改革開放40年來，北京高樓大廈如雨后春筍拔地而起。如今，528米的“中國(guó)尊”在高樓林立的CBD核心區(qū)鶴立雞群，成為新時(shí)代北京最高的地標(biāo)建筑。開工至今，“中國(guó)尊”建設(shè)者傳承當(dāng)年“深圳速度”的紅色基因，創(chuàng)造了8項(xiàng)世界之最、15項(xiàng)全國(guó)紀(jì)錄。中國(guó)尊將成為2018年全球唯一一座竣工交付的500米以上超高層建筑，為中國(guó)改革開放40周年獻(xiàn)禮。

“中國(guó)尊”全貌

　　2018年12月，中國(guó)建筑、中建三局聯(lián)合體承建的北京第一高樓——“中國(guó)尊”即將竣工。這座從中國(guó)傳統(tǒng)禮器“樽”的形狀中汲取靈感的建筑，有著優(yōu)雅的弧形輪廓，上下寬度漸變，具有莊重的東方神韻，528米的結(jié)構(gòu)高度刷新首都天際線。

　　仰望高聳入云的北京“中國(guó)尊”，中建三局副總經(jīng)理兼項(xiàng)目經(jīng)理湯才坤如數(shù)家珍：基坑深40米，刷新中國(guó)民用建筑基坑深度紀(jì)錄；地下7層外加1個(gè)夾層，是中國(guó)民用建筑地下室層數(shù)最多的建筑；國(guó)內(nèi)底板混凝土一次性澆筑方量最大，達(dá)5.6萬(wàn)立方米；世界首個(gè)在8度抗震區(qū)建造的超500米摩天大樓……開工至今，項(xiàng)目創(chuàng)造了8項(xiàng)世界之最、15項(xiàng)全國(guó)紀(jì)錄。

建設(shè)中的“中國(guó)尊”

　　64個(gè)月，北京“中國(guó)尊”項(xiàng)目建設(shè)者披星戴月、櫛風(fēng)沐雨，攻堅(jiān)克難、勇于創(chuàng)新，其建造速度超出同類型超高層建筑30%以上，創(chuàng)造中國(guó)改革開放40年來乃至世界超高層最快封頂、最快竣工的紀(jì)錄，彰顯了“中國(guó)建筑，筑國(guó)之尊”的榮耀與擔(dān)當(dāng)。

筑牢大廈根基  

　　2014年4月27日凌晨3時(shí)，隨著最后一罐混凝土噴涌而出，總建筑面積43.7萬(wàn)平方米，地上108層、地下7層（不含夾層）的“中國(guó)尊”底板混凝土澆筑完成，為北京第一高樓夯實(shí)了根基。

　　“中國(guó)尊”項(xiàng)目執(zhí)行經(jīng)理曾運(yùn)平告訴筆者，“中國(guó)尊”大廈底板分3次澆筑，混凝土總量6.2萬(wàn)立方米，相當(dāng)于30個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池容量。第三次澆筑的底板厚6.5米、混凝土方量5.6萬(wàn)立方米，歷時(shí)93個(gè)小時(shí)，創(chuàng)北京市單體民用建筑大體積底板混凝土施工新紀(jì)錄。

　　“中國(guó)尊”基坑平均深度38米、局部40米，底板長(zhǎng)136米、寬84米，是大廈地基的核心部分，被稱作“京城第一大底板”。曾運(yùn)平介紹：“該底板用掉了20多萬(wàn)根直徑4厘米、長(zhǎng)度12米的鋼筋，每根重100多公斤，需8到10名工人一起才能舉過頭頂。如果把它們連起來將超過京廣線的長(zhǎng)度，可繞北京五環(huán)25圈?！?/p>

　　面對(duì)如此罕見的基坑深度、筏板厚度、一次性澆筑的超大體量以及北京CBD核心區(qū)復(fù)雜的交通現(xiàn)狀，為確保底板大體積混凝土成功澆筑，項(xiàng)目調(diào)集了200臺(tái)混凝土罐車、組織2000余名建設(shè)者參加大會(huì)戰(zhàn)，為每家混凝土供應(yīng)商制定了一條運(yùn)輸路線和一條備用路線，同時(shí)設(shè)立7個(gè)距離工地半徑不足一公里的“壓車區(qū)”，創(chuàng)造性地使用“串管加溜槽”的澆筑方法，在施工場(chǎng)地異常狹小的情況下最大限度提高了混凝土運(yùn)輸效率。

