超大型綜合體“商業區提前營業”的關鍵技術研究與實踐

高衛明（上海建工四建集團有限公司，上海 201103）

伴隨城市化進程的快速推進，大型城市綜合體不斷涌現。這類項目具有體量大、建設周期長、資金投入大、回本收益慢等顯著特點，若能將建筑物按照功能劃分，進行分區域分階段交付運營，實現部分區域“提前營業”的模式，將產生巨大的經濟和社會效益。

超大型城市綜合體通常包含 1 幢甚至多幢超高層建筑，具有空間體量巨大、功能業態眾多、結構體系獨特、機電系統復雜等特點，工程本身具有極大的建造難度。部分區域提前營業交付運營，需要統籌協調運營與持續施工的需求，由此產生更多的建造技術和管理難題，對施工策劃和統籌管理提出更高的要求。本文以南京某項目為案例，從總體部署、機電系統拆分及合成交付、消防疏散、綜合管理等方面來探索和研究超大綜合體項目商業部分提前營業課題。

1 工程背景概況

南京某大型綜合體建筑項目位于江蘇省南京市建鄴區核心商務區，地下 4 層，建筑面積約 21.1 萬 m2；地上由 3 幢高度分別為 368 m、328 m 和 300 m 的塔樓，200 m 高的空中連廊、9 層商業裙房（局部 10 層）以及配套的 15 層立體車庫組成。地上建筑面積約 70.7 萬 m2，總面積約 91.8 萬 m2，總投資約 100 億元，是全球最高的非對稱三塔連體建筑，建成后為華東地區乃至全國的城市商業新地標。

項目按照建筑功能業態和空間結構劃分為商業裙房和塔樓兩大區域。商業區域總面積約 49.8 萬 m2，營業后將一舉刷新韓國釜山新世界百貨以 29.0 萬 m2保持的“全球最大百貨公司”吉尼斯紀錄。

裙房和塔樓共用地下結構，裙房為鋼筋混凝土框架結構；塔樓為核心筒+鋼框架結構；空中連廊為鋼框架桁架結構，與 3 幢超高層塔樓非對稱剛性連接。本工程機電系統復雜，技術接口和聯動控制技術復雜，各類機房分布面廣，設備種類和數量眾多，主要大型機電設備有熱水鍋爐 13 臺、冷凍機組 21 臺、板式交換器 19 臺、變壓器 66 臺、開式冷卻塔 22 臺和 PHU、AHU 空調箱共 678 臺。其中，塔樓的 10 臺熱水鍋爐和 9 臺冷凍機組布置在地下室共用機房；裙房屋面的 10 臺開式冷卻塔同時供向裙房和塔樓；電氣、消防、排水等主管經商業裙房水平布設后與塔樓豎向接駁連通。

2 技術路線和總體部署

項目策劃階段，針對 92 萬 m2的超大型城市綜合體，從建筑功能、結構情況、空間格局、系統布置、總體配套等方面綜合分析提前營業的可行性，確定總體原則：① 提前交付區域不少于商業面積的 80%，即至少 40 萬 m2商業營業；② 提前營業時間比整體竣工時間提早不短于一年，充分體現提前營業的商業價值；③ 提前營業商業和室外環境的消防疏散符合規范；④ 后續塔樓區場地和施工環境因素對商業安全營運影響最小化。

以交付范圍和交付時間為目標，建立時空分析模型，模擬商業獨立運營情況下塔樓施工整體工況。以商業裙房安全運營為前提，統籌協調 2 大區域相互影響、互相作用的邏輯關系，優化調整提前營業與塔樓施工相互影響因素，確定以商業提前營業為重心的策劃技術和作出的總體部署，包含以提前營業為核心目標的總進度計劃，分階段分區域的動態場布，2 大區域的人流和車流交通流線設計，垂直運輸系統無縫銜接轉換，對營運安全有重大影響的分部分項技術路線，2 階段專項驗收及最終合成交付等。

