大厦项目超高层智能建造技术应用

超高层智能建造技术应用讲解项目背景01智能建造技术应用0203总结第一部分项目背景工程概况项目建设目标智能建造技术应用目标现场施工进度工程名称项目地址建设单位施工单位设计单位监理单位工程规模建筑层数结构体系建筑功能工程造价1、项目概况序号项详细特征1材质Q355、Q390GJC2板厚32mm、35mm40mm、70mm3楼承板TDB3-90、TDB6-90、TDB6-120

、TDB6-170

，预计面积10,0000㎡4预计吨位2,0000t5劲性柱层数B6~70层6伸臂/环带桁架层数环带桁架L8、L19、L40、L52伸臂桁架L63层序号项详细特征1层数70层/7层2建筑高度388m3地下功能分区B6F：人防B5~B1MF：车库4地上功能分区1F：大堂2~39F：办公42~45F：会所46~70F：公寓5层高4.5m、5.1（避难层）6标准层面积1500㎡-2674㎡伸臂桁架环带桁架环带桁架1、项目概况本项目塔冠为汽车尾翼造型，位于70层以上。钢结构分为核心筒内包络的三层桁架结构+外框斜柱组成的分叉结构。其中斜柱在+352.6m处由“V”形截面变为2根斜柱。分叉斜柱示意主要构件截面□300×300×25×25□300×500×25×25□600×400×25×25□400×400×25×25□800×500×25×25□600×400×30×30□600×600×35×351、项目概况序号项详细特征1混凝土等级墙体C60~C50，筒内水平楼板C35~C30。2截面变化L40由9宫格变为5宫格，L48~L52南北侧外墙内收，内收幅度2.85m。3核心筒标准层面积350㎡-630㎡。B6~首层2~40层41-42层48-70层48-52层斜墙1、项目概况2、项目建设目标序号分项目标指标1项目总体定位（1）打响中建三局的品牌，继续保持中建三局在超高层施工领域的优势；（2）培养不少于2套超高层建造专业管理团队；（3）继续引领超高层建造优势，打造超高层建造的标杆。2工期管理目标合同工期：开工日期2019年2月20日，竣工日期2022年2月18日，合同工期1095天。3质量管理目标（1）确保广东省建设工程优质奖；（2）举办不少于1次市级以上质量观摩会。4安全/环境管理目标（1）确保广东省市安全文明施工示范工地及举办一次市安全文明施工现场观摩会；（2）杜绝居民投诉，被政府部门、业主通报批评，处罚的情况。5党群目标（1）争创省级青年文明号，局级廉洁文化示范点。（2）全面落实项目党支部从严治党主体责任及纪检监督责任。3、现场施工进度塔楼进度：★核心筒剪力墙施工至70层（核心筒封顶）★外框钢结构安装至70层★外框楼承板铺设至70层地下室进度：★机电管线B2-B4已完成，并提前移交业主700个停车位。★地下室砌体抹灰B1-B6已完成★B2-B5层地坪、正式风机照明等已经完成室外工程进度：★化粪池排污管接驳施工完成★地下室顶板防水施工完成★化粪池回填施工完成★正式水电接驳口申请开通★地下室顶板后浇带施工完成4、智能建造技术应用目标完成省部级科技进步奖一项；完成论文及工法一篇申报专利2项实现循环电梯“无人化操作，人货分离”安全高效运行；实现顶模系统智能监测及数据远程处理；核心筒剪力墙施工减少人员投入30%，提高功效30%；实现塔吊可视化系统数据远程处理；实现现场视频监控、实名制管理数据统计汇总；实现用水用电的智能监测，达到绿色施工要求；5、智慧工地大数据中心通过数字化集成平台的搭建，将超高层施工关键数据以及各监测数据进行收集，实现现场所有数据的集成化，可视化，智能化；实现相关数据上到“云”，下到手机终端，促进管理人员及时有效决策。第二部分智能建造技术应用分项单重总重附墙支点12x0.7tx1084t支撑立柱12tx12144t贝雷架平台160t160t挂架230t230t模板150150t附属系统5050t总重818t支撑系统：可周转预埋件+轻量化点式钩爪+12套支撑立柱液压系统：分级顶升油缸+PLC（同步控制系统）钢平台：标准化贝雷片+双层平台板+可拆卸栏杆+钢格栅摸板及挂架：集成吊挂钢模+集成钢制挂架+集成托盘监测系统：支点应力应变+顶模水平度+风速+自动监控轻量化顶模集成平台简介轻量化顶模集成平台特点附墙支点通用小型化设计轨架一体式支撑设多级防坠构件材料通用标准化设计分级顶升方案优化液压系统模板及吊挂平台集成化设计轻量化顶模集成集成平台概况顶模平面布置：2台外挂M600F、M440F型塔机，1台内爬M600D型塔机；核心筒内部安装一台SC200/200型高速双笼电梯直达顶模平台；顶模平台布置2台HGY21布料机，实现全覆盖混凝土浇筑。轻量化顶模集成集成平台概况顶模外立面布置顶模系统跨越6个结构层高，实现钢结构吊装焊接、钢筋绑扎、钢模安拆、混凝土养护及修补同时作业；外立面挂架高度19m，内外筒均布置7层挂架，每层高度2.2m。中间258#筒采用点式拉杆+集成托盘结构；轻量化顶模集成集成平台支点布置

