1)项目概况
由中建八局施工的吉隆坡标志塔高度为452m,于2016 年全面施工,是“一带一路”沿线上的明星工程。建成后将是马来西亚第一高楼,也是目前中国承包商在海外开工建设的第一高楼。标志塔地下共有4 层,地上97 层,其距双子星大厦约2km,业主为马来西亚财政部和印度尼西亚穆利亚集团,合同额接近10 亿马来西亚林吉特(1 林吉特≈1.66 人民币)。标志塔的设计监理团队由来自美国、新西兰和马来西亚的专业公司组成,这也使得该工程成为了一个国际化程度非常高的项目。恰如其名,吉隆坡标志塔不但创造着新的城市标志,而且刷新着新的建造纪录。
2)背景与难点
吉隆坡标志塔位于吉隆坡敦拉萨国际金融中心,是该中心的核心建筑。项目主要工程量为混凝土15 万m3、模板32 万m2、钢筋3.3 万t、钢结构2.2 万t、59 部电梯。结构形式为筏板基础,厚度为4.2m,混凝土量约2 万m3;主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;标准层层高4m。如此庞大的施工量,高难度的施工技术,让项目开发商——印度尼西亚穆利亚集团果断地选择了中国建筑。穆利亚集团标志塔项目总监罗兰德说:“在过去的15 到20 年里,大多数高层、超高层建筑都是在中国建成,中国的建筑商,负责建造其中的一些高楼,他们有足够的能力来建造这些高楼,我们之所以选择中国建筑,是因为他们足够出色。”
“吉隆坡标志塔项目已经在马来西亚成为一个家喻户晓的神话,代表了中国速度、中国技术和中国质量,我为此感到骄傲。”2018 年1 月29 日,刚刚到马来西亚上任的中国驻马来西亚大使在白天参观了标志塔项目后如是说。标志塔项目从开工伊始,就吸引了各大媒体的关注。央视纪录片《辉煌中国》、纪录电影《厉害了,我的国》、央视财经频道《环球财经连线》栏目、人民日报客户端、马来西亚当地主流媒体及YouTube、Facebook 等网站对该项目多次报道。据不完全统计,自项目开工以来,境内外媒体报道200 余篇(次)。
承建商中建八局在超高层建筑领域技术发展正在经历从国内领先到与国际接轨的发展阶段,项目部融合国内国际先进技术,创造性地解决超高层施工难题。
标志塔项目核心筒墙体厚1.6m,每层钢筋200 余t,马来西亚本地无法提供如此大承载力的施工平台。中建八局华南公司项目总工张业说:“项目从国内引进4 个最新型一体化液压提升物料平台安装于核心筒内部,每个平台可承受荷载50t,核心筒结构全部材料均可一次性堆载在平台上。”
项目还开创性设计爬模系统,将中国物料平台和国外先进爬模两者内外结合,充分发挥各自优势,成为项目“三天一层”的必备条件。总用钢量约2.2 万t 的钢构件均来自中国。为确保构件一次性验收合格,项目以EBIM 云平台为支撑,以全专业BIM 模型为核心,以“互联网+”技术、三维激光扫描技术等提前在中国将构件三维扫描。“项目17 个月内完成了88 层钢结构的安装,其中两道伸臂桁架层,每层仅耗时16 天。位于EL.433~EL.492 之间的塔冠,总用钢量2800t,面对高度高、安装难、焊接量大的现实,项目团队在2 个月就完成了安装,这些均创造了马来西亚的建筑速度新纪录。”中建八局钢结构公司项目副经理赵中原自豪地告诉记者。项目处于城市的核心地带,为了保证项目整体形象,施工电梯全布置于核心筒内,张业介绍道,“超高层垂直运输完全利用筒内施工电梯+正式电梯辅助转换,创造世界上第一例塔楼外立面无任何施工设备、无任何后做结构的超高层。”
图6-28 标志塔设计图(图片来源:一带一路网)
标志塔27 天完成3200t 大底板钢筋绑扎;60h 完成20000m3 底板大体积混凝土浇筑,刷新马来西亚一次性成功浇筑大体积混凝土的纪录;80 天完成地下室7 层结构施工,顺利实现“7·23”钢柱吊装的大节点计划;600 天日夜施工,顺利实现核心筒结构封顶;其2~3天一层的施工速度和1天内完成塔吊支撑梁安装等,创造了马来西亚施工新速度;“中西结合”的爬模系统技术、413.66m 的泵送混凝土技术和“内爬外挂”式超高层塔吊安装技术等,都开创了马来西亚超高层建筑施工的先河,完美体现了中国技术、中国速度、中国质量。项目顺利进展也引起东南亚市场的广泛关注,为中国的一带一路建设打开了市场。
