上海金茂大廈工程建筑新技術(shù)應(yīng)用

1、上海金茂大廈工程建筑新技術(shù)應(yīng)用一、工程概況金茂大廈位于上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，工程占地面積23萬(wàn)m2，地下三層、地上八十八層，建筑面積約29萬(wàn)m2，金茂大廈建筑總高度為4205m，為目前已建工程的國(guó)內(nèi)第一、亞洲第二、世界第三高度。金茂大廈是一幢集辦公、旅館、購(gòu)物、娛樂(lè)、餐飲、休閑于一體的綜合性大樓。其152層為辦公樓，5387層是五星級(jí)的金茂凱悅大酒店，距地面340米的88層是觀光層；裙樓部分有6層，內(nèi)設(shè)大小宴會(huì)廳、百貨商場(chǎng)和休閑娛樂(lè)等；6萬(wàn)m2的三層地下室內(nèi)設(shè)有各類(lèi)大型機(jī)電設(shè)備、服務(wù)設(shè)備、地下停車(chē)庫(kù)和食街。整幢大樓如一座綜合性的小區(qū)。其總投資約45億人民幣。金茂大廈基坑面積近2萬(wàn)平方米，基

2、坑開(kāi)挖深度約20米，主樓基礎(chǔ)承臺(tái)為4米厚。13500立方米的00高標(biāo)號(hào)大體積混凝土，主樓泵造混凝土高度達(dá)到3825米，在2426層、5557層、8587層有三道外伸桁架將核心筒與八根巨型往連接成一個(gè)整體。工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)獨(dú)特，并獲世界結(jié)構(gòu)工程協(xié)會(huì)頒發(fā)的國(guó)際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最高獎(jiǎng)。金茂大廈的建設(shè)吸引了眾多的國(guó)內(nèi)外承包商的青睞，上海建工（集團(tuán)）總公司攜日本大林組、法國(guó)西寶公司、香港其士集團(tuán)，一舉中標(biāo)總承包該幢大樓的建筑施工，開(kāi)創(chuàng)了國(guó)內(nèi)大型企業(yè)集團(tuán)首次總包具有國(guó)際影響的大型建筑，也首次實(shí)踐了運(yùn)用總包的總管理總協(xié)調(diào)的手段和高新施工技術(shù)完成了該幢大樓，為上海浦東地區(qū)及外灘沿線增加了新景觀。二、應(yīng)用新技術(shù)情況1、

3、商品砼和散裝水泥應(yīng)用技術(shù)該技術(shù)應(yīng)用于地下連續(xù)墻，鉆孔灌注樁，基坑圍護(hù)、支撐，主樓核心商、復(fù)合巨型柱。樓板等工程部位。應(yīng)用的總量達(dá)到了157000立方米。金茂大廈使用的商品砼用散裝水泥。機(jī)械上料、自動(dòng)稱(chēng)量、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，外加劑和摻合料“雙摻”技術(shù)，攪拌車(chē)運(yùn)輸和泵送澆筑技術(shù)，不但提高了土建施工生產(chǎn)的機(jī)械化和專(zhuān)業(yè)化程度，而且增強(qiáng)了施工現(xiàn)場(chǎng)的文明標(biāo)準(zhǔn)化程度。并創(chuàng)下了一次性泵送混凝土3825米高度的世界記錄。2、粗直徑鋼筋連接技術(shù)金茂大廈的核心筒和巨型柱的模板均采用定型加工的鋼大模，所以在核心筒與樓面梁的鋼筋連接處，主樓旅館區(qū)環(huán)板與核心筒鋼筋連接處，巨型柱與樓面梁的鋼筋連接處，采用錐螺紋連接的施工技術(shù)

4、。整個(gè)工程錐紋接頭共計(jì)58296只，通過(guò)對(duì)接頭的試驗(yàn)及抽檢結(jié)果均符合a級(jí)水平。應(yīng)用數(shù)量見(jiàn)下表：新型鋼筋冷軋錐螺紋工藝從七個(gè)方面改進(jìn)了鋼筋冷軋錐螺紋工藝：改進(jìn)刀具、滾絲輪的材質(zhì)；改進(jìn)了工具夾；增加自動(dòng)定位裝置；設(shè)置滾動(dòng)上料架；端頭冷處理，提高強(qiáng)度，保證a級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn)。使應(yīng)用達(dá)到了高速、優(yōu)質(zhì)、低耗的目的。3、新型模板與腳手架應(yīng)用技術(shù)金茂大廈的主體結(jié)構(gòu)層高變化多，還存在墻體收分和體型變化。共有32米、4米、52米等共8種高度，53層以上取消了原有的井字型內(nèi)剪力墻，墻體厚度由850毫米逐步分四次收分至450毫米。尤其在2426、5153、8587層設(shè)有三道外仲鋼桁架，給模板腳手的設(shè)計(jì)及超高層施工作業(yè)安全

