施工技术 |【大国重器】636米!武汉绿地中心施工超全解读,“中国第一高”再次彰显大国力量!

《大国重器》第二季

把镜头对准了

武汉长江主轴上的制高点

刷新武汉时空坐标的新名片

——武汉绿地中心

▼先看一段视频感受一下

▼武汉绿地中心建造过程

之前，上海中心大厦凭借632米的高度

一直占据中国高楼榜榜首，

而近几年，它的记录被刷新了。

预计今年年底竣工的武汉绿地中心，

耗资300亿，

设计高度达636米，

将以4米之差成为，

中国最高大楼、世界第二高楼！

最终建筑将有131层，

地上125层，地下6层。

建成后将成为一个集旅行观光、超五星级酒店，

高档商场、顶级写字楼

和公寓于一体的超高层城市综合体，

落成后就如同定海神针般沿江而立，

成为武汉新的天际线。

绿地中心的横切面为一个小三角，又有点像是一片三叶草。

设计团队主创、建筑界大师级的人物，阿德里安·史密斯将其解读为武汉三镇的地形特点，中间的“Y”字形是河道，三瓣正好朝向三个城镇个方向。

站在一面上，尽览长江美景，那是怎样的感觉，估计只有真正去过的人才能了解了吧。

别看大楼高，它的安全系数是绝对有保障的。上小下大的造型，处处圆滑的流线型设计，还有每层特意开设的“风槽”，都是为了消减风压。

武汉绿地中心风洞实验分析

如果你感受到轻微晃动，别害怕，这是大楼在释放风压，是安全的。大楼的外立面采用全玻璃幕墙，波光粼粼的，从远处看来是水晶橄榄本榄了。

随着塔楼高度增加，塔楼翼缘逐渐锥化收缩，直到与塔楼中轴线在顶部汇聚为一点，形成一个61米高的塔冠。而建筑表面另一角度的锥化收缩形成了35米高的穹顶。塔冠建筑外幕墙采用一个独特的三脚架结构体系支承。由于塔冠三脚架的桁架隐藏在不透明的幕墙内，因此支承结构的设计要尽量考虑节省材料并有利于施工。

这么高的大楼一共得用多少玻璃呢？答案是21411片，大约15万方。这样做可不光只是为了漂亮，它们还会“呼吸”。玻璃能充分吸收阳光，减少能耗，大楼内部还有智能风机系统，可以自动输送新鲜空气。

玻璃的清洁工作就交给“擦窗机器人”来完成，360°旋转式擦窗，让这颗“水晶橄榄”始终保持，blingbling的光泽。

此外，大楼还有“铁甲护体”，整个建筑被一条“钢腰带”稳稳锁住，是国内超高层建筑中，钢板最高、最厚的楼体。防震、防火、抗冲击，都是一流的。最令人期待的是酒店的顶层（120F），还将设置一个带有观景功能的高端私人俱乐部，在600米高空，360°全景视野观看星空放映，头顶是星座相连的穹顶。

在这样环境下谈生意、聊合作，接待贵宾，甚至被情侣包下来一场私人求婚，大概都会是非常难忘的体验。

武汉绿地中心项目基坑紧临长江，距离约250m，承压水头高，水位变化大，为了便于基坑施工，项目采用入岩地下连续墙隔水、多井点深井降水系统与水位实时监测反馈有序降水系统，形成了疏堵相结合的地下水有序控制系统。地连墙全长970m，入中风化岩层，作为基坑止水帷幕形成一个封闭体系，降水主要采用井点降水，在降水井施工前，先进行基坑的抽水联通试验，根据试验结果在基坑内外布设不同深度、结构类型的降水井、安全储备井、观测井共计130口。土方开挖前及时进行降水，确保地下水位低于开挖面1.0m，在结构施工时水位低于底板面，并在全过程中进行监测。具体有：

