還有幾個月,廣州國際金融中心(也稱廣州西塔)就將進入竣工期。這座體態纖細典雅的“通透水晶”將以世界第六、中國大陸第三的432米的設計高度浮現于繁華的廣州城,成為舉世矚目的國際標志性建筑物。在西塔的建設過程中,曾出現諸多世界級的施工難題和技術瓶頸,但都被一一攻克,其間更是奇跡地締造了筒中筒結構、全隱框玻璃幕墻、混凝土超高泵送等5項世界紀錄,而支撐起這些奇跡的正是一些特殊的新型建材。
“筒中筒”結構可抗強撞擊
廣州西塔外形像“通透水晶”,結構采用創新的菱形斜交網格筒體結構體系。支撐起西塔龐大身軀的是一個“筒中筒”,其中巨型斜交網格外筒一共有30根,由底部1.8米漸變為0.7米的大直徑厚壁鋼管柱構成。這相當于西塔的骨架,而鋼筋混凝土內筒則是輸送大樓水電風系統的命脈。
試驗表明,在地震和臺風的影響下,樓頂的擺動幅度將控制在28厘米內,即使在8級地震作用下,西塔仍然能屹立不倒,并且主體結構基本不會受到破壞。
“筒中筒”結構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格外筒和鋼筋混凝土剪力墻內筒組合而成的,鋼—砼組合樓蓋則是內外筒之間的連接物。
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用了一系列高性能高強度的基建材料。
西塔工程在豎向結構及水平結構應用了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。與現場攪拌混凝土相比,商品混凝土是由專業生產企業生產的。這些企業大多配有先進的生產設備和完善的質檢系統,計量精確,攪拌均勻,能保證產品的高質量。
先進的撥肋滾軋直螺紋套筒在西塔工程中應用。撥肋是指直接把帶肋的鋼筋撥肋以后進行擠壓,以增強強度。
工程水平結構里使用了帶肋式鋼筋桁架式模板,具有縮短工期、節省資源及投資、提高工程質量、改善樓板使用性能、利于環保等優點。
西塔工程應用了HPKGP鋼筋厚型防火涂料。此涂層具有低密度、低導熱率、高機械強度等特點,可抗長達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。
幕墻施工負責人介紹說:“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構玻璃膠連接起來的。幕墻的性能共經過了氣密、水密、強度、撞擊試驗、位移等22項測試,皆達到了國際標準。
防雷接地系統防止雷電入侵
廣東的夏天是雷雨的高發期,西塔有1/4都在云層中,防雷工作非常關鍵。為此,廣州市防雷設施檢測所對西塔項目進行了雷擊風險評估,詳細調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。設計人員就此結合西塔建筑結構特點,使每樓層結構鋼筋及玻璃幕墻框架均成為避雷設施。
廣州越秀城建國際金融中心有限公司技術設計部相關負責人介紹說:“西塔的鋼柱和外墻玻璃形成了一個‘保護罩’,可以將雷電沿著鋼筋柱導入大地,對大樓內和大樓附近的人不會造成任何影響。這種防雷接地系統能防止直擊雷、側擊雷及電波的侵入,同時設等電位聯結?!?
特殊防火材料提高安全系數
西塔工程的漏電火災報警系統可隨時監視照明系統的漏電狀態。分布式光纖在線感溫報警系統,能對設備發熱點、電纜溝、橋架、豎井實時監控和預警,防止事故的發生。消防智能應急疏散指示逃生系統能24小時不間斷地對終端設備進行巡檢。
大廈內的火災報警系統完全自動化,煙感是其控制源。煙霧達到一定濃度時,系統會自動報警,濃度持續增加,就會自動噴凝。即使西塔遇到局部火災或者爆炸事件,只會破壞局部,而不會發生連續倒塌。
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3個小時。西塔還合理設置了5個避難層,設置智能應急疏散系統,保證人流有序疏散。
西塔的標準層有3個疏散樓梯和2臺消防電梯。消防電梯速度達到8米/秒,可以在1分鐘內達到樓頂。