中國建筑金屬結構協會
建筑鋼結構分會主辦
日前，中外聞名的江蘇江陰華西村舉行建村50周年慶祝活動。在此期間，來自海內外的來賓見證了世界第15位、328米高的中國農村第一樓——“空中華西村”的首次亮相，無不為這座構造獨特的大樓而贊嘆！
“空中華西村”占地面積2.82萬平方米，總建筑面積21.3萬平方米，由四個塔樓及四個層疊花瓣狀的裙房構成，中間塔樓為72層，外圍3個塔樓均為60層，建筑高度為252.6米，每十二層設一道空中大連廊，中間塔樓頂部球體直徑50米、共四層。在建筑結構形式上，單筒為鋼結構外框架型鋼混凝土內筒結構，群筒為巨型空間桁架，造型復雜。
目前，在超高層建筑的施工中拼的是科技，曾經建設過賽格廣場、地王大廈等超高層建筑的中建保華公司，在承建“空中華西村”的過程中，3項QC成果分獲國家級一等、二等及優秀獎，三項新技術獲得國家實用新型專利，共取得科技進步效益1370萬元，科技進步效益率3.07%。科技創新成為托起328米“空中華西村”的強大助推力。
群筒式結構國內“吃螃蟹”
從外表看，“空中華西村”大廈的結構大氣恢弘而又不失秀麗，整體由三棟外筒樓和一棟內筒樓并聯搭構而成，這正是大廈在設計施工中所采用的“群筒式結構”，即由多個筒組成的巨型空間框架結構，單筒則為鋼結構外框架型鋼混凝土內筒結構。據了解，這類群筒式結構在我國超高層建筑的施工中屬于“吃螃蟹”的首例。
中建保華公司通過認真分析和細致評估，針對群筒式結構制定了相應的施工機械優化及綜合技術布局方案。
在傳統的外框架內筒超高層結構鋼管的混凝土澆筑中，往往需對稱布置2臺附墻式布料機才能滿足澆筑需要，然而在空中華西村的施工中，項目部對布料機進行了改裝，取消附墻爬升裝置后，將布料機與固定于H型鋼梁的鋼平臺用螺栓連接起來，使之成為可移動式的液壓布料機，這種改裝不僅節省了成本，且吊裝十分方便，一臺便完成了三個筒內的27根鋼管柱混凝土澆筑任務。
另一個結構上的技術難題出現在三棟筒樓的空中相連上。該工程外圍的3個筒狀體每隔12層需設有3條空中連廊完成筒狀體的相接，而在同一垂直面上則置有5層連廊，此類結構提升在國內尚無先例。與以往的“先上后下”提升方式不同，該項目采用了“分層組裝逐層提升技術”進行施工，先提升第一道連廊，之后在第一道連廊屋面上進行第二道空中連廊拼裝和焊接，進而再提升，對比“先上后下”的提升方法，其工效及安全性都得到大幅提升。這項技術在國內尚屬首次使用，達到國際先進水平。
一次澆筑2.6萬立方
按照設計要求，基礎筏板平均厚度4米，必須一次性連續澆筑完成2.6萬立方米的混凝土，不允許留有施工縫隙，這在國內外還沒有出現過。
項目部組織精干力量編制了詳實的施工方案，組織了四次研討，修訂出4版施工方案。那段時間項目技術人員可以稱得上是通宵達旦、晝夜不息，項目技術主管郎占鵬更是悄然從170斤瘦到160斤，10天減掉10斤，一度被幾個女同事追問著到底是喝了什么神奇的減肥茶。
最終的施工方案出爐后，經過專家評審委員會的評審論證，《空中華西村筏板基礎大體積混凝土》施工方案一次性獲得通過，專家尤其對項目混凝土降溫措施的幾項科技創新技術給予了高度的評價。這一仗打得很漂亮，贏得了甲方的尊重，并為公司創造了約77萬元的經濟效益。
厚板坡口焊接顛覆傳統
空中華西村工程鋼結構焊接工作量大，質量要求高，必須做到百分百的超聲波探傷檢查。在焊接直徑1.3米、厚度40毫米的鋼管柱初始階段，檢查一次性合格率未能達到預定目標，引起了項目部的高度重視。