1）针对复杂环境条件下超大超深基坑，提出了一整套基于环境共生理念的基坑变形与安全控制和建造技术，确保了深基坑施工安全可靠，实现了绿色施工与周边环境的和谐共生；

2）研究了临江多元地层超深基坑高水头承压水对深基坑的影响，运用声呐渗流探测技术提升地下连续墙防水隔渗效果；

3）在施工过程中采用抓铣结合、泥浆指标动态控制的成槽技术，并采用“整体起吊、空中回直自动换绳、一次入槽”钢筋笼吊装方式，确保了地下连续墙施工质量及进度；

4）针对高承载力嵌岩灌注桩施工，研制了一种单桩抗压静载试验钢制桩帽，保证了试桩质量，缩短了桩基静载试验时间；

5）在混凝土浇筑过程中，采用基于无线传输技术的测温系统对底板大体积混凝土的温度进行实时监测，及时反馈，动态控制，确保了大体积混凝土施工进度和质量。

▲武汉绿地中心深基坑距离长江仅250米，最深处达31.6米，地下室共6层

▲地下连续墙施工现场

微凸支点智能控制顶升模架（以下简称“凸点顶模”）是中建三局技术中心牵头自主研发的第三代超高层施工顶升模架，具有承载力高、适应性强、智能综合控制三大特点，显著提高了超高层施工的机械化、智能化及绿色施工水平，使超高层尤其是近千米的超高层建筑施工的安全、功效大幅提升。

绿地项目顶模体系为自带塔机微凸支点顶升模架体系，主要由支撑与顶升系统、钢平台系统、模板系统、挂架及附属设施系统以及一台ZSL380动臂塔吊组成。凸点顶模不仅继承了“模块化顶模”承载力大、运行平稳、安全性好等诸多优势，而且还具有整体及局部可变的功能，更是在国内首次将塔机装上顶模平台并引入智能监测系统，提升了超高层核心筒结构施工的垂直运输能力的同时，也保证了平台运行的安全、稳定。

凸点顶模的优势

与传统超高层施工模架相比，凸点顶模为超高层建筑施工装备的集成及智能监控提供了重要媒介，实现了施工电梯直达平台，卸料平台、混凝土布料机、临建设施、物料堆场等与模架的融合。在此基础上，经过近两年的研究试验，在武汉绿地中心实现了顶模自带大型塔机，将超高层建筑施工的两种大型施工装备进行集成，实现了塔机与模架一体化的安装与爬升，显著提升了超高层建筑施工工效。

凸点顶模：构建塔机与模架一体化

目前，实现“塔机与模架一体化”有两种方式：

一种方式是塔机采用自立模式直接固定在“凸点顶模”桁架上，塔吊标准节与模架通过基座焊接连接。武汉绿地中心项目即将按照该方式把3台塔机（1台ZSL380塔机，2台ZSL60塔吊）固定在顶模上，目前已投入安装一台ZSL380塔吊。

另一种方式是塔机通过“抬轿子”的方式支承在其周围4个“凸点顶模”的支点上。塔机状态类似于内爬塔机，采用3道附着框传递塔机的荷载，其中第二道附着直接支承在“凸点顶模”的支承系统上，传递塔机承受的竖向荷载，当顶模顶升时带动塔机一同向上运行。北京中国尊项目已按该方式投入安装了两台M900D塔吊。

通过塔机与模架一体化安装与爬升，突出解决了塔吊爬升与模架顶升相互影响、爬升占用时间长、爬升措施投入大等制约超高层建筑施工的关键因素。以北京中国尊项目自带的两台M900D塔吊为例，相比常规塔吊安装方式，可减少塔吊自爬升28次，节省塔吊爬升影响的工期约56天，减少塔吊预埋件400t。

凸点顶模的成功应用

在武汉绿地中心项目,平台实现了在顶模平台上自带“一大两小”3台塔吊，实现了平台自带塔机爬升。武汉绿地中心的顶模平台偏向于轻质化设计，平台自重约1900t，支点顶升力达4000t。同时，平台采用先进的智能监测系统，实时监测模架运行状态、环境情况，确保平台安全、高效、精准运行。

