上海森茂國際大廈建筑工程新技術應用情況一、工程概況1、上海森茂國際大廈位于上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)D11地塊，是集購物、辦公、餐飲、娛樂為一體的最新智能大廈。建設單位上海森茂國際房地產(chǎn)開發(fā)有限公司；設計單位日本JT聯(lián)合設計組。日本藤田大林組企業(yè)共同體總承包，中建二局三公司施工總包。2、本工程總建筑面積113000M2，地下結構4層，地上結構46層，建筑最高高度2032M，基坑一般深度185M，電梯井基坑最深處標高214M，地下結構主要為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，地上為內(nèi)筒外框勁性鋼筋混凝土結構（SRC結構），外墻采用PC掛板。標準層層高39M；地上裙房2層，層高分別為58M、5M。3、本工程地上部分為SRC結構，即外圍24根勁性鋼筋混凝土柱、壓型鋼板上現(xiàn)澆130160MM鋼筋混凝土樓板、鋼筋混凝土核芯筒，本工程核芯筒外墻施工采用導軌式爬架帶鏡面大模板，爬架架體高度138M合三層半高）；電梯井采用筒模一次爬升一樓層高度。樓板豎向支撐采用碗扣式腳手架，樓板采用早拆體系，模板采用鋼木模兩種模板。4、本工程所采用的主要施工方法及大型機械設備（1）本工程地下結構采用半逆作法施工，地上部分采用立體交叉，綜合施工法施工；（2）大型施工機械有H336B（300TM）、K5/50C（400TM塔吊各一臺及40米分鐘、80米分鐘施工外用電梯各一臺。5、工程進度本工程95年9月25日開工（挖土），98年4月竣工。總的工期分成三個合同階段完成96年7月30日出正負零地面；97年5月主體完工；98年4月交付使用。地下結構已于96年5月25日完成，較合同工期提前66天；地上主體結構97年3月底封頂，較合同期提前2個月。6、質量狀況本工程地下部分結構1996年6月7日經(jīng)浦東新區(qū)質量監(jiān)督站驗收核定為優(yōu)良；6月份上海市安監(jiān)站檢查被評為優(yōu)良工地；96年10月10日驗收地上115層主體結構核定優(yōu)良，96年12月25日驗收地上1630層主體結構核定優(yōu)良；97年6月5日驗收地上31層以上及裙房主體結構核定優(yōu)良，98年4月浦東新區(qū)質檢站最終評定工程質量等級為優(yōu)良，98年11月獲建設部全國建筑業(yè)新技術應用金牌示范工程稱號，99年5月中國建筑總公司優(yōu)質工程金獎。二、應用新技術情況1、半逆作法施工技術上海森茂國際大廈地下4層，基坑深度184M，基坑面積6300M2。目前上海地區(qū)深基坑的施工多采用地下連續(xù)墻加鋼筋混凝土水平桁架支撐的方法，森茂大廈是上海地區(qū)第一個采用半逆作法施工的工程，這種施工方法的內(nèi)涵主要是以建筑物的樓板來代替鋼筋混凝土水平桁架支撐；逆做期間，樓板的重量用89根60914鋼管樁支撐，分逆筑和順筑兩個階段來完成結構的施工，逆筑主要包括在基坑周圍兩個柱距范圍內(nèi)及中央棧橋部分的鋼筋混凝土梁板為逆筑施工，利用結構梁板剛度抗軟土地基地連墻外側的主動地壓力，而地下室底板及主樓部分墻、柱和部分板均由下向上順筑施工。采用此施工方法與目前上海地區(qū)通常做法比較，有以下幾個優(yōu)點（1）由于不存在支撐的爆破與清理，可以最大限度地縮短施工工期；（2）充分利用已施工的建筑空間，節(jié)約施工場地；（3）在工程工期要求緊，場地狹窄的情況下，采用此方法施工優(yōu)越性尤為突出。