上海森茂国际大厦.docx

上海森茂国际大厦工程
一、工程概况
　　1、上海森茂国际大厦位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易区D1－1地块，是集购物、办公、餐饮、娱乐为一体的最新智能大厦。
建设单位：上海森茂国际房地产开发有限公司；设计单位：日本JT联合设计组。日本藤田·大林组企业共同体
总承包：中建二局三公司施工总包。
　　2、本工程总建筑面积113000m2，地下结构4层，地上结构46层，建筑最高高度203．2m，基坑一般深度－18．5m，电梯井基坑最深处标高－21．4m，地下结构主要为现浇钢筋混凝土结构，地上为内筒外框劲性钢筋混凝土结构（SRC结构），外墙采用PC挂板。标准层层高3．9m；地上裙房2层，层高分别为5．8m、5m。
　　3、本工程地上部分为SRC结构，即外围24根劲性钢筋混凝土柱、压型钢板上现浇130－160mm钢筋混凝土楼板、钢筋混凝土核芯筒，本工程核芯筒外墙施工采用导轨式爬架带镜面大模板，爬架架体高度13．8m (合三层半高）；电梯井采用筒模：一次爬升一楼层高度。楼板竖向支撑采用碗扣式脚手架，楼板采用早拆体系，模板采用钢木模两种模板。
　　4、本工程所采用的主要施工方法及大型机械设备：
　　（1）本工程地下结构采用半逆作法施工，地上部分采用立体交叉，综合施工法施工；
　　（2）大型施工机械有：H3／36B（300t.m）、K5/50C（400t.m)塔吊各一台及40米／分钟、80米／分钟施工外用电梯各一台。
　　5、工程进度：
　　 本工程95年9月25日开工（挖土），98年4月竣工。总的工期分成三个合同阶段完成：96年7月30日出正负零地面；97年5月主体完工；98年4月交付使用。地下结构已于96年5月25日完成，较合同工期提前66天；地上主体结构97年3月底封顶，较合同期提前2个月。
　　6、质量状况：
　　 本工程地下部分结构1996年6月7日经浦东新区质量监督站验收核定为优良；6月份上海市安监站检查被评为优良工地；96年10月10日验收地上1－15层主体结构核定优良，96年12月25日验收地上16－30层主体结构核定优良；97年6月5日验收地上31层以上及裙房主体结构核定优良，98年4月浦东新区质检站最终评定工程质量等级为优良，98年11月获建设部《全国建筑业新技术应用金牌示范工程》称号，99年5月中国建筑总公司优质工程金奖。
二、应用新技术情况
　　1、半逆作法施工技术
　　 上海森茂国际大厦地下4层，基坑深度－18．4m，基坑面积6300m2。目前上海地区深基坑的施工多采用地下连续墙加钢筋混凝土水平桁架支撑的方法，森茂大厦是上海地区第一个采用半逆作法施工的工程，这种施工方法的内涵主要是以建筑物的楼板来代替钢筋混凝土水平桁架支撑；逆做期间，楼板的重量用89根Φ609×14钢管桩支撑，分逆筑和顺筑两个阶段来完成结构的施工，逆筑主要包括：在基坑周围两个柱距范围内及中央栈桥部分的钢筋混凝土梁板为逆筑施工，利用结构梁板刚度抗软土地基地连墙外侧的主动地压力，而地下室底板及主楼部分墙、柱和部分板均由下向上顺筑施工。
　　采用此施工方法与目前上海地区通常做法比较，有以下几个优点：
　　（1）由于不存在支撑的爆破与清理，可以最大限度地缩短施工工期；
　　（2）充分利用已施工的建筑空间，节约施工场地；
　　（3）在工程工期要求紧，场地狭窄的情况下，采用此方法施工优越性尤为突出。
　　上海森茂国际大厦地下工程已于96年5月25日完工，工期比合同工期提前66天，创造的经济效益为67．34万元，并获得了广泛的社会效益。
