【施工纪实】117大厦成北方最高建筑物 创11项中国和世界之最

9 月17日 晚，天津117大厦主塔楼核心筒第84层混凝土浇筑完成，标高达到416.91米，超越高415.2米的天津广播电视塔，成为中国北方最高建筑物。
乘施工电梯至楼顶，天津旖旎风光尽收眼底。目前，主塔楼正以最快两天一个结构层的速度攀升，预计明年主体结构封顶，届时将以597米的高度成为中国结构第一高楼。
“危楼高百尺，手可摘星辰。不敢高声语，恐惊天上人。”这原本是古代诗人瑰丽的想象。中建三局，将这美丽诗文又一次变为现实。

天津117大厦，地下4层，地上117层，高597米，总建筑面积84.7万平米，系一幢集甲级办公、酒店、旅游观光和精品商业于一体的特大型超高层摩天大楼。
该工程自2008年9月10日开工建设以来，作为天津117大厦的总承包方，中建三局在6年时间里攻克了无数施工难题，创造了一项项令人叹为观止的中国“之最”、世界“之最”：
597 米 ——中国结构第一高楼；
120 米 ——国内房建领域最长桩基；
210 吨——国内单根最重防屈曲钢支撑；
84.7 万平方米——创摩天大楼建筑面积世界之最；
6.5 万方——超高层建筑混凝土底板世界之最；
578米——全球最高通道塔；
594 米 ——单井道运行高度世界之最；
3 兆帕——超高层建筑水管压力世界之最；
45 平方米——超高层巨型柱截面尺寸世界之最 ；
564 米 ——全球最高室内游泳池；
579 米 ——全球最高观景平台。

“云梯”送我上青云
垂直运输，是超高层摩天大楼施工的一大难题。
天津117大厦主塔楼需混凝土19.1万立方米、钢筋4万吨、钢构件14.3万吨，高峰期施工人员多达2500余人，垂直运输压力巨大。尤其是将来塔式起重机拆除后，大量的建筑材料、施工垃圾和作业人员都靠“华山一条路”——施工电梯，导致“下面上不去，上去下不来”，排队等候动辄一两个小时。
为此，项目在中国内地率先研发通道塔技术，采取“工厂预制、现场拼装、整体吊装”的流水作业，装配效率极高，后期拆除也很方便。该通道塔平面尺寸为5米×9米，一面与主楼相连，另外三面附着5部双笼施工电梯，统一调度指挥，实现“人货分离、分层停靠、分时上下”，极大提高运输效率。坐上通道塔电梯，不到3分钟时间，记者就来到250多米高空。据了解，一般中速施工电梯速度每分钟50米，而通道塔电梯最高速度可达90米。打开每层安全门，一条宽5米的通道搭接在通道塔与主塔楼各层楼面上。如果说通道塔是运输主动脉，那么连接通道就是毛细血管，人、机、料最终由这里进入大楼。
除了高效运输，与传统施工电梯布置相比，通道塔电梯集中布置，不但可节约材料和机械设备的堆场，破解繁华地段超高层建筑施工场地有限的制约，而且减少了传统室外电梯分散布置对施工的影响。


进入天津滨海高新区津静公路，记者立刻被117大厦纤细的身姿所吸引。远远望去，一座高20米左右的“金刚罩”包裹着大楼核心筒顶部，仿佛一座“空中楼阁”横亘云端。
“117 大厦没有像一般建筑物那样搭设脚手架，到了400米以上的高空，工人是如何施工的？”面对记者的疑问，117项目部总工程师余地华解释道，这个“空中楼阁”是由中建三局自主研发、获国家发明技术二等奖的全国面积最大的核心筒顶升模架系统——“模块化低位顶升钢平台模架系统”，由钢平台、挂架系统、液压支撑系统、模板系统、防护系统、安全监测系统组成。这个长35米、宽32米、最大高度21米、重约1100吨的“庞然大物”有4层楼高，可同时进行3层核心筒立体施工，实现流水作业、无缝对接。该系统将随117大厦主塔楼顶推至597米高空，创“中国北方第一顶”。
钢平台每平方米最大承重1吨，可放置机械设备、建筑材料等，成为一个偌大的“空中堆场”。此外，平台上还配有液压系统控制室、设备房、休息室和卫生间，可供施工人员休息使用。
挂架系统是工人作业平台，采用镀锌钢板网全封闭，杜绝了高空坠落的危险。
4 个大行程液压油缸是整个模架顶升的引擎，通过4根钢立柱撑住整个模架系统，立柱高达19米，扩大了立体施工的楼层数，破解了超高层核心筒结构快速施工难题。
为了保证模架系统更加安全有效运行，中建三局对模架主要杆件进行应力监测，可有效掌控模架的“身体状态”，确保模架使用安全。

