近期，工地君得知中建八局有一个超高层项目已获得30项国家专利并在深基坑取土、大体积混凝土浇筑、液压爬模系统等施工工法研究上取得了不少成就，所以本期上海建企走出去，工地君就来到了这个项目——中建八局青岛公司海天中心项目。
本项目于今年精彩亮相第17届中国国际工程项目管理峰会，并接待了第十届全国人大环境与资源保护委员会委员毛如柏，第十、十一届全国政协常委、中国工程院院士孙永福等300余位国内外建筑领域专家学者组成的观摩团。
这个项目因何吸引了这么多专家学者的到来？接下来工地君就带你从施工技术方面深入了解一下这个超高层建筑的建造过程。
将贝雷桥首次应用于深基坑施工，最大出土速度达200m³/h
难点：基坑开挖深，土方坡道收坡后，深达30米的深基坑，土方车辆无法下至坑底施工。如果继续采用传统垂直取土外运的方式，效率太低且须大面积场地堆土。项目部考虑到工程场地有限且工期紧张，只能寻找新的解决办法。
创新：经项目部领导班子研究，并组织专家论证，决定采用大坡度装配式贝雷片支撑钢坡道，让车辆直接下到基坑内取土。
该坡道由支撑钢管柱、装配式钢桁架、带防滑条的钢板路面、防撞护栏以及可调节铰支座组成。可调节铰支座由50mmQ345B钢板制作而成，能够满足装配式钢桁架的坡度在0%～25%之间任意调节，从而达到占地面积小的目的。
项目总工白超补充道：“该坡道中装配式钢桁架是由16Mn制造，具有强度高、自重轻的特点，可以满足重型车辆行驶。而且我们项目采用的钢坡道还是全国首例将贝雷桥应用于深基坑施工。”
工地君：该工法的施工工艺流程及主要施工工法有哪些呢？
施工工艺流程
测量定位→基础施工→竖立钢管柱→固定装配式桁架分配梁→固定可调节铰支座及铺设装配式桁架→固定桥面钢板分配梁→焊接桥面板、防滑条及防护栏杆→联合验收。
主要施工方法
1. 测量定位
根据设计图纸，定位放线大坡度装配式钢坡道的钢管柱基础。
2. 基础施工
在此段底板施工时，将预埋件放置底板内，作为钢坡道的基础。
▲预埋件大样图
3. 竖立钢管柱
大坡度装配式钢坡道安装由塔吊配合，首先吊装支撑钢管柱，与预埋件焊接牢固，分别在钢管柱底部和顶部焊接加劲板，J2为加劲板。
▲钢管柱柱底大样图
4. 固定装配式桁架分配梁
同一组6根钢管柱的加劲板焊接完毕后，用塔吊及全站仪吊装2根双拼的45a工字钢到位，然后焊接纵梁加劲板，J2为柱头加劲板。
▲钢管柱柱顶大样图
▲钢管桩分配梁加劲板焊接
5. 固定可调节铰支座及铺设装配式桁架
利用全站仪线放样法将横梁的位置放样在纵梁上，利用塔吊吊装双拼I45a工字钢，将纵横梁焊接。然后利用全站仪线放样法在横梁上定位可调节铰支座，与横梁焊接。
▲装配式钢坡道坡度节点大样图
▲装配式桁架
利用汽车吊在地面将4片贝雷片组装成贝雷片桁架，塔吊将贝雷片桁架吊装就位在可调节铰支座，用50mm异形连接件将纵向钢管桩分配梁与贝雷架桁架连接，桥面斜向段采用可调节铰支座将45a工字钢与贝雷架桁架连接。
6. 固定桥面钢板分配梁
贝雷片桁架安装就位后，安装桥面板横向分配梁I25b（桥面宽度方向），利用骑马螺栓将横向分配梁与贝雷片连接，然后安装纵向分配梁I12.6（沿行车方向），纵横向分配梁采用焊接，桥面钢板下采用I12.6@300，桥面钢板下I12.6 与25b采用焊接方式，焊缝不小于8厘米。
▲桥面钢板分配梁
7. 焊接桥面板、防滑条及防护栏杆
桥面板采用10mm钢板焊接在I12.6的工字钢上，防护栏杆设置1.2m高，直径为48mm壁厚为3.5mm钢管焊接而成。
