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“百层高楼结构关键建造技术创新与应用”成果

荣获国家科技进步二等奖

  本报讯(记者 程超 杨登科)1月9日,2014年度国家科学技术奖励大会在北京隆重召开。党和国家领导人习近平、李克强、刘云山、张高丽出席大会并为获奖代表颁奖。会上,一公司参与完成的“百层高楼结构关键建造技术创新与应用”成果荣获国家科学技术进步二等奖。
  “百层高楼结构关键建造技术创新与应用”项目课题组针对百层高楼普遍存在着侧向刚度要求高、节点应力集中、泵送高度和混凝土强度高、施工组织区域密集等一系列难题展开攻关研究,取得了四大主要创新成果,先后在广州国际金融中心等10余个300米以上超高层建筑中应用,填补了国内外施工领域空白,推动了超高层建造技术发展,具有广泛的推广价值。
  一是提出一种以节点和构造单元为主体的设计理论与方法。针对百层高楼节点应力集中问题,首次提出巨型框架节点的应力均衡设计理论和贯入式厚板节点设计方法,改变了节点应力传递路径;针对百层高楼提高抗侧刚度的难题,首次提出“斜交柱单元”设计方法和“节点区平面外约束”理论,发明“新型空间多支巨型钢管相贯节点”,提高结构抗侧刚度、减少用钢量、简化节点,在百层高楼中实现了可不设置加强层和阻尼器。
  二是开发超高强超高工作性能混凝土施工技术。针对百层高楼混凝土强度与耐久性要求高、不易泵送的难题,通过上万次试验,提出了适用于百层高楼混凝土制备的系列配比量化指标;发明一种新型复合高效外加剂,首次提出以载体流化剂为基础的混凝土性能延时控制理论;研发了以超高压泵机开发、泵管系统设计以及超高泵送施工工艺为核心的超高泵送系列技术,创造了C120混凝土440米一泵到顶的世界记录。
  三是研发百层高楼系列“高效施工措施”技术。针对百层高楼工序复杂、交叉频繁等施工难题,研发百层高楼高效施工系列创新技术:提出一套以智能操作平台和模架体系为核心的混凝土核心筒标准化施工技术,实现工序无缝衔接,相比传统工艺提高功效60%、缩短工期40%;创新设计巨型自爬升塔吊的快速拆装单向支撑系统和基于塔身的支撑系统自拆转装置,提高塔吊拆转功效50%,节约运能20%,极大降低高空操作安全风险;研发实践了施工电梯顶部30米运输全覆盖及集成运输技术,通过多梯结合、双标准节、快速拆装附着和通道塔,突破了施工电梯7.5米自由高度限制,首次实现施工电梯运输至最高工作面,成功解决传统施工顶部30米范围人工转运工耗和多部电梯对工程工期影响巨大的问题;发明了一种压型钢板表面贴合压紧器和倾斜钢柱对接器自平衡装置,实现斜柱无支撑安装,提高功效70%。
  四是研发形成“百层高楼钢结构全数字化制作安装技术”。针对百层高楼钢构件异型、超大、相贯形式复杂等难题,研发了大相贯线弧形渐变不规则焊接端面的数控切割、空间三向多支不规则构件的虚拟拼装、复杂节点的残余应力动态监控以及钢构件数字化跟踪管理等技术为主体的“百层高楼钢结构全数字化制作安装技术”,保证了钢结构精确高效施工。

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时间:2012-09-22
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