摘要:香港是全球高度繁荣的国际大都会之一,继纽约、伦敦后的世界第三大金融中心,城市土地很小但魅力不凡,高层建筑密密麻麻,犹如建筑物大森林,有特点的建筑物比比皆是,高度一次一次刷新,国金二期就是其中一张特别漂亮的名片。本文主要介绍了国金二期的工程概况、主体结构,详细介绍了施工技术的运用与创新。
关键词:超高层;施工技术;逆作法
引 言
1990年代,港英政府宣布香港机场核心计划,计划包括兴建机场快线连接香港国际机场与中环,并在港岛中环对开的维多利亚港进行填海工程,以兴建地铁香港站。工程把部分原有设施,如卜公码头及统一码头拆卸,并兴建了多条新道路连接新建筑物。国际金融中心二期就在此地拔地而起。
1 工程概况
国际金融中心二期是香港作为世界级金融中心的著名地标,位于香港岛中环金融街8号,面向维多利亚港。国际金融中心二期,简称国金二期,楼高415.8米,是香港第一高楼(2010年前,目前第二)完工于2003年,一般说有地上88层,但事实上建筑结构(蓝图)有90层楼,地下6层,楼面面积18万5,805平方米,总楼面面积达43万6千平方米,耗用112000立方米混凝土、28000吨结构用钢铁、18000吨钢筋、11000块共重9000吨玻璃幕墙而建。建筑期间每日同时有2000名工人在地盘工作,平圴每三天建成一层楼。88层办公楼层共可容纳15000人,设有22层交易楼层。国际金融中心是世界少数采用双层电梯的大厦之一,国金二期共有电梯62部令大厦四通八达,乘电梯由地面至90楼的顶层只需2分钟,共有2,500级楼梯。
2建筑结构概况
香港国际金融中心二期外形设计概念是以一个向外地的朋友“招手”的手势,向海外朋友表示“欢迎您”的意思。国金二期整体表现出了很平静的美感,由地面向天空伸展,温柔地与天空相接。塔楼的屋顶犹如一个花冠,向人们展示着它的高度和直冲云霄的气势。国金二期玻璃幕墙表面的清晰度加强了该设计的垂直状态。塔楼的退台拐角使建筑的四个边犹如“枕头”一样。外立面上竖向肋片的颜色随着高度的升高越来越浅,这更在视觉上提升了建筑的高度。
FC2已经成为了香港的象征,并且主导和控制了天际线。政府规划部门的城市设计概念要求它在车站上方和周边,提供高档的办公、旅游和零售空间(在多层面上将穿过地段的主要步行通道结合进了通往新天星码头的公共步道),形成一个“城中之城”。
国金二期属于超高层建筑物,采用结构柱和悬臂梁结构组成的框架为国金二期的主体结构形式,并根据分析结果最终采用三个钢悬梁架,荷载由中心的结构墙和外沿的8根超大型结构柱支撑,底层结构墙厚1.25—1.5m,支柱底部尺寸为2.3×3.5m。结构柱采用钢筋混凝土组合结构,底层到中层部分采用C60混凝土、中到顶层采用C45。建筑平面布置只有中心结构和8根位于结构外沿的超大型结构柱,为建筑物的每一层营造出无柱空间的效果。建筑物四周每边布置两根结构柱,柱中心距离24m。沿塔楼高度设置三道刚性加强层。
3逆筑法施工
为配合紧迫的施工期,施工方采用两种不同的方法建造国金二期主楼和周边的地下室。圆形主楼基坑直径61.5m、深38m,采用1.5m厚的地下连续墙作为围护结构,免除基坑支护,主楼结构以顺筑法施工,周边的地下室则采用逆筑法施工,主要原因是周边地下室的一端与正在运营的地铁车站相邻,施工时要尽量减少对车站的影响。
3.1.逆筑法工艺
“逆筑法”的施工程序与传统的施工方法相反。该法的工艺原理是:先沿建筑物周围施工地下连续墙,在建筑物内部按柱网轴线施工少量中间支撑柱,然后进行地下首层的梁板楼面结构施工。完成后同时施工地下、地上结构。待地下室大底板完成后,再进行复合柱墙的施工,但在地下室浇筑钢筋混凝土底板之前,地面上的上部结构允许施工的层数要经计算确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2施工流程的特点
