還有幾個月,廣州國際金融中心(也稱廣州西塔)就將進(jìn)入竣工期。這座體態(tài)纖細(xì)典雅的“通透水晶”將以世界第六、中國大陸第三的432米的設(shè)計高度浮現(xiàn)于繁華的廣州城,成為舉世矚目的國際標(biāo)志性建筑物。在西塔的建設(shè)過程中,曾出現(xiàn)諸多世界級的施工難題和技術(shù)瓶頸,但都被一一攻克,其間更是奇跡地締造了筒中筒結(jié)構(gòu)、全隱框玻璃幕墻、混凝土超高泵送等5項世界紀(jì)錄,而支撐起這些奇跡的正是一些特殊的新型建材。
“筒中筒”結(jié)構(gòu)可抗強撞擊
廣州西塔外形像“通透水晶”,結(jié)構(gòu)采用創(chuàng)新的菱形斜交網(wǎng)格筒體結(jié)構(gòu)體系。支撐起西塔龐大身軀的是一個“筒中筒”,其中巨型斜交網(wǎng)格外筒一共有30根,由底部1.8米漸變?yōu)?.7米的大直徑厚壁鋼管柱構(gòu)成。這相當(dāng)于西塔的骨架,而鋼筋混凝土內(nèi)筒則是輸送大樓水電風(fēng)系統(tǒng)的命脈。
試驗表明,在地震和臺風(fēng)的影響下,樓頂?shù)臄[動幅度將控制在28厘米內(nèi),即使在8級地震作用下,西塔仍然能屹立不倒,并且主體結(jié)構(gòu)基本不會受到破壞。
“筒中筒”結(jié)構(gòu)離不開混凝土的巨大幫助。因為它是由鋼管混凝土巨形斜交網(wǎng)格外筒和鋼筋混凝土剪力墻內(nèi)筒組合而成的,鋼—砼組合樓蓋則是內(nèi)外筒之間的連接物。
高性能基材成就西塔工程
項目承包方向記者透露,在西塔的施工過程中應(yīng)用了一系列高性能高強度的基建材料。
西塔工程在豎向結(jié)構(gòu)及水平結(jié)構(gòu)應(yīng)用了3000萬噸HRB400三級鋼筋。HRB400三級鋼筋通過微合金和穿水工藝來提高鋼筋強度,改善鋼筋的綜合性能。
西塔工程使用了大量高強度高性能商品混凝土。與現(xiàn)場攪拌混凝土相比,商品混凝土是由專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的。這些企業(yè)大多配有先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和完善的質(zhì)檢系統(tǒng),計量精確,攪拌均勻,能保證產(chǎn)品的高質(zhì)量。
先進(jìn)的撥肋滾軋直螺紋套筒在西塔工程中應(yīng)用。撥肋是指直接把帶肋的鋼筋撥肋以后進(jìn)行擠壓,以增強強度。
工程水平結(jié)構(gòu)里使用了帶肋式鋼筋桁架式模板,具有縮短工期、節(jié)省資源及投資、提高工程質(zhì)量、改善樓板使用性能、利于環(huán)保等優(yōu)點。
西塔工程應(yīng)用了HPKGP鋼筋厚型防火涂料。此涂層具有低密度、低導(dǎo)熱率、高機械強度等特點,可抗長達(dá)3小時以上的強熱氣流剪切,不脫落、不變形,可有效阻止熱量往底材傳遞。工程還應(yīng)用了直板鋼板等新型材料。
Low-E玻璃減少光污染
西塔是目前世界上最高的采用全隱框玻璃幕墻的建筑。整個西塔主塔樓玻璃幕墻面積高達(dá)8.5萬平方米,由1萬多塊玻璃板塊組成,最大的單體板塊重達(dá)350千克。
西塔玻璃幕墻的最大特點就是框架完全隱蔽,每塊玻璃板塊采取插槽設(shè)計,從外觀上看,整座建筑將被玻璃幕墻完整包裹。
幕墻施工負(fù)責(zé)人介紹說:“西塔的玻璃幕墻主要材料是玻璃和玻璃膠,鍍膜采用的是雙層Low-E玻璃,具有低反射、高透明、防光污染、保溫系數(shù)高等特點。此外,這種玻璃幕墻的反射率低,較普通鏡面玻璃反射減少40%,減少了對周邊建筑的反射污染。隱框玻璃間是用硅酮結(jié)構(gòu)玻璃膠連接起來的。幕墻的性能共經(jīng)過了氣密、水密、強度、撞擊試驗、位移等22項測試,皆達(dá)到了國際標(biāo)準(zhǔn)。
防雷接地系統(tǒng)防止雷電入侵
廣東的夏天是雷雨的高發(fā)期,西塔有1/4都在云層中,防雷工作非常關(guān)鍵。為此,廣州市防雷設(shè)施檢測所對西塔項目進(jìn)行了雷擊風(fēng)險評估,詳細(xì)調(diào)查了解了西塔中心周邊5公里、10公里、20公里的雷電分布情況。設(shè)計人員就此結(jié)合西塔建筑結(jié)構(gòu)特點,使每樓層結(jié)構(gòu)鋼筋及玻璃幕墻框架均成為避雷設(shè)施。
廣州越秀城建國際金融中心有限公司技術(shù)設(shè)計部相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說:“西塔的鋼柱和外墻玻璃形成了一個‘保護(hù)罩’,可以將雷電沿著鋼筋柱導(dǎo)入大地,對大樓內(nèi)和大樓附近的人不會造成任何影響。這種防雷接地系統(tǒng)能防止直擊雷、側(cè)擊雷及電波的侵入,同時設(shè)等電位聯(lián)結(jié)。”
特殊防火材料提高安全系數(shù)
西塔工程的漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)可隨時監(jiān)視照明系統(tǒng)的漏電狀態(tài)。分布式光纖在線感溫報警系統(tǒng),能對設(shè)備發(fā)熱點、電纜溝、橋架、豎井實時監(jiān)控和預(yù)警,防止事故的發(fā)生。消防智能應(yīng)急疏散指示逃生系統(tǒng)能24小時不間斷地對終端設(shè)備進(jìn)行巡檢。
大廈內(nèi)的火災(zāi)報警系統(tǒng)完全自動化,煙感是其控制源。煙霧達(dá)到一定濃度時,系統(tǒng)會自動報警,濃度持續(xù)增加,就會自動噴凝。即使西塔遇到局部火災(zāi)或者爆炸事件,只會破壞局部,而不會發(fā)生連續(xù)倒塌。
西塔的鋼柱外邊涂刷了防火材料,外筒鋼柱的防火極限時間可達(dá)3個小時。西塔還合理設(shè)置了5個避難層,設(shè)置智能應(yīng)急疏散系統(tǒng),保證人流有序疏散。
西塔的標(biāo)準(zhǔn)層有3個疏散樓梯和2臺消防電梯。消防電梯速度達(dá)到8米/秒,可以在1分鐘內(nèi)達(dá)到樓頂。