智能顶升钢平台体系由钢框架、支撑与顶升、挂架、模板和附属设施五大系统组成，总用钢量约2300t，最重构件逾41t，解决了超高层塔楼核心筒施工中常见的墙体内收、吊装需求空间大、安全要求高等施工难题，实现了模板、操作架、材料、机具同步顶升。该模架支点布置灵活、承载力大、适应性强、封闭性好、施工速度快。该体系为世界房建施工领域最重、面积最大、承载力最高、世界首次与大型塔吊一体化结合的钢平台体系。

武汉绿地中心主塔楼，地上125层，建筑高度606米，幕墙完成高度为636米，幕墙面积14.8万平方米。主要幕墙形式为单元幕墙、构件式玻璃幕墙、全玻璃幕墙、雨棚、金属幕墙、金属吊顶等，其中单元幕墙13万平米，单元板块数量约2万个。

●BIM综合信息管理平台

为将BIM技术充分应用于现场管理、深化设计以及商务结算等各个方面，项目组建BIM专业团队，研发出一款土建、机电、钢结构、幕墙等多专业融合5D数字化协同信息管理平台(以下简称平台)，加强总承包管理的纵深影响。平台有机融合了BIM技术、施工综合出图以及信息共享应用功能，包含了BIM规划、BIM标准管理、计划管理等十大工作模块，以施工前的技术深化优化为主，采用数字化模拟施工办法，形成有指导性的三维模型并导出可执行施工图纸和书面施工流程（工艺配合流程及计划调度流程），切实指导施工、解决施工问题。

●基于BIM技术的巨型钢骨柱钢筋绑扎

项目运用BIM技术，对巨柱钢筋绑扎流程进行三维模拟深化，与设计单位沟通，取消或偏移部分主筋，同时，根据箍筋不同位置，分类型对箍筋进行优化。最后，编制出最优化的钢筋绑扎方法及流程，并利用模型对施工班组进行三维交底。

●基于BIM技术的复杂伸臂桁架层钢节点钢筋绑扎

项目主塔楼共有四道外伸臂桁架，每道伸臂桁架与核心筒共有12处相连，核心筒外伸钢节点构件多，体量大，钢筋工况复杂，不利于现场施工绑扎。为了确保伸臂桁架层顺利施工，项目技术部门利用BIM技术，对钢节点施工工况进行模拟，模拟钢筋排布及绑扎流程，以便于现场施工。

●基于BIM技术的巨柱混凝土浇筑

为了提高混凝土浇筑质量，项目利用BIM技术建立混凝土浇筑模型，采取部分主筋后绑扎形式，预留一定空间伸入软管进行混凝土浇筑，提高混凝土浇筑质量。

●利用BIM技术进行复杂施工模拟

项目利用BIM技术进行某些复杂部位或者工艺的施工模拟。例如二次结构施工流程模拟、双曲面螺旋汽车坡道施工模拟、大堂环梁埋件施工工艺模拟、异型钢劲性柱施工模拟、钢结构复杂施工建筑模拟等。

●利用BIM技术完成现场复杂器械工装加工及制作

由于武汉绿地中心项目施工现场复杂，需要加工制作的辅助机械工具多，为了便于加工人员快速理解所需要加工构配件的形式及尺寸，项目部利用三维模型制作加工图纸，再交由现场人员进行制作。项目部先后绘制“承力件拆除工装”、“串筒漏斗”、“料斗”、“铝模锁脚器”、“PVC套管堵头”“爬模附板支座转运车”、“测量仪器收纳箱”等模型及图纸。同时，利用BIM技术进行现场钢筋房布置优化，绘制钢筋地垄位置及形式。

