北方第一高117大厦破550米 “大高个儿”怎么长起来

混凝土浇筑顺利完成

117大厦效果图

117大厦：中国结构第一高楼

5月31日，中国北方之巅再次升高！由中建三局承建的117大厦主塔楼第113层混凝土浇筑顺利完成，目前核心筒结构标为553.095米，117大厦突破550米，高度早已超越总高度为541米的美国最高建筑——世贸大厦一号楼，也超越了420.5米的上海金茂大厦、440米的广州西塔、441.8米的京基100、451.9米的吉隆坡双子塔、492米的上海环球金融中心、509米的台北101大厦、539米的广州东塔等国内外知名建筑。 

 登上500多米的顶升模架钢平台，津城天际线一览无遗，天津广播电视塔被踩在脚下，一架架飞机从头顶掠过。据117大厦项目部执行总经理侯玉杰介绍，117大厦主塔楼将于今年下半年实现结构封顶，届时将以597米的檐口高度成为中国结构第一高楼。

筑梦云端，圆梦津门。在不久的将来，以天津117大厦为核心的高银金融中央商务区将成为天津全新商务区，更将成为中国京津地区的全新地标和天津市的靓丽“名片”。

这么高的楼，人、机、料怎么进入施工场地？

通道塔电梯：500多米高的运输主动脉

记者坐上通道塔电梯，大约10多分钟后，到达了500多米高空。途中，随着电梯逐渐攀升到楼顶，天津风光尽收眼底。据了解，一般中速施工电梯的速度为每分钟50米，而通道塔电梯最高速度可达90米。打开安全门，一条宽5米的通道搭接在主塔楼各层楼面上。如果说通道塔是运输主动脉，那么连接通道就是毛细血管，人、机、料最终由这里进入大楼。

垂直运输是超高层摩天大楼施工的一大难题。天津117大厦主塔楼需混凝土19.1万立方米、钢筋4万吨、钢构件14.3万吨，高峰期施工人员多达2500余人，垂直运输压力巨大，大量的建筑材料、施工垃圾和作业人员都靠“华山一条路”——施工电梯。 

为此，项目在中国内地率先研发通道塔技术，采取“工厂预制、现场拼装、整体吊装”的流水作业，装配效率极高，后期拆除也很方便。该通道塔平面尺寸为5米×9米，一面与主楼相连，另外三面附着5部双笼施工电梯，统一调度指挥，实现“人货分离、分层停靠、分时上下”，极大提高了运输效率。

这么大的工程，“蹿个儿”怎么这么快？

顶升模架：“金刚罩”让大厦6天长一层

在大厦的顶端，一座高20米左右的“金刚罩”包裹着大楼核心筒顶部，仿佛一座“空中楼阁”横亘云端。117大厦没有像一般建筑物那样搭设脚手架，“长高”的秘密就在“金刚罩”这里。

中建三局117项目部总工程师余地华解释说，这个“金刚罩”是全国面积最大的核心筒顶升模架系统——“模块化低位顶升钢平台模架系统”，由钢平台、挂架系统、液压支撑系统、模板系统、防护系统、安全监测系统组成。

顶模这个“大盒子”，长35米、宽32米、最大高度21米、重约1100吨，有4层楼高，可同时进行3层核心筒立体施工，实现流水作业、无缝对接。该系统将随117大厦主塔楼顶推至597米高空，创“中国北方第一顶”。

钢平台每平方米最大承重1吨，可放置机械设备、建筑材料等，成为一个偌大的“空中堆场”。此外，平台上还配有液压系统控制室、设备房、休息室和卫生间，可供施工人员休息使用。挂架系统是工人作业平台，采用镀锌钢板网全封闭，杜绝了高空坠落的危险。4个大行程液压油缸是整个模架顶升的引擎，通过4根钢立柱撑住整个模架系统，立柱高达19米，扩大了立体施工的楼层数，破解了超高层核心筒结构快速施工难题。为了保证模架系统更加安全有效运行，中建三局对模架主要杆件进行应力监测，可有效掌控模架的“身体状态”，确保模架使用安全。

2013年3月24日，117项目顶模系统第一次顶升成功。由方圣锋“领衔”的5人顶模小组，1人常驻操控室，其余4人每人负责一个液压千斤顶，相互配合。如果遇到大风，塔吊电梯将全部停运。顶模小组曾多次因大风被困在顶模平台，一困就是两三个小时，无法下来就餐，只得通过塔吊将盒饭吊至平台，热腾腾的饭菜吊上来后就冷冰冰了。“虽然工作辛苦点，但是一想到项目这么多人中只有我们5人才能操控国内最大的顶模系统，自豪感便油然而生。”方圣锋对记者说。

