項(xiàng)目效果圖

RBS服務(wù)類別：金地+RBS聯(lián)合體全過程工程咨詢

建設(shè)單位：深圳灣區(qū)城市建設(shè)發(fā)展有限公司

建筑設(shè)計(jì)：扎哈 哈迪德建筑事務(wù)所

設(shè)計(jì)單位：深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司

風(fēng)洞試驗(yàn)單位：中國建筑科學(xué)研究院、RWDI

機(jī)電顧問：科進(jìn)柏誠

工程概況

PROJECT OVERVIEW

深圳灣超級(jí)總部基地（簡稱深超總）C塔項(xiàng)目位于深圳灣總部基地白石三道與深灣二路交匯處東南角核心區(qū)域,，是深灣都市核心區(qū)三個(gè)超高層地標(biāo)之一,。作為中央綠軸和未來城脊組成的“超級(jí)十字”的中心節(jié)點(diǎn)，C塔項(xiàng)目集商業(yè),、文化,、辦公、酒店,、交通為一體,。靈動(dòng)的立面韻律、充滿了未來科技感的結(jié)構(gòu)形態(tài)以及獨(dú)特的自然人文設(shè)計(jì)讓C塔綻放出耀眼的生命之光,，同時(shí)也將成為深超總點(diǎn)亮世界的“未來之塔”,。 

項(xiàng)目總建筑面積約50萬m2，建筑高度約390m,，連體跨度約90m,。地下3層，裙房7層,，塔樓分為西塔和東塔,，中低區(qū)主要為辦公、高區(qū)為酒店及天際文化區(qū),。

圖A.1 標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面圖

圖A.2 連體層建筑平面圖

圖A.3 典型建筑剖面及功能分布

結(jié)構(gòu)概況

STRUCTRAL PROFILE

塔樓為帶伸臂,、環(huán)桁架加強(qiáng)層的框架-核心筒雙塔連體結(jié)構(gòu)，裙樓及地下室為框架結(jié)構(gòu),，塔樓與裙樓之間不設(shè)縫,。在連體區(qū)域及裙樓區(qū)域存在部分特殊幕墻鋼結(jié)構(gòu)。

圖B 整體結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成

結(jié)構(gòu)顧問工作亮點(diǎn)

WORK HIGHLIGHTS

亮點(diǎn)1 : 特殊平面形狀及塔樓外框柱數(shù)量優(yōu)化

塔樓平面形狀近似為橢圓形,，并分為鋸齒區(qū)和圓弧區(qū)兩部分,，鋸齒區(qū)柱位只能布置在鋸齒角部或中點(diǎn)，圓弧區(qū)柱位需位于圓弧等分點(diǎn),。從最初的18柱方案開始,，經(jīng)過20柱、11柱等多種方案的討論,，優(yōu)化為目前10柱方案,，柱距約17米，材料用量大幅節(jié)省,，建筑品質(zhì)及使用靈活性明顯提高,。

圖1 塔樓外框柱布置比選

亮點(diǎn)2 ：核心筒形狀論證

早期塔樓核心筒為橢圓形,，RBS對(duì)其力學(xué)特性及施工可行性均進(jìn)行了細(xì)致伸入的分析。經(jīng)多種方案比選,，最終采用切角矩形漸變收進(jìn)方案,，并結(jié)合了斜墻、開角等核心筒收進(jìn)措施,，兼顧使用靈活性及結(jié)構(gòu)剛度均勻性,。

圖2 塔樓核心筒方案比選

圖3 最終東塔核心筒收進(jìn)示意

亮點(diǎn)3 ：采用深高規(guī)控制墻軸壓比

通過和超限審查專家溝通，在核心筒墻軸壓比控制上采用了深圳市高規(guī)中墻身和邊緣構(gòu)件分開考慮的最新設(shè)計(jì)理念,，墻身軸壓比限值為0.6,，邊緣構(gòu)件軸壓比計(jì)算時(shí)考慮地震作用影響按柱控制軸壓比。

