超高层项目考察资料中国尊.docx
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超高层项目考察资料中国尊
中国尊考察资料
一、工程概况
1、工程简介
北京市朝阳区CBD核心区中国尊项目位于北京市朝阳区CBD核心区Z15地块,东至金和东路,西至金和路,北侧隔12米公共用地与光华路相邻,南侧隔核心区公共用地与景辉街相邻。
本项目占地约11478平方米,其中地上建筑面积35万平方米,地下建筑面积8.7万平方米,建成后将集办公、观光、多功能中心等功能于一体。
2、工程结构概况
本工程塔楼为巨型框架支撑+型钢混凝土剪力墙核心筒结构体系的超高层综合体。
塔楼核心筒共108层(含夹层),最大高度为527.7m,主塔楼核心筒平面几何形状近似正方形,面积向上逐渐缩小至顶部呈带四个倒角的多边形。
随着楼层的增加,核心筒剪力四周外侧墙体取消,剩余墙体不断内收,截面尺寸逐渐减小。
F001层~F046层为钢板混凝土剪力墙,采用的是内置单钢板,其厚度最大为60mm。
F047层~F103层为型钢混凝土剪力墙,采用的是内置钢暗撑。
F104层~F108层为钢板混凝土剪力墙,采用8mm厚的内置单钢板。
在核心筒边缘构件中布置了型钢暗柱、暗梁。
核心筒墙身混凝土强度等级设计为C60与C50两种,其中,F102层以下为C60,F103层~Roof层为C50。
由下到上,塔楼核心筒平面面积由1563㎡缩减到432㎡。
图1-2-1塔楼结构示意图
3、工程技术特点
3.1世界之最
v按抵御8度地震烈度设防的实际最高建筑——528米;
v全球地下室最深、层数最多的超高层建筑——地下8层;
v全球底座面积最大的超高层建筑——6084平方米;
v世界最大截面的多腔体钢管混凝土巨型柱——64平方米;
v全球超高层建筑中最高最大的室内光平台(净高约18米,挑空3层的无柱空间,360度俯瞰北京城);
v双轿厢电梯提升高度最高——508米;
v施工用跃层电梯提升高度最高——514米,提升速度最快——4米/秒;
v世界房建施工领域承载能力最高,面积最大,智能化程度最高的顶升钢平台——4800吨,1849平方米,12个顶升支点;
3.2、中国之最
v国内底板混凝土一次性浇筑放量最大:
5.6万立方米;
v国内巨柱翼墙厚度之最,墙体厚度最大为2400mm;
v国内房建领域直径1200毫米旋挖钻孔桩之最:
有效桩长达54.6米。
v国内底板首次使用直径40毫米,HRB500级钢筋,超过1.7万吨。
v国内最大内灌外包C70自密实混凝土多腔体巨型柱,单个巨柱截面面积约90平方米。
v国内高强度钢材(Q390)用量最大、比例最高的建筑。
v国内超高层项目地下室层数最多:
8层。
v国内民用建筑基坑深度最深:
-40米。
v国内第一个采用“临时/永久”结合消防水系统,实现临时消防与永久消防的无缝连接。
v国内第一个利用PW协同平台,实现从业主、设计、监理、总包、各专业分包的全面协同的项目。
v国内第一个利用BIM模型、三维激光扫描等技术辅助项目管理,从设计、施工到运维阶段全生命周期的项目。
v国内室内空气品质最优的超高层建筑。
v中国建筑师主创设计的最高建筑物。
v国内第一个业主主导,采用EPC一体化管理模式的特大型开发工程。
v国内第一个采用双总包施工管理的超高层建筑。
二、工程施工特点
1、工期紧
工程外框筒为巨柱和巨型斜支撑结构,功能复杂,工期非常紧,仅为62个月,经历4个冬季,4个春节。
2、场地小
工程建筑红线即结构边线,属于零场地施工,对施工单位组织和平面管理提出了超高的要求,周围相邻地块工程处于同期建设,距离非常近,交通组织难度大。
3、垂直运输压力大
