一 总体概况
济南普利中心位于济南市顺河东路、普利街和共青团路围合的三角形地块，为济南市中心繁华地带，座拥趵突泉、大明湖、千佛山等济南三大名胜得天独厚的自然景观。流畅的外形，优雅的皇冠，令其在济南的天际线中格外耀眼夺目。
图1 项目地理位置
项目总建筑面积198423平方米，其中地上建筑面积147613平方米，地下建筑面积50810平方米。超高层塔楼地上共60层，建筑高度303米，结构高度249.7米，设有三个避难层，部分兼作设备层，业态组合为商业+办公。七栋商业裙房地上2~5层不等。
受地下光缆影响，地下室分为三部分，主塔楼及1#裙房的地下室（地下3层）、2#裙房地下室（地下1层）、3~7#裙房地下室（地下2层）。主塔楼与1#裙房地下部分连为一体，结构不设缝，地面之上主塔楼和1#裙房之间设置抗震缝划分为各自独立的结构单元。
图2 项目实景图
二 项目里程碑事件
三 结构设计回顾
3.1 结构体系
济南普利中心主塔楼地上60层，结构高度249.7米，采用框架核心筒结构，在31M层设置一道环带桁架。核心筒为钢筋混凝土，局部内置型钢，外围框架柱采用钢管混凝土柱，外框梁和楼面梁均为钢梁，核心筒以外区域楼板采用闭口型压型钢板，核心筒内部采用现浇钢筋混凝土梁板结构，塔冠采用全钢结构。裙房采用钢筋混凝土框架结构，各裙房通过钢结构连廊连通。
表1 相关结构计算参数
图3 塔楼计算模型和加强层模型
3.2 风洞试验
结构第一振型周期约6.9秒，根据计算，风荷载是其控制荷载。塔楼高度303米，根据规范要求，需要进行风洞试验。
试验分2种工况进行，即塔冠有内胆工况和塔冠无内胆工况，塔冠有内胆工况又分为内胆完全封闭和内胆有30%透空率两种情况。试验结果表明内胆完全封闭与内胆有30%透空率相比，透空仅对内胆自身风荷载有影响，而对塔楼其它部分几乎无影响。故最终报告只给出内胆完全封闭时整个建筑的风压结果，以及30%透空率时内胆自身的风荷载。
图4 塔冠风洞试验模型
3.3 弹塑性分析
根据三组罕遇地震波（峰值120gal）作用下的动力弹塑性时程分析表明：（1）在经历了罕遇地震后，结构仍保持直立，两个方向的最大层间位移角为1/210和1/237，满足《建筑抗震设计规范》（GB5011-2001）小于1/100的规定要求，达到“大震不倒”的抗震设防目标；（2）主要承重墙墙肢混凝土受压损伤、局部集中受拉损伤均较为轻微，墙体中钢筋应力水平较低，未出现屈服，剪力墙筒体整体抗震性能良好，环带桁架整个地震中保持弹性，且应力水平较低；（3）框架柱中钢管整个地震过程中未出现塑性发展，柱中混凝土未出现受压刚度退化，框架钢梁地震作用下未出现塑性，连梁中混凝土较早出现开裂，起到耗能作用，连梁中钢筋部分出现轻微塑性发展，最大值为6e-4，未超过0.025限值。
图5 弹塑性分析前三振型
3.4 地基与基础
塔楼基础采用厚度为3.4米的现浇钢筋混凝土筏板，筏板由桩端位于⑨层中风化闪长岩的人工挖孔桩支承。塔楼核心筒下采用桩径为1.5米，扩底端直径2.7米的人工挖孔桩，桩身砼强度等级为C45，桩尖入⑨层大于3m，单桩竖向抗压承载力特征值27000kN。塔楼边柱下采用桩径为2.4米，扩底端直径4.3米的人工挖孔桩，桩身砼强度等级为C45，桩尖入⑨层大于3m，单桩竖向抗压承载力特征值60000kN。塔楼角柱下采用桩径为2.8米，扩底端直径5.0米的人工挖孔桩，桩身砼强度等级为C45，桩尖入⑨层大于3m，单桩竖向抗压承载力特征值79000kN。
裙房基础与塔楼基础连成一体，不设沉降缝。裙房基础底板采用厚度为1米的现浇钢筋混凝土筏板，筏板由桩端位于⑨层中风化闪长岩的人工挖孔桩支承。裙房桩型一为桩径为1.2米，扩底端直径2.4米的人工挖孔桩，桩身砼强度等级为C40，桩尖入⑨层大于2m，单桩竖向抗压承载力特征值16000kN，单桩竖向抗拔承载力特征值2500kN。桩型二为桩径为1.2米，扩底端直径2.4米的人工挖孔桩，桩身砼强度等级为C40，桩尖入⑨层大于3m，单桩竖向抗压承载力特征值16000kN，单桩竖向抗拔承载力特征值4500kN。桩型三为桩径为1.5米，扩底端直径3.0米的人工挖孔桩，桩身砼强度等级为C40，桩尖入⑨层大于3m，单桩竖向抗压承载力特征值25000kN，单桩竖向抗拔承载力特征值5300kN。
