导 读
近日，中国建筑金属结构协会建筑钢结构分会进行了现场评审，专家委也进行了内部投票。由中建八局承建的天津周大福金融中心项目，在此次评审中脱颖而出，荣获了 2017 年度唯一一个中国钢结构金奖杰出工程大奖。值得一提的是，该工程在评审中获得了 147.5 的高分，并且专家全票通过。
中国钢结构金奖杰出工程大奖，是由住建部委托中国建筑金属结构协会设立的。它是钢结构行业的最高工程大奖。该大奖从中国钢结构金奖获奖工程中选出。年度最多不超过 3 个项目。它秉承着宁缺毋滥的原则。设立至今仅有三个工程获得此殊荣。
天津周大福金融中心工程的总建筑面积为 39 万㎡。此工程涵盖了甲级办公、豪华公寓以及超五星级酒店等诸多业态。该塔楼地下有 4 层，地上有 100 层。塔冠顶的高度是 530m，钢结构的总用钢量接近 60000 吨。
塔楼外形如同立面呈弧形内凹的“花瓶”。塔楼底部平面投影近似四方形。通过利用外框柱空间位置的持续渐变，塔楼形体逐渐上升且逐渐变细。并且在顶部帽桁架以上实现了从方形到圆形的渐变过渡。这暗合了中国传统风水文化中“天圆地方”的概念。四个立面都呈弧形内凹的形状。它依靠斜柱以及柱外挑板的 V 形槽口平面位置持续变化。通过这种方式，在四个立面上描绘出了四组总共 8 条对称起伏的曲线。这使得该建筑造型具备了极强的雕塑感和立体感。
新颖造型背后的难度
美是美中国钢结构金奖，不过难度比较大。项目经理刘鹏这样说。周大福的设计由美国 SOM 公司负责，这家公司之前设计了迪拜哈利法塔，从而声名远扬。
塔楼建筑和结构设计的一个最大特点是复杂多变。这种复杂给中建八局的施工者带来的难度是空前的。角柱、边柱、斜柱与带状桁架、帽桁架形成了复杂的空间交汇体系；塔楼外框钢柱的截面形式复杂且多变，多次在圆形、箱型、组合型截面之间进行转换；节点较为复杂，节点尺寸较大，主要有圆形、箱型、T 型、H 型、十字型及其相应的组合形式截面，众多节点形状相似但各不相同；形成了像单层扭曲超 90°的双圆管组合扭曲构件、13 个杆件汇交于一体的帽桁架铸钢节点等一系列复杂构件。
八局铁军“高招频出”
面对这样新颖且复杂的建筑，中建八局天津公司与中建八局钢结构公司携手合作。他们勇于克服困难，奋力拼搏，为这座建筑搭建起了既华美又坚硬的骨骼。
加工就像“绣花”一样，“大”的构件也有“小”的心思。塔楼的 17 至 20 层、28 至 36 层、45 至 47 层有双椭圆相切弯扭汇交节点。这个节点是由 2 个曲度不同的弧形连接板以及两块过渡钢板围成的扭曲空间结构。结构内设隔板、插板、T 型纵向加劲肋。其截面不断发生变化，最大扭曲超过 90 度，加工难度在国内极为罕见。48 - 51 异型组合箱型 - 钢骨柱塔，其内部由两个不规则 T 型构成。外部是两个不规则箱型。最大板厚达到 60mm。单个构件的重量高达 82 吨。内部结构呈现纵横交错的状态。在深化制作过程中，必须考虑到现场安装时所需操作人孔的预留事宜。同时，要合理地计划装配焊接的顺序。
塔楼的 B4 至 F23 层以及 F45 至 F54 层核心筒采用钢板剪力墙，其材质为 Q390C，其中最大板厚达到 100mm。针对这些情况，研究运用了钢板墙空中换钩滑移吊装施工工法以及超大钢板墙防变形工艺，并且创新地使用了智能焊接技术，从而保证了钢结构焊接的高质量与高效率。
塔冠处于标高+481.15m 至 530.00m 之间。它主要包含四个部分，分别是由倾斜钢管柱构成的外部交叉拱结构、中心钢楼梯、F99 层钢梁以及 F100 层钢梁。在标高+481.15m 至 519.65m 的范围内，外部结构与中心钢楼梯之间没有水平结构的连接。创新地运用支撑与结构一体化的技术，通过采用装配式的标准化定型平台，构建出了塔冠施工的立体通道。在确保结构安全的基础上，对施工工序进行了优化，从而完成了塔冠的施工。