　　2、立体交叉综合施工技术 本工程采用国内极少见的立体交叉，综合施工法，以钢筋混凝土核芯筒结构施工为龙头，每间隔3层依次插入钢结构、劲性钢筋混凝土结构、外墙PC挂板安装、玻璃幕墙、防火喷涂、设备安装、室内装修，内区段施工同步进行，呈现出一幅极具艺术的立体交叉施工场景。
　　立体交叉，综合施工法具有以下显著的特点：
　　（1）能够最大限度的缩短施工工期；
　　（2）要求施工计划周密，预见准确，可以大大提高施工单位的综合管理水平。
　　3、基础底板超大体积混凝土施工
　　 本工程地下室底板采用钢筋混凝土厚板结构，高层部底板厚2．85米，低层部底板厚1．85米，在高层部与低层部交界处设有一条1米宽后浇带，整个基础底板分两次浇灌，总计15000m3，全部采用商品泵送混凝土，最大一次浇筑方量为11000m3，混凝土配合比设计采用R60天强度，低水化热水泥，掺粉煤灰和外加剂及控制原材料质量等措施，采用分段定点、一个坡度、自然流淌、薄层浇筑、循序渐进、一次到顶的施工方法，共计使用混凝土泵车10台（备用2台），缺勤车80辆，通过合理的组织、精心施工，仅用30小时便顺利完成了森茂大厦基础底板施工任务，在整个大体积混凝土施工和养护期间，采用了智通巡回监测系统对基础大体积混凝土温度场作全过程温度监控，确保了底板的施工质量。
　　4、支撑楼板爆破技术
　 森茂大厦基坑内共设三道支撑楼板，第一道支撑楼板－4．55m，第二道支撑楼板－8．95m，第三道支撑楼板－12．20m，支撑楼板厚度350mm，为加快施工进度，地下部分采用半逆做法施工，其支撑楼板绝大部分是要作为地下室楼板结构本身用的，而结构上要求开口的车道等处楼板和施工中留下的栈桥和斜坡道部分需要解体，整个地下室支撑楼板需要解体的支撑楼板总的混凝土方量为：1592m3。
　　根据该工程的特殊情况，我们进行了多方位的调查，结合结构自身特点及外部调研结果，确定采用爆破方法解体。
　　在爆破过程中，我们通过了三次试验，成功地掌握了支撑楼板爆破新技术，既保证了周围楼板结构的安全，又顺利地解体了待拆除部分的楼板。
　　5、地下工程综合防水施工技术
本工程采用了多种防水施工技术，不仅成功地保证了地下工程防水质量，而且为施工积累了宝贵的经验。根据我公司上海地区长期以来的施工经验，大体积混凝土裂缝的主要原因在于：混凝土内部的水化热过大，内外温差过大而造成混凝土收缩形成结构开裂，施工中必须注意以下几个重要环节：
　　（1）经试验，确定合理的配合比；
　　（2）降低水化热，使用60d龄期；
　　（3）合理的养护措施；
　　（4）科学的温控措施；
　　（5）合理的组织和科学的管理；外墙采用止水钢板加遇水膨胀止水条进行止水，外墙所有穿墙杆构均加焊止水片；支撑钢管桩加三道遇水膨胀止水条；所有管材、型钢（包括钢筋支架及降水井管）必须加焊止水片；后浇带采用止水钢板加两道遇水膨胀止水条。
　　 通过采取新技术、新工艺、实施综合温控和泵送施工等工艺，使结构防水质量一次达到设计要求，整个地下结构无一处渗漏。该工程地下室经过上海市浦东新区质监站验收，被评为优良。
6、超高层泵送混凝土施工技术
　　 森茂大厦地上、地下总计混凝土方量7万多立方米，全部采用泵送商品混凝土施工，混凝土最高标号C50，泵送最大高度203．2m，混凝土坍落度180±30mm。泵车选用BSA2110HB，泵送高度250m以上。混凝土加入了EA－1外加剂以及II级粉煤灰等折掺技术，大大提高了混凝土的可泵性，并节约了2％的水泥，施工中为防止爆管采取了相应的加固措施，凡泵管接头处均采用尼龙袋包扎牢固，水平向泵管采用混凝土墩@2000mm加固，竖向泵管采用型钢与核芯筒墙体连接牢固，竖向泵管与水平向泵管长度比例为4：1－3：1。泵送高度满足施工要求，混凝土浇筑量已全部完成，施工质量稳定。