1)利用柱下桩及基坑周边地下连续墙作为“逆筑法”施工期间承受地上与地下结构荷载及其施工荷载的构件;利用地下室楼板作为基坑施工的支撑。其中柱桩的深度、柱径与地下墙的深度等数据需经过计算确定。2)“逆筑法”挖土在地下室首层楼板结构完成后,然后挖楼板底下的土,挖至下一层楼板标高后,浇筑该层楼板结构,然后再挖该层楼板下的土,再浇筑楼板,如此循环直至地下室的底板结构完成。3)地下室楼板施工一般采用土模,挖土至标高后做出混凝土垫层,在梁模的支点上用砂浆找平,直接将梁模搁置在砂浆找平层上,挖土、混凝土垫层、砂浆找平层必须严格按要求控制误差。4)“逆筑法”施工竖向承重体系采用地下墙及轴线桩,故地下墙与楼板梁的连接应事先按设计图纸要求,在施工地下墙与中柱桩时埋设各类节点钢板及连接钢筋。
4基础施工
国际金融中心二期建筑工程于2000年1月展开,由于工程规模庞大,工程师采用创新利用圆筒型地基 (cofferdam),令地基牢固地屹立于坚固的石层之上,这圆筒型地基直径 61.5 米、深38米,令上盖工程及六层地库与地铁站的工序得以同步进行。另外,地库采用由上而下的建筑方法,节省一年建筑时间,由这地库挖出的泥土约100万立方米。这圆筒型地基及由上而下建筑的地库,是全球最大的同类型项目。
设计为筏板基础,筏板基础由底板、梁等整体组成。建筑物荷载较大,地基承载力较弱,常采用砼底板筏板,承受建筑物荷载,形成筏基,其整体性好,能很好的抵抗地基不均匀沉降。筏型基础又叫筏板型基础,即满堂基础。是把柱下独立基础或者条形基础全部用联系梁联系起来,下面再整体浇注底板。筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,平板式筏基支持局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式。一般说来地基承载力不均匀或者地基软弱的时候用筏板型基础。而且筏板型基础埋深比较浅,甚至可以做不埋深式基础。
施工时发现基坑内小部分的岩层面过深,将基础方案修改为筏板/桩复合基——大部分的筏板直接坐在中风化岩层上,小部分的筏板由桩承托。1.5m厚的地下连续墙作为临时永久围护结构,同时承受竖向和横向荷载。
5刚悬臂梁架的施工
钢悬臂梁架,每个达到三层楼高,为配合紧迫的施工期,施工单位决定采用“逆序”手段建筑钢悬臂梁——让建造中心结构的滑升模板先越过钢悬臂梁的结构范围,然后才安装钢悬臂梁。该方法节省约5个月的施工期。
6材料的运输
现场施工开展前,考虑到环境保护,施工单位先沿岸边找一个合适的位置建设一个临时装卸点,利用海上运输方式运送物料及土方,避免运输车在狭窄的中环运输。另外,在现场设置新拌混凝土设施。
7结语
20世纪是超高层建筑起步及发展的黄金时期,我国的超高层建筑虽然起步晚于国外发达国家,但其发展速度快于国外。从见不到几座高层建筑,短短数十年里,到城市里见不到多少小平房。此外,超高层建筑由单一的钢筋混凝土结构向钢筋混凝土、钢结构以及钢-混凝土组合结构的多元化方向发展,从最初的框架结构向框架、框-剪、剪力墙、框-筒、筒体等结构形式演变,并且不断向“高度更高、规模更大、地下室更深、结构更复杂、功能更齐全”方向迈进。
国金二期的施工期仅三年半,2003年下半年投入使用。国金二期已成为香港的新地标、新象征性建筑物,在香港中环心脏地区又出现一个新的金融财经基地。同时,国金二期的设计分析经验无疑将成为工程界提供宝贵参考资料。
参考文献
[1] 詹天佑土木工程大奖第5届获奖专栏.
[2] 孙凌波.国际金融中心二期[J],2007.
[3] 陈颖辉,黄 明.浅谈高层建筑的发展[J]. 昆明大学学报(综合版) 2005,(1): 48~ 51.
论文作者:罗宜强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/2
标签:结构论文; 二期论文; 楼板论文; 香港论文; 地下室论文; 建筑物论文; 悬臂梁论文; 《基层建设》2019年第9期论文;