　　在93個(gè)小時(shí)連續(xù)澆筑期間，平均每分鐘有一輛混凝土罐車進(jìn)出工地，高峰時(shí)每小時(shí)澆筑量達(dá)740立方米。俯瞰基坑，剛出罐的一車車混凝土透過鋼筋網(wǎng)，穿越錨栓群，由南向北一層蓋過一層，形成大斜面的混凝土流，蔚為壯觀；100余名振搗工人在不足1米高的鋼筋?yuàn)A層中半蹲著身體，奮力將剛剛注入的混凝土振搗密實(shí)。整個(gè)澆筑過程實(shí)現(xiàn)了交通零事故、零投訴，且混凝土澆筑一次成優(yōu)，創(chuàng)造了北京市建筑施工新奇跡。

鋼筋鐵骨鑄高樓

　　2014年5月15日，一根長(zhǎng)10.2米、寬3.5米、重9.3噸的首節(jié)鋼構(gòu)件被一臺(tái)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的M1280D塔吊精準(zhǔn)吊裝就位，標(biāo)志著“中國(guó)尊”鋼結(jié)構(gòu)工程施工全面啟動(dòng)。

　　據(jù)項(xiàng)目執(zhí)行總工彭明祥介紹，“中國(guó)尊”大廈地下室為巨型框架+混凝土核心筒（型鋼柱+鋼板剪力墻）結(jié)構(gòu)體系，4根世界最大的多腔體巨型鋼柱固定在5.6萬(wàn)立方米、厚度6.5米的巨大混凝土底板之上，與翼墻、核心筒鋼板墻、鋼暗梁、鋼暗柱和鋼連梁共1.3萬(wàn)噸、1270多根鋼構(gòu)件一起，筑就“中國(guó)尊”大廈鋼結(jié)構(gòu)主樓的堅(jiān)實(shí)根基。

　　大截面多腔體巨型鋼管柱施工是項(xiàng)目的一只“攔路虎”：巨型鋼柱多達(dá)13個(gè)腔體，截面超大，凈截面達(dá)77平方米，為國(guó)內(nèi)最大柱。腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，縱橫隔板交錯(cuò)，空間狹小，焊接作業(yè)空間受限，在正負(fù)零以下，內(nèi)灌外包高強(qiáng)度自密實(shí)混凝土。4根巨柱從位于基坑底部的混凝土底板開始施工，直至地上528米樓頂，加上地下室，高度超過560米。巨柱施工需將其分節(jié)分段，僅地下室每根巨柱就要分為10節(jié)，每節(jié)又要分為4段，段截面尺寸大、重量重、鋼板厚，同時(shí)連接節(jié)點(diǎn)高空組裝焊接工作量大、坡口形式多樣，且存在部分焊縫交叉、焊接變形不易控制等難點(diǎn)，這些均對(duì)焊接技術(shù)提出了更高要求。

　　施工中，項(xiàng)目采用巨柱分節(jié)分段技術(shù)，嚴(yán)格控制精度。深化設(shè)計(jì)主要考慮翼墻小腔體的焊接及如何合理分段，避免尺寸超限，保證構(gòu)件運(yùn)輸變形不超標(biāo)；項(xiàng)目采用三維軟件模擬預(yù)拼裝與工廠實(shí)體預(yù)拼裝相結(jié)合的方式確保精度控制，并合理布置吊點(diǎn)，采用快速校正和三維分節(jié)測(cè)量法，搭設(shè)爬升式焊接操作平臺(tái)；針對(duì)多腔體巨柱板厚、超長(zhǎng)焊縫多、節(jié)點(diǎn)焊縫集中等技術(shù)難題，項(xiàng)目編制詳細(xì)的施工方案，合理安排焊接順序，使巨柱焊接一次驗(yàn)收合格率高達(dá)99.8%。

全球首創(chuàng)“空中造樓機(jī)”