5、性帶來(lái)了極大的難度。為此，我們?cè)谥鳂呛诵耐彩┕ぶ?，自行設(shè)計(jì)制造了“分體組合自動(dòng)調(diào)平整體提升式鋼平臺(tái)模板體系”。與國(guó)外先進(jìn)模板比較，各項(xiàng)性能毫不遜色，同時(shí)節(jié)約成本約1000萬(wàn)元人民幣。成功地完成了高空解體和組裝，解了利用一種模板體系在兩種不同結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)，創(chuàng)新地采用了電腦自動(dòng)調(diào)平技術(shù)控制系統(tǒng)提升的施工技術(shù)，及采用全封閉模板體系，使施工安全可靠，操作簡(jiǎn)便、創(chuàng)造了一個(gè)月施工13層的施工速度。電腦自動(dòng)調(diào)平技術(shù)已獲得國(guó)家專(zhuān)利（專(zhuān)利號(hào)：zl9524653911）。該模板體系的研究和應(yīng)用成果已獲得上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。在巨型柱施工中，我們創(chuàng)新設(shè)計(jì)制造了“跳提式爬模系統(tǒng)”，成功地解決了巨型柱施工時(shí)。上部鋼梁

6、已安裝就位，傳統(tǒng)的模板腳手體系均無(wú)法圓滿完成混凝土施工后的爬升問(wèn)題。該體系創(chuàng)新設(shè)計(jì)了伸縮吊臂，斜面滑板，頂伸式伸縮架，翻轉(zhuǎn)開(kāi)啟式附墻等一系列專(zhuān)門(mén)的構(gòu)件，使爬架能順利跨越鋼梁。通過(guò)這些新型模板腳手的研究和應(yīng)用，安全、可靠地完成了主樓核心筒和復(fù)合巨型柱連續(xù)施工。經(jīng)專(zhuān)家鑒定，該模板腳手體系的技術(shù)水平達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。4、高強(qiáng)混凝土技術(shù)金茂大廈工程采用了c60和c50的高強(qiáng)度混凝土，基礎(chǔ)底板均采用c50混凝土。主樓核心筒從地下至31層為c60混凝土，主樓核心筒從32層至62層為c50混凝土。巨型柱從地下室至31層為c60混凝土，巨型柱從32層至62層為c50混凝土。c60混凝土17488立方米，c5

7、0混凝土33708立方米。其中主樓基礎(chǔ)承臺(tái)厚度4米，為13500立方米c50高標(biāo)號(hào)混凝土，并一次性連續(xù)澆搗完成。在如此大的高標(biāo)號(hào)混凝土連續(xù)澆搗中，選擇合理的材料及配合比設(shè)計(jì)，并采用“內(nèi)散外蓄法”養(yǎng)護(hù)，內(nèi)設(shè)冷卻水管，薄膜草包覆蓋，及電腦測(cè)溫系統(tǒng)。將混凝土內(nèi)部溫升峰值控制在100以內(nèi)，使內(nèi)外溫差小于25。加快了混凝土內(nèi)部的降溫速率，縮短了施工周期，只用了二個(gè)星期就完成了養(yǎng)護(hù)。5、建筑節(jié)能技術(shù)金茂大廈主要填充墻、防火分區(qū)隔墻等均采用空心砌塊。其中，120mm厚砌塊4901平方米，190mm厚砌塊49742平方米，250mm厚砌塊1098平方米，300mm厚砌塊3493平方米。金茂大廈裙房屋面、主樓局

8、部屋面也采用了屋面保溫層。其中，裙房屋面約7500平方米，主樓局部屋面約2500平方米。6、硬聚氯乙烯塑料管的應(yīng)用技術(shù)在金茂大廈裙房基礎(chǔ)底板施工中，采用了國(guó)內(nèi)首次出現(xiàn)的大面積靜力釋放層技術(shù)。100pvc管1184米，150pvc管511米。將地下水通過(guò)大面積濾水層集中排到集水井，再通過(guò)泵抽至地面來(lái)釋放和消減地下水對(duì)底板的浮力。此項(xiàng)技術(shù)在縱橫交錯(cuò)的盲溝中設(shè)置多孔pvc濾水管。大面積靜力釋放層技術(shù)的應(yīng)用，使裙房基礎(chǔ)底板的厚度僅為06米左右，而按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底板厚度至少要1520米，比傳統(tǒng)做法薄09m左右。7、粉煤灰綜合利用技術(shù)金茂大廈主樓基礎(chǔ)承臺(tái)為c50高標(biāo)號(hào)混凝土，方量13500立方米。在配合比