　　7、粗直径钢筋连接技术
　　 本工程钢筋种类为I、II级，钢筋连接量大，基础底板水平筋、逆筑部分竖向钢筋采用锥螺纹连接，地下顺筑部分及地上结构的竖向钢筋全部采用电渣压接焊连接，采用此两种筋连接技术，不仅加快了工期，而且还节约了大量的钢筋。此项技术进步96年取得经济效益为106．9849万元。
　　8、PC外挂板安装
　　 PC挂板，国内也叫外墙挂板，但又与通常的外墙挂板有所不同，它是一种新型的墙体建筑材料；PC挂板是以钢筋混凝土为衬板，磨光花岗岩为饰面板，在工厂制作成复合板，包括铝合金窗、玻璃装修等，再运到现场通过边接节点，挂到钢结构挑梁连接件上。上下两块板接缝处做两道密封防水，第一道在石板间，第二道在衬板间。森茂大厦外墙面装修全部采用PC挂板，共约1950块，每块重量一般的约5t，最重达7．5t。森茂大厦PC挂板的施工，吊装采用H3／36B（300t·m)、K5／50C（400t·m）两台塔吊作垂直运输，吊装时在PC挂板上预先绑好两根麻绳及两个小型手拉葫芦，其麻绳用于PC挂板就位时人工牵拉，手拉葫芦于PC挂板临时固定用；其优点在于：工厂化制作程度高，质量可靠，现场安装方便、文明，不用再搭设装修外架。
　　9、超高钢结构安装技术
　　 森茂大厦钢结构安装总数约为8600件，总重量约7151t，高强螺栓21．1万套，栓订25．7万个；标准层每节柱高为三层，高度为11．7m，单件最重5t多；吊装机械采用H3／36B（30t·m）、K5／50C（400t·m）两台塔吊；施工速度12天一节，安装质量得到了新日铁、监理公司和上海浦东新区质量监督站的一致好评，它填补了我局超高层钢结构安装的空白，对我局的长远发展起到了举足轻重的作用。
　　10、超高层建筑垂直度控制技术
　　 本工程结构高度为203．2m ，属超高层建筑，其垂直度控制采用内控法，即在钢筋混凝土核芯筒楼层每一层平面内留设4个测量孔（200×200mm)用全站仪进行倒点，从±0．000层返点至23层、从23层返到46层，利用距离及角度进行误差修正，对整栋大楼的垂直度进行控制；森茂大厦主体结构已封顶，结构高度203．2m，外墙四大角垂直度最大偏差值为5mm。
　　11、导轨式外爬架的应用与改进
　　 森茂大厦核芯筒采用外爬架及筒模，外爬架采用碗扣式脚手架作为架体，用导轨作为竖向爬升的轨道，提升动力为7．5t电动葫芦，电动控制系统设置在外架总控制室内。由一个20门（其中4门备用）电动控制柜控制；电动葫芦挂在提升横梁上，核芯筒外墙共有16个提升点整体提升，一次提升一个楼层，模板采用镜面模板厚度20mm，墙体模板加固为D＝20mm"H"型穿墙杆，爬升及脱模相当方便；电梯井采用筒模，利用自爬升原理一次爬升一个楼层，提升动力也是7．5t电动葫芦，角部采用活动铰链，模板可以伸缩自如，脱模相当方便，此项技术进步共取得经济效益：62．2993万元 森茂大厦支撑体系（楼板及压型钢板支撑体系）全部采用碗扣式脚手架及早拆体系，不仅节约了施工周围材料，而且大大加快了施工进度，此项技术进步共取得经济效益；6．6096万元。
　　12、k5/50c高塔在钢结构上附壁技术
　　 上海森茂国际大厦选用K5／50C（400t·m）和H3／36B（300t·m）两台高塔，两台塔吊均在钢结构上附壁，其附壁的距离之大，角度之小在我局施工历史上尚属首例。