2.1 提前營業的范圍確定和塔樓工況分析

通過對裙房及地下室使用功能、機電系統、交通流線等的分析，確定商業提前營業區域，包含 4 層地下室、10 層商場、15 層立體車庫、西北下沉式廣場、3 幢塔樓 10 層以下的外框、塔樓核心筒內服務商業區的管弄井和消防樓梯、除塔樓施工場地外的全部室外總體。

商業裙房提前營業時，后續施工的 3 幢塔樓及空中連廊的主體結構基本完成，機電等大型設備基本吊運至樓層，塔吊等大型機械拆除，T 1 塔樓高區外幕墻施工中，T 2、T 3 塔樓以及空中連廊外幕墻基本完成，三幢塔樓均處于裝飾階段，以室內作業為主。此工況對提前營業區域的運營安全提供最大保障，使營業區內人群的心理負面影響降到最低。

2.2 突出以提前營業為核心的總進度安排

經工況分析和流程設計，為平衡裙房提前營業價值和塔樓后續施工所需場地，確定商業裙房提前至少 14 個月交付營業，并將此目標值列為工程最重要的里程碑節點。

地下室階段，統籌考慮裙房和塔樓施工，按照“塔樓區域先行”和“裙房范圍有序跟進”的原則，重點部署地下室頂板分區施工的計劃。上部商業裙房施工階段，綜合采用“平面分區，豎向分層，分專業流水搭接施工”的方式，合理部署機電、幕墻、裝飾、景觀等工序分階段進場，加快裙房進度。

全面梳理塔樓施工的內容，對提前營業有較大影響的施工分項如空中連廊結構施工、塔樓及連廊幕墻、大型垂直運輸設備拆除等，提前安排完成或者將影響降到最低。提前營業前，裙房和塔樓 10 層以下的機電管線安裝完成，包括服務塔樓 10 層以上的機電豎向總管安裝完畢；與塔樓共用的管弄井內服務于商業區域的豎向干管及支管安裝完畢；商業區機電系統單機和聯動調試完成，具備獨立運行功能。施工進度安排重要節點見圖 1。

圖1 南京某大型綜合體進度安排重要節點

2.3 空中連廊的施工總體部署

本工程空中連廊位于 200.0 m 高空，投影尺寸約 71.5 m×59.0 m（4 400.0 m2），涉及 43～49 層，共 7 個樓層，總高度約 40 m。空中連廊由底部轉換桁架、樓層鋼梁及外立面連接體桁架組成，用鋼量約 7 200 t。

為降低高空作業對商業營運造成的安全風險，模擬構建高空吊裝工況與裙房的空間位置關系；梳理連廊提升的前置條件，如加固裙房屋面和布置拼裝胎架、3 幢塔樓施工至預定高度，對應連廊層的塔樓結構強度達到設計值，3 幢塔樓的結構沉降趨于穩定，裙房屋面收尾和預留時間調試等。經方案比選后確定“底部轉換桁架層整體提升+上部鋼構件散拼”的技術路線，確保連廊施工對商業提前營業的影響降至最低。

空中連廊技術路線從方案設想、模擬計算、設計確認、專家論證到正式部署，歷時 2 年多，最終于 2017 年 10 月 26 日順利完成提升（歷時 8 d），消除了裙房營業最大的威脅。

3 機電施工關鍵技術

機電系統以機房、設備的供向為安裝策劃核心，主要管線、管井為主干，消防、安保、弱電系統為前提，綜合外總體及市政配套為基礎，采用“總、分、總”的方法（綜合總體考慮，分區分階段實施，整體合成），綜合分析各系統支撐提前營業區域的可行性，以及正式水電氣等外界能源分階段接入及供應的利弊。針對兩大區域分階段分區域調試及系統二次接駁合成的可行性及可能遇到的問題，統籌優化機房、設備、管線合理布局及分區分階段實施采取的措施。