▲桥面安装完成后装配式钢坡道断面图
优点：
1）大坡度装配式钢坡道安装及拆除简便，施工快捷，并且可以跟其他施工工序穿插进行，不占用施工的关键线路。
2）自主研发的《可调节贝雷桥坡度的贝雷片连接固定装置》（专利号 ZL 201720256565.5）在保障钢桁架之间有效连接的情况下，实现了坡道坡度 0%～25%任意调节。
3）与传统堆土坡道的方式开挖出土相比，装配式钢坡道占地面积小，出土效率高，避免垂直取土，可车辆直接下到基坑内取土，深基坑最大出土速度 200m³/h。
4）可以为基坑施工整个过程的重型车辆通行提供通道以及材料周转提供平台，保证了地下室结构施工进度，深基坑混凝土罐车最大运输速度200m³/h。
5）大坡度装配式钢坡道由支撑钢管柱、装配式钢桁架、带防滑条的钢板路面、防撞护栏以及可调节铰支座组成，经过修复，所有部件可周转使用，无扬尘、无污染，经济效益、绿色施工效益显著。
用伸缩式皮带输送机浇筑大体积混凝土
36小时完成1.2万立方米
难点：因工程地处居民区、办公区及海岸线风景区集中地带，深基坑大底板混凝土施工场地受限，且该底板施工对混凝土单次浇筑量、浇筑速度以及混凝土品质要求高，常规泵送浇筑设备无满足要求。
创新：T2主塔楼大体积混凝土浇筑中，项目部创新引用车载伸缩式皮带输送机（象鼻泵），由运载汽车、进料运输皮带、出料伸缩式运输皮带、出料段消力橡胶套筒组成。
进料运输皮带由高强度铝合金制造，配备有独立的液压驱动系统，可以在360度的范围内旋转并选择地点架设，占地面积小，通过调节皮带的转动速度适应不同塌落度下的混凝土的浇筑入仓，且单台伸缩式皮带输送设备的输送量满足2台以上混凝土罐车的以最大速度卸料，因此浇筑速度较传统泵送设备提高一倍。经实测现场浇筑速度突破100立方米/小时•台，36小时浇筑近1.2万立方米混凝土。
工地君：该工法的施工工艺流程及操作要点有哪些呢？
施工工艺流程
▲施工工艺流程图
操作要点
1. 施工准备
施工准备工作中首先要了解掌握车载伸缩式皮带输送机的特性参数，以便确定合理的数量配备及平面布置。目前国内市场较为常用的车载伸缩式皮带输送机为普茨迈斯特TB-110型号，除了TB110还有TB130和TB200两种型号，输送长度分别达到32 米、38米、60 米，可以适用不同的工况。在皮带宽度方面，除了475mm的标准宽度，还有皮带宽度600mm的皮带输送机，可以输送更大粒径的骨料。
2. 车载皮带输送机的现场布置
（1）根据车载伸缩式皮带输送机的各项参数以及混凝土工况合理选择设备型号、确定数量及不同设备的组合使用。
（2）TB-110车载伸缩式皮带输送机停机位8m-14.7m，场地要求平整坚实，距离基坑边坡保证1.5m的安全距离。皮带伸缩空间范围内不得有障碍物影响其伸缩移动，皮带覆盖范围内不得有裸露的电源线。布置设备前应与设备操作员充分沟通以便确定最合理的停机位置。
3. 混凝土水平运输设备的配备
（1）混凝土拌合物的运输应采用混凝土搅拌运输车，搅拌运输车在装料前应将罐内的积水排尽，搅拌运输车的数量应满足混凝土的浇筑要求；
混凝土运输至浇筑地点，应符合混凝土浇筑时规定的坍落度，不离析、不分层、组成成分不发生变化，满足施工工艺对坍落度损失、入模坍落度、入模温度等的技术要求，保证混凝土施工所需要的工作性能；
对于车载伸缩式皮带输送机可适应塌落度在0～300mm范围内的混凝土输送浇筑，其中粗骨料允许最大粒径为100mm，完全满足各种特性、强度等级混凝土输送浇筑。
