南宁华润中心东写字楼工程位于东盟商务区核心位置, 民族大道与中新路交会处西南角, 西邻已建成的万象城购物中心, 南邻幸福里二期, 北侧毗邻民族大道, 东侧毗邻中新路与三祺广场 (见图1) 。

南宁华润中心东写字楼是广西在建项目建筑高度最高的地标性建筑, 项目用地面积约7 154m², 总建筑面积约27.7万m², 建筑高度为403m, 地下3层、地上86层, 涉及商业、办公及酒店3种业态形式 (见图2) 。主体结构为南向收进的特殊体型, 整体造型极具雕塑感。塔楼采用带桁架加强层的框架-核心筒混合结构体系, 核心筒内采用钢筋混凝土楼盖, 核心筒外采用钢筋桁架楼承板组合楼盖。核心筒暗埋劲性钢柱, 钢柱主要类型为十字形、H形和王字形。外围框架由钢管混凝土柱和钢梁组成, 钢梁类型有H形和箱形2种。桁架层分布在43～44层, 主要为X形伸臂桁架与腰桁架。竖向结构混凝土强度等级主要为C60。

1) 该工程位于商务核心区, 施工场地狭小, 材料堆场及临时设施用地紧张。

2) 结构设计复杂, 核心筒收缩变化大, 核心筒南侧设计有斜墙, 钢结构节点复杂。

3) 塔楼底板厚度大, 裂缝控制难, 混凝土体量大, 浇筑时间长。

4) 混凝土超高泵送距离长, 泵送结束后管内残余混凝土多, 资源浪费严重。

5) 专业系统多, 垂直运输量大, 重型构件吊装要求高。

建立项目经理为绿色施工第一责任人的绿色施工组织机构, 负责绿色施工的组织实施及目标实现, 绿色施工组织架构如图3所示。

项目根据《建筑工程绿色施工评价标准》, 并结合工程实际, 筛选出适用于本工程的控制指标, 逐项制定管理目标。项目每月组织1次绿色施工管理目标考核, 考核按照目标分解和职责分工开展, 偏离管理目标较大的指标要求责任人提交原因分析报告和改进措施。

绿色施工管理评价由项目经理组织责任人参加, 针对以往月份的考核结果进行分析讲评, 对完成分解目标较好的责任人给予表扬并奖励;对完成分解目标较差者, 确属主观责任的给予批评和处罚。

塔楼核心筒剪力墙采用轻型智能化内顶外爬模架平台组织施工, 该模架系统主要由支撑与提升系统、控制及动力系统、钢平台系统、挂架系统、模板系统组成。核心筒周围和小筒采用爬模系统, 大筒采用顶模系统, 且各筒的顶升平台互相独立, 该顶模平台系统是以预埋爬升锥为受力点, 固定上、下构架支撑作为主塔顶升支撑平台, 采用低吨位油缸实现个体、组合、整体等灵活顶升方式的智能顶升平台系统, 主要创新之处如下。

1) 内筒顶模互相独立, 外侧爬模分块布置, 施工过程中模架拆改方便, 能很好地适应本工程核心筒收缩施工和斜墙施工, 对工期影响较小。

2) 该模架平台内筒顶模互相独立, 避免了跨墙平台连续梁受力构件, 核心筒外侧采用爬模系统, 爬模通过埋件独立附着于核心筒外墙, 避免了悬挂外侧吊架的悬挑梁受力构件, 平台设计杆件截面尺寸较小, 同时该模架平台采用格构柱支撑体系, 整套系统总重600～800t, 用钢量比传统整体顶升平台 (1 500～2 000t) 明显减小, 成本较低, 如图4所示。

本工程核心筒墙柱采用预制大钢模, 钢模板配置主要包括标准模板、非标准模板、可调节补缝模板及活动铰接角模, 钢模系统悬挂在桁架式钢平台系统下部及四周, 随模架系统提升而逐层施工, 大钢模安装、拆卸方便, 钢模采用型钢龙骨, 使得对拉螺杆能够灵活避开剪力墙内埋件和劲性柱, 以保证穿墙螺杆正常使用, 型钢大钢模周转使用次数高, 能够有效保证核心筒混凝土成型质量。