以商業提前營業為目標，選定機電設備和弱電系統，確定各系統安裝進度節點、擬訂設備采購計劃、機房啟用時間、系統開通時間及 3 幢塔樓的聯動調試計劃等。機電工程系統細分營業區、施工區的系統界面和接口處理方式，要滿足商業區設備和管線正常運行，兼顧后續塔樓管線設備的有序施工，保障提前營業區和塔樓施工區的系統相互獨立，分段調試，達到分區驗收的條件。針對提前交付內容，結合單位工程劃分報監，提前策劃并與受監部門溝通商業裙房竣工驗收事宜，完成人防、規劃、消防、資料等專項驗收。

3.1 商業區機電系統部署

商業裙房實現提前交付運營的必要前提是機電系統獨立運行。通過營業區機電系統梳理，提前營業前需完成的機電工作主要有：大型設備吊裝、10 層以下垂直干管敷設、分階段受電、二次接駁預留、營業區系統調試、消防驗收等。

塔樓機電系統部分設備布置在裙房機房內，這類設備需提前選型和采購，在裙房營業前吊裝就位。途經營業區的塔樓各系統管道隨裙房進度同步敷設到位，如給排水系統管道、暖通系統中的冷凍機房管線及冷卻塔、電氣系統中高壓室及發電機房至塔樓各變電所的供電線路等可根據塔樓施工進度延后安裝，將位于營業區的管線提前安裝到位，塔樓區管線施工至 10 層設備層，預留二次接駁位置和單獨標識。

本工程部分后澆帶對設備用房的交付有著制約作用。后澆帶在地下 4 層、3 層橫穿冷凍機房，在地下 3 層穿越商業變電站，后澆帶不封閉將直接影響商業機電安裝和系統運行的完整性。通過梳理確認，溫度后澆帶要在相鄰結構完成2個月后封閉。對于沉降后澆帶，要優化、調整位置和根據沉降觀測數據確定提前封閉的時間。

3.2 機電系統二次接駁、合成交付

機電系統合成交付前完成二次接駁、分段調試。

(1) 塔樓機電系統與商業裙房預留接口接駁。3 幢塔樓 10 層為設備層，與裙房區域連通，將其作為二次接駁的施工樓層。商業區交付營業前，主要機電管線在 10 層預留接口。接駁前，須通過人工排查和管線氣壓試驗相結合的方式對營業區各系統管線進行排查和篩選，同時建立補償機制，對失效的管線查找原因，采取機械疏通或者分段替換的解決方法。如塔樓供水及供熱系統均來源于裙房地下室，塔樓排水系統需通過裙房排向室外，則二次接駁前需對原商業區域施工預留管線進行排查，對符合要求的管線完成接駁和單機調試。

(2) 臨時系統在不間斷營業下轉換成永久系統。臨時系統轉換前充分考慮對商業運營的影響，在商業營業影響最小的情況下，進行錯峰施工更換。例如，裙房和塔樓 10 層以下屬共用區域，為滿足裙房提前營業，塔樓 10 層以下采用臨時排水管道連接市政管弄井。塔樓外總體施工時，將臨時排水系統在不中斷營業的情況下更換成永久排水系統。

完成塔樓和裙房的二次接駁和聯動調試后，組織工程驗收和合成交付。

4 提前營業區域的消防及疏散綜合布置

滿足商場的應急疏散是交付營業的前提條件。以運營環境為基礎，消防規范為前提，按照不同功能樓層起火和蔓延趨勢建立應急疏散模型，包括火災演變分析模型、各樓層人員疏散分析數字化模型、消防應急救援分析模型等，見圖 2。

圖2 樓層人員疏散模型

結合模型數據對防火分區、疏散通道等消防設計內容進行優化調整以適應提前營業需求，對消防、安保系統、設施及控制系統提前交付、二次接駁時無縫銜接轉換作針對性部署。通過對消防救援空間和流線分析，對消防環道、消防登高等空間需求與施工狀態進行動態管理與協調，必要時采取補償措施：① 動態策劃施工區場布，在施工區設置臨時消防通道和臨時登高面，實現商業區和施工區消防環通，保障消防救援“保通可達”。② 商業裙房營業區經首層出入口、下沉廣場、地下車庫出入口進行疏散。部分商業消防疏散口位于塔樓施工區內，在施工區內的消防疏散口布置安全通道指引標識等，滿足商業人流疏散要求。

