重約2000噸，頂升力4000多噸，封閉式全鋼結構，平臺面積1600平方米，施工荷載2300噸，在千米高空，能抵御10級大風。置身其上，工人如履平地，可同時進行4個樓層、多個工種流水作業(yè)，平均4天蓋一層。

這就是我國首創(chuàng)的智能化程度最高的頂升鋼平臺，人稱“空中造樓機”，已成功應用在北京第一高樓、高528米的中國尊項目建設上。

抗震8度、上下兩端粗中間細、零施工場地……中國尊的建成拿下了多項紀錄，其中包括八項世界紀錄和十五項中國之最。

沒有樓體四周密密麻麻的腳手架和防護網(wǎng)，而是把“空中造樓機”直接罩在樓頂。“沒有‘空中造樓機’，中國尊不可能僅用5年就如期完工。”時任中國尊項目建設執(zhí)行總工許立山表示，使用“空中造樓機”為中國尊建設節(jié)省工期20%。

這個“空中造樓機”是個什么組合?是怎么發(fā)明出來的?如何實現(xiàn)“騎”在樓頂造樓?

資料顯示，“空中造樓機”系統(tǒng)主要由鋼框架系統(tǒng)、支撐與頂升系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、掛架系統(tǒng)及附屬設施系統(tǒng)以及一臺ZSL380動臂塔吊組成。

“類似一個‘鋼罩’布置在核心筒上部，支撐在核心筒外圍墻體上。”中國建筑集團公司(以下簡稱中建)研發(fā)團隊成員李險峰(化名)告訴科技日報記者，所有建筑功能全被集成到一個平臺，并有施工電梯直達平臺，實現(xiàn)卸料平臺、混凝土布料機、臨建設施、物料堆場等與模架的融合。

“空中造樓機”前后歷時十幾年，共經(jīng)過四代技術升級。

進入新世紀，超高層建筑越來越高、結構越來越復雜，不僅要承受較大的垂直荷載，還要承受較大的水平荷載，傳統(tǒng)模架難以滿足要求。如何在保證質量與安全的情況下提高建設速度?

2005年，中建參與高432米的廣州西塔總承包施工。該工程平面呈類三角形，外周邊由6段曲率不同的圓弧構成，總工期僅1007天。若采用傳統(tǒng)施工技術，根本無法如期完成建設任務。

“面對嚴峻挑戰(zhàn)，我們提出了一個大膽設想。”李險峰介紹說，就是用一個懸掛模板與掛架的鋼平臺，采用大行程、高能力、支承在剪力墻預留洞處的液壓千斤頂頂升，整體同步上升一個高度，完成上一樓層的混凝土結構施工。

這就是“空中造樓機”的前身，也稱第一代頂模——低位頂升鋼平臺模架體系，相比傳統(tǒng)施工技術，第一代頂模建設速度最快達兩天一層。

為降低成本，實現(xiàn)“頂模”在不同項目間的周轉使用，2009年，中建成立攻關小組，成功將模架“拆分”成多個標準組件，組成一個裝配式結構，隨后在福州世茂國際中心、福州宇洋中央金座和天津117大廈等工程建設中大顯身手。

2012年，為應對高438米、不規(guī)則設計的武漢中心項目，中建團隊進一步創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)設計思路，利用核心筒外側墻體表面2—3厘米素混凝土微凸構造承力，單個支點承載力達400噸，研制出微凸支點智能控制頂升模架，被稱為第三代頂模，頂部平臺長35米、寬35米，為項目建設提供了充足的施工空間和材料、機械設備堆場。

這一創(chuàng)新將推力大幅提升至2400噸，可同時頂起3萬名成年人。最大高度27.8米，豎向橫跨三個半結構層，實現(xiàn)了鋼筋綁扎層、混凝土澆筑層、混凝土養(yǎng)護層分層流水施工，同時還專門研發(fā)了智能綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

創(chuàng)新無止境。在第三代頂模的基礎上，經(jīng)過近兩年的研究試驗，2014年，中建團隊進而研制出升級版“自帶塔機微凸支點智能頂升模架系統(tǒng)”，即超高層建筑智能化施工裝備集成平臺——一個真正意義的“空中造樓機”。

這是全球首次將超高層建筑施工的大型塔機直接集成于平臺上，實現(xiàn)了塔機、模架一體化安裝與爬升，并將核心筒立體施工同步作業(yè)面從三層半增至四層半。業(yè)內專家認為，這一創(chuàng)新突出解決了塔吊爬升與模架頂升相互影響、爬升占用時間長、爬升措施投入大等制約超高層建筑施工的難題。(記者 矯陽)