(nèi)也尚無(wú)先例。
難題之五：超高層建筑大多有一個(gè)缺點(diǎn)——越高處搖晃感越明顯，環(huán)球金融中心如何克服這一問(wèn)題呢？
環(huán)球金融中心高聳入云，大廈主體尤其是頂部如何抵御強(qiáng)風(fēng)帶來(lái)的搖晃成為關(guān)鍵。據(jù)介紹，大廈的設(shè)計(jì)者為減輕結(jié)構(gòu)頂部的風(fēng)壓，在頂部設(shè)置了倒梯形的“風(fēng)洞”。此外，環(huán)球金融中心第90層還設(shè)置了兩個(gè)“阻尼器”，這在國(guó)內(nèi)尚屬首次。所謂“阻尼器”，是一種利用傳感器探索強(qiáng)風(fēng)的裝置。強(qiáng)風(fēng)來(lái)時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制裝置內(nèi)部重約150噸的配重物體，可抑制建筑物因強(qiáng)風(fēng)引起的搖晃。通過(guò)引入阻尼器，將能使強(qiáng)風(fēng)時(shí)加在建筑物上的加速度（重力）降低40%左右。安裝的阻尼器的減振性能達(dá)到了日本建筑學(xué)會(huì)關(guān)于建筑物振動(dòng)的舒適性性能指標(biāo)，這也是此類規(guī)模超高層建筑的最高標(biāo)準(zhǔn)。
難題之六：環(huán)球金融中心工程造型獨(dú)特，變截面多，在這種情況下怎樣保持建筑物從始至終都是垂直的呢？
建筑物垂直偏差控制極為重要。建設(shè)者在激光鉛直儀控制塔樓同心度的基礎(chǔ)上，還應(yīng)用了“GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)”復(fù)核、校正、控制大廈的垂直度。
難題之七：作為超高層摩天大廈，確保施工質(zhì)量的難度非常大，如何實(shí)現(xiàn)方便快捷的工程驗(yàn)收？
參與施工的中建總公司股份公司針對(duì)該工程在國(guó)內(nèi)首次使用了自行研發(fā)的“多媒體遠(yuǎn)程工程質(zhì)量驗(yàn)收系統(tǒng)”，以提高工作效率、管理水平和協(xié)同能力，達(dá)到驗(yàn)收及時(shí)、客觀且省時(shí)的效果。該系統(tǒng)投入使用后，在辦公室輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可驗(yàn)收工程質(zhì)量，小至鋼結(jié)構(gòu)焊縫都清晰可見(jiàn)，檢查記錄自動(dòng)生成電子文檔，便于檢索。
難題之八：施工過(guò)程中，大量的人力物力如何運(yùn)送到高空？
該工程吊裝共安裝3臺(tái)大型內(nèi)爬式塔吊。為了避免3臺(tái)塔吊大臂在空中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相撞，成功構(gòu)建了塔吊防撞體系。該工程施工電梯布置主要是為施工人員提供上下交通及散體材料的垂直運(yùn)輸，共采用7部施工電梯（其中1部直達(dá)94層），并提前啟用了消防電梯替代臨時(shí)電梯。受建造高度和結(jié)構(gòu)形式制約，施工電梯不能到達(dá)建筑物的建造高度，因此，施工電梯必須采取“接力”的形式，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)才能將材料和人員運(yùn)送到施工樓層；為了提高功效，盡可能減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，施工電梯必須盡可能達(dá)到較高的高度。
難題之九：樓層過(guò)高，施工中如何應(yīng)對(duì)用電和用水難題？
臨時(shí)用電輸送半徑超過(guò)了低壓供電范圍，為了減小低壓供電半徑，提高供電質(zhì)量，將一臺(tái)臨時(shí)變壓器安置在主樓的42層，成功解決了電壓降的問(wèn)題；為了將臨水供到約500米的高空，采用5段5個(gè)接力水箱（20立方米）供水，為大樓施工、消防用水提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
由中建總公司和上海建工集團(tuán)聯(lián)合承建的上海環(huán)球金融中心地下3層，地上101層，施工中，該項(xiàng)目破解了九大技術(shù)難題。
難題之一：環(huán)球金融中心的主體結(jié)構(gòu)是什么樣的？這么高的樓，如何支撐和受力？
環(huán)球金融中心由三維巨型鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)和伸臂鋼桁架組成三重結(jié)構(gòu)體系。樓面的受力通過(guò)樓層間小型鋼柱傳遞到帶狀桁架及巨型斜撐，然后傳遞到巨型柱，最后傳遞到基礎(chǔ)底板。
難題之二：環(huán)球金融中心施工中，沒(méi)有搭建腳手架，到了300米以上的高處，工人又如何施工呢？
在超高處施工，靠的是一個(gè)“移動(dòng)操場(chǎng)”，術(shù)語(yǔ)叫“整體提升鋼平臺(tái)”。工人們就在鋼平臺(tái)上操作，完成一層，提升一層。但環(huán)球金融中心的體形變化很多，隨著樓層增加，建筑立面不斷發(fā)生變化。為此，這個(gè)“移動(dòng)操場(chǎng)”不時(shí)在空中“解體拼裝”。
難題之三：超高施工，大量混凝土怎樣運(yùn)上施工現(xiàn)場(chǎng)？