高强度、高耐久、高流态、高泵送混凝土技术在天津117大厦施工中大显身手，刷新了连续82个小时浇筑主塔楼底板6.5万方混凝土的世界房建领域新纪录和中国北方地区混凝土一次泵送至400多米的新高度。
北方冬季气温低，该工程顶模平台与地面温度相差6度左右，因此冬季施工中混凝土超高泵送成为项目首当其冲需要解决的难题。
项目常务副总经理李干椿告诉记者，117大厦高597米，要把混凝土“打”到楼顶，确实要费不少心思。早在2011年，项目部就开始从混凝土原材料、配合比、泵送设备选择与布置、超高泵送试验、混凝土超高泵送管理手册等多方面入手，解决混凝土超高泵送难题。
泵送过程中，混凝土不能凝固，于是他们想方设法在混凝土中加入一些“外加剂”。国内600米左右的超高层建筑混凝土外加剂均为进口，项目独辟蹊径，反复试验，自主研发出一种新型外加剂，既不影响质量，又能让混凝土延缓凝固，打破了国际垄断，提升了混凝土的综合性能。
北方冬季气温低，环境对混凝土泵送能否顺利实施及混凝土浇筑质量影响很大，项目与商品混凝土公司根据气候变化及时通过试配调整各种环境下的配合比，还在夏季及冬季分别模拟800米泵送试验，为混凝土超高泵送配合比的优化提供了第一手数据。
在泵管方面，项目对泵管采用低压电伴热技术，及时为泵管补充热量；为防止热量散失过快，项目为泵管穿上一层厚厚的“棉袄”，较好解决了混凝土低温泵送带来的常见问题。



BIM （即建筑信息模型）是近年来引领建筑数字技术走向更高层次的新技术，其推广应用必将为中国建筑业带来一次巨大的变革。早在8年前，中建三局就开始探索及应用BIM技术，在117大厦项目BIM技术得到更加深入的应用及发展。117大厦施工中需协调处理大量专业之间的交叉工作，通过BIM技术的应用，项目实现全过程控制图纸质量，重点解决专业管线综合碰撞问题，从而优化设计，达到提高现场施工方案的合理性，提高生产效率，有效控制施工进度，提高工程整体施工质量。
智能碰撞检测： 记者走进117大厦项目BIM信息中心，BIM技术人员正在进行模型碰撞检测工作。呈现在记者面前的是117大厦的三维模型：密密麻麻的设计线条、一幅幅彩色三维图，准确勾勒出117大厦的“脉络筋骨”。图中有一些显眼的“红色”，技术人员解释说这是软件检测出的模型存在的一些专业碰撞点，比如机电管道与结构钢梁碰撞等……这在以往的二维图纸上只能靠人工一一核对辨别，而在117项目BIM信息中心，这些专业碰撞点均可通过服务主机智能检测出来，同时在三维模型里自动标注并导出碰撞报告，深化设计人员据此进行优化调整，从而提高图纸设计质量。
三维模型可视交底： 117 大厦项目核心制冷机房五大专业设备纵横交错，共有5层管道，每层管道中有10余根空调主管，最大的直径1米，在现场施工中普通二维CAD图纸很难清晰表达。针对上述情况，项目利用BIM技术建立三维模型，对管线进行优化，对劳务施工班组进行形象直观的三维可视化技术交底，交底效率大大提高，效果显著。
实时四维管理： 打开项目BIM管理系统，记者看到项目施工全程中的质量、技术等各项参数和资料，同时项目还将进度管理纳入BIM管理系统，实现四维集成管理。通过三维模型，轻点鼠标即可查看大厦任何一个部位的施工参数及其当前施工进度情况。据BIM信息中心人员介绍，该系统实现权限管理，云端存储，各个专业系统均将当天的施工数据上传至云端，实时更新，需要查询随时提取，工作效率明显提高，也使大厦后期运营、管理更加便捷。