亮點(diǎn)4 ：連體結(jié)構(gòu)方案比選

C塔的連體托掛區(qū)域雖然體量龐大,，經(jīng)數(shù)輪面積及功能優(yōu)化后只有三層樓板連通，連體上下三角區(qū)域均為中空大跨幕墻,，因此不適宜再作為連體的主體結(jié)構(gòu)考慮,，剩余樓板連通區(qū)域總高度為18米。RBS認(rèn)為本項(xiàng)目中最理想的連體結(jié)構(gòu)需要具備以下特點(diǎn)：具有足夠的豎向承載力（即合理的跨高比）,，同時(shí)對(duì)水平荷載和邊界位移不太敏感,，而不同設(shè)計(jì)方向?qū)σ陨嫌绊懸蛩氐拿舾行源嬖诓町悺＝?jīng)過多輪方案比選及專家論證,，最終采用總高度18米的雙層連體桁架方案,。

圖4 連體區(qū)域樓板分布示意

圖5 連體結(jié)構(gòu)方案比選

亮點(diǎn)5 ：連體托掛區(qū)特殊幕墻鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

連體托掛區(qū)域?yàn)槟粔Y(jié)構(gòu)一體化設(shè)計(jì)，立面形態(tài)復(fù)雜,，外側(cè)立面為鋸齒形,、要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件不外露。單個(gè)連體托掛區(qū)（項(xiàng)目共有兩個(gè)）幕墻展開面積近1萬平米,，構(gòu)件數(shù)量超過2.3萬根,，且每榀構(gòu)件均不相同，幾何處理及計(jì)算分析工作量極其繁復(fù),。RBS團(tuán)隊(duì)在項(xiàng)目推進(jìn)過程中付出了艱辛的努力,，以700mm高的構(gòu)件尺寸，實(shí)現(xiàn)了近60米高的通透建筑空間（僅設(shè)置一道圓弧形水平抗風(fēng)桁架）,。

圖6 連體托掛區(qū)特殊幕墻鋼結(jié)構(gòu)整體構(gòu)成及邊界

經(jīng)方案比選，塔樓柱下采用大直徑三樁承臺(tái),，樁徑2600mm,，樁凈距按1.5m控制，承臺(tái)厚度3~4m,。類似大直徑三樁厚承臺(tái)在民建領(lǐng)域應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)較少,，審查專家明確提出需要補(bǔ)充實(shí)體有限元分析。RBS完成的大直徑三樁承臺(tái)實(shí)體有限元分析充分揭露了其受力機(jī)理和破壞模式,。分析表明,，在合理配筋率范圍內(nèi)，承臺(tái)破壞始于底筋受拉屈服,，為延性破壞模式,，不會(huì)出現(xiàn)沖切或剪切破壞。承臺(tái)底部中心范圍是拉力比較集中的區(qū)域,，建議承臺(tái)三向底筋應(yīng)配置在2倍樁徑范圍內(nèi),，鋼筋覆蓋承臺(tái)底中心區(qū)域。拉壓桿簡化桁架模型是可靠且偏于安全的,，后續(xù)設(shè)計(jì)中可采用簡化公式進(jìn)行復(fù)核,。分析工作有效推動(dòng)了樁基設(shè)計(jì)進(jìn)度，目前塔樓樁基施工已基本完成,。

C塔純地下室及部分裙房區(qū)域樁基為抗浮控制,，其余大部分裙房區(qū)域樁基為抗壓控制。因工期原因,，純地下室部分樁基需要在地下室柱位尚未穩(wěn)定的情況下提前施工,。

顧問團(tuán)隊(duì)對(duì)抗浮方案進(jìn)行了多方案比選：

①　常規(guī)柱下集中布置抗拔樁及承臺(tái)的方案（方案二）對(duì)不確定柱位的適應(yīng)性較差,；

②　抗拔巖石錨桿方案（方案三）經(jīng)濟(jì)性較好，但錨桿過長（25~29m）,，質(zhì)量和可靠度不佳,；

③　底板下滿堂布置抗拔樁方案（方案一）通過適當(dāng)加厚底板并取消承臺(tái)的方式，極大的提高了對(duì)不確定柱位的適應(yīng)性,，其綜合成本與方案二基本持平,；