（2）混凝土搅拌运输过程中严禁向拌合物中加水，混凝土运送至现场每车混凝土均须检测其坍落度，检查其和易性，不得出现离析，运输过程中，坍落度损失或离析严重，经快速搅拌已无法恢复混凝土拌合物的工艺性能时，不得浇筑入模。
（3）根据混凝土拌合站距离施工现场的距离以及交通状况合理确定运输车辆的数量保障车载伸缩式皮带输送机不空载空转。
优点：
1）本工法可实现深基坑大体积混凝土快速、稳定浇筑施工，具有占地面积小、浇筑速度快、能耗低等优点。
2）本工法适应塌落度在0～300mm范围内的混凝土输送浇筑，适应能力强，输送混凝土入仓性能稳定。
3）采用本工法浇筑的混凝土允许最大骨料粒径为100毫米。
4）本工法中车载混凝土浇筑速度实测超过100m³/h·台。
5）本工法的采用在大体积混凝土施工中，在减少水泥用量、增大粗骨料、减少外加剂等方面最大化对混凝土配合比进行优化，降低成本、降低水化热，减少变形量及裂缝的产生，最大限度提高混凝土性能。
6）本工法混凝土浇筑设备的输送结构为伸缩式皮带，成功解决混凝土浇筑堵泵难题。
采用集成模块化桁架平台的液压爬模系统，节约了400万元成本
难点：作为在建山东第一高楼，海天中心T2塔楼建设难度极具挑战，超厚钢筋混凝土钢板剪力墙核心筒的结构形式、大截面巨型钢管柱、5道伸臂-转换桁架体系以及工期紧、场地小、交通紧张等一系列困难，总用钢量超过8万吨。采用常规施工方法很难达到施工要求，而核心筒作为超高层施工的核心，施工中更是依赖施工平台技术。
创新：经过多次会议讨论，项目部最终选定液压爬模施工，作为目前超高层建筑施工领域常用的模架体系，液压爬模系统具有自主爬升、节省人力、塔吊运力等优点。同时，项目部通过对传统液压爬模系统的优化，改进成集成模块化桁架平台的液压爬模系统，使桁架平台设计载重荷载达到了500KG/平米，让爬模系统包含自己的特点的同时又能兼具顶升模板体系的优点。
白超补充道：“该系统在保证施工安全和质量的同时，又提高了爬模系统承载力的利用率，还为施工提供了堆载和操作场地，大大缓解了因场地受限给进度造成的压力并节约了400万元成本。”
是不是觉得上面技术创新讲解过于简单，想进一步了解工法的详细情况？工地君这就向你细细说来。
结构体系设计
由于平台上主要放置设备为液压布料机、钢构施工设备和建筑结构材料，爬升平台载重荷载设计取500KG/㎡，重载平台由大跨度桁架、分布钢梁、单元式钢板组成，桁架平台以核心筒内筒为单元，分组设计。钢桁架连接核心筒两侧墙体上的平台立柱，将平台上部荷载传递给主承力架。
安装时，核心筒内筒侧墙上的主承力架安装完成后，在立柱之间吊装桁架，最后在桁架上安装平台分布梁及平台板单元。大跨度桁架主要有以下作用：一是承受平台自重以及堆载，并将上部荷载传递到与之相连的承力架立柱上。二是核心筒内两侧架体上端为悬臂结构，通过桁架将架体连成一体，增大整个系统的抗侧刚度。根据大跨桁架的使用功能，其设计主要须满足平台的承载要求，同时由于桁架与悬臂承力立柱相连，其节点设计应保证受力合理。基于上述考虑，桁架设计为为钢桁架跨高比为10左右。
根据布置的机位数量，单筒内桁架设计数量不等，桁架数量及截面设计满足整个平台的承载要求。承担桁架荷载的主架体悬臂高度较大，为保证桁架荷载传递的同时避免立柱在连接点处承受弯矩，桁架采用铰接方式与承力架相连接。桁架上弦杆端部通过高强度螺栓与承力架立柱连接，同时下弦端部设计有水平横档，保证承力的同时，避免刚接情况下造成的桁架转动约束。桁架上设置与之垂直方向的分布钢梁，钢梁采用H型钢及矩管，固定布料机的区域进行细部设计。