　　置身于北京朝陽(yáng)區(qū)CBD核心區(qū)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，“中國(guó)尊”頂部有一個(gè)深紅色的“金鐘罩”，這就是中建三局自主研發(fā)的具有承載力高、適應(yīng)性強(qiáng)、集成度高、智能綜合監(jiān)控四大特點(diǎn)的“空中造樓機(jī)”——“超高層建筑智能化施工裝備集成平臺(tái)”。

“中國(guó)尊”使用的全球領(lǐng)先的“造樓神器”—超高層建筑智能化施工裝備集成平臺(tái)

　　千萬(wàn)別小瞧了這個(gè)平臺(tái)：它長(zhǎng)43米、寬43米、高38米，面積1800平方米，工作時(shí)，分布在大樓核心筒外側(cè)墻體的12個(gè)液壓油缸合力將平臺(tái)頂推上升，平臺(tái)頂推力達(dá)4800噸，可頂起3200輛小汽車，同時(shí)可抵御14級(jí)大風(fēng)；它集成了大型塔吊、施工電梯、布料機(jī)、模板、堆場(chǎng)等設(shè)備設(shè)施，隨主體結(jié)構(gòu)一同攀升，節(jié)約工期56天；它是建設(shè)者的“保護(hù)神”，整個(gè)平臺(tái)四周全封閉，如同“移動(dòng)的制造工廠”，工人置身其中如履平地，可同時(shí)進(jìn)行4層核心筒立體施工，實(shí)現(xiàn)了“工廠里造摩天大樓”，顯著提升了超高層建筑建造過程的工業(yè)化及綠色施工水平，主體結(jié)構(gòu)施工速度最快達(dá)3天一層樓。

　　該平臺(tái)是世界房建施工領(lǐng)域面積最大、承載力最高、智能化程度最高、首次與大型塔吊一體化結(jié)合的鋼平臺(tái)。相比常規(guī)塔機(jī)安裝方式，可減少塔機(jī)自爬升28次，節(jié)省塔機(jī)爬升影響的工期約56天，減少塔機(jī)預(yù)埋件400噸。

　　2015年6月15日，項(xiàng)目“超高層建筑智能化施工裝備集成平臺(tái)系統(tǒng)研究與應(yīng)用”成果通過專家評(píng)價(jià)，整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。中國(guó)建筑股份有限公司總工程師毛志兵稱贊該平臺(tái)是中國(guó)建筑業(yè)里程碑式的成果，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益不可估量。

項(xiàng)目千名工人進(jìn)行底板-鋼筋綁扎勞動(dòng)競(jìng)賽

BIM為“中國(guó)尊”植入智慧“大腦”

　　在“中國(guó)尊”施工現(xiàn)場(chǎng)，筆者看到工程師手持平板電腦指揮施工。“這可不是為了趕時(shí)髦。平板電腦里裝著BIM系統(tǒng)，是建筑的智慧大腦，也是我們高效履約的法寶?！表?xiàng)目副總工程師許立山說。

　　項(xiàng)目BIM部經(jīng)理周千帆介紹，中國(guó)尊大廈致力打造全球第一座全生命周期應(yīng)用BIM管理的超高層建筑。由于運(yùn)維需要，中國(guó)尊大廈的深化設(shè)計(jì)深度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)內(nèi)已有項(xiàng)目，主體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、裝飾、幕墻等主要專業(yè)模型精度甚至要達(dá)到“所見即所得”的程度。為此，項(xiàng)目組建100多人的BIM技術(shù)團(tuán)隊(duì)。

　　“雖然相比傳統(tǒng)做法，我們的工作量增加了至少50%，但帶來的好處卻是不可估量的?！敝芮Хf，“我們致力將‘中國(guó)尊’打造成為‘百年工程’，BIM技術(shù)將源源不斷產(chǎn)生價(jià)值?！?/p>

　　綜合協(xié)調(diào)減“碰撞”。項(xiàng)目利用BIM高精度模型開展覆蓋全專業(yè)的綜合協(xié)調(diào)，采用軟件自動(dòng)計(jì)算與專業(yè)工程師綜合審查相結(jié)合的方式，將軟硬碰撞保存視點(diǎn)，并記入報(bào)告文件，最終落實(shí)修改。50余次大型綜合協(xié)調(diào)解決了6000多項(xiàng)問題，消除了90%以上的模型碰撞問題，施工中的返工和拆改較常規(guī)工程減少65%以上。