④　在方案一的基礎(chǔ)上，結(jié)合新技術(shù)提出了底板下滿堂布置抗拔預(yù)應(yīng)力灌注樁的方案（方案四）,，相比方案一造價(jià)可以節(jié)省20%以上,。

經(jīng)過多輪比選論證，綜合考慮抗浮方案的經(jīng)濟(jì)性,、靈活性,、可靠性、新技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等,，最終采用了方案一,，即底板下滿堂布置抗拔樁方案。

首層有東西向市政道路在裙房間橫穿而過,，市政路南側(cè)為公交場(chǎng)站，公交場(chǎng)站南側(cè)地下為地鐵臨時(shí)側(cè)壁,。裙房二層主要為商業(yè),，三層~七層分布有多個(gè)大空間功能區(qū)域，如Link space,、影院,、展覽、宴會(huì)廳等,，主要分布在裙房西南角及兩棟塔樓之間區(qū)域,。

柱位的梳理協(xié)調(diào)成為裙房設(shè)計(jì)的一大難點(diǎn)，經(jīng)過多輪協(xié)調(diào),，使大空間布局與關(guān)鍵柱位協(xié)調(diào)一致,，提高結(jié)構(gòu)效率，為上部特殊幕墻造型提供了有利支承條件,。

裙擺幕墻結(jié)構(gòu)方案特點(diǎn)：大跨,、大懸挑、不規(guī)則曲面,、造型復(fù)雜,。本項(xiàng)目外立面造型特殊，裙房作為塔樓的造型延伸,，兩者在體態(tài)上連續(xù)過渡,，不存在明顯的界限,，防震縫的設(shè)置存在較大困難，因此未設(shè)防震縫,。

裙擺幕墻鋼結(jié)構(gòu)采用結(jié)構(gòu)-幕墻一體化設(shè)計(jì),，結(jié)構(gòu)構(gòu)件兼做幕墻龍骨；結(jié)構(gòu)單跨跨度20~50m不等,，整體長度160m,，高度57m。

裙擺支承柱的選擇直接影響裙擺結(jié)構(gòu)方案的合理性,，南側(cè)裙擺選取了裙房大空間周邊的3排關(guān)鍵柱位作為主要支承柱,，頂部與塔樓鉸接連接；內(nèi)側(cè)裙擺以3排裙房柱及9層樓板為主要支點(diǎn),；天窗支承柱沿天窗周邊均勻布置,，形成可靠體系。

裙擺結(jié)構(gòu)進(jìn)行了主次梁方案,、桁架方案,、網(wǎng)殼方案、索網(wǎng)方案,、木結(jié)構(gòu)方案等多方案比選,，綜合考慮結(jié)構(gòu)受力、建筑效果,、經(jīng)濟(jì)性,、加工及施工難度、防火等因素后,，最終選擇了與褶皺形幕墻表皮貼合最好的雙管桁架方案,，各榀桁架之間通過垂直向的兩根拉桿形成三角形穩(wěn)定體系。

裙房東側(cè)呈“梯田”造型,，層層退臺(tái)及大量斜向結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),，對(duì)結(jié)構(gòu)方案及室內(nèi)空間凈高提出了挑戰(zhàn)。

梯田結(jié)構(gòu)整體采用了框架+斜梁+折梁的思路：當(dāng)梯田板與樓面板交接處無可靠支撐點(diǎn)時(shí),，梯田梁與樓面梁為同一根折梁,；當(dāng)梯田板與樓面板交接處有柱位和框梁時(shí)，直接采用該框梁同時(shí)兜住樓層梁與梯田部分折梁,。

結(jié)構(gòu)幾何模型整體導(dǎo)入建筑三維模型,，核對(duì)所有結(jié)構(gòu)桿件是否突出建筑面層，并核對(duì)下部室內(nèi)空間凈高是否滿足要求,。