上海森茂國際大廈地下工程已于96年5月25日完工，工期比合同工期提前66天，創(chuàng)造的經(jīng)濟效益為6734萬元，并獲得了廣泛的社會效益。2、立體交叉綜合施工技術本工程采用國內(nèi)極少見的立體交叉，綜合施工法，以鋼筋混凝土核芯筒結構施工為龍頭，每間隔3層依次插入鋼結構、勁性鋼筋混凝土結構、外墻PC掛板安裝、玻璃幕墻、防火噴涂、設備安裝、室內(nèi)裝修，內(nèi)區(qū)段施工同步進行，呈現(xiàn)出一幅極具藝術的立體交叉施工場景。立體交叉，綜合施工法具有以下顯著的特點（1）能夠最大限度的縮短施工工期；（2）要求施工計劃周密，預見準確，可以大大提高施工單位的綜合管理水平。3、基礎底板超大體積混凝土施工本工程地下室底板采用鋼筋混凝土厚板結構，高層部底板厚285米，低層部底板厚185米，在高層部與低層部交界處設有一條1米寬后澆帶，整個基礎底板分兩次澆灌，總計15000M3，全部采用商品泵送混凝土，最大一次澆筑方量為11000M3，混凝土配合比設計采用R60天強度，低水化熱水泥，摻粉煤灰和外加劑及控制原材料質量等措施，采用分段定點、一個坡度、自然流淌、薄層澆筑、循序漸進、一次到頂?shù)氖┕し椒ǎ灿嬍褂没炷帘密?0臺（備用2臺），缺勤車80輛，通過合理的組織、精心施工，僅用30小時便順利完成了森茂大廈基礎底板施工任務，在整個大體積混凝土施工和養(yǎng)護期間，采用了智通巡回監(jiān)測系統(tǒng)對基礎大體積混凝土溫度場作全過程溫度監(jiān)控，確保了底板的施工質量。4、支撐樓板爆破技術森茂大廈基坑內(nèi)共設三道支撐樓板，第一道支撐樓板455M，第二道支撐樓板895M，第三道支撐樓板1220M，支撐樓板厚度350MM，為加快施工進度，地下部分采用半逆做法施工，其支撐樓板絕大部分是要作為地下室樓板結構本身用的，而結構上要求開口的車道等處樓板和施工中留下的棧橋和斜坡道部分需要解體，整個地下室支撐樓板需要解體的支撐樓板總的混凝土方量為1592M3。根據(jù)該工程的特殊情況，我們進行了多方位的調查，結合結構自身特點及外部調研結果，確定采用爆破方法解體。在爆破過程中，我們通過了三次試驗，成功地掌握了支撐樓板爆破新技術，既保證了周圍樓板結構的安全，又順利地解體了待拆除部分的樓板。5、地下工程綜合防水施工技術本工程采用了多種防水施工技術，不僅成功地保證了地下工程防水質量，而且為施工積累了寶貴的經(jīng)驗。根據(jù)我公司上海地區(qū)長期以來的施工經(jīng)驗，大體積混凝土裂縫的主要原因在于混凝土內(nèi)部的水化熱過大，內(nèi)外溫差過大而造成混凝土收縮形成結構開裂，施工中必須注意以下幾個重要環(huán)節(jié)（1）經(jīng)試驗，確定合理的配合比；（2）降低水化熱，使用60D齡期；（3）合理的養(yǎng)護措施；（4）科學的溫控措施；（5）合理的組織和科學的管理；外墻采用止水鋼板加遇水膨脹止水條進行止水，外墻所有穿墻桿構均加焊止水片；支撐鋼管樁加三道遇水膨脹止水條；所有管材、型鋼（包括鋼筋支架及降水井管）必須加焊止水片；后澆帶采用止水鋼板加兩道遇水膨脹止水條。通過采取新技術、新工藝、實施綜合溫控和泵送施工等工藝，使結構防水質量一次達到設計要求，整個地下結構無一處滲漏。該工程地下室經(jīng)過上海市浦東新區(qū)質監(jiān)站驗收，被評為優(yōu)良。