工程每个结构层用钢量相比同类超高层项高出30%以上,用钢量超过14万吨,幕墙板块2万余块。
同时,随着各专业工程陆续大面插入施工,每天高达上万次的人员上下,特别在上下班高峰时刻,对垂直运输来说是一个严峻的考验。
4、施工组织协调难度大
本工程为超高层大型项目,专业分包多,有上百家单位直接或者间接参与工程建设,多专业、多工种的交叉管理、立体交叉作业情况多,施工总承包管理、协调管理难度巨大。
5、安全要求高
工程建筑高度达528米,超高层消防安全,五千多个洞口,五万处临边防护,大型机械设备安全管理,几十家参加单位,高峰期楼层内作业人员高峰多达3600人,安全管理要求极高。
三、项目管理
1、总承包管理体系
项目建立了矩阵式的总承包管理体系,以工作任务为管理主线,梳理响应的职责并确定岗位和人员,发挥设计的龙头作业,以合约界面为抓手,推动招采前移,注重设计,采购,施工的联动,通过规范分包管理和协同平台搭建等手段,强化过程管理标准化与高效化,践行PIMS管理体系,为高校履约提供保障。
2、计划管理
基于总工期目标,项目以计划管控为龙头,分解各阶段工作任务,打造“PDCAE”计划管理及监控闭环,定任务、定责任人、定时间,形成以结果为导向的绩效考核和激励机制。
任务:
运用工作分解结构WBS的基本方法,管理项目每一项工作的目标、过程和成果,定目标、定责任人、定时间。
时间:
以项目总进度计划为纲领,建立“年度进度计划——月度进度计划及纠偏、月度生产调度会、周管理例会、日进度通报的监控体系”。
成本:
以总承包合同未纲领,精细梳理专业之间的界面,合理做好商务策划,确保成本控制目标的实现。
为确保各专业均能有效的推进和完成各项工作计划,项目加强流程管理,在充分收集、分析体系运行信息及建筑产品信息的基础上,对各专业全过程的执行进行动态管控,形成针对性的预防及纠偏措施,同时项目部预先设定相应的进度计划关机考核指标,实施量化推进。
3、立体平面管理
为化解项目零场地困局,项目群策群力,项目建立了现场首层、地上楼层“三位一体”垂直立体平面体系,实现了项目的动态规划和地上楼层平面合理布局,提升了施工效率。
向外拓展首层平面,高效利用楼层场地,向下深度挖掘,缓场地狭小压力,向上合理策划,高效利用楼层场地,将首层、地下室、地上楼层平面在空间上有机结合,盘活了现场平面资源,为项目各专业施工顺利开展提供了重要保障。
4、施工组织管理
中国尊大厦基础底板东西长136米,南北宽84米。
塔楼区、过渡区底板厚度分别为6.5米、4.5米,总体积达56000立方米。
项目编制了严密的交通组织方案,综合利用公共管廊空间,创造性地使用了“串管+溜槽”的施工方法,整个浇筑过程未对社会交通造成明显影响,混凝土质量受控,实现了安全零事故、居民零投诉,创造了北京建筑史的新奇迹。
利用施工装备集成平台封闭的立体空间,项目探索出核心筒三维流水“工厂式”施工流程,在竖向展开不同作业层,同步进行钢结构吊装、焊接、钢筋绑扎、混凝土浇筑、预留预埋等施工工序,将平台空间打造成工厂流水线,实现了“在工厂里造摩天大楼”,最快实现了核心筒3-4天一层楼。
5、垂直运输管理
项目总建筑面积43.7万平米,总高度528米,总用钢量超过14万吨,在高峰时段施工人员将近3600人,从垂直运输角度来说必须全面考虑最优方案和强化管理措施,方可为工程顺利实施提供先决条件,进而确保工程目标。
项目启用4台先进的大型动臂式塔吊,4部全球领先的跃层电梯,并收集塔吊、施工电梯的运行数据,形成运营数据分析报告,采取流水段施工作业控制,压缩相互干扰的时间,单月最大吊装量达到10800吨,实现了四台大型动臂塔吊的高效利用。
6、绿色施工管理
项目通过科技创新促进绿色施工,重点实施了包括BIM应用促进绿施工、永久排水和排污系统的提前使用等于绿色施工紧密结合的创新技术多达十三项。