▲钢桁架平台设计示意图
集成模块化钢桁架平台安装
1）安装方法
在核心筒1层的钢筋绑扎完成后，于1层顶板往下850mm处埋置爬模预埋件。拆模后安装爬模的扶墙系统，并按要求拆除外墙和电梯井井道内爬模布置区域的脚手架架体，与此同时需完成爬模主承力框架的现场地面拼装，并整体分片吊装上墙。
之后分段做横向水平联接钢梁的安装，完成平台板铺设，并安装平台防护，导轨及上下机盒。待完成后安装上架部分，并作水平联接，铺设平台板，安装防护，再安装连接动力系统、墙体模板及附属结构，至此架体部分安装完毕。
以下是平台安装，首先地面预拼装桁架，利用销轴铰接配合塔吊整体吊装水平桁架，然后进行水平桁架上纵向联系梁的安装，最后进行平台板、防护系统的安装，核心筒外侧架体安装同步进行，至此，集成模块化钢桁架平台安装完成。
2）安装后的检查
爬模安装后应对架体进行检查，检查内容如下表所示。
内 容
允许偏差
检查方法与工具
模板轴线与相应结构轴线位置
4
吊线及尺量检查
截面尺寸
±4
钢尺检查
组拼成大模板的边长偏差
±3
钢尺检查
组拼成大模板的对角线偏差
5
钢尺检查
模板平整度
3
2m靠尺及塞尺检查
模板垂直度
不大于5m
4
吊线及尺量检查
大于5m
6
吊线及尺量检查
背楞位置偏差
水平方向
3
吊线及尺量检查
垂直方向
3
吊线及尺量检查
架体垂直偏差
平面内
3
吊线及尺量检查
平面外
5
吊线及尺量检查
架体横梁相对标高差
5
水平仪检查
油缸安装偏差
架体平面内
3
吊线及尺量检查
架体平面外
5
吊线及尺量检查
锥形承载接头(承载螺栓)中心偏差
5
吊线及尺量检查
▲爬模装置安装允许偏差表
3）爬模施工过程中检查
为保证爬模安全施工，每层爬模施工均应作好检查工作，并做好记录。
包括但不限爬升前检查墙体混凝土强度、是否有埋件漏埋、附墙装置是否安装牢固、爬升机盒功能是否正确、构件连接有无松动、是否有阻碍爬升的障碍物、平台上是否有未固定的活动物品、是否有堆载超重、看护人员是否到位以及人员沟通是否通畅等等。
爬升中检查油缸是否同步、液压系统是否有泄漏、导轨提升后下部锥形承载接头及附墙装置是否及时拆除、爬升一个行程后承重销是否及时拔出以及爬升到位后承重销是否及时插入、导轨和架体爬升是否正常等等。
爬模装置安装完成后进行四方验收，按照验收清单逐条检查，确保架体的安全性符合规范要求。验收通过方能进行正常爬升。
爬模装置爬升时，在主要操作层，每区配备专业安全员进行爬模爬升巡视检查及监测等工作，爬模爬升同步由专业操作液压工进行监测同步性，同时爬模上部与结构、相邻交接处等特殊部位派人员进行正常看护等工作安排，利用同频对讲机进行同步沟通联系。
其他重要节点做法
1）施工电梯位置做法。施工电梯放置在核心筒内侧，为最大程度提高电梯到达高度，电梯与爬模接驳平台安装于桁架上。下挂平台在施工电梯笼开门处设置出入口，与平台之间设置梯笼翻板门作为通道防护。平台采用方管作为立柱，设计为二~三层，人员可通过接驳平台上至顶部，也可由侧向出口转入施工作业层。相较于在模架最底部下挂平台的传统做法，该接驳平台设计可减少人员爬行高度，提高通行效率。施工平台爬升前施工电梯须提前加节，保证施工电梯标准节的自由高度。
▲施工电梯节点示意图