6、超高層泵送混凝土施工技術森茂大廈地上、地下總計混凝土方量7萬多立方米，全部采用泵送商品混凝土施工，混凝土最高標號C50，泵送最大高度2032M，混凝土坍落度18030MM。泵車選用BSA2110HB，泵送高度250M以上。混凝土加入了EA1外加劑以及II級粉煤灰等折摻技術，大大提高了混凝土的可泵性，并節(jié)約了2的水泥，施工中為防止爆管采取了相應的加固措施，凡泵管接頭處均采用尼龍袋包扎牢固，水平向泵管采用混凝土墩2000MM加固，豎向泵管采用型鋼與核芯筒墻體連接牢固，豎向泵管與水平向泵管長度比例為4131。泵送高度滿足施工要求，混凝土澆筑量已全部完成，施工質量穩(wěn)定。7、粗直徑鋼筋連接技術本工程鋼筋種類為I、II級，鋼筋連接量大，基礎底板水平筋、逆筑部分豎向鋼筋采用錐螺紋連接，地下順筑部分及地上結構的豎向鋼筋全部采用電渣壓接焊連接，采用此兩種筋連接技術，不僅加快了工期，而且還節(jié)約了大量的鋼筋。此項技術進步96年取得經(jīng)濟效益為1069849萬元。8、PC外掛板安裝PC掛板，國內(nèi)也叫外墻掛板，但又與通常的外墻掛板有所不同，它是一種新型的墻體建筑材料；PC掛板是以鋼筋混凝土為襯板，磨光花崗巖為飾面板，在工廠制作成復合板，包括鋁合金窗、玻璃裝修等，再運到現(xiàn)場通過邊接節(jié)點，掛到鋼結構挑梁連接件上。上下兩塊板接縫處做兩道密封防水，第一道在石板間，第二道在襯板間。森茂大廈外墻面裝修全部采用PC掛板，共約1950塊，每塊重量一般的約5T，最重達75T。森茂大廈PC掛板的施工，吊裝采用H336B（300TM、K550C（400TM）兩臺塔吊作垂直運輸，吊裝時在PC掛板上預先綁好兩根麻繩及兩個小型手拉葫蘆，其麻繩用于PC掛板就位時人工牽拉，手拉葫蘆于PC掛板臨時固定用；其優(yōu)點在于工廠化制作程度高，質量可靠，現(xiàn)場安裝方便、文明，不用再搭設裝修外架。9、超高鋼結構安裝技術森茂大廈鋼結構安裝總數(shù)約為8600件，總重量約7151T，高強螺栓211萬套，栓訂257萬個；標準層每節(jié)柱高為三層，高度為117M，單件最重5T多；吊裝機械采用H336B（30TM）、K550C（400TM）兩臺塔吊；施工速度12天一節(jié)，安裝質量得到了新日鐵、監(jiān)理公司和上海浦東新區(qū)質量監(jiān)督站的一致好評，它填補了我局超高層鋼結構安裝的空白，對我局的長遠發(fā)展起到了舉足輕重的作用。10、超高層建筑垂直度控制技術本工程結構高度為2032M，屬超高層建筑，其垂直度控制采用內(nèi)控法，即在鋼筋混凝土核芯筒樓層每一層平面內(nèi)留設4個測量孔（200200MM用全站儀進行倒點，從0000層返點至23層、從23層返到46層，利用距離及角度進行誤差修正，對整棟大樓的垂直度進行控制；森茂大廈主體結構已封頂，結構高度2032M，外墻四大角垂直度最大偏差值為5MM。11、導軌式外爬架的應用與改進森茂大廈核芯筒采用外爬架及筒模，外爬架采用碗扣式腳手架作為架體，用導軌作為豎向爬升的軌道，提升動力為75T電動葫蘆，電動控制系統(tǒng)設置在外架總控制室內(nèi)。由一個20門（其中4門備用）電動控制柜控制；電動葫蘆掛在提升橫梁上，核芯筒外墻共有16個提升點整體提升，一次提升一個樓層，模板采用鏡面模板厚度20MM，墻體模板加固為D20MM“H“型穿墻桿，爬升及脫模相當方便；電梯井采用筒模，利用自爬升原理一次爬升一個樓層，提升動力也是75T電動葫蘆，角部采用活動鉸鏈，模板可以伸縮自如，脫模相當方便，此項技術進步共取得經(jīng)濟效益622993萬元。