近日,通过第四批全国建筑业绿色示范工程过程检查,达到了全国观摩工地水平,发挥工程在建筑业节能减排中的示范引领作用。
7、质量安全管理
项目部制定了高标准的质量安全目标,在施工中制定了质量安全制度,利用二维码和质量安全微信群管理,严把质量安全关,通过了北京结构长城杯初次验收,获评北京市绿色安全样板工程。
四、科技创新
1、智能顶升钢平台
项目使用了中建三局自主研发的超高层建筑智能化施工装备集成平台系统。
平台操作面积超过1800平方米,覆盖四个半竖向作业层,最大顶推力达4800吨,创造性地实现了两台M900D塔吊与钢平台同步顶升,实现塔机平台一体化,工程可减少塔机自爬升28次,节省塔机爬升影响的工期约56天,减少塔机预埋件400吨,获得了6项发明专利,12项使用新型专利,是目前技术国际领先,世界房建施工领域面积最大、承载能力最强的顶升模板体系。
平台集成了各类设备设施,采用智能化综合监控系统,对平台进行监测及预警,实施掌控平台运行状态。
图4-1-1智能顶升钢平台
2、跃层电梯
工程采用了4部全球首创服务高度超500米的跃层电梯,将正式电梯在结构施工阶段提前使用,一体化临时机房及轿厢随着结构楼层每完成四层可自行爬升一次,运行速度是普通施工电梯的3倍,承载人数最多可达到48人每梯,极大地提升了垂直运输效率。
电梯运行速度由普通施工点的1.3米/秒提升至4米/秒,服务楼层将随着土建结构增长而同步爬升,最大行程将达500m,将是全球速度最快、行程最大的跃层电梯,单台跃层电梯的乘客运力是同规格施工电梯的10倍以上。
相比常规电梯安装方法验收时间提前约120天,将解决超高层建筑垂直运输瓶颈问题,且运输效率、安全性、可靠性将远高于传统建筑施工电梯。
图4-2-1跃层电梯系统组成
3、临永结合消防系统
中国尊项目“临时/永久结合”项目系统是全球首次将正式消防系统在结构施工阶段临时使用,利用正式消火栓系统的分区管网及消防传输泵房,每区段消防传输泵房负责上区消火栓管网的临时高压供水,各阶段转换后为上一区段传输泵房的转输水箱供水和以下区段消火栓系统分区管网的常高压供水,交替进行直至完成最终的转化。
该方案既可使部分正式消防提前施工,又避免了临时消防与正式消防系统转换的空档期,确保了工程建设全周期的消防安全。
该系统具有三大优势。
一是提高施工现场消防保护可靠性,实现“临时消防系统”和“正式消防系统”无缝转换,避免常规临时消防系统拆除期间消防保护空白期现象。
二是合理使用正式管道和设备,减少后续临时管道和设备拆除量,避免了临时设备及管道安装影响**收口工作,节约了工期。
三是减少施工期间临时消防设备和材料投入量,促进了工程的绿色施工。
图4-3-1临水结合的消防系统
4、主导深化设计
在施工过程中,由业主牵头,提前介入深化设计工作,对主体设计进行补充和完善,在保证建造品质的前提下,进一步提升价值创造的空间。
项目系统地引入BIM及三维扫描点云技术,从模型的整合构建到实体建造的三维复核,实现全过程、全专业的数字化精益管理,以最大程度地消除原设计图纸或模型的错误。
通过深化设计的有效开展,对设计方案、节点作法提出合理化建议,对设计进行版本升级,既保证了设计图图纸在实际施工现场的可建造,又避免了过程中因设计问题对工期的影响,为业主带来了诸如增加使用面积、吊顶空间抬高、土建风道优化等品质提升。
图4-4-1施工图深化设计
图4-4-2云扫描现场复核
5、BIM技术应用
中国尊大厦结构形式多样,施工节点复杂,操作难度大,项目利用BIM开展模型综合协调及碰撞检查工作,有效提升现场管理效率和准确率,最大程度减少拆改返工,为整个施工的组织和策划,工期控制提供了有力的方案论证和技术支持。