坐在项目质量部远程验收会议室电脑前轻点鼠标，在会议室即可对现场工程质量随时进行验收，小至钢构件上的螺栓及焊缝都清晰可见。项目质量总监胥光告诉记者，这得益于项目开发的远程质量验收系统，该系统系首次在中国北方房建领域使用。
超高层摩天大厦质量验收点多面广，尤其是人员上下耗费了大量时间。以前验收一上一下至少需要4个小时，现在坐在办公室就可实现香港（业主）、上海（监理）、天津（项目）三地远程视频同步验收，整个过程仅需1个小时，节约了大量时间。
据介绍，该验收系统可实现如下功能：对结构施工一线进行监控，质量验收时验收组人员不必到现场，遥控指挥现场作业人员对工程验收部位进行查看，根据需要直接留存照片、音频或视频，并实现了与电子版图纸、验收表格的关联，验收记录准确、及时、可追朔。
项目已经建立无线基站，无线信号覆盖整个顶模系统。目前正在进行4G网络改造测试，以实现对现场所有区域的信号覆盖。另外，项目准备将BIM技术与远程质量验收系统相结合，使质量验收在高效、严谨的基础上更加系统、科学。


6 月10日 ，项目顺利通过“第三批全国绿色施工示范工程”中期验收，绿色建筑目标直指美国LEED金奖。
在节材方面，项目通过应用BIM技术进行机电综合管线设计、钢结构深化设计，解决了构件、管线等碰撞问题，极大提高了工效、节约了材料。项目还自主研发了钢板剪力墙可回收加固螺杆、自动降水控制系统等新技术，通过科技创新降低材料消耗。
在节能方面，该工程变风量空调达5000多台，为国内最大的变风量空调系统，可根据室内负荷变化或要求参数的变化，自动调节到最适宜人类生活工作的温度和湿度，温度偏差仅为1度。照明灯具全部采用LED节能灯，并对非生产供电采用定时供电，极大避免了人为浪费，有效节约了资源。
在节地方面，项目钢构件、风管等采用工厂化加工，钢筋采用现场自动化集中加工，统一配送，不仅提高了加工效率和质量，而且有效节约了现场施工临时用地。
在节水方面，项目地下降水抽取持续进行，项目没有将这些地下水直接排入市政管网，而是作为现场降尘用水、消防用水和冲洗用水，大大降低了自来水的使用量。

天津117项目是我国首个真正意义上实行PC总承包管理模式的超高层项目， 工程的成功实施将进一步提升我国建筑业总承包管理水平。
据中建三局天津117大厦项目执行总经理侯玉杰介绍，PC总承包管理模式是国外大型建筑商常见的一种管理模式。提升总承包能力，有助于我国建筑企业占领高端市场，大大提升我国建筑施工企业参与全球竞争的核心竞争力。
2012 年12月26日 ，天津117项目正式实施总承包管理，着力提升五种核心能力，即设计管理能力、计划管理能力、合约管理能力、招标采购能力、施工协调能力。经过近一年多的探索，形成了一套具有中建三局特色的矩阵式总承包管理体系，目前，项目品牌效应和产业升级引领作用开始显现。
在总承包管理模式下，项目管理的合约范围、种类等都与传统模式发生了重大变化，项目迅速转变观念，熟悉和掌握合约条款，强化合约意识，积极学习国际工程总承包管理的经验和做法，结合实际情况灵活运用，实施内部模拟总分包管理、时空一体化管理，为项目顺利实施打下了坚实基础。
“只有你懂，才能更好地管理。”在总承包管理实践中，117项目员工都有这样一个共识，就是要主动学习，尽快提升综合管理能力。项目对分包的管理，不仅是传达、管控，还主动了解分包单位的运营模式、企业文化特点，真正做到了解到位、管理到位、效果到位。


