劉鵬,王雋,曹平,鄧小華
(1凱德中國,上海 200001;2重慶市設計院,重慶 400015)
高層建筑群的多維度復合施工
——重慶來福士廣場工程復合施工技術與施工管理
劉鵬1,王雋1,曹平1,鄧小華2
(1凱德中國,上海 200001;2重慶市設計院,重慶 400015)
重慶來福士廣場項目由著名建筑師摩西·薩夫迪設計,包括8棟250m到380m的高層塔樓,空中連廊,5層裙房以及3層地下室,建成后將成為重慶新地標。該項目總建筑面積約113萬m2,包括辦公、商業、酒店、服務式公寓、高層住宅和交通樞紐等多種業態。該文主要介紹了這個超大型項目的多維度復合工程管理及施工過程。該項目中運用到的創新和前沿技術,可以代表中國重要城市(如重慶等)的高層建筑群的建設水準。
高層建筑群;智能建筑;空中連廊;重慶來福士;超高層建筑施工;智能化施工
重慶來福士廣場項目位于長江及嘉陵江交匯處,極具象征意義:既是重慶輝煌過去的標志,也代表著城市蓬勃發展的現在和未來。作為古代舉行朝圣儀式的地點和最重要的古城門,朝天門一直是重慶歷史性的地標。朝天門最初作為重慶在長江上游的碼頭區,代表了水路航運的偉大傳統,激勵著這個內陸城市的發展,并推動著重慶成長為中國最重要的現代化城市之一。
項目位于長江航路上,以揚帆的設計形象呈現于水面上(圖1)。八棟塔樓的外立面為朝向北面江水的通透表面,讓人回想起古老的中國船隊,乘風揚起白色風帆。各塔樓彎曲的立面以及在船首弧形的布局,極富動感——寓意這個大城市攜水運商業遺產的認同,奮勇前進。其形象簡潔易辨識,兼具標志性。該項目作為城市對外門戶的標志,亦是城市半島巔峰的創新形象。各塔樓的南立面(弧形內側)以柔和弧度回望城市,覆蓋著綠色的空中花園下達裙房屋頂,裙樓屋頂本身也是一個綠色的圓形劇場狀公園,包含花園、泳池以及公共交通系統等。這個公園化的屋頂場地緩緩向北傾斜升高,優化了透過塔樓間(包括住宅、辦公以及酒店)的望江的視野,并最大化項目面向城市的景觀。該項目是一個113萬㎡的大型綜合體,包含辦公、商業、酒店、服務式公寓以及高端住宅,同時在項目的不同平面涵蓋了交通樞紐和公共交通系統。本文闡述重慶來福士廣場的多維復雜施工,也介紹項目創新點和使用的前沿技術,這些創新與技術標志著像重慶這種超大城市中,超高層建筑群可以達到的水平。

圖1 重慶來福士廣場
項目的施工及物流管理非常復雜且多維度,包括了不同平面的施工操作平臺及物流通道管理。工人也活躍在項目的不同部分,介入到各個專業的施工界面。為了保證如此大體量的項目成功、按時地推進,詳細的施工進度計劃、建筑材料運輸規劃及堆場規劃十分關鍵。圖2顯示了運用于項目全過程的各種類型的創新數字技術,包括項目時間計劃及項目規劃、施工協同及界面管理、現場安全及質量管理、虛擬設計與施工。如此,施工效率和精確性可以得到保證。

圖2 數字化施工管理
2.1 虛擬計劃及施工模擬
BIM技術被擴展運用于施工不同階段,進行整個場地的施工模擬和運輸規劃。運用無人機進行數字掃描,監控項目日常運輸動態,以及了解場地堆場平面布置,如圖3所示。掃描圖像與BIM規劃模型進行對比分析,可以進一步分析場地及必要的施工調整措施。

圖3 場地規劃及監控
將BIM技術的施工模擬運用于塔樓結構和空中連廊中,對結構、機電、幕墻、塔吊和施工平臺的關鍵部分,精確地模擬項目的施工周期和建造速度。同時,通過詳細的施工工序的規劃,可以檢測并且規避施工過程中不同工種在狹窄區域的動態沖突。圖4顯示了塔樓的豎向施工模擬過程,圖5顯示了空中連廊的水平施工模擬過程。
項目的風帆造型也需要主體結構、幕墻專業的設計與施工的無縫一體化。這可以通過建筑一體化建模,以及結構-幕墻模型的碰撞檢測來實現。同一個模型及其幾何信息可用于鋼結構及幕墻板塊的加工,圖6為一體化模型。如此,可以確保現場結構和幕墻施工的高精準度。