项目以BIM方式表达、推敲、验证进度计划的合理性,显示施工进度中各个时间点的计划形象进度。
通过模拟、优化、验证的循环、推动项目进度的管理,提升了计划的准确性与可实施性。
最终形成了以BIM开展深化设计和工作协同为核心,以数据集成、虚拟建造、点云技术、三维扫描等多项就似乎为手段,辅助总承包管理,实现工程了全关联单位共构、全专业协同、全过程模拟、全生命周期应用,形成引领行业的BIM技术优势。
五、重点、难点沟通
1、总承包组织架构保障
项目建立了矩阵式的总承包管理体系,以工作任务为管理主线,梳理响应的职责并确定岗位和人员。
目前中国尊项目实行双总包管理模式,管理人员含(各专业)约560人,土建总承包约260人,机电总承包约300人。
土建总承包项目部设置项目经理一人,项目执行经理一人。
土建总承包项目部职能部门共15个:
工程协调部、计划平面部、技术部、设计协调部、BIM管理部、钢结构制作部、钢结构安装部、机电部、装饰部、质量部、安全部、合约部、商务部、综合部、财务部。
其中总承包管理部约70人,土建部约50人,钢结构部约50人,设计人员、BIM人员等约40人。
2、技术保障
2.1、技术团队保障
项目部组件专门的技术攻关团队,并与清华大学等重点名校对关键技术进行科研论证,确保项目重点技术的实施。
例:
6.5m厚、5.6万m³的底板浇筑
中国尊大厦基础底板东西长136米,南北宽84米。
塔楼区、过渡区底板厚度分别为6.5米、4.5米,总体积达56000立方米。
混凝土配合比攻关:
6.5m厚度的混凝土内部温度达93℃以上,混凝土内外温差大,混凝土质量难以保证,与相应的名校进行科研探讨,确认合适可行的混凝土配合比。
混凝土强度评定:
采用混凝土60天强度进行判定。
混凝土浇筑方法:
组织团队与名校探讨,采用“串管+溜槽”的方式。
2.2、技术措施保障
(1)垂直运输设备采用全新的法福克塔吊(2台M1280D、2台M900D),目前中国就10余台,全新的国外设备相对国内故障率低,大大降低了因设备问题导致的工期延误风险。
(2)跃层电梯的使用
工程采用了4部全球首创服务高度超500米的跃层电梯,将正式电梯在结构施工阶段提前使用,一体化临时机房及轿厢随着结构楼层每完成四层可自行爬升一次,运行速度是普通施工电梯的3倍,电梯运行速度由普通施工点的1.3米/秒提升至4米/秒,45分钟可保证电梯运行到顶,缓解了超高层垂直运输的压力。
(3)智能钢平台的使用
超高层项目核心筒结构一般使用爬模,爬模的施工作业高度在200~300m内,超过一定的高度,爬模的安全系数将会大大降低,采用中建三局自主研发的智能钢平台,能在保证安全的同时,保证进度,同时与塔吊的顶升相结合,大大的减少了工期,控制了成本。
(4)临永结合消防系统
临永结合消防系统既可使部分正式消防提前施工,又避免了临时消防与正式消防系统转换的空档期,确保了工程建设全周期的消防安全。
(5)主导深化设计——BIM技术、云扫描技术
业主聘请专业BIM顾问,设计建立BIM模型,各专业分包完善BIM模型,总承包单位进行维护,对问题构建进行提前修正,避免返工,目前中国尊享项目仅三份结构变更(因建筑功能变动引起),这对施工的进度等各方面都带来了好的影响。
自行采购高端云扫描仪器,对已完成的模型进行三维数据扫描,通过数据对比可以实现实体结构与BIM模型的误差数据表,并在BIM模型中进行修正,进而增加了各专业分包施工的实体施工的精度。
最终实现BIM技术的设计——施工——运营,全寿命周期的应用。
为以后业主维修运营带来了极大的便利。
(6)地下室钢平台的使用
通过技术探讨,确认地下室局部使用钢平台,为项目零场地创造了一定的堆场条件,进而为项目增加了效益。
3、信息化施工管理
拟采用:
项目计算机局域网、门禁系统、网络视频监控系统、楼层呼叫系统、协同办公平台(PW/OA)以及资金管理系统。
3.1、协同办公平台(PW/OA)
办公自动化系统,为项目的信息沟通和共享提供统一的平台,实现总承包商信息发布、文件管理、内部邮件、手机短信提醒、办公事务的自动流转等功能,提高办公效率。
办公自动化系统内置工作流程系统,可以实现各项业务流程的管理,文件流转及审批。
同时通过系统访问控制、系统安全设置、系统资源管理,可以确保系统稳定安全运行,是项目员工的主要办公平台。
通过局域网外部设立的业主、监理和总承包方三个组入口,分别给相关人员每人一个账号并赋予相应的权限,进行文件审批,浏览下载等。
3.2、门禁数据集成
通过门禁系统等在工人以及车辆进出场管理、教育培训、保险、工资发放、考勤、奖惩和门禁管理方面进行综合管理。
组织项目操作人员参加“门禁卡”系统培训,人员“门禁卡”初始数据(含数码相片)采集、录入。
施工现场各主要出入口都设置相应的设备,并且通过对发放给专人或者车辆识别卡的纪录,将人员信息、车辆信息以及带入现场设备材料信息提供给现场管理指挥中心。
建立工人进出场验卡机制,确保无卡人员不得进出施工现场。
同时门禁系统配合视频监控系统联合工作,一旦有人员进入则立即开始视频信息的采集,并且对闯入以及非法入侵进行联动监控,将信息及时传达给指挥中心,配合报警系统联动报警。
3.3网络视频监控系统
为掌握工程形象进度,监督施工过程安全、质量,在施工现场安装远程视频监控系统。
这套系统通过计算机网络传送高品质图像,进行实时动态影像监控。
它是基于国际互联网和项目内部局域网运行的,能够使获得授权的用户通过网页浏览器,利用施工现场项目局域网或互联网控制设置在施工现场的监控摄像机,可调节摄像头垂直/水平的摄像角度和镜头焦距,能够全方位多角度察看异地施工现场的实际工作情况,达到视频监控的目的,满足现场和远程异地视频监控的要求。
3.4楼层呼叫系统
为了方便快捷地对施工电梯进行合理调度、提高运行效率,在施工电梯上安装楼层呼叫系统。
该系统由分布在每个楼层的楼层呼叫器和位于施工电梯轿厢内的接收显示器构成。
本工程中国尊塔楼核心筒地上有108个结构层,设置108个楼层呼叫器;楼层呼叫器采用直流12V开关电源供电,供电方式为总线方式,即从底层到顶层布置一根三芯电缆,其中两芯为电源总线、一根为信号总线。
每层的楼层呼叫器的三根线对应地与总线电缆连接。
呼叫器与接收显示器无信号线连接,其通讯采用无线方式。
楼层呼叫器呼叫,发出无线信号。
位于施工电梯轿厢内的接收装置接收无线信号,放大处理后连接到楼层呼叫显示器上。
当某一层有呼叫时,楼层呼叫显示器上对应的指示灯点亮,并有声音提示,司机根据指示灯及声音提示可以知道哪一层有呼叫,以便进行应答。
4、精细化管理
基于总工期目标,项目部设置计划部,以计划管控为龙头,分解各阶段工作任务,打造“PDCAE”计划管理及监控闭环,定任务、定责任人、定时间,形成以结果为导向的绩效考核和激励机制。
任务:
运用工作分解结构WBS的基本方法,管理项目每一项工作的目标、过程和成果,定目标、定责任人、定时间。
时间:
以项目总进度计划为纲领,建立“年度进度计划——季度进度计划——月度进度计划——周进度计划——日进度计划——时间段进度计划通报的监控体系”。
成本:
以总承包合同为纲领,精细梳理专业之间的界面,合理做好商务策划,确保成本控制目标的实现。
通过进度计划精细到小时,从而衍生出各类物资、垂直运输使用等计划。
为确保各专业均能有效的推进和完成各项工作计划,项目加强流程管理,在充分收集、分析体系运行信息及建筑产品信息的基础上,对各专业全过程的执行进行动态管控,形成针对性的预防及纠偏措施,同时项目部预先设定相应的进度计划关机考核指标,实施量化推进。
