本報記者 王海霞
深圳蛇口太子灣,一座374米的摩天大樓正拔地而起。招商局太子灣大廈,這座以“燈塔”為靈感的超高層建筑,不僅是未來的招商局總部,更承載著建筑業(yè)向智慧、綠色、無廢轉(zhuǎn)型的標桿意義。

中建二局華南公司從設(shè)計到施工的全周期無廢建造,打造了一座真正“會呼吸”的地標建筑。記者走進施工現(xiàn)場,揭秘地標建筑在健康監(jiān)測、智慧建造、綠色施工、綜合利用等方面的新突破。
科技賦能超高層精準施工
提到深圳,繞不開“科技”一詞。太子灣大廈項目響應(yīng)大灣區(qū)建設(shè)發(fā)展規(guī)劃,力求高度之外的智慧科技新突破,將在年底實現(xiàn)臨海矗立。
“項目應(yīng)用了建筑業(yè)十大新技術(shù)中的9大項、30小項,還使用了雙曲面幕墻BIM預(yù)拼裝、鋼結(jié)構(gòu)鑄鋼節(jié)點3D掃描定位等技術(shù)。”項目技術(shù)總工侯景強介紹,太子灣大廈項目的外框鋼結(jié)構(gòu)包含大量斜柱與圓管鋼梁相貫焊接節(jié)點,按傳統(tǒng)施工誤差可能會達到厘米級,項目采用BIM建模+3D掃描技術(shù),通過提前模擬拼裝,將誤差控制在2毫米以內(nèi),并在塔冠部分優(yōu)化了36個復(fù)雜節(jié)點,減少返工鋼材150噸。同時,項目借BIM技術(shù)模擬施工全過程,檢測出核心筒與幕墻龍骨部分仍有12處深化設(shè)計節(jié)點,及時優(yōu)化后減少拆改垃圾達50噸。
超高層施工最大的挑戰(zhàn)之一是垂直運輸,項目高峰期單日運輸量超300噸材料,傳統(tǒng)管理易導(dǎo)致電梯擁堵。為此,項目引入智能調(diào)度系統(tǒng),使運輸效率提升40%,減少設(shè)備空載能耗15%。“通過智慧工地平臺,我們實現(xiàn)了垂直運輸?shù)碾娞葜悄苷{(diào)度,從源頭降低了因等待產(chǎn)生的能耗。”侯景強說。
項目創(chuàng)新地將無人值守系統(tǒng)和鷹眼巡查深度融合,猶如為工地裝上“慧眼”和“大腦”,可以24小時精準識別安全帽佩戴、火災(zāi)隱患等12類風(fēng)險場景,將傳統(tǒng)被動式安全管理轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苤鲃臃烙?,使事故預(yù)警效率實現(xiàn)大幅提升。
傳統(tǒng)建筑監(jiān)測往往存在建造與運維兩階段脫節(jié)的問題——施工階段只關(guān)注臨時結(jié)構(gòu)安全,運維階段才開始監(jiān)測永久結(jié)構(gòu)。但對于太子灣大廈這種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安全要求高的超高層建筑,“分段式”監(jiān)測模式或?qū)е玛P(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺失。為此,項目從施工伊始就對大筏板、核心筒等關(guān)鍵永久結(jié)構(gòu)進行智能監(jiān)測。“通過布設(shè)高精度傳感器網(wǎng)絡(luò),不僅實時掌握施工安全狀態(tài),更持續(xù)追蹤永久結(jié)構(gòu)從建造到使用的完整‘健康檔案’,為超高層項目的高質(zhì)量建設(shè)保駕護航。”侯景強說。
全周期減廢的綠色方案
太子灣大廈項目是生態(tài)環(huán)境部固體廢物與化學(xué)品管理中心和中國建筑股份有限公司技術(shù)中心第二批“無廢工地”建設(shè)試點最優(yōu)秀項目之一,作為國家綠色建筑三星級標桿工程,通過全生命周期技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)了建筑垃圾源頭減量、材料高效利用的“無廢建造”,為行業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了可復(fù)制的樣板。