支点布置本项目顶模支点布置在核心筒内部共14个支点（2个备用支点50层启用），1-41层共12个支点受力，42层以上8个支点受力。

1-41层支点布置（12个支点受力）42-52层支点布置（8个支点受力）53-70层支点布置（8个支点受力）轻量化顶模集成平台安装策划塔楼外区域施工至B2层时，开始拆除第三道环撑，将工人集中至核心筒剪力墙施工，核心筒剪力墙浇筑至B2层，钢筋绑扎至B1层后，开始插入顶模安装。将核心筒的工人安排至塔楼外区塔楼外流水施工，避免了因顶模安装导致的工人窝工索赔，节约摸板等措施材料投入及工期。层数顶升次数顶升日期每层/天数B1~B1M层42019/11/1316B1M~1F层32019/11/29151F层~2层第1段32019/12/1471F层~2层第2段32019/12/2181F层~2层第3段32019/12/2971F层~2层第4段22020/1/572层12020/1/1273层12020/3/1174层12020/3/1875层12020/3/2566层12020/3/3157层12020/4/568层12020/4/1159层12020/4/16510层12020/4/21711层12020/4/28412层12020/5/2413层12020/5/6414层12020/5/10515层12020/5/15516层12020/5/20417层12020/5/24418层12020/5/284…………实现了4天一层的顶升速度95%构件采用栓接，减少现场焊接量，40人25天完成顶模平台安装。制定了96小时（4天一个标准层）的施工流程。通过优化施工工序穿插：包含钢筋绑扎、模架顶升、模板安装、混凝土浇筑及其他辅助工序。对比常规项目，核心筒剪力墙施工减少人员投入30%，提高施工效率功效30%顶模九宫格变五宫格顶模48-52层斜墙内收适应性强：目前已成功克服了核心筒剪力墙频繁变化、42层九宫格变五宫格、48-52层斜墙、钢板剪切力墙及4道环带桁架的复杂变化，顺利完成顶升施工。地下室施工B2层顶模开始安装外框70层顶板提前施工后顶模开始拆除顶模应用于机房层施工武汉中心(438m)中国尊(528m)绿地中心(636m)中南中心(729m)建筑高度不断攀升，施工体量越来越巨大单塔多笼循环施工电梯研究背景1、智能高精度旋转换轨机构

机械结构上分为中心固定支撑部分和旋转导轨部分，中心固定支撑部分主要作用是起结构支撑以及为旋转导轨定位。在承受各向荷载的同时，旋转导轨可以沿着中心轴旋转。2、数字化智能群控调度系统设计地面主监控站：配备有控制中心、屏幕墙、操作台及报警器等，可以监控所有关键信息，远程控制大部分系统的运行，具备实时监控，故障报警的功能。3、滑触线分段供电技术集电器母线滑触线由于随行电缆的供电方式已不再适用于循环电梯，故采用无电缆方式，即滑触线形式替代电缆进行供电，解决超高层施工中现有施工电梯随着高度增加，带来的电缆折断及电压降的问题。

序号名称内容1额定工作电压690VAC2额定冲击耐受电压2500V，5s，100mA，不击穿、不闪络3额定频率50Hz/60Hz4母线槽额定电流165A5母线槽额定短时耐受电流4.5KA6过电压类别Ⅱ7材料组别Ⅲa8污染等级39电气间隙≥3mm爬电距离：≥6.3mm10外壳防护等级IP1011每相每米干线系统的平均欧姆电阻（R）7.54×10‐4Ω/m在额定频率下，干线系统的每相每米的平均电抗（X）：3.29×10‐4Ω/mBHFS-5-35型滑触线参数4、弹性竖向附着分级卸载技术弹簧箱竖向附着系统由可调支撑架和弹簧箱组成。其中可调支撑架分为可调上拉杆、水平主梁、下撑杆。5、全方位多重安全保障技术梯笼自身安全保证设计----自动测距及制动系统上激光测距仪下激光测距仪梯笼安装上下测距仪，实时测量上下障碍物距离，小于9米时，强制停车，不依赖主监控站。6、曲线导轨设计适应楼层的微曲线电梯，将导轨设计成适应结构外立面变化。城脉金融中心大厦项目：曲率半径约2.7km，最大倾角1.8°，水平倾斜2.5m理论最大弯曲值：曲率半径约1.6km，最大倾角4°