图6 桩基础平面图
3.5 保泉论证
济南是举世闻名的泉城，根据其特殊的地质条件，按济南市保泉办规定：在济南特定区域（经一路、经十路、纬二路、历山路所围合的区域），基坑达到一定规模和深度，必须通过保泉论证后，方可施工，济南普利中心项目处于济南市名泉保护区域，根据规定需进行保泉论证。
本项目保泉论证所做的主要工作有：（1）查明场区及邻近地区的地质、水文地质条件；（2）查明场区灰岩顶板埋深及岩溶水水头埋深，岩溶发育特征和岩溶发育程度，岩溶水的补给、径流、排泄特征；（3）研究岩溶水、第四系孔隙水及基岩裂隙水水力联系；（4）研究泉水的形成与分布，泉水形成的地层条件、构造条件（5）分析该工程建设对泉水环境的影响情况，提出建筑物埋置适宜深度及泉水保护方案。
2010年3月，项目保泉论证通过，项目开发建设地下泉水无影响。
图7 济南市泉水形成示意
3.6 外围护体系
项目受现场条件限制，被划分为三个基坑：塔楼及1#裙房采用800mm厚的地下连续墙+锚索方案，地下连续墙的有效长度为25.4m，地下连续墙既作为基坑围护结构，同时作为地下室结构外墙，两墙合一。地下连续墙混凝土强度等级C30（水下混凝土提高一级）。计算表明，采用800mm厚的地下连续墙可满足变形和受力要求，地下连续墙插入深度通过基坑各项稳定性和止水要求确定。由于深层土体土性指标较好，插入基底以下深度一般在10m左右。2#裙房地下一层，采用土钉墙支护形式。3~7#裙房地下两层，为一个基坑，采用灌注桩+锚索支护形式。
图8 基坑平面图
图9 外围护体系
四 项目施工回顾
4.1 电信光缆保护
受济南联通总部地下光缆的影响，项目地下室被划分为三部分，主楼与5#裙房之间的地下通道从通信光缆下部穿过，根据情况调研，该光缆极其重要，要求施工过程不能影响光缆正常使用，对沉降及变形有严格要求，施工难度相当大，基坑设计采用专项保护设计，并经多次专家分析论证，最终确定保护方案，顺利完成开挖及通道施工，到最终回填完成，各项监测数据均在允许范围，未因施工产生任何不利影响。
图10 地下光缆位置示意和管帷施工现场
4.2 大直径人工挖孔桩施工
济南普利中心塔楼桩基采用人工挖孔桩基础，桩径1.5~2.8米，扩大头直径最大为5米，单桩承载力特征值最高达79000kN，在济南地区应用极少。对桩基施工工艺，施工技术，施工质量及安全提出了极大的挑战，本项目人工挖孔桩全部按计划完工，一次检验合格，满足设计及验收要求，积累了大直径人工挖孔桩在高地下水位、高承载力要求的应用经验。
图11 桩基施工现场和桩成孔照片
4.3 钢结构施工
济南普利中心采用混合框架+核心筒结构，主体结构采用钢管混凝土柱、钢梁、核心筒以外采用闭口型压型钢板，总用钢量约24800吨。钢管混凝土柱、高强混凝土、屋面钢结构塔冠，均成为当时的技术难题，本项目钢结构在设计、加工、制作、安装方面均代表了山东当时的最高水平，在施工技术，施工组织管理上也引领了行业的发展。
图12 主楼钢结构施工和剪力墙预埋型钢
图13 加强层施工及主体完工
五 结语与展望
济南普利中心项目于2014年12月31日通过验收，目前为济南地区已建成的第一高，同时也成为济南市标志性建筑。由于其良好的地理环境位置，成为商家，高端办公的聚集之地，彰显绿地集团在济南的巨大影响力。
继开发建成济南普利中心后，绿地集团山东事业部目前正在济南中央商务区开发建设山东国际金融中心，该项目包括一座428米高的主楼、一座百米辅楼及商业裙楼，功能涵盖办公、酒店和零售，其中428米高的主楼建成后将成为济南市新一轮的最高建筑，并成为黄河中下游地区最具标志性的城市地标。
绿地集团结构专项中心
山东事业部技发部
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