建造大樓，混凝土不可少。高強(qiáng)度、高耐久、高流態(tài)、高泵送混凝土技術(shù)在上海環(huán)球金融中心施工中見(jiàn)了奇效。建造“環(huán)球”混凝土使用有兩個(gè)難點(diǎn)：一是用得多，二是送得高。用得多，主要是環(huán)球金融中心的基坑澆注。大樓造得高，基坑就要挖得深。上海環(huán)球金融中心的基坑，直徑100米，高4.5米，需要2.89萬(wàn)立方米的混凝土。施工過(guò)程中，建設(shè)者42小時(shí)內(nèi)一次連續(xù)澆注成功，創(chuàng)造了世界紀(jì)錄。送得高，是因?yàn)榇髽歉?92米，把混凝土“打”上樓頂，要費(fèi)不少心思。運(yùn)送過(guò)程中，混凝土不能凝固，于是施工單位想方設(shè)法，在混凝土中加入一些“添加劑”，既不影響質(zhì)量，又能讓混凝土延緩凝固，以便用高壓泵一次性送上492米高度。
難題之四：環(huán)球金融中心用了兩臺(tái)目前國(guó)內(nèi)房建領(lǐng)域起重量最大的巨型變臂塔吊，總重量達(dá)225.4噸，在大廈封頂后，位于高空的塔怎么處理？
大廈封頂后，這兩臺(tái)塔吊將在500米高空現(xiàn)場(chǎng)拆卸，拆卸后一塊塊吊回地面，這在世界范圍內(nèi)也尚無(wú)先例。
難題之五：超高層建筑大多有一個(gè)缺點(diǎn)——越高處搖晃感越明顯，環(huán)球金融中心如何克服這一問(wèn)題呢？
環(huán)球金融中心高聳入云，大廈主體尤其是頂部如何抵御強(qiáng)風(fēng)帶來(lái)的搖晃成為關(guān)鍵。據(jù)介紹，大廈的設(shè)計(jì)者為減輕結(jié)構(gòu)頂部的風(fēng)壓，在頂部設(shè)置了倒梯形的“風(fēng)洞”。此外，環(huán)球金融中心第90層還設(shè)置了兩個(gè)“阻尼器”，這在國(guó)內(nèi)尚屬首次。所謂“阻尼器”，是一種利用傳感器探索強(qiáng)風(fēng)的裝置。強(qiáng)風(fēng)來(lái)時(shí)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制裝置內(nèi)部重約150噸的配重物體，可抑制建筑物因強(qiáng)風(fēng)引起的搖晃。通過(guò)引入阻尼器，將能使強(qiáng)風(fēng)時(shí)加在建筑物上的加速度（重力）降低40%左右。安裝的阻尼器的減振性能達(dá)到了日本建筑學(xué)會(huì)關(guān)于建筑物振動(dòng)的舒適性性能指標(biāo)，這也是此類規(guī)模超高層建筑的最高標(biāo)準(zhǔn)。
難題之六：環(huán)球金融中心工程造型獨(dú)特，變截面多，在這種情況下怎樣保持建筑物從始至終都是垂直的呢？
建筑物垂直偏差控制極為重要。建設(shè)者在激光鉛直儀控制塔樓同心度的基礎(chǔ)上，還應(yīng)用了“GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)”復(fù)核、校正、控制大廈的垂直度。
難題之七：作為超高層摩天大廈，確保施工質(zhì)量的難度非常大，如何實(shí)現(xiàn)方便快捷的工程驗(yàn)收？
參與施工的中建總公司股份公司針對(duì)該工程在國(guó)內(nèi)首次使用了自行研發(fā)的“多媒體遠(yuǎn)程工程質(zhì)量驗(yàn)收系統(tǒng)”，以提高工作效率、管理水平和協(xié)同能力，達(dá)到驗(yàn)收及時(shí)、客觀且省時(shí)的效果。該系統(tǒng)投入使用后，在辦公室輕點(diǎn)鼠標(biāo)即可驗(yàn)收工程質(zhì)量，小至鋼結(jié)構(gòu)焊縫都清晰可見(jiàn)，檢查記錄自動(dòng)生成電子文檔，便于檢索。
難題之八：施工過(guò)程中，大量的人力物力如何運(yùn)送到高空？
該工程吊裝共安裝3臺(tái)大型內(nèi)爬式塔吊。為了避免3臺(tái)塔吊大臂在空中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相撞，成功構(gòu)建了塔吊防撞體系。該工程施工電梯布置主要是為施工人員提供上下交通及散體材料的垂直運(yùn)輸，共采用7部施工電梯（其中1部直達(dá)94層），并提前啟用了消防電梯替代臨時(shí)電梯。受建造高度和結(jié)構(gòu)形式制約，施工電梯不能到達(dá)建筑物的建造高度，因此，施工電梯必須采取“接力”的形式，通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)才能將材料和人員運(yùn)送到施工樓層；為了提高功效，盡可能減少轉(zhuǎn)運(yùn)次數(shù)，施工電梯必須盡可能達(dá)到較高的高度。
難題之九：樓層過(guò)高，施工中如何應(yīng)對(duì)用電和用水難題？
臨時(shí)用電輸送半徑超過(guò)了低壓供電范圍，為了減小低壓供電半徑，提高供電質(zhì)量，將一臺(tái)臨時(shí)變壓器安置在主樓的42層，成功解決了電壓降的問(wèn)題；為了將臨水供到約500米的高空，采用5段5個(gè)接力水箱（20立方米）供水，為大樓施工、消防用水提供了堅(jiān)實(shí)的保障。
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