●基于BIM技术的二维码的物资管理

物资二维码管理系统功能为直接读写数据库，从生产、运输、入库、出库及安装进行可追溯性管理；以及后期与BIM进行数据交互实现全数字化物业运维管理。

●风管预制化加工厂

为提高预制加工图的精度和制作预制加工的效率，加深风管预制工厂化的程度，项目引进五线制全自动风管生产线，全长24米，日均产量约2000平方米，能完成将捆卷板由平卷、校平、压筋、冲切缺口、精确位移联合咬口、折弯等系列工序，所有加工工序均有CNC控制系统，仅由4人监控操作，较传统手工艺提高工效15-20倍，材料使用率高达99%，质量也是较原始人工手艺生产有大幅提高，实现了各种规格风管加工的模块化、智能化、标准化，高效化。

●3D打印机

技术员通过Revit建模后，转换成STL文件，经过Mprint软件处理后将数据传递到3D打印机，利用激光扫描和材料熔化技术使塑料变成建筑模型。能有效的节省材料、提高材料利用率；提高构件精度和复杂程度，可直接生产异形构件；提高建筑行业自动化应用程序，缩短材料生产周期；能直接打印组装好的材料，降低组装成本。

●焊接机器人

该焊接机器人系一款便携式、全自动Mini型焊接机器人，其系统构成包括机器人本体、摆动机构、控制箱、示教器、导轨、焊接电源、送丝装置、送丝电缆、焊枪、电磁开闭器、控制转接器、防干扰变压器、连接线缆等，造价约40万元。焊接机器人采用全自动模式，能自动对工件进行检测，自动生成焊接条件，可往复连续焊接，焊缝外观成型达到高级焊工水平，适用于焊接条件要求苛刻、某些人工无法施焊的环境。

●GPS+北斗

项目以“开发BDS在建筑施工领域的应用”为出发点，勇于创新，开创了BDS+GPS相结合的全球导航卫星系统(GNSS)测量技术，以结合BDS、GPS的优点，并通过数据分析，使测量精度达到军用领域的毫米级。

●单塔多笼循环电梯

为解决超高层建筑施工中电梯导轨架利用率低下、垂直运力不足的问题，打破“一梯两笼”的常规，自主研发了“单塔多笼循环运行施工电梯”这一世界领先的技术，“循环电梯”的运行原理为单根导轨架上，多部梯笼从一侧的上行轨道向上爬升，到达特定位置后，于特殊的旋转换轨装置处转体180°，变换到另一侧的下行轨道，运行至底部后再转体180°变换到上行轨道，以此来实现单根导轨架上运行6~10部梯笼的目的，不仅可满足超高层建筑施工对垂直运力的要求，而且大大减少对幕墙施工平面的占用，将后期电梯拆除后再进行幕墙封闭造成对工期的影响降到最低。

最后，让我们再来欣赏一下施工过程中的武汉绿地中心吧~

美图镇楼！

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世界第三高楼

依伴长江

夜之璀璨初现

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夯地基

万丈高楼

需百米根基

地基夯，高楼才固

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浇筑大底板

360°全景视野

地面工作的第一步

重中之重

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第一根钢巨柱吊装

建造一座超高层大楼

无论从设备和技术上

都有非常严格的要求

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初出正负零

这是历史性的一刻

从此刻开始

世界第三高楼开始冲出地面

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长高近30米

放佛看到一棵厚积薄发的竹子

在土壤里扎实地延伸后

旺盛生长

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壮观的四台大塔吊

在灯光的映衬下

透着一种力量、坚固的美

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冲出地面100米

历经几百个日日夜夜

将身姿

不断触向天空的高度

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关于《施工技术》杂志

《施工技术》杂志创刊于1958年，是国内建设系统唯一的国家级专业科技期刊。本刊及时追踪报道建设领域的最新技术，以其实用性强、内容丰富的特色，深受工程技术人员的欢迎和好评，发行量在国内建设领域遥遥领先。