2）钢结构设备间。由于超高层建筑核心筒大多设计为型钢混凝土组合结构，钢结构焊接目前大多采用二氧化碳气体保护焊。集成模块化桁架平台承载力高，可满足钢结构施工所用的大量焊接及各类气瓶堆放要求。将焊机、气瓶等装入特定的焊机房及气瓶间，固定布置在桁架平台上，无需再进行二次倒运，爬模爬升时可实现上述设备的同步顶升。
优点
1）集成模块化钢桁架平台液压爬系统能够适应超高层结构混凝土施工，较传统的施工工艺具有先进性。
2）本系统突破了传统液压爬模的型式束缚，通过增加钢桁架平台模块，提高了爬模系统承载力的利用率，为施工提供了堆载和操作场地，大幅缓解了超高层材料堆场的压力。
3）集成模块化钢桁架平台液压爬模系统对核心筒的施工进度和工程质量均有较大促进，取得了较好的经济效益和社会效益。
4）集成模块化钢桁架平台由标准长度桁架、分布钢梁、单元式钢板组成，节能环保可周转的同时，也提高了爬模架体的整体刚度，一举多得。
两项专利技术顺利解决超高层结构设计施工难题
▲无支撑钢管约束型钢混凝土柱典型节点
难点1：据悉，该工程T3塔楼设计采用的钢管约束型钢混凝土柱外包约束钢管与结构楼板间预留15mm，采取无支撑悬浮于混凝土楼板结构的设计方案。但约束钢管在梁柱节点处断开，不通过节点核心区，约束钢管不直接承担纵向荷载，只对型钢混凝土柱核心部分起约束作用，约束钢管内置型钢为贯通设计，节点区设计环梁。为了实现设计理念，约束钢管的安装校正，标高控制，混凝土浇筑，节点施工就成为技术难点。
▲钢筋混凝土梁与型钢混凝土连接点
难点2：本工程在T1塔楼采用钢管约束型钢混凝土柱内置型钢非贯通设置，非贯通型钢短柱仅设置在混凝土柱梁板节点核心区，1.5倍约束钢管直径范围内的设计方案。内插型钢为异形十字型钢柱，型钢柱底部无支撑点，悬浮于钢管约束混凝土柱内，节点处不设置环梁，异形十字短钢柱安装固定及钢筋与钢结构穿插成为难点。
创新：针对上述设计情况及施工难点，项目部研发出一套钢管约束型钢混凝土施工工法，且该工法中的两项关键技术还分别申请了国家专利。专利一：约束型混凝土梁柱的安装结构（实用新型专利ZL 201720336522.8），该装置由临时吊耳、千斤顶、内支撑钢板底座组成，构造简单，操作方便，顺利解决了悬浮钢管安装定位难题；专利二：通过优化约束钢管内外节点，总结形成了约束型混凝土梁柱的安装结构及施工方法（发明专利ZL 201710211223.6）解决了内置型钢短柱安装定位施工的难题。
这套体系是如何研发并成功应用到项目建设中的呢？工地君也对该体系研发进行了深入挖掘。
一、设计研究
（1）无支撑约束钢管优化设计
依据原结构设计图纸首先对约束钢管进行设计优化，依据BIM模型技术对节点施工进行模拟，对约束钢管外原有吊装吊耳进行优化，使之既能满足吊装要求又能满足安装校正要求，在约束钢管底部增加设置2组吊耳。在满足吊装要求的同时，使之能够与连接板采用螺栓链接，起到支撑固定约束钢管的作用，实现约束钢管与结构楼板的分离，调整吊耳的竖向位置，达到设计要求的15mm间距。
▲约束钢管深化设计图
2）约束钢管内无支撑型钢优化设计
钢结构深化中在约束钢管柱内增加十字支撑及三角支撑，用于固定非贯通异形十字柱。柱钢筋绑扎应控制箍筋绑扎标高，便于非贯通异形十字柱安装完成后进行，约束钢管的安装、内支撑的焊接、异形十字柱的安装。
▲约束钢管内无支撑型钢深化设计图
二、利用BIM模型进行模拟施工