本工程地下结构施工阶段在核心筒中心安装1台S1200M64型平臂塔式起重机、塔楼南侧安装1台QTZ80型平臂塔式起重机;地上结构施工阶段在塔楼核心筒东侧、西侧、北侧各安装1台M600F, 760DX, HL45/28型外挂式动臂塔式起重机。地下施工阶段采用平臂塔式起重机能降低设备租赁费用, 可利用底板作为塔式起重机基础, 降低施工成本;地上施工阶段采用3台外挂式动臂塔式起重机, 塔式起重机通过焊接于墙体埋件的支撑架附着于核心筒外墙, 塔式起重机吊重范围能覆盖东侧和南侧钢结构堆场, 塔式起重机交叉作业相互影响较小, 施工过程中塔式起重机使用率高, M600F型和760DX型塔式起重机按照钢结构堆场重型构件吊装需求选型, HL45/28型塔式起重机按照钢筋吊运、塔式起重机支撑架倒运、东侧塔式起重机拆除和塔冠钢结构安装需求选型。外挂式塔式起重机支撑结构设计验算采用大型通用有限元软件ANSYS11.0中Mechanical-U结构分析模块完成, 单元类型为beam188梁单元和link8二力杆单元, 计算方法采用二阶弹性大变形算法, 如图5, 6所示。

本工程外挂式动臂塔式起重机采用非标准60m塔身, 塔式起重机爬升19次, 可通过夹持调整避免塔式起重机支撑架与顶模外挂架碰撞;若采用标准56m塔身, 则塔式起重机需爬升21次, 顶模外挂架下部与塔式起重机支撑架出现碰撞8处。采用60m独立高度动臂塔式起重机能够降低爬升次数、避免不必要碰撞、节约成本、提高施工效率, 如图7所示。

为回收利用泵管内混凝土、节约资源、减少污水和建筑垃圾对环境的污染, 本工程采用水-气联洗法清洗泵管管道, 即先以气洗的方式回收混凝土, 再以水洗的方式彻底清洗泵管。水-气联洗装置包括空气压缩机、软管、气洗接头、回收架泵管、安全网和清洗球。空气压缩机布置在混凝土浇筑层, 空气压缩机通过软管与气洗接头相连接, 气洗接头另一端与待洗泵管对接;回收架固定在首层泵送位置, 可将管内混凝土回收至罐车内;安全网设置于回收架泵管出口端, 防止清洗球飞溅伤人或污染他物。

本工程底板大体积混凝土浇筑采用2套溜管, 溜管采用无缝钢管, 钢管外径325mm, 壁厚8mm, 采用法兰连接, 支撑结构采用格构式钢架, 溜管倾斜坡角为14°、长55m, 每套溜管能满足2辆罐车同时倾倒混凝土。大体积混凝土溜管施工技术具有浇筑速度快、支撑搭拆简易、缩短工期、节能环保、占用场地小和可周转使用等优势, 实际施工情况统计表明, 溜管平均浇筑速度为163.5m³/h, 地泵平均浇筑速度为35.4m³/h, 相同场地条件下, 1套溜管的浇筑速度相当于地泵的4倍。

超厚底板大体积混凝土浇筑前, 为全面了解底板内部温度分布及变化规律, 评估混凝土配合比设计合理性, 采用有限元软件ANSYS对底板浇筑后的温度场进行模拟预测分析, 有限元模型选用solid70三维热单元, 热源施加采用指数式水泥水化放热经验公式进行仿真模拟 (见图8) , 计算结果满足GB50496—2009《大体积混凝土施工规范》要求。现场布置8个测温点, 共32个温度探头, 采用CW-A智能测温仪配套转换箱实时监测混凝土中心温度、表层温度和表层上方大气温度, 温度监测数据以无线方式传送到计算机, 可有效指导混凝土养护施工。