圖4 塔樓的豎向安裝模擬

圖5 空中連廊的水平施工模擬

圖6 幕墻-結構整合模型
2.2 建成建筑的信息管理
對項目建成部分的信息管理是非常重要的,因為這些信息會影響后續各專業施工的精確性和施工質量。因此,重慶來福士廣場使用了三維掃描技術,掃描已完工的土建及鋼結構的幾何信息,并整合到BIM模型中。運用三維掃描技術,可及時追蹤現場土建施工偏差,并及時進行必要整改工作,從而控制凈高及后續安裝工作的精度。
圖7為這種技術的典型應用,與手工復測方式相比,大大提高了工作效率,同時可以更實時地反映現場施工建造的精度。

圖7 已建結構3D數字掃描
2.3 建筑材料和物流追蹤系統
對于一個典型的復雜項目來說,及時、高質量的主材運輸對現場施工規劃來說非常重要,因為這可能影響施工總體進度和施工質量。對于關鍵施工路徑上的材料來說,及時、高質量的材料運輸尤為重要。這些材料包括但不限于混凝土、鋼結構和幕墻板塊等等。比如混凝土材料,運輸時間超時就會有凝結風險,現場應禁止出現這種情況。因此,物流管理不應局限于項目場地內,應延伸到運輸全過程,主要的建筑材料最好實時跟蹤,這樣可以對運輸過程進行有效的跟蹤和管理。重慶來福士項目開發了基于GPS技術的實時監控與跟蹤系統,可以對主材的采購和運輸進行追蹤和管理。圖8為這種系統在手機上的典型界面。

圖8 建筑材料和運輸追蹤系統
2.4 質量及安全管理系統
通常,復雜的商業項目,都會有大量的不同專業和不同版本的圖紙和技術要求。在許多情況下,設計、技術要求、施工和質量控制之間的聯系不夠緊密,無法保證現場準確和高質量地執行。另外,上報施工缺陷和整改措施很耗時,這可能延誤封閉前的現場整改工作。因此,使用內附詳細的質量控制清單的數字化施工檢查和質量控制工具,對每個建筑構件進行檢測是非常有益的,使得現場施工質量控制和安全管理變得有效且高效。如圖9所示,重慶來福士使用這種質量監控系統,使得現場質量控制既及時又嚴謹。
同時,還通過對項目不同施工階段模型,進行了安全與疏散的模擬。在非常復雜的場地條件下,在不同階段、不同區域可以有針對性地執行安全措施、標識系統和安全培訓。

圖9 施工質量管理系統
本文闡述了重慶來福士廣場的多維復雜設計和施工,同時也介紹項目創新點和所使用的前沿技術,重點總結了智能施工和運輸管理的創新。我們認為,在擁堵的城市中心,修建如此大體量的建筑,合適的施工規劃和可達性管理是非常重要的。需要采用現代數字技術對進度計劃、場地規劃、材料采購及運輸進行精心編制。同時,數字技術可以幫助工程師和經理對現場不同工種和專業的施工情況進行實時跟蹤。這樣就可以在工程實施過程中,對現場施工缺陷進行及時整改。
Composite Multi-dimensional Construction of High-rise Complex
Designed by the world-renowned architect Moshe Safdie,the Raffles City Chongqing (RCCQ)project includes 8 super high-rise towers of 250-380meters height,a space corridor,a 5-storey podium and a 3-storey basement.It will be a new landmark of Chongqing,covering a total construction area of 1.13 million square meters,with offices,stores,hotels,service apartments,high-rise residences,traffic hubs and so forth.This paper mainly introduces the composite multi-dimensional construction management and construction process of this large-scale project.The innovative and cutting-edge technologies applied in this project mark the design and construction level of super high-rise complexes in major cities like Chongqing of China.
high-rise complex;intelligence building;air corridor;Raffles City Chongqing;super high-rise building construction;intelligent construction
TU974
A
1671-9107(2017)11-0026-03
10.3969 /j.issn.1671-9107.2017.11.026
2017-10-31
劉鵬(1982-),男,重慶人,研究生,設計經理,主要從事建筑結構設計與工程管理工作。
王雋(1980-),男,中國香港人,博士,英國結構工程學會、英國土木工程學會院士,主要從事超高混合建筑的技術管理、創新和實踐工作。
責任編輯:孫蘇,李紅