　　 根据施工方案要求，K5／50C（400t·m）塔吊每6层一附壁（合高度3．9×6＝23．4米）因施工进度需要及该塔与H3／36B（300t·m）塔吊高度之间的相互关系，施工现场采用每三层一附壁。
　　 根据理论计算，K5／50C塔吊在钢结构上附壁，附壁框最大水平位移为30mm，其实际水平最大位移24mm，塔吊南北方向飘移值为75mm，为保证塔吊的安全，在塔吊最上一道附壁处增设两道临时附壁杆件，每附一壁一次，两根临时附壁杆件同时上移，由于这两道临时附壁杆件影响PC挂板的安装，待46层劲性钢筋混凝土柱、板浇筑完混凝土，其混凝土强度达到设计强度的70％以上，两根临时附壁杆件解除，经测试，塔吊位移值符合规范要求。
　　实践证明，森茂大厦K5／50C塔吊在钢结构上附壁时成功的。
三、经济效益与社会效益
　　上海森茂国际大厦采用了多项施工新技术，共完成施工产值1．373亿元，技术进步取得的经济效益为351．3722万元，技术进步收益率为2．56％，具体如下表：
序号 成果名称 项目名称 效益（万元） 节约钢材（万元） 节约木材（m3） 节约水泥（t）
1 科技进步 基础土方开挖 36．75 540 1912.5
2 科技进步 半逆施工法 67.34 154.65
3 科技进步 大底板深井堵措施 0.3456
4 科技进步 H3／36B，K5／50C 基础设计与施工 1.5662 3.78 10.71
5 科技进步 核芯筒导轨式外爬架 50.6105 1.88 10.14
6 科技进步 核芯筒电梯井自爬升筒横 11.6888 28.67
7 科技进步 碗扣式多功能脚手架 6.6096
8 科技进步 外围柱子提升架 8.232
9 技术措施 外围柱子模板 2.3587
10 技术措施 钢筋电渣焊、锥螺纹连接 106.985 661.033
11 技术措施 外周劲性柱拉杆 26.6834 79.0
　　在上海森茂大厦结构施工中，我们按照建设部《全部建筑业应用示范工程》的要求，精心组织、精心管理、精心施工，在质量、进度、文明施工和工程成本控制方面都取得了很好的效果，获得上海市标化文明工地称号。多次接待前来参观考察的施工单位和建设单位，提高了企业会信誉和知名度。公司及时总结"搞好现场，占领市场"的经验在全公司推广，增强企业市场竞争力，具有明显的社会效益。
四、体会与建议
　　通过上海森茂国际大厦的施工，建立和实施全国新技术应用示范工程很有必要，它可以提高企业在社会的知名度和竞争力，也促进企业加大科技投入，不断提高企业的整体技术水平和管理水平，使企业走上依靠科技进步促进产值和效益的增长，使企业的综合经济效益得到较大的提高，也使企业更多地依靠技术和质量的提高来占领建筑市场。
　　1、上海森茂国际大厦工程施工中使用了大量的新技术、新工艺、新材料，并在使用过程中得到了较好的经济效益和社会效益，今后我们将进一步加大力度，应用和推广新技术、新工艺、新材料。
　　2、项目法施工的成功与否，关键在于加强项目管理，在森茂大厦的施工中，首先在一个健全而又真抓实干的领导班子；其次，要求各部门之间必须密切配合，真正领会与贯彻项目经理部的旨意一切以工程安全、质量进度为中心。
　　3、工程施工必须做好策划工作，编制具有科学性、针对性、可操作性的施工组织设计、施工方案和正确的技术措施，充分发挥工程技术人员的积极性，深入现场，并让工程负责人及工长真正领会。
　　4、质量检查应采取跟班检查制度，实行过程控制，真正实行质量"三检"制。
　　5、在人才和技术人员的培养及培训上下功夫，干一个工程，出一批人才，锻炼出一批技术骨干，森茂大厦工程不仅锻炼出一批年轻的人才，还培养了20名符合日方标准要求的技术焊工，为今后承揽高层建筑钢结构施工培养了种子选手。