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鲁班奖赏析:看世界级“调度总指挥”工程如何攻坚克难?

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鲁班奖赏析:看世界级“调度总指挥”工程如何攻坚克难?

鲁班奖赏析:看世界级“调度总指挥”工程如何攻坚克难?

昆明三峡大厦项目是世界第二、第三大白鹤滩、乌东德,两座巨型梯级水电站的“调度总指挥”,是我国面向东南亚水电站,指挥调度的“大本营”,是中国建筑与三峡集团的首次牵手,它先后斩获了中国钢结构金奖、广厦奖、2020-2021年度第一批中国建设工程鲁班奖。

       昆明三峡大厦项目位于云南省昆明市盘龙区,总建筑面积约10万平米,建筑总高度124.8米。

大厦规划建设有西南水电调控中心、新能源项目调控中心、东南亚水电项目调控中心和国内基地、云南区域办公基地及生活基地等五大功能,是三峡集团继北京、成都、宜昌后又一调控中心。以云南昆明为核心,昆明三峡大厦将成为辐射我国西南区域、东南亚国家跨国区域水电及新能源项目的调度调控中心。

双流水作业 破解“5环”怪圈

项目主体结构涵盖核心筒、土建结构、钢结构等复杂施工项,工期只有半年。施工过程中,高、低塔吊,核心筒,钢结构,楼层板“五兄弟”极易因“争个高下”而“大打出手”。

这5个要素环环相扣,如何保证同时、同步向上匀速推进成为摆在大家面前的首要难题,因为任何一个工序超前或滞后,现场都将会陷入无法挽救的混乱。

 项目部打破常规。宏观上,在对角线高低塔吊配合下,核心筒先行,钢结构紧随,楼层见缝插“板”,芝麻开花般逐渐形成节节向上之势。

在施工细节上,项目创新提出双流水施工作业法,即在垂直和水平两个方向,同时展开流水施工作业。

垂直方向上采用11层固定标准节划分,两台塔吊每次分别附臂顶升到正好能容下一个标准流水节施工的固定高度。然后跟排好队一样,爬架向上滑移,核心筒、钢结构、筒外结构同步进入上一层施工,这样就像规范出一个“一家人”互不影响的安全空间,再允许各自有秩序的进行自由活动。

水平方向上采用螺旋式避让立体交叉作业法。所有工人就像在旋转楼梯上进行作业,上百个工序,在不同区域内同时施工,互不影响,精确协调地同步螺旋向上,如同三维空间里运转的精密机器。

“BIM+DBC” 玩转顶级机电

作为装积容量达“两个三峡”的调度中心,三峡大厦项目不仅是西南生产调度、档案管理和信息化管理的枢纽,更是面向整个东南亚电力指挥调度的大本营。

为此,要保证国家生产生活与信息领域的绝对安全,三峡大厦机电系统,以只在少数影响国家安全领域运用、国内最高A级数据处理中心为标准,按照5年国内领先,10年不落后要求来建设。

该机电系统除了常规系统,还有专为生产调度服务的工艺强弱电系统、精密空调系统、恒温恒湿系统、UPS备用电池电源系统,双路由双物理隔离等顶级特殊系统。

如此多的主、子系统在保证绝对安全的情况下只能排布在不足45厘米高的空间,管线纵向排布最多高达8层,每层管线排布误差间距只有1厘米,其难度在业内罕见。

“误差6厘米。”项目总工马华普站在样板间说。原因必须要找出来!经复盘,最终发现是BIM的初始模型与实体结构存在一定的偏差,施工过程中工人的技术也存在一定的偏差,两种偏差交叠一起造成了这种两难局面。

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项目“大换血”解决这一难题:一是从成都、北京更换更高水平的施工队,二是把初始模型全部推翻,重新设计BIM模型,并结合实际情况,推出了“BIM+DBC”循环管控法破解,即:BIM模型交底+D(Design--深化设计)+B(Build--施工建造)+C(Check--对比检查误差)。

这个过程就像老师设计出题、学生答题、老师检查批改作业,再根据错误点重新设计题型,如此循环,全方位、全过程、多维度破解顶级机电系统安装难题。区别于传统BIM机电应用只达干线(BIM模型精度为300)的做法,项目通过“BIM+DBC”的循环管控模式,从干线精确到每条支线线路最末端,BIM模型精度达400(接近竣工模型),“玩”转了这套顶级机电系统。

虚实结合 铸抗震“钢”铁侠  

三峡大厦项目位于地震带上,特殊的地理位置和重大的社会意义对抗震性能设计提出8级的最高要求。

由于钢结构具有柔韧性好,抗震变形力强等特点,三峡大厦主体结构设计为钢结构+砼结构,累计约450根钢柱、2900根钢梁、6500吨用钢量才能撑起主体结构框架。如此多的钢梁、钢柱,穿筋连接技术难度足以想见。

其中在一层大堂4个角,各有一根3.2米高的大截面梁和钢柱斜向交叉穿过,梁里48根不同直径的钢筋需穿过钢柱,而难就难在设计要求48根钢筋必须同时斜向一次性穿过连接才行,此外还要保证主筋间距3厘米的规范标准,而且所有主筋、箍筋和翼缘板不能被切割破坏。

48根钢筋如何排布、开孔,才能准确穿过钢柱?成为最大难点。

为此,项目部组织设计院等四家单位召开3次专题会,共同寻找解决思路,最后决定运用TEKLA钢结构深化设计软件、CAD二维画图软件进行深化排布,BIM三维模型软件模拟施工来化解。

经过数十次模拟实验,发现48根钢筋只能从钢柱外围1.76平米范围内穿过,才能满足所有条件,虽然毫无规律可言,但达到了主筋间距3厘米规范标准。同时,项目部制作了1:1等比例BIM模型的实体样板,让工人更加直观了解钢筋安装位置。

加工时,驻场专业人员对钢板切割尺寸、加工精度等进行全过程监控,顺利完成钢柱精确开孔定位任务。虚拟建模结合实体样板,虚实相生,形象直观,帮助项目解决了钢结构一系列难题,项目也荣获了“中国钢结构金奖”。

此外,项目还凭借设备运营设施、施工质量、产业技术、物业服务、园林环境等多方面的优点,获评房地产行业顶尖荣誉——广厦奖。

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