方案确定后，项目部BIM工作室在钢结构深化的基础上，利用Revit进行施工过程的BIM模拟，建立了施工模型并对施工节点进行细化，验证施工过程的可控性。
三、现场试安装
通过BIM模拟，在无支撑约束钢管部分制作完成后，项目部组织技术人员、现场操作人员在施工现场进行试安装。安装前先进行现场技术交底，然后直接在现场内进行试安装，安装过程中及时发现问题，及时纠偏，进一步完善方案，安装完成后进行检测。
四、批量深化设计生产
采用预埋支点组合千斤顶安装完成后，经检测达到设计及规范要求，无支撑约束钢管型钢混凝土柱安装垂直度及倾斜角度能够达到规范及设计要求。对发现的问题现场解决，修正，然后进行无支撑约束钢管型钢混凝土柱的大批量生产，并明确工期、质量、定期检查等事项。
▲钢结构深化设计并批量生产
五、施工工艺总结
针对试安装后修正的方案，项目部总结了预埋支点组合千斤顶安装无支撑约束钢管型钢混凝土柱工艺流程图如下：
优点：
本工法在提高施工工效、安装精度等方面效果明显，工法技术先进，技术难度低，便于有效控制工程的施工质量，提高施工速度，具有良好的经济效益、社会效益和环保效益，易于大范围应用推广。
24h工作机器人实现深基坑自动智能化监测
难点：项目基坑开挖深度30m为超深基坑，传统人工监测方式无法保证数据的准确性和及时性。
创新：项目部结合以往深基坑监测经验及检测领域最新尖端技术，采用基坑变形监测机器人徕卡TS60，该机器人针对深基坑可能出现的变形、位移等危害可自动实时提供高精度的三维坐标信息，24h不间断监测。自投入使用至今，运行平稳、监测灵敏。
当然，除了上面的技术创新，海天中心项目技术主管王贤告诉工地君，项目党建工作做得也是相当优秀，用图说话！
一、项目部创新党建工作形式，与业主、监理、分包单位和劳务班组组成联合党支部，建立红色驿家。
▲党建工作室
二、建立了自己的党建工作品牌“同心向党·筑梦海天”。
▲党建联合党支部LOGO
三、以党建联合党支部为载体，成立劳模创新工作室。
▲工作室
▲劳模工作室成果展示墙
四、出版了项目期刊。
▲期刊
▲期刊内容
看完上面的图片，你是否在思考原来党建工作还有这么多的可挖掘性呢？在这，工地君先来个剧透，接下来系列工地报道中工地君还会给大家介绍一个独具特色的红色工地，看看他们是如何通过党建更好发动农民工积极性的。
作为全国新技术应用示范项目，海天中心项目不断推进科技创新工作。白超告诉工地君，开工至今工程已使用全国建筑业十项新技术9大项，43子项，推广中建八局10项新技术中的7大项13子项。
截至2018年12月，项目获得国家专利授权30项，发表国家级论文8篇，荣获省部级工法6项。项目部通过新技术应用与创新，提高一次成优水平，降低成本，应用成效得到地方政府及主管部门高度认可，打造了一个科技创新引领示范工程，提升中建八局的形象及影响力。
▲项目部荣誉墙
项目简介：海天中心项目，由中建八局青岛公司承建。工程位于青岛浮山湾核心区，总建筑面积49万平米，由3座塔楼组成，其中2号塔楼高369米，为目前山东省在建第一高。建成后的海天中心将成为黄金海岸线的又一新地标！
在夜幕中，工地君结束了今天的采访
看，夜幕降临的青岛海岸线是不是美到没朋友~~
在这璀璨的海岸线上，高楼鳞次栉比，一座又一座新的“青岛第一高”拔地而起。第一高楼的高度虽然在不断更迭，但迄今唯一不变的是：它们都是中建八局青岛公司造的。
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