9、設(shè)計(jì)中，我們摻入了一定量的磨細(xì)粉煤灰，發(fā)揮其“滾珠效應(yīng)”以改善混凝土的和易性，提高混凝土的可泵性。并因此取代部分水泥，降低混凝土的水化熱。同時(shí)，在砌筑砂漿拌制過(guò)程中，也摻入一定量的粉煤灰。粉煤灰的用量約4500噸，達(dá)到節(jié)能、高效的目的。8、建筑防水工程新技術(shù)設(shè)計(jì)要求在金茂大廈基礎(chǔ)底板下施工防水層。防水材料采用美國(guó)膠體公司的纖維裝單夾防咸水cr膨潤(rùn)土防水膜、膨潤(rùn)土填縫劑和多用途膨潤(rùn)土粉粒。防水膜用于大面積鋪貼，填縫劑和多用途粉粒用于嵌縫、填補(bǔ)空洞。cr膨潤(rùn)上的用量約23608平方米。cr型膨潤(rùn)土防水系列材料是一種柔性的高強(qiáng)度聚丙烯紡織物和火山灰鈉基膨潤(rùn)土的復(fù)合物，它的技術(shù)特點(diǎn)是：遇水膨脹，柔軟、

10、高強(qiáng)度，抗污染，抗老化。它的應(yīng)用，豐富和發(fā)展了國(guó)內(nèi)防水材料的種類(lèi)，為今后新型防水材料的研究和應(yīng)用提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。9、現(xiàn)代管理技術(shù)與計(jì)算機(jī)應(yīng)用金茂大廈工程的信息量大、范圍廣，針對(duì)這種情況，在施工管理過(guò)程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。財(cái)務(wù)管理、合同預(yù)算、人事檔案管理、施工計(jì)劃管理、施工方案的設(shè)計(jì)和編制、施工翻樣圖的繪制、深化圖紙的設(shè)計(jì)等均采用了計(jì)算機(jī)管理軟件。10、其他新技術(shù)的應(yīng)用在金茂大廈的施工過(guò)程中，我們還應(yīng)用了“超大超深基坑的支護(hù)技術(shù)”、“高精度測(cè)量技術(shù)”、“大型垂直運(yùn)輸機(jī)械應(yīng)用技術(shù)”等一系列新技術(shù)。金茂大廈地下室開(kāi)挖面積近2萬(wàn)平方米，基坑周長(zhǎng)570米，開(kāi)挖深度1965米，土方量達(dá)到了32

11、萬(wàn)立方米，是上海地區(qū)軟土地基施工中開(kāi)挖面積最大，開(kāi)挖深度最深的基礎(chǔ)。在基坑圍護(hù)方面，我們?cè)O(shè)計(jì)了空間桁架式全現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)支撐技術(shù)，既保證了工程質(zhì)量和安全，又縮短了施工工期，提高了經(jīng)濟(jì)效益。測(cè)量工作是工程建設(shè)中的“眼睛”，尤其在金茂大廈這樣規(guī)模的建筑物施工中，測(cè)量工作的重要性就更顯突出。我們?cè)谑┕ぶ胁捎脀ildt2經(jīng)緯儀、dii600激光測(cè)距儀等高精度測(cè)量?jī)x器，采用極坐標(biāo)結(jié)合直角坐標(biāo)法進(jìn)行軸線放樣，用天頂?shù)瑰F體法進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)量復(fù)核，用往返水準(zhǔn)控制高程。針對(duì)鋼和混凝土兩種材料不同的壓縮、收縮和沉降，采用預(yù)先控制的修正補(bǔ)償，達(dá)到了很好的效果。三、經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益金金茂大廈推廣應(yīng)用新技術(shù)使我們嘗到了科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的甜頭。不但節(jié)約了能源和資源，而且獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。共計(jì)節(jié)支近2500萬(wàn)元。同時(shí)，通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用，大大推動(dòng)了建筑業(yè)科技成果的轉(zhuǎn)化工程，培養(yǎng)了一批新技術(shù)應(yīng)用人才，全面提高了建筑業(yè)職工隊(duì)伍的素質(zhì)，帶動(dòng)了一批新興科技產(chǎn)業(yè)和科技型企業(yè)的形成和發(fā)展，運(yùn)用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，促進(jìn)科技和經(jīng)濟(jì)的緊密結(jié)合，顯示出科技生產(chǎn)力的巨大潛力。四、體會(huì)與建議我國(guó)建筑施工企業(yè)已經(jīng)基本具備了解決工程中各種復(fù)雜問(wèn)題的能力，其中許多單項(xiàng)技術(shù)不僅具有中國(guó)的特點(diǎn)，而且達(dá)到或超過(guò)了國(guó)