一座建筑，一座城池，让数以千计的建设者聚集到这里，他们拥有一个共同的特质——“奉献”，他们拥有一个共同的名字——“117”。
2011 年7月下旬，一场持续26个小时的特大暴雨袭击天津，117大厦基坑积水深达1.5米，由于钢筋密集，抽水泵不能下达基坑底部。面对深不见底的基坑，项目电工班长张欢自告奋勇请战：“我来上！”他顺着绑扎好的钢筋下到基坑，当时积水没过了他的膝盖，因水下地形不清，尖硬的钢筋划破了他的小腿，但他没有退缩，一把接过钳子，挽起袖口，双手在水中摸索，费了九牛二虎之力，才将绑扎钢筋的铁丝剪断，腾挪空间放置水泵，积水最终顺着排水管慢慢被抽完，大家悬着的心终于放下了。
2011年11月7日，天津异常寒冷，滴水成冰，大底板钢筋绑扎却如火如荼。直径50 毫米钢筋单根长12米、重185公斤，需要12人喊着号子一起肩扛手抬才能就位，大家的手一不小心就会被冰冷的钢筋粘掉一块皮。就是在这样艰苦的条件下，项目48天内绑扎钢筋15000余吨，为浇筑大底板混凝土做好了充分准备。12月26日，凛冽的寒风中，项目拉开大体积底板混凝土浇筑的序幕。18个标准足球场大小的基坑，3000余名施工人员迅速集结就位，255台混凝土罐车鱼贯而入，30台输送泵犹如一条条蛟龙24小时不间断浇筑。历经82个小时鏖战，6.5万立方米混凝土一次性浇筑成功，创世界超高层建筑大体积底板混凝土施工之最。
2013年2月2日， 项目堪称国内巨无霸的两台ZSL2700和两台ZSL1250动臂式塔机安装就位。来不及回家过春节的曹建忠来到项目开始塔吊调试工作，并进行顶升模架体系吊装作业。“117项目装有4台塔吊，12个人开，我干这行20年了，算是国内第一批会开这种特大型塔吊的司机”，曹建忠骄傲地对记者说。曹师傅是项目塔机的机长，说是机长，他也给自己排班，而且给自己排的班还要多些。曹建忠是工地最早上班的人之一，每天清晨5点天还没亮，曹师傅就和工友乘坐施工电梯，再爬上10几米，到达塔吊的顶端，一头钻进不足两平方米的操作室，开始一天的工作，马不停蹄地吊装钢板、钢筋、气瓶、钢构件等。曹师傅中午12点才下来吃饭，下午只休息几个小时，晚上6点又开始他的“云端生活”，一直到第二天清晨5点才休息。在塔吊操作台上，有一张10年前曹建忠的全家福，转眼10年过去，他都没回老家过一个春节。
史双林和百余名焊工负责117大厦四根截面尺寸世界之最的巨型柱焊接。该巨型柱由钢构件拼接而成，内部为巨大的腔体，就像一个巨大的“铁房子”。每到夏天，他们还得身着厚厚的工作服，戴着手套，全副武装作业，每天耗费焊丝20公斤，全身的衣服就没干过。史双林自豪地对记者说：“整个117大厦焊丝长度可绕地球600圈，看着117大厦在自己手中一点点‘拔高’，成为北方第一高楼，我们再苦再累也值得！”
2013 年3月24日 ，117项目顶模系统第一次顶升成功。由方圣锋“领衔”的5人顶模小组，一人常驻操控室，其余4人每人负责一个液压千斤顶，相互配合，顺利实现顶模爬升86次，使大厦目前顺利施工至第84层。今年端午节一大早，方圣锋和同事们把100个粽子及豆浆带到顶模平台，因为当天要顶升，他们不能下来和项目同事们共度佳节，只能在“云端”过节。如果遇到大风，塔吊电梯将全部停运。顶模小组曾多次因大风被困在顶模平台，一困就是两三个小时，无法下来就餐，项目只得通过塔吊将盒饭吊至平台，热腾腾的饭菜吊上来后就冷冰冰了。“虽然工作辛苦点，但是一想到项目这么多人中只有我们5人才能操控国内最大的顶模系统，自豪感便油然而生。”方圣锋对记者说。
筑梦云端，圆梦津门。不久的将来，以天津117大厦为核心的高银金融中央商务区将成为可与香港中环商务区媲美的天津全新商务区，更将成为中国京津地区城市的全新地标和天津市的靓丽“名片”。