5、企业文化、团队激励保障
5.1、营造良好的工作氛围
针对项目,围绕中心工作,项目召开履约动员会,并组织一些列的活动,如劳动竞技,生活慰问等,拓展了员工的幸福空间,营造了和谐的工作、生活氛围。
5.2、以成果为导向,奖金激励
中国尊业主方设置1.5亿元节点激励奖金,每次达到过程节点,将会颁发奖金,项目团队主干人员分摊部分奖金。
每月、每季度、每年度都有绩效考核,根据工作成果,获得绩效奖金。
6、资源协调保障
6.1、主要专业分包单位的协调
工程体量大,钢结构用钢量达14万吨,幕墙达18万块,机电、装修量大,一家专业分包的产能满不足了进度要求,需要多家专业分包共同承建。
6.2、场地内公共资源的协调
(1)平面及场地协调管理
①临建平面布置协调
在施工作业区内,专业分包人和独立承包人进场施工前,应向我单位提供其施工及构件所需场地的面积、部位等要求,以便于我单位合理安排施工作业区场地。
对于作业区内临建设施,我单位统一规划,统一布置,对作业区现场容貌进行管理,不得私自乱搭临建。
我单位负责施工作业区文明施工、安全生产管理,并自觉接受监理工程师的监督,确保达到“北京市绿色安全文明施工工地”目标。
②各施工阶段平面协调管理
施工总平面的规划和管理是工程现场管理中的一个重要组成部分,我单位将根据施工进度和场地实际状况,在施工进展中,按照招标文件合理分别规划各阶段施工总平面图,以保证现场秩序井然。
(2)临水、临电协调管理
①临时用水协调管理
我单位按发包人提供的可用水量和施工组织总设计、总平面布置要求,在现场布置施工用水总管线(平面、立面)和消防用水总管线,并报监理工程师和发包人批准。
施工用水和消防用水分开布置;主管道要有明显的保护标志,以防意外损坏;
②临时用电协调管理
我单位负责施工用电管理,在建筑物内各楼层及必要的位置设置分配电箱,我单位对地上及地下每个楼层提供二级配电箱,以提供分包人和独立承包人施工用电接驳,分包人和独立承包人负责用电管理配合工作;不得随意乱拉乱接;
6.3、场地内大型设备及垂直运输设备的协调管理
我单位向专业分包人和独立承包人提供电梯、塔吊等垂直运输装置和机械,包括机械的操作人员,但进出垂直运输工具的装卸工作由分包人和独立承包人自行负责。
同时根据专业分包人和独立承包人的工程量,我单位制定塔吊、施工电梯的月、周、日使用计划。
专业分包人和独立分包人应在当日提交次日的垂直运输使用计划,由总承包工程协调部统一协调、平衡垂直运输机械。
6.4、主要技术资源的协调管理
(1)BIM技术应用
业主需要有大成本观念,BIM技术的费用在2‰~3‰,通过业主牵头,主抓设计单位,由设计单位建立与图纸相对应的BIM模型,各专业单位核对并完善BIM模型,总承包单位进行专业协调,充分发挥BIM应用点:
BIM模型审核、深化设计、模型综合协调及碰撞检查、工程进度模拟、施工方案辅助及工艺模拟、辅助工程量统计、协同平台管理、模型维护、竣工信息管理、现场及施工过程管理。
(2)跃层电梯应用
由业主牵头,与电梯单位沟通,提前介入使用正式消防电梯,借用消防电梯位置安装跃层电梯,竖向分区逐步安装,缓解人员、材料等垂直运输压力。
(3)临永结合消防系统
由业主牵头,与消防单位沟通,提前介入正式消火栓系统及消防传输泵房的施工,利用正式消火栓系统的分区管网及消防传输泵房,每区段消防传输泵房负责上区消火栓管网的临时高压供水,各阶段转换后为上一区段传输泵房的转输水箱供水和以下区段消火栓系统分区管网的常高压供水,交替进行直至完成最终的转化。
六、现场实景照片
1、BIM技术现场成果
2、钢柱操作平台
3、电梯进出管理
4、高层防护
5、卸料平台
6、防混凝土坠落措施
7、智能钢平台