除商業區域的橫向消防疏散外，對營業區與施工區采取豎向分段分層、水平分區隔離的臨時措施，阻斷通道、管弄井等可能存在的過火、串煙現象。同時，以商業區營運的消控中心為依托，建立運營方與施工方聯防聯動的管理機制，協同應對各類應急情況。

5 提前營業的綜合管理

商業裙房提前交付運營，面對上下立體交叉作業和地面可利用面積空間少的局面，須增加安全防護及防水、防塵、防噪聲的措施。尤其是安全防護方面，通過對“裙房營業、塔樓施工”狀態進行多影響因素耦合分析，采取針對性措施形成地下地上全方位分區分段的立體隔離及安全防護體系。具體如下。

(1) 營業區與施工區之間的隔離。對人員、車輛進行流線分析，梳理營業區和施工區之間的通道與界面，按重要性程度、區域特點、視覺需求等建立“多層次、多界面、多種類”的隔離體系，包括：① 地下室和商場通往塔樓施工區的路徑上布置消防推杠鎖和警示標語，避免顧客誤入施工區或者施工人員無證進入商場；② 地面上，營業區和施工區用綠色景觀圍擋分開，達到外部美觀和施工隔離的效果；③ 商業裙房屋面和塔樓 10 層設備層設置門禁系統，從豎向分隔營業區和非營業區。

(2) 施工區域布置隔離阻斷、引水系統。對雨水、施工廢水、調試用水依據來源、水流路徑和不同區域對水的敏感性等進行分析，建立“疏堵結合、永臨結合”“隔離區、隔離層、隔離點相配套”的嚴密高效的排放體系。具體為：① 分別在 3 幢塔樓的 12 層設置阻水硬隔離，將 12 層作為 “臨時屋面”，施工用水和雨水經其有組織地導流到 12 層樓面內；② 對樓梯間、管弄井等部位進行臨時封閉，沿著核心筒外側設置擋水檻；③ 在豎向井道里增加水平阻水隔離，避免水流順著井道前進影響商業運行；④ 幕墻在位于人貨電梯部位形成的缺口處，上下整體在幕墻與結構接口周邊形成雨水收集和排放系統，通過臨時雨水管接入商業永久排水管和裙房屋面，最后經排水管排入完善的頂板排水系統；⑤ 在重要區域設置緩沖區，例如在塔樓 11 層增加一道臨時防水檻，雙重防護設于 10 層的設備層。見圖 3。

圖3 塔樓阻水硬隔離示意圖和實拍照片

(3) 構建多層次立體作業安全防護體系。應用數字化手段，對施工區墜落的風險等級、落點分布、嚴重程度等進行分析，構建涵蓋地下、地面、裙房屋面、塔樓施工的立體安全防護體系：① 在通往地下室商場的自動扶梯上設置防護棚，確保顧客通行安全；② 在臨近商場出入口的施工區圍擋外設置警戒線隔離、建立緩沖區；③ 在裙房屋面搭設臨時軟隔離、防護商場采光頂和裙房屋面設備；④ 結合幕墻進度在塔樓外框設置多道外挑鋼制硬隔離及挑腳手隔離，在立體防護下方施工作業區。

6 結 語

該項目 48 萬 m2裙房商業區于 2017 年 11 月 18 日實現交付營業，開業當日客流高達 36.8 萬人次（一年總接待量超過 1 500.0 萬人次），半年銷售總額突破 26.8 億元，榮膺 2018 年亞太區商業地標。

經過科學策劃、整體部署、技術攻關和認真組織實施，該項目提前交付營業區域超過商業面積的 95%；實際用時 16 個月完成地下室和裙房主體結構，商業部分營業時間較工程整體竣工交付提前 2 年多，取得了巨大的經濟效益和社會效應。工程實踐中總結的經驗和管理方法可供同類項目參考。