　　施工模擬防“打架”。項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)還全過程參與重大施工方案編制，利用BIM高精度模型在電腦中提前對(duì)方案進(jìn)行模擬，“排兵布陣”，優(yōu)化施工部署和工藝流程，減少空間、進(jìn)度、資源等要素之間的矛盾，先后制作了大體積混凝土澆筑、地下室組合結(jié)構(gòu)施工等10余項(xiàng)大型方案的施工模擬，創(chuàng)造了方案選型和技術(shù)交底的新模式。

　　點(diǎn)云數(shù)據(jù)能“共享”。項(xiàng)目BIM團(tuán)隊(duì)使用高精度三維激光掃描儀，在每層結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行掃描，精度可達(dá)2毫米。深化設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)使用虛擬的BIM模型與掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)對(duì)深化設(shè)計(jì)成果進(jìn)行再校核、再完善。以往工程點(diǎn)云數(shù)據(jù)龐大、傳遞困難，只能用于技術(shù)管理，而中國(guó)尊項(xiàng)目在國(guó)內(nèi)首次將所有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于中央服務(wù)器中，測(cè)量員、質(zhì)檢員只需安裝插件，整個(gè)項(xiàng)目即可遠(yuǎn)程讀取，從繁雜的實(shí)測(cè)實(shí)量、質(zhì)量驗(yàn)收工作中解放出來，提升了管理效率。

　　優(yōu)化功能不“浪費(fèi)”。利用BIM深化設(shè)計(jì)還極大優(yōu)化了建筑功能，提高了大樓品質(zhì)。如項(xiàng)目通過BIM高精度模型，優(yōu)化巨柱邊立管管井布置，為大廈增加使用面積超3000平方米；壓縮窗臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管寬度，在整個(gè)大樓范圍內(nèi)增加使用面積4200平方米，僅此兩項(xiàng)就為業(yè)主增加價(jià)值超過10億元。

世界首創(chuàng)超500米躍層電梯

　　2016年8月17日，世界首創(chuàng)超500米躍層電梯在“中國(guó)尊”項(xiàng)目投入使用。

　　許立山介紹，高峰期，“中國(guó)尊”現(xiàn)場(chǎng)施工工人達(dá)3600人，人員的運(yùn)輸全部依靠施工電梯，施工電梯的速度及承載能力遠(yuǎn)不能滿足要求。上下班高峰期間，施工人員不能及時(shí)到達(dá)工作崗位或離開作業(yè)區(qū)域，會(huì)大大降低施工效率。

　　“中國(guó)尊”項(xiàng)目針對(duì)全球超高層項(xiàng)目施工過程中普遍存在的垂直運(yùn)輸瓶頸問題，經(jīng)多方調(diào)研考察，尋找到一種全新的垂直運(yùn)輸解決方案——躍層電梯技術(shù)。在主體施工階段提前使用4部可以跟著施工進(jìn)度向上伸展的永久型躍層電梯(正式電梯)，主要配合施工電梯用于機(jī)電、裝修材料及人員運(yùn)輸，這在全球超高層建筑史上尚屬首次。

　　躍層電梯的使用，運(yùn)行速度由普通施工電梯的1米/秒提升至4米/秒，運(yùn)力是同規(guī)格施工電梯的約12倍，服務(wù)樓層將隨著土建結(jié)構(gòu)攀升而同步爬升，最大行程超500米，系全球速度最快、行程最大的躍層電梯?！跋啾瘸Ｒ?guī)電梯安裝方法完工時(shí)間提前約120天?！痹S立山說，躍層電梯解決了超高層建筑垂直運(yùn)輸瓶頸問題，且運(yùn)輸效率、安全性、可靠性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)建筑施工電梯。

　　2018年底，這座散發(fā)著東方神韻的北京第一高樓——“中國(guó)尊”將在中國(guó)建筑建設(shè)者的精心打磨下揭開神秘面紗，必將成為世界矚目的新焦點(diǎn)。（中建三局供稿）