3)背后的故事及意义
(1)中国速度刷新大马天际线
我国高楼建造速度创世界纪录。相信大家都还记得曾经的“深圳速度”吧?在1982到1985 年,中国建筑工程队在承建深圳国际贸易中心大厦时,创下了三天一层楼的速度。这在那个时候,没有多少国家能做到。而现在,中国工程队为马来西亚修建超高层,再现“深圳速度”,刷新大马天际线,创世界首例。
中国建筑马来西亚吉隆坡标志塔项目总工程师张业告诉我们,在2016 年4 月2 日正式开始全面施工时,如何“打好地基”就成了项目团队首先要解决的难题。经过大概一个月的奋战,在2016 年4 月29 日,完成了3200t 大底板的钢筋绑扎;5 月2 日历经60 个小时,一次性浇筑了2 万m3 底板大体积混凝土,创造了马来西亚单次浇筑混凝土量的最大纪录。紧接着,80 天完成地下室7 层结构施工、实现了“7·23”钢柱吊装大节点计划,600 天日夜施工、实现核心筒结构封顶。中国建筑马来西亚吉隆坡标志塔项目执行总监卞乘伟坦言:项目团队把众多看似的“不可能”变成了“可能”。
吉隆坡的马来语原意是“泥泞河口”。这里南北丘陵环绕,西邻马六甲海峡,热带雨林气候滋养下常年温热潮湿,常有水患发生。
标志塔的建设位置位于吉隆坡市内,这里场地十分狭小,空间有限,建筑材料的运输十分艰难。要在这里建起一座400 多m 的摩天大楼,无异于“螺蛳壳里做道场”,十分不易。标志塔所处的位置土质松软,地下水位高,其下有厚度不规则的石灰岩层,其中还有许多裂缝、通路甚至岩溶洞穴,严重威胁基础的牢固性,对高层建筑的建设也非常不利。
为了保持摩天大楼的稳定,必须要有一个厚实的混凝土底板,将大楼几十万吨的重量均匀地分摊到地基当中。吉隆坡标志塔的实心混凝土底板面积4500m2,设计值厚达4.2m,钢筋用料3500 多t。要建造如此庞大的筏板,需要一次性浇筑1.9 万吨混凝土。然而,混凝土这种东西并不会乖乖听话。它在凝结硬化的过程中,会因为干燥、温度变化等原因不断地收缩。一旦这种收缩被外界约束,便会产生裂缝。对于大体积混凝土而言,如果处置不当,这种开裂的幅度会非常大,对建筑安全的影响也是致命的。
大体积混凝土的裂缝控制是建筑施工中的一项重要课题。在马来西亚,这里的建筑材料相对匮乏,在国内常用的控制裂缝所用的膨胀剂、内养护剂等材料难以获得。同时,马来西亚常年高温,这使水泥的水化速率加快,迅速地放热升温,很容易产生裂缝。
图6-29 大体积混凝土开裂(图片来源:网易新闻)
更重要的是,混凝土不像钢材可以长期储备,它必须在搅拌站现配现用,从搅拌站到现场,搅拌车所用的时间都必须精确设计好。吉隆坡的交通状况十分复杂,搅拌车的到场时间不易设计,因此混凝土的到场状态也是不确定的。
这种复杂条件下,对大体积混凝土进行妥善的控制、养护,是一项需要大量工程经验积累的高难度操作。好在有中国国内数百栋超高层建筑大体积混凝土的施工经验加持,项目部历时60h,一次性成功浇筑了1.9 万m3 混凝土,质量全部过硬,创造了马来西亚建筑史上单次最大方量浇筑纪录。
图6-30 标志塔现场外形图(图片来源:一带一路网)
“与在吉隆坡同步崛起的众多高层建筑中,标志塔项目一直璀璨夺目,备受各界关注。从吉隆坡各个角度来看,这个超高层建筑正在以不可思议的速度登上天际线。这是所有参与者血、汗、泪的证明。”(www.xing528.com)
(2)精雕细琢正当时
2016 年7 月23 日,吉隆坡标志塔钢结构主体结构开始首吊。一年来,钢结构团队17名管理人员团结一心,带领132 名中国劳工,24 名外籍劳工,攻坚克难,截至2017 年已完成12500t 钢结构的安装工作。
吉隆坡标志塔的主体采用了钢框架-核心筒结构,在建筑中大量使用钢构件。钢结构的设计增加了整个结构的侧向刚度和抗倾覆性。当建筑受到横向的风力或地震力时,钢结构的横梁可以帮助其快速耗散,维护建筑的稳定。然而,钢材的强度要求、质量要求都比混凝土更高,钢构件的加工、定位、安装更是要求精度很高,差上1cm,螺栓孔就对不上了。
图6-31 技术展示图(图片来源:网易新闻网)
除此之外,焊接质量是钢结构质量最重要的环节。吉隆坡标志塔焊接工作量大,有40%钢板厚度大于40mm,部分材质为高强度S460 材质,对焊工的技术要求较高。吉隆坡常年高温,焊工需要在密闭空间连续作业数小时,克服炎热、多雨天气,对焊接质量控制是一个极大的挑战。在如此复杂的条件下,现场焊缝无损检测合格率高达99%。