无人化货运系统电梯在本项目进行了优化改进，设计了自动门，梯笼内按键系统，针对深圳地区台风暴雨等恶劣天气对梯笼进行了保护，真正实现了无人化运货。自动关门自动开门按键系统

自动安防门系统

针对本项目单塔多笼施工电梯，进行相应的无人化运货系统配套升级。验证城脉旋转电梯监控控制系统方案的整体可行性、稳定性，实验系统验证安防门、平层门、视频人体识别、光栅人体识别、集成PLC控制系统、与电梯系统的联动通讯的运行可行性、稳定性、控制方式、系统运行流程合理性，主要测试内容：安防门、平层门功能测试、稳定性验证；视频监控系统识别率验证、稳定性验证；光栅识别在无气刀辅助情况下识别稳定性；集成PLC控制系统的功能性、稳定性验证；集成系统与第三方电梯系统的通讯方式、通讯报文确认与验证，稳定性测试；非正常状态（故障）下安全程序测试；两台电梯几乎同时到到达平层的处理方式。经过测试，自动安防门系统运行效果良好2021年4月20日完成自动安防门机械结构安装单塔多笼循环施工电梯应用效果

2020年12月1日，成功举办了深圳市科技观摩会，单塔多笼循环电梯的首次亮相，吸引了所有人的眼球！城脉金融中心大厦项目，电梯目前已安装至52层，250m。试验项目试验内容试验结果备注说明旋转节旋转换轨精确定位反复试验旋转节旋转定位的可靠性和定位精度安全无故障顺利完成梯笼自动平层系统反复试验梯笼的平层定位精度安全无故障顺利完成梯笼空载循环运行试验运行2000次安全无故障顺利完成

梯笼50%载荷循环运行试验运行500次安全无故障顺利完成

梯笼75%载荷循环运行试验运行500次安全无故障顺利完成

梯笼100%载荷循环运行试验运行500次安全无故障顺利完成

梯笼125%载荷循环运行试验运行300次安全无故障顺利完成超载运行，应加强润滑保养试验项目试验内容试验结果备注说明主监控调度站与梯笼的无线控制网络试验无线控制网络在不同环境下的可靠性和稳定性暂未发生无线网络掉线导致安全故障的发生

极端天气（环境）试验验证酷暑、大风，电磁干扰条件下升降平台的可靠性暂未发生故障滑触线供电系统试验滑触线的可靠性暂未发生故障梯笼测距仪试验反复试验升降平台测距仪的可靠性暂未发生故障在核心筒首层与二层之间安装磁力逃生装置，为后续装置的推广应用积累经验数据,进一步完善和优化管路轨道、上人平台、底部出口等逃生系统,探索更舒适、轻巧、快捷、安全的解决方案,为产品的定型做好铺垫,为下一步磁力逃生装置的标准化、系列化,批量化生产奠定基础。首层23.25m安装效果磁力逃生装置

巨柱液压爬升防护屏施工技术本工程塔楼外框8根巨柱为劲性钢骨混凝土柱，最大截面尺寸3.2m*2.2m，整体先向外倾斜，后向内倾斜，最大倾角7°。采用独立液压爬升防护屏技术，可提供三层作业防护，适应本项目的斜爬需求，实现巨柱钢筋绑扎、铝摸板安拆、混凝土养护同时开始作业，提高巨柱结构施工工效。

液压自爬式卸料平台技术为核心筒水平楼板施工材料能向上周转使用，在核心筒北侧设置一个液压爬升卸料平台。卸料平台机位附着于核心筒连梁，液压油缸通过顶升爬升导轨里面的卸料平台主梁实现平台爬升。液压爬升卸料平台安全、简单、安拆方便、适用性强，承载能力显著高于传统卸料平台；可以实现自动爬升，在楼层之间的转换无需占用塔吊时间。

面板体系安装面板体系与支架组装钢筋绑扎后支模外墙成品效果展示地下室装配式整体移动单侧支模体系本项目地下室外墙与基坑侧壁间隙过小，无法使用传统双侧支模，为解决地下室外墙施工难题，地下室外墙采用装配式整体移动单侧支模体系。单侧支模工艺做到可拆卸周转、施工工艺简单、操作方便、便于检查和控制、并解决场地受限和外墙混凝土需要较大抵抗力的要求。