117大厦干嘛用？

商务区核心建筑：含办公楼及六星级酒店

天津117大厦，地下4层，地上117层，高597米，总建筑面积84.7万平方米，创摩天大楼建筑面积世界之最，系一幢集甲级办公、酒店、旅游观光和精品商业于一体的特大型超高层摩天大楼。大厦首层65米×65米，建筑面积4200平方米，向上以0.88度的角度逐层缩小，顶层46米×46米，建筑面积2100平方米。

117大厦建筑设计融合了中国传统文化与现代美学，是高银中央商务区的核心建筑，该商务区还设有精品商业、金融企业总部大楼、双子塔办公大楼、会展中心、服务式公寓、高端高层住宅与别墅，总长达338米的商业廊将117大厦和金融企业总部大楼连通起来，6个钻石造型圆厅成为商业廊的入口，与117大厦主塔楼钻石顶造型遥相呼应，精巧别致。

天津117大厦项目常务副总经理李干椿介绍，大厦内设有甲级国际水平办公楼及六星级酒店。甲级办公楼目标租户及客户为跨国公司和国际企业。94层至104层的六星级酒店将引进迪拜帆船酒店的建造标准，大厦在115层、564米处设有豪华游泳池，将创造一项新的世界纪录，成为世界最高的室内泳池。

大厦还将在116层的夹层处设置世界最高的观光厅，位于钻石造型内部，高度为579米，它将打破由上海环球金融中心在2009年创造的474米“世界最高观光厅”吉尼斯世界纪录，成为世界最高观光厅，在那里，天津城市天际线将尽收眼底。

大厦选址地质结构复杂咋办？

“骨架”倍儿硬朗：近千根长桩筑牢根基

117大厦所在地地层结构复杂，是以粉砂、粉土和粉质黏土为主的海相与陆相交互沉积地层，为使工程桩稳固支撑117大厦，设计了941根120米长桩作为大厦的基础，创造了房建领域工程桩长度之最。直径为1米的百米长桩穿越5个相对含水层，在复杂的地质环境下要保证工程桩的垂直度不大于1/300、保证不塌孔、保证孔底沉渣厚度小于10厘米、保证工程桩钢筋笼的混凝土保护层厚度以及工程桩混凝土的水下浇筑顺利，这是非常艰巨的挑战。

中建三局综合在上海、武汉等临海临江地区的深基坑施工经验，结合天津地区的地质情况精心编制了超长桩施工技术方案。选用ZSD2000、GPS-20等多种型号的钻机，采用气举反循环工艺和深厚沙土超深钻孔泥浆控制技术进行120米超长桩试桩施工。通过不断调整泥浆比重和成孔钻进速度等技术参数，最终确定了可靠的长桩施工方案，并成功攻克了垂直度控制小于1/300的世界性难关，经检测全部达到一类桩标准。941根长桩与65000立方米大底板筑牢了大厦的根基。

超高层摩天大楼嘛结构，结实吗？

钢结构加混凝土：巨型框架构筑坚实“脊梁”

117大厦结构设计采用“钢筋混凝土核心筒+巨型框架”的结构体系，是目前最为科学的超高层摩天大楼设计形式。由于超高层建筑太重不经济、太轻又不稳，所以400米以上高楼一般不会采用纯钢结构，而是采用钢结构加混凝土相结合的形式。4根巨型柱、8根国内最大的防屈曲支撑、9道环带桁架、8道巨型斜撑等共计15.3万吨钢构件共同构成主楼坚实的“脊梁”。

巨型柱分布在塔楼的四个角，单根截面尺寸最大处为45平方米，创超高层巨型柱截面尺寸世界之最。巨型柱呈六边菱形，内部由26个腔体组成，最厚钢板尺寸120毫米，最大截面面积180平方米，截面尺寸创世界之最。巨型柱从地下室一直贯穿至583.65米的高度，犹如擎天巨柱挺起整栋大楼。

万一赶上地震怎么办？

即使1根巨型柱坍塌大厦也不会倾覆

大厦安装的防屈曲支撑在第一道巨型斜撑下方，共设8根，单根长度约为48米、重量约为210吨，可为大厦整体结构提供很大的抗侧刚度和承载力，当大风和地震出现，大厦受到巨大冲击时，防屈曲支撑不会弯曲变形，只会出现短距离位移，从而保护主体结构、减小相邻构件受力，使大厦抗震性能成倍增加。