面对核心筒内钢构件数量多,施工环境复杂,无法用塔吊吊装,安装难度大,危险性高等困难。项目部编制了多种安装方案,合理利用手拉葫芦、卷扬机、扁担梁、电动吊篮等技术措施,安全高效地展开了核心筒内构件的安装。
特别是伸臂桁架层的施工工期紧,其间要穿插爬模修改,在塔吊运力不足的情况下,项目部通过优化施工方案,在充分的准备工作下,不到20 天的时间就完成了伸臂桁架层的安装。艰辛的汗水换回了成功的喜悦,业主和监理对钢结构专业给予了很高的评价:“专业、高效。”首道桁架层完成为核心筒结构封奠定了坚实的基础。
图6-32 施工中的伸臂桁架层(图片来源:网易新闻网)
(3)中联重科新涂装塔机L500 海外首秀
标志塔采用了中国与奥地利联合研发的智能爬模平台,实现了核心筒的快速施工。在早期,施工速度为5 天一层;经过工序优化后达到4 天一层;在49 层以上的部分,施工速度稳定在3 天一层;而在后期快封顶时,速度则达到了惊人的2 天一层。
项目的投资方专门采购了两台中联重科L500-32 型内爬塔机用于吉隆坡标志塔的建设。L500-32 型内爬塔机在国内外很多工地进行过施工,其稳定、精准、安全的性能在马来西亚市场享有良好的口碑。它配置电子显示系统,方便查看吊臂角度和吊钩高度,操作方便。在控制上,这种塔机采用无级变速方式,动作平稳,更适合钢结构的吊装施工。
图6-33 L500-32 型塔机(图片来源:网易新闻网)
这种爬塔机可以外挂在建筑中间的核心筒上,随着建筑越盖越高而一级一级向上爬。它几乎会参与到建设的整个周期中,全年无休,一旦出了故障就会拖延整个工程的工期,因此,施工对设备的可靠性要求极高。此外,由于它设置在核心筒上,被外部的钢结构遮挡,因此不会突兀地显露在外面影响美观,产生的噪声也会被建筑本身所削弱。该项目是世界上建造速度最快的超高层钢结构建筑。
此外,大楼施工采用的是核心筒内施工电梯加正式电梯辅助转化技术,是世界上第一例塔楼外立面无任何施工设备的超高层。这种使用内置电梯的模式虽然技术要求高,造价也相对较高,但安全性好,而且其均在建筑内部运行,不会影响建筑的外观。
大楼一共设置了四架施工电梯。它们把工人和施工工具运送到建筑顶端的施工平面上,下班时再将工人运送下来,餐食以及临时需要的器材也会通过电梯运送上去,免得工人上下奔波。对于大多数情况而言,其效率显著高于用塔吊慢慢吊装上去。标志塔还是世界上第一例塔楼外立面无任何施工设备的超高层建筑,在保障建筑速度的同时,对城市景观几乎没有影响。
(4)一切技术的核心是人
对于大楼的建设,一切先进的装备本质上都是第二位的,最核心的要素是人。在高峰建设时段现场2000 多人的施工团队也同样成了该项目的管理难点。除了400 多名中国员工外,另有1500 多名来自越南、孟加拉国以及印度尼西亚的建筑工人。如此复杂的团队构成,所面临的文化、宗教等差异也可想而知。项目部充分尊重了各方的宗教、文化习惯,在现场设置了祈祷室以及划分了专门的居住区域,使得施工现场的氛围十分融洽。而且,项目部专门在外籍工人中开展月度安全之星评选活动,极大地增加了外籍工人的安全意识,提高了他们的积极性。中建的努力也得到了回报,标志塔项目曾在2016 年和2018 年分别获得马来西亚职业健康与安全卓越金奖和英联邦安全委员会颁发的2018 年度国际安全优异奖。在大楼建设中,包括电梯、塔吊等在内的多项技术,中国企业方面不仅不进行技术封锁,反而积极推广,力求形成国际规范,并在马来西亚当地积极培养人才。在当地,中国建筑不仅招聘外籍劳工,同时还和很多当地中间商合作,在很大程度上拉动了当地建筑行业的发展。一些本来没有工作的当地劳工,在中国建筑的项目工地上学会了技术,也赚到了自己应得的报酬,获得了尊严。
中国的建设企业在海外不仅为当地的城市带去了质量过硬的建筑,还为当地人带去了勤劳致富的希望。
【注释】
[1]人民网-人民日报.习近平凭吊援坦中国专家公墓[EB/OL].人民网.
[2]人民网-人民日报.习近平凭吊援坦中国专家公墓[EB/OL].人民网.
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