外挂塔吊采用可调式动臂塔吊支撑架技术。内爬塔吊采用可周转牛腿作为支撑受力体系，较传统方式，无需预埋及焊接钢牛腿，塔吊顶升完成后可直接使用，极大的确保了安全及节省了塔吊使用时间。可周转预埋件及可调式动臂塔吊支撑架安装技术为解决超高层垂直运输难题，项目投入3台动臂塔吊，其中两台外挂一台内爬，3#、6#塔吊采用外挂形式，型号为M600F、M440F，5#塔吊为内爬塔吊，型号为M600D。预制机房施工技术风管安装方式分析模型分段处理装配简图材料清单工厂加工预制现场拼装整体吊装针对机房安装工程构件繁多、施工周期长、施工质量难以一次满足设计要求，项目重点研究基于实物尺寸BIM模型的数字化分段技术，以及泵组的模块化技术，结合工厂化全自动预制，形成以加工图、装配图、总装图为指导的工厂化全预制生产系统。全生命周期BIM应用技术由业主牵头，推动实现项目建设全生命周期BIM技术应用，在设计、施工、运营各个阶段预计将参建单位建立专职BIM团队，涵盖土建、钢构、机电、幕墙、精装、景观等全专业，实现在场布、深化设计、碰撞检测、漫游、动画、图纸会审、工程计量等各个板块的综合运用。BIM运维系统可视化运维，通过使用先进的BIM技术，实现设施、资产及空间的可视化三维立体展现，从而使得设施管理解决方案更加完善，更加直观。资产与设备管理，通过运维平台将资产与设施管理的岗位设置结合，实现楼宇资产和设备的智能管理。楼宇自控，实现对设备智能化控制，实现对各类设施设备进行监控的精确管理，实现楼宇智能化管理。空间管理能力，通过精确分摊计算，提升空间利用率，减少空间使用费用和优化空间利用。能耗管理，能量采集监测，能耗指标量化管理，能耗费用综合评价。顶模集成平台智能监测系统对顶模的主要受力部位进行应力应变、风速、水平度、垂直度进行实时监测，分析预警输入爬升规划工况，自动计数，实时显示顶模顶升的标高、楼层关系、与塔吊电梯的错层关系实时显示顶模平台的堆载情况，及平台坐标变化。自动计时，统计顶模的每次顶升时间、钢筋绑扎及混凝土浇筑时间。顶模视频监测顶模平台水平度监测顶模立柱应变监测顶模液压系统监测顶模贝雷架监测顶模承力棒监测单塔多笼电梯数字化智能群控调度系统单塔多笼每部梯笼的运行状态实时显示，楼层位置及作业内容；智慧建造平台远程控制及数据显示。整个系统包含1个地面主监控调度站和若干个监控子站（每个梯笼安装一套）。地面主站将所有一切指令都从地面站发送出去；监控子站接收指令，转换成对梯笼的执行动作；无线网络则负责两者的通信；还有接收外部任务指令的智能楼层呼叫器。地面主监控站：配备有控制中心、屏幕墙、操作台及报警器等，可以监控所有关键信息，远程控制大部分系统的运行，具备实时监控，故障报警的功能。地面主监控站群控调度平台系统无线监测混凝土泵送泵压监测和预警技术将泵压监测装置与混凝土泵管做成一体，可以实现监测泵管内壁压力或者流速的变化的装置，将数据实时传送到智慧建造平台。搜集数据，分析数据，实现输入泵送高度，泵管的型号、及布置方式、车载泵出口压力，来建议调整混凝土的配合比参数。通过监测超高泵时泵压控制在17-22Mpa，混凝土上泵塌落度200-220最好。泵压监测实时数据泵压监测系统流程图喷淋联动通过对PM2.5监测，超标后联动控制。环境监测仪监测到某个点的粉尘浓度超标之后，自动启动该区域的喷淋系统进行降尘。同时分析混凝土的浇筑时间，设置喷淋开启时间、养护间歇时长、实现自动喷淋。喷淋联动固定时间定时自动控制动臂塔吊可视化吊次分析塔吊智能监控塔吊历史运行数据记录塔吊吊次吊重统计曲线图对动臂塔吊的吊钩进行可视化的监测，实现吊次、吊重的计数统计及主要构件的自动识别，如钢筋、钢结构、木方等；通过智慧建造平台数据分析，自动计算出塔吊的有效使用时间。针对违规吊吊装、超重，体积超高与建筑物会发生碰撞的自动报警。超高层沉降及变形自动观测沉降观测点针对超高层在施工过程中的竖向变形数据进行集成，包括沉降观测、核心筒剪力墙领先外框结构导致的剪力墙变形监测。利用