裙房的大跨度单层网壳裙楼有钢天幕，其主管跨度最大大概是 20m，整体长度大约为 105m。它是由φ140*8 的上部交叉网格构件以及φ299*16 的底部环梁构成的，总共的杆件有 4000 多根，并且所有杆件的尺寸都不一样。钢天幕下方没有水平结构，中空高度达到 30 米。研究采用立体可调节式拼装胎架，并且结合自动跟踪测量跟踪技术，对构件偏差进行全程监测，从而实现了无支撑整体吊装，保证了整体安装精度。
活用新技术，BIM 深化展现出强大的作用。在复杂构件的深化设计方面，运用了 Tekla、Solidworks、AutoCAD 等多软件协同的信息化处理技术进行精细建模处理。在构件加工之前，通过模型放样生成实体，对板块分割进行优化，创建出误差在 0.1mm 级别的预制加工模型，从而实现了实体构件的智能化加工，极大地提高了加工效率和精度，也减少了材料的浪费。
外框 F48 至 F51 环带桁架由 4 榀平面桁架以及 4 榀角部桁架构成。其腹杆交叉的方式呈 X 型。该桁架高度跨越 4 个楼层，高度约为 16 米。单榀的跨度为 27 米。此桁架共计有 16 根钢柱。有 89 件弦杆。还有 1093 件钢梁。其中最大板厚为 80 毫米。通过使用 BIM 加三维激光扫描技术等信息化技术来进行虚拟建造。以此模拟现场施工。进而制定出最优方案。
EBIM 平台是周大福项目自主研发的智能管理平台。他们将此平台运用到了钢结构管理中。创新地使用了基于 E-BIM 平台的二维码信息技术和物流运输系统。通过该平台可以更新或追踪构件在出厂、运输、收货、安装、验收过程中的实时信息。从而实现了全过程的智能化管控。
世界首创应用 3200 吨·米级动臂式重型塔吊的关键技术，包括内爬工况支撑体系四梁合一以及外挂工况不对称支撑体系等。发明了塔吊自身爬升支撑体系的安拆倒运附属提升机构，使得在塔吊爬升过程中，支撑体系能够独立进行安拆。这样就解决了多塔互相安拆支撑体系时塔吊占用的问题，以及塔吊位置外框钢梁的吊装难题，从而使塔吊的使用效率提高了 30%。
研究利用互联网+质量管理平台来达成质量问题的实时跟踪。通过手机端的 APP 能够将在现场检查出来的质量问题实时录入进去。对过程进行及时跟踪，以知晓整改情况。接着通过电脑 PC 端对已经整改的质量问题进行确认并使其闭合。这样就实现了质量问题的自动统计分析，从而确保质量问题能够及时闭合销项。
硕果累累中国钢结构金奖，四年一剑“等风来”
中建八局建设者四年如一日，对项目的管理一直没有放松。如今，周大福慢慢迎来了收获，它多次荣获各类奖项，项目的工期、质量、安全、绿建、成本等方面都全面受控，各项管理目标都顺利推进。
目前项目申请了 130 项专利，其中 97 项已获授权。获得了 1 项国家级优秀项目管理成果，3 项国家级 QC 成果，4 项省部级工法，发表了 42 篇论文。参编了《建筑工程设计信息模型制图标准》等多项国家和行业标准，还参编了《深基坑施工技术》等 5 部专著。
接待了来自俄罗斯、马来西亚、印尼、埃塞俄比亚等世界多个国家的观摩考察团，也接待了国内钢结构专家团多次。这里曾作为国内第三届超高层论坛、2016 年工程建筑行业科技观摩会等会议的观摩工地等。先后接待了各界 300 余次的观摩，累计接待的观摩人数达到 8300 余人次，并且得到了业界专家的高度评价。
如今，周大福摘得全球 BIM 大奖和全国现场五星级工地等重要奖项。之后，它再次发力，成功将中国钢结构金奖杰出工程大奖收入囊中。这再次创造了历史，也将中建八局的名字刻在了中国建筑钢结构行业金字塔的顶端。
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