正當大家一籌莫展之際，項目經理丁威突然說，“我們都去現場蹲點幾天，帶著圖紙和資料，去盯著工人一道一道的焊。我就不信，沒有攻不破的碉堡，沒有拿不下的山頭！”8月的施工現場悶熱干燥，但是大家都鉚足了勁，拿著設計圖紙和資料，緊盯著工人的每一步操作，檢查每一道焊接工序，任由汗水滲進眼睛，淌過胸膛。經過三天的“蹲點”，技術人員終于發現了問題的所在。
按照設計院的要求采用傳統工藝是上段柱內襯板為連續焊接，下段柱頂內環板在加工廠就已經焊接好，也為連續焊接而成。經過認真觀察發現這樣操作的后果直接導致上下兩段柱在現場焊接就位時，焊道里夾雜氣體和渣子，導致焊道出現點狀氣孔和渣子，造成質量不合格。項目技術攻關小組在施工現場與工人一起經過為期一周十余次實驗，總結出修改設計坡口焊接工藝的方法，終于取得了理想的效果，焊接探傷一次合格率大幅提高，工程進展快速提升。這項焊接技術的創新，顛覆了傳統方法對中厚板坡口的焊接守舊觀念，大幅減少了返工，提升了施工質量，創造了144.7萬元的經濟效益。
托起三百米高空的50米大球
大樓頂部球體結構位于300米高空，直徑50米，球體腰部18.6米高度范圍內為兩道鋼桁架結構，腰桁架下弦位于69層，腹桿由下而上往外傾斜，到球體“赤道”處懸挑跨度達11米，腰桁架桿件截面最大為H700X400X35X50毫米。這種施工難度大，為首次碰到。
項目經過精心研究，決定采用“上弦與相關腹桿組合吊裝”創新工法進行施工，即在桁架下弦安裝后，在地面將一段上弦和與之相關的豎腹桿、斜腹桿用螺栓臨時連接在一起，成“爪”字形，然后用4支吊索進行組合件的起吊、就位和安裝。安裝工人只需在下弦操作面進行腹桿與下弦接口的連接，在上弦操作面將桁架和樓層水平鋼梁用螺栓連接就可以快速完成4支構件的吊裝，無需在高空進行腹桿上端與上弦接口的組對工作，大大降低了施工難度，并減少了操作架的搭設工作量，提高了效率，降低了成本。
工程施工到270米高空的球體結構時，遇到了鋼筋混凝土剪力墻和柱的用鋼量陡然增多的問題。在安裝球體時，遇到的困難更大，偌大個球操作空間又狹小，要將之拼裝完成很費勁。拉鉤要穿過H型鋼的腹板，但是，現場對腹板打孔耗工耗時，且位置不容易準確控制，項目就想法在腹板垂直方向上加一條薄板，在薄板上面按照拉鉤間距打孔，拉鉤穿過此孔，實現鋼筋與型鋼的良好受力狀態，滿足了設計的初衷。這就是后來獲得了國家實用新型專利的勁性混凝土拉鉤連接結構，使用該結構攻克了這個型鋼混凝土拉鉤連接的難題，該結構不僅解決了項目迫在眉睫的施工難題，也創造了約90萬元的經濟效益。
截止目前，空中華西村項目部獲得QC方面獎項共計15項，其中，3項QC成果分獲國家級一等、二等及優秀獎；獲得局級優秀施工方案共計2項；獲得局級科技進步獎共計4項；獲得局級工法1項，中建總公司級（省部級）工法1項；《預留插筋槽型板》、《勁性混凝土拉鉤連接結構》、《帶平臺可移動式混凝土液壓布料機》三項新技術獲得國家實用新型專利。《空中華西村綜合施工技術》科技成果由中國建筑工程總公司科技部鑒定達到“國際先進水平”，該技術的應用取得了顯著的經濟效益。
在城市化激流勇進的中國，空中華西村的建設，不僅為代表中國新農村方向的華西點亮了一盞明燈，更為飛速發展的中國建筑行業在超高層領域技術突破開拓了新的天空。（互聯網）
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