[00388351]超高层建筑结构施工关键技术创新与应用

随着全球范围内超高层建筑设计高度的迅速攀升，带来了“高强混凝土超高泵送难、超高层测量累积误差大、超深基坑施工风险大、大型模架系统施工协同困难”等四项关键技术难题，该项目紧密结合超高层建筑施工实践，通过产学研联合攻关，历时十余载，成功攻克了上述难题，取得以下创新成果：(1)研发了适用于超高层建筑的混凝土配制与应用技术，实现C100混凝土千米高程泵送。提出了基于紧密堆积、化学活性、需水量、外加剂相容性的“四位一体”复合胶凝体系设计原则，建立了复合胶凝材料水化动力学模型和高强混凝土自生收缩预测模型，提出了高强混凝土徐变预测公式，研发了混凝土体积变形高精度测量装置，形成了矿物掺合料高效利用、大体积混凝土快速连续浇筑与裂缝控制、C100高强混凝土一次性千米高程泵送等新技术。发表SCI/EI论文46篇，他引800多次，被《活性粉末混凝土》等现行国家标准采用。(2)率先自主研发了基于北斗卫星的高精度变形监测和施工期结构动力性态精密核定技术，实现了600m超高层建筑平面2mm、高程4mm的测控精度。成功研制北斗卫星三系统八频兼容接收机，打破了国外技术垄断并首次在超高层建筑施工中应用。提出了北斗卫星的整周模糊度回代高精度单历元定位算法和双基站固定基线联合平差方法，实现了施工期结构动力性态的高精度实时监测，进而实现了超高结构竖向变形的高精度补偿调控和变形预留缝的提前封闭，仅深圳平安项目就取得显著经济效益达6250万元。(3)研发了极端复杂周边环境的超深基坑开挖和支护微变形控制技术，实现-68m坑中坑的环境变形小于4mm。针对在-33m超深基坑内二次开挖的9.5m超大直径、-68m超深坑中坑群，通过岩土-支护结构耦合作用理论研究、大比例尺相似试验、数值模拟和现场实测，揭示了多因素影响下超深基坑的围护桩身内力与变形机理，提出了变换刚度的桩身响应计算模型，研发了系列微变形控制技术，实现周边特定环境变形＜4mm。同时研发了自稳快速连接护壁钢模板、旋喷与基岩裂隙循环灌浆等技术，600m超高层柱下单桩工后沉降＜25mm。(4)研制新型液压爬模及配套技术，大幅提升了超高层施工效率并降低成本。发明了灵活可变及高适应性的“新型液压爬升模架体系”，研发了水平与竖向结构同步、施工电梯与爬模无缝衔接等配套技术，实现了复杂超高层结构施工的高度集成，显著提高了效率，施工成本降低1/3。该项目成果应用于深圳平安、天津津塔、北京国贸等十余项超高层工程，实现直接经济效益12亿元。主编国标1部，参编行标/地标5部；已获发明专利6项、软件著作权3项；获得国家级工法2项、省部级工法6项；发表论文过百篇；做国际会议主题报告15次，为提升中国超高层建筑施工技术水平和国际影响力做出了开创性贡献，获中建总公司科技一等奖、詹天佑奖等5项。中国工程院院士叶可明、聂建国、欧进萍、宁津生等鉴定专家认为“成果达到了国际领先水平”。