本工程施工电梯采用滑触线导电, 滑触线为带电的绝缘导轨, 沿导轨架全高度与其连接, 安装在吊笼上的导电头始终与带电导轨接触, 从而实现吊笼正常上下运行。滑触线的使用寿命较长、检修方便、导电截面大、压降较小, 适用于安装高度很高或使用时间相对较长的升降机, 有利于节约材料。

本工程塔楼与裙楼沉降后浇带采用钢管柱独立支撑。主体结构模板施工时, 在后浇带两侧主梁底模板下安装钢管作为支撑立柱, 钢管柱支撑位置的梁底模开洞, 次梁和板的位置采用普通钢管支撑架, 待混凝土达到100%强度后, 后浇带两侧的次梁和板的钢管支撑架拆除, 保留主梁底的钢管柱, 后浇带两侧荷载通过钢管柱传至基础。采用钢管柱独立支撑技术解决了后浇带两侧普通钢管支撑架提前拆除问题, 减少了周转材料的使用, 钢管柱可周转使用, 后期拆除简单, 现场文明施工便于控制。

本工程装配式施工技术包括钢结构装配式施工技术、幕墙装配式施工技术、轻质混凝土条板装配式施工技术和机电管线装配式施工技术。

1) 钢结构构件经深化设计后全部在加工厂预制加工成型, 现场安装采用焊接和螺栓连接方式, 钢筋桁架式楼承板施工无须搭设脚手架支撑体系, 可有效提高施工效率。

2) 本工程外围护结构采用玻璃幕墙系统, 单元体板块吊装至安装部位后, 板块上部通过铝码件与楼层内地台码及埋件连接, 板块底部插入闭水槽, 板块侧边插入相邻板块母立柱内, 构件连接固定操作简易。

3) 本工程隔墙采用轻质混凝土条板, 免抹灰, 施工速度快, 表面平整度高, 并且竖向孔洞提供机电管线走线无须开槽。

4) 机电管线标准件在工厂加工制作, 现场将标准件拼接后安装。

通过BIM技术进行深化设计、施工方案动态模拟、方案交底, 提高方案的可行性, 使复杂施工工艺和流程变得清晰易懂, 提高现场施工效率 (见图9) 。

塔楼外框楼板设置悬挑防护棚, 外框楼板浇筑前预埋短钢管, 并采用横向钢管将预埋钢管连接成整体。防护棚骨架采用ϕ48×3.2钢管焊接而成, 单块防护棚尺寸为6m×3m, 每块防护棚连接3条固定杆, 每根固定杆在楼层内与横向钢管扣件连接, 每块防护棚设置2个钢丝绳拉结点, 每个拉结点连接2根钢丝绳, 一根钢丝绳上端连接于上一层外框楼板, 另一根钢丝绳用于周转时吊装, 便于防护棚与塔式起重机钢丝绳连接和拆解。防护棚设置双层钢丝网, 钢丝网通过铁丝与防护棚骨架连接, 防护棚内侧1m范围采用镀锌铁皮封闭, 铁皮采用自攻螺钉固定于防护棚骨架, 悬挑防护棚安装时应外高内低, 水平夹角应控制在10°～15°。悬挑防护棚外边缘安装喷淋水管, 可以起到降尘效果。

结合超高层建筑施工工艺和工程特点, 本工程 在施工过程中应用轻型智能化内顶外爬模架平台、型钢大模板施工技术、超高层塔式起重机选型与布置技术、60m独立高度动臂塔式起重机设计与施工技术、混凝土超高泵送水-气联洗技术、大体积混凝土配合比优化技术、双溜管浇筑底板大体积混凝土施工技术等一系列绿色施工创新技术, 不仅加快工程施工进度, 提高施工质量, 而且符合“四节一环保”要求, 降低了成本。