森茂大廈支撐體系（樓板及壓型鋼板支撐體系）全部采用碗扣式腳手架及早拆體系，不僅節(jié)約了施工周圍材料，而且大大加快了施工進度，此項技術進步共取得經(jīng)濟效益；66096萬元。12、K5/50C高塔在鋼結構上附壁技術上海森茂國際大廈選用K550C（400TM）和H336B（300TM）兩臺高塔，兩臺塔吊均在鋼結構上附壁，其附壁的距離之大，角度之小在我局施工歷史上尚屬首例。根據(jù)施工方案要求，K550C（400TM）塔吊每6層一附壁（合高度396234米）因施工進度需要及該塔與H336B（300TM）塔吊高度之間的相互關系，施工現(xiàn)場采用每三層一附壁。根據(jù)理論計算，K550C塔吊在鋼結構上附壁，附壁框最大水平位移為30MM，其實際水平最大位移24MM，塔吊南北方向飄移值為75MM，為保證塔吊的安全，在塔吊最上一道附壁處增設兩道臨時附壁桿件，每附一壁一次，兩根臨時附壁桿件同時上移，由于這兩道臨時附壁桿件影響PC掛板的安裝，待46層勁性鋼筋混凝土柱、板澆筑完混凝土，其混凝土強度達到設計強度的70以上，兩根臨時附壁桿件解除，經(jīng)測試，塔吊位移值符合規(guī)范要求。實踐證明，森茂大廈K550C塔吊在鋼結構上附壁時成功的。三、經(jīng)濟效益與社會效益上海森茂國際大廈采用了多項施工新技術，共完成施工產(chǎn)值1373億元，技術進步取得的經(jīng)濟效益為3513722萬元，技術進步收益率為256，具體如下表序號成果名稱項目名稱效益（萬元）節(jié)約鋼材（萬元）節(jié)約木材（M3）節(jié)約水泥（T）1科技進步基礎土方開挖3675540191252科技進步半逆施工法6734154653科技進步大底板深井堵措施034564科技進步H336B，K550C基礎設計與施工1566237810715科技進步核芯筒導軌式外爬架50610518810146科技進步核芯筒電梯井自爬升筒橫11688828677科技進步碗扣式多功能腳手架660968科技進步外圍柱子提升架82329技術措施外圍柱子模板2358710技術措施鋼筋電渣焊、錐螺紋連接10698566103311技術措施外周勁性柱拉桿266834790在上海森茂大廈結構施工中，我們按照建設部全部建筑業(yè)應用示范工程的要求，精心組織、精心管理、精心施工，在質量、進度、文明施工和工程成本控制方面都取得了很好的效果，獲得上海市標化文明工地稱號。多次接待前來參觀考察的施工單位和建設單位，提高了企業(yè)會信譽和知名度。公司及時總結“搞好現(xiàn)場，占領市場“的經(jīng)驗在全公司推廣，增強企業(yè)市場競爭力，具有明顯的社會效益。四、體會與建議通過上海森茂國際大廈的施工，建立和實施全國新技術應用示范工程很有必要，它可以提高企業(yè)在社會的知名度和競爭力，也促進企業(yè)加大科技投入，不斷提高企業(yè)的整體技術水平和管理水平，使企業(yè)走上依靠科技進步促進產(chǎn)值和效益的增長，使企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益得到較大的提高，也使企業(yè)更多地依靠技術和質量的提高來占領建筑市場。1、上海森茂國際大廈工程施工中使用了大量的新技術、新工藝、新材料，并在使用過程中得到了較好的經(jīng)濟效益和社會效益，今后我們將進一步加大力度，應用和推廣新技術、新工藝、新材料。2、項目法施工的成功與否，關鍵在于加強項目管理，在森茂大廈的施工中，首先在一個健全而又真