大厦共设有9道环形带状桁架，包括3道双层桁架，6道单层桁架，其中第3道桁架层总用钢量达到2106吨，箱型梁及组合节点共计108件，为全国最大双层桁架。9道桁架酷似9条“腰带”，将大厦紧紧环抱。

根据中国建筑科研院的振动台试验结果显示，在烈度为8度地震下，结构最大层间位移角达到约1/76，但结构仍保持了较好的整体性，关键构件基本完好，说明结构具有良好的变形能力和延性，具有一定的抗震储备能力。大厦如遇与“美国9·11恐怖袭击案”同等的飞机冲撞力，即使有1根巨型柱坍塌也可确保大厦不会倾覆。

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11项工程之最

作为天津117大厦的总承包方，中建三局自2008年9月10日开工建设以来，在近7年时间里攻克了无数施工难题，创造了一项项令人叹为观止的“中国之最”“世界之最”：

597米——中国结构第一高楼；

120米——国内房建领域最长桩基；

210吨——国内单根最重防屈曲钢支撑；

84.7万平方米——创摩天大楼建筑面积世界之最；

6.5万立方米——超高层建筑混凝土底板世界之最；

578米——全球最高通道塔；

594米——单井道运行高度世界之最；

3兆帕——超高层建筑水管压力世界之最；

45平方米——超高层巨型柱截面尺寸世界之最；

564米——全球最高室内游泳池；

579米——全球最高观景平台。

“秘密中的秘密”——

创新：

大厦“拔高”动力

侯玉杰是中建三局天津117大厦项目执行总经理，“117项目侯玉杰创新工作室”正是大厦“拔高”的创新原动力，是117大厦工程建造的“智囊团”。走进创新工作室，管理组的技术人员正在针对117大厦的通道塔运输效率的监测数据进行分析与计算。在创新工作室展示区，记者看到，墙上挂满了117大厦科技创新工作总结和计划，展桌上摆放着数十份发表在核心期刊的工程论文、项目团队编写的创新管理手册，展柜里摆放着10余个科技创新的展品模型。

侯玉杰介绍说，每个模型对应的都是创新成果，也是工作室团队独立摸索、自主研发的新技术。他指着模型对记者说，117大厦使用的是中建三局自主研发的“模块化低位顶升钢平台模架体系”综合施工技术，创新工作室对顶模进行了优化设计，将顶模平面分成13个区，细化单层施工工期内流水施工的每一个工序编排，协调作业，达到各专业、各工序、各工种最大限度的满负荷工作效率。

顶模这个普通的铁罩子成为了“变形金刚”，辗转腾挪见证着工作室这个智囊团的创新能力。工作室攻克了大量建造技术难关，获得了国家实用新型专利6项、国家发明专利9项、省部级科技进步奖2项。侯玉杰表示，创新是在日常工作中不断探索、改进、提升，点点滴滴积累起来的，在劳动中创新，在创新中实现梦想，117大厦才能够从地下数十米一直建设至如今的550多米，创新一直在路上。

万一着火怎么办？

防火设计有妙招10个避难层保生命安全

超高层建筑消防工作是一个世界性难题，主要是人员疏散的困难。超高建筑虽有疏散楼梯，但靠人跑下来不现实，近600米的楼比北京香山香炉峰的高度还要高近50米，体力好的年轻人从顶部跑下来也要1个多小时。

为此，除了每层常规的消防设施外，在设计上，117大厦还设有10个避难层，最大一个避难层面积约为3625平方米；避难层分别设在6层、18层、32层、32夹层、47层、63层、63夹层、78层、93层和105层，分布在9道桁架内，结构体系与材料均为特殊设计，在大楼立面上形成10道“防火墙”，即大约每隔15层左右就有1个避难层，火灾发生后最快可以在1分钟内就近疏散到避难层。

此外，大厦所有钢结构表面都涂刷了3到5厘米厚的防火材料，能承受3小时高温火烧。大厦设有防火卷帘门2.2万余平方米，钢制防火门2.1万余平方米、木质防火门4700余平方米，疏散走道、楼梯间和前室的防火门具有自行关闭功能，待人员撤离完毕后，大门自动关闭，双扇平开防火门安装闭门器和顺位器，火警时电源自动切断，关闭信号反馈给消防控制中心。