“超高層建筑的鋼材成本占比高達20%—30%,每節(jié)約1噸鋼材,就能減少約1.8噸二氧化碳排放。”侯景強介紹,太子灣大廈項目通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化,大幅降低了鋼材消耗。其中,項目創(chuàng)新應(yīng)用國內(nèi)首創(chuàng)的“分離式型鋼SRC巨柱”技術(shù),將傳統(tǒng)巨型鋼柱拆分為獨立單元,不僅節(jié)省鋼材369噸,還降低了運輸和施工難度,經(jīng)同濟大學(xué)專家團隊驗證,優(yōu)化后的大廈抗震性能優(yōu)異,為超高層建筑提供了更高效的解決方案。
隨著超高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變,爬模結(jié)構(gòu)也朝著工作高度越來越高、傾斜角度越來越靈活的方向發(fā)展。項目突破傳統(tǒng)垂直施工限制,研究出一種智能爬模系統(tǒng),該技術(shù)通過可調(diào)角度軌道和智能支撐結(jié)構(gòu),使模板在39—44層的百米高空中沿著建筑外立面斜向爬升,破解了項目核心筒內(nèi)收3.55米的施工難題。這項搭載了智能傳感器的“黑科技”,能隨時感知風(fēng)力大小、模板位置,遇到臺風(fēng)等突發(fā)情況可以自動調(diào)整,讓蓋樓變得更低碳、更智能、更高效。
太子灣大廈項目“無廢建造”做法多點開花,比如:用熱軋H型鋼替代現(xiàn)場焊接,減少了約20噸焊渣廢料的產(chǎn)生;幕墻單元體100%工廠預(yù)制,實現(xiàn)工地“零切割”;定制4.5米層高ALC墻板,實現(xiàn)‘一板到頂’安裝代替現(xiàn)場拼縫,大大減少了抹灰量;裝配式制冷機房更是采用了模塊化預(yù)制安裝,現(xiàn)場幾乎沒有廢料產(chǎn)生。
在技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動下,項目已申請發(fā)明專利6項、國際發(fā)明專利2項、實用新型專利35項,發(fā)表核心期刊論文12篇,并獲得2項國際先進科技成果認證。隨著“無廢城市”試點推廣,這種全周期減廢方案也有望在更多項目中落地,推動建筑業(yè)向更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。
每一噸垃圾都有“綠色歸宿”
超高層建筑是智慧建造新技術(shù)的試驗田,不可避免地將產(chǎn)生建筑廢棄物;但太子灣大廈項目的建筑廢棄物正經(jīng)歷一場華麗蛻變——碎石變身再生混凝土,廢鋼筋改造成施工工具,舊模板制成環(huán)保設(shè)施。這個工地用創(chuàng)新實踐,書寫著“變廢為寶”的綠色故事。
項目建立了“深圳市首個超高層建筑垃圾動態(tài)管理系統(tǒng)”,對建筑垃圾實施身份追蹤。從該平臺可以直觀看到,項目開挖產(chǎn)生的碎石被送往1.8公里外的攪拌站,經(jīng)過科學(xué)處理制成再生混凝土,由此一來,碎石利用率可達90%,更減少了天然砂石開采。廢舊鋼筋在這里也獲得了二次利用的機會,它們被變成滅火器籠、定位筋、水篦子等實用工具,連廢鋼板都被焊接成套管止水環(huán)……這一系列創(chuàng)新實踐不僅節(jié)約了建造成本,更探索出建筑業(yè)綠色發(fā)展的新路徑。侯景強表示,項目施工現(xiàn)場建筑垃圾綜合利用率達81%,遠超行業(yè)平均水平。
值得一提的是,項目還成立了以項目經(jīng)理為組長的“無廢工地建設(shè)指導(dǎo)小組”,并設(shè)立技術(shù)指導(dǎo)、環(huán)保專員、實施管理、監(jiān)督管理、物資管理等管理崗位,嚴格執(zhí)行《深圳市建設(shè)工程安全文明施工標準》,采用可拆卸、可重復(fù)使用的臨時設(shè)施,最大限度降低施工對環(huán)境的影響。
從“智慧大腦”到“綠色基因”,太子灣大廈正重新定義超高層建筑的可持續(xù)范式。這座“燈塔”不僅照亮了蛇口的天際線,更指引著建筑業(yè)向無廢未來邁進。
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