超高层建筑施工技术交流

超高层建筑施工技术交流学习 赛 部技控018 内部资料严禁共享 事业 部技术文件 目录 这里添超高层建筑加文字 这里添加文字 这里添加文字 事业 部技术文件 这里添超高层建筑加文字 这里添加文字 这里添加文字 高层及超高层建筑的定义 根据我国 民用建筑设计通则 GB50352 2005第3 1条规定 1 10层及10层以上的居住建筑及高度超过24米的公共建筑为高层建筑 2 建筑高度大于24米者为高层建筑 不包括建筑高度大于24米的单层建筑 建筑高度大于100m的民用建筑为超高层建筑 国际上一般把高度超过30层或100m以上的高楼称之为超高层建筑 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 主要结构形式 事业 部技术文件 这里添超高层建筑加文字 这里添加文字 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 发展趋势 深圳京基100大厦位于深圳市罗湖区红宝路南侧 地下4层 地上100层 建筑总高度441 8m 总建筑面积约24万平方米 是目前中国大陆第三高楼 框架 核心筒结构 主要结构形式 事业 部技术文件 这里添超高层建筑加文字 这里添加文字 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 发展趋势 上海环球金融中心塔楼地上101层 地面以上高度为492m 地下3层 总建筑面积381600m2 主体结构采用由巨型柱 巨型斜撑以及带状桁架构成的三维巨型框架结构 钢筋混凝土核心筒结构和构成核心筒和巨型结构柱之间相互作用的伸臂钢桁架组成的三重结构体系 主要结构形式 事业 部技术文件 这广州珠江新城东塔 总建筑面积507681平方米 建筑物总高度为530米 塔楼结构形式为带加强层的钢管混凝土巨柱框架筒体结构 里添超高层建筑加文字 这里添加文字 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 主要结构形式 事业 部技术文件 这里添加文字 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 天津117大厦地下3层 地上117层 总设计高度570米以上 规划建筑面积183万平方米 预计投资270多亿元人民币 主要结构形式 事业 部技术文件 这里添加文字 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 武汉绿地中心高606米 共124层 总建筑面积30万平方米 主要结构形式 事业 部技术文件 这里添加文字 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 深圳平安国际金融中心大厦总建筑面积378600平方米 高度为塔顶660米 屋面588米 共118层 主要结构形式 事业 部技术文件 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 主要结构形式 超高层建筑结构形式多设计为框架核心筒结构 根据高度的不同 又主要有两种 类型1 内筒为钢筋混凝土核心筒结构 外筒巨柱 巨柱与核心筒之间钢梁连接 外筒楼板为组合楼板的形式 如 深圳京基100大厦 广州东塔 深圳平安金融大厦 均为该结构形式 高度均在400米以上 事业 部技术文件 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 主要结构形式 类型1 核心筒竖向结构一般比核心筒内水平结构提前4 5层 比外围框架楼板提前6 7层 能很好解决多工序交叉作业提供工作面问题 核心筒墙体结构为第1个施工作业面 内筒水平结构为第2个施工作业面 钢结构柱和钢梁为第3个施工作业面 外框筒组合楼板施工为第4个施工作业面 外侧幕墙分段施工形成第5个施工作业面 下部楼层砌筑和精装工程适时插入施工为第6个施工作业面 事业 部技术文件 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 主要结构形式 类型2 内筒为钢筋混凝土核心筒 外筒巨柱 巨柱与核心筒之间为钢筋混凝土梁连接 楼板为普通的钢筋混凝土楼板 如 重庆环球 广州高德等 建筑高度约在200 400米 重庆环球大厦 事业 部技术文件 这里添加文字 一 超高层的基本介绍 规范定义 标志性建筑 主要结构形式 由于外框筒结构为钢筋混凝土结构 理论上不适合核心筒先行施工的施工工艺 理由有 1 外筒梁板钢筋需全部同截面断开 对结构受力性能影响较大 很难征得设计同意 2 普通钢筋混凝土楼板需支模施工 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 当前超高层建筑施工主流工序为 一 总体施工顺序 采取塔楼顺作 裙楼逆作的施工工艺 插入视频 二 基坑形式 地下连续墙结构加环形钢筋混凝土内支撑体系添3 三 主体结构 主楼上部结构一般分三个节拍 1 核心筒墙体施工 2 矩形柱及外围楼板施工 3 核心筒内楼板施工 核心筒 核心筒楼板 矩形钢柱及桁架 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 当前超高层建筑施工的围护与提升系统主要有两种形式 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 插入视频 二 整体升降围护系统配合传统翻模技术 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 支撑梁 支撑牛腿 支撑柱 液压油缸 可调节短柱 顶升系统介绍 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 平台系统介绍 平台桁架是由主桁架 次桁架 连系桁架通过螺栓及销轴连接而成 在桁架上铺设钢板 在临边洞口设置内外防护 形成一个封闭施工平台 平台上设置钢筋堆载区域 钢结构焊接器具堆载区域 消防水箱 顶模系统智能化控制机房 移动厕所 休息棚等 同时也是各种施工机械的附着体 如布料机 施工电梯等 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 平台系统构成 主桁架 平台堆场 连系桁架 次桁架 走道平台 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 模板系统 模板系统由标准模板 非标准模板 阴角模板 竖向补偿模板 背楞及对拉螺栓组成 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 模板系统 铝合金模板的推广与应用 标准模板配置 阴角模板配置 标准模板立面 非标模板配置 模板可调节高度 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 顶模挂架与防护系统 挂架系统由竖杆 横杆 钢板网防护 水平走道板 可翻转踏板及上下楼梯等组成 挂架分为外挂架和内挂架2部分 外挂架共设6步 内挂架共设5步 覆盖3个结构层 分别是为工人提供绑扎钢筋 支设及清理模板 清理墙体洞口 埋设预埋件等的操作平台 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 钢平台顶模技术优点 1 顶模体系可形成一个封闭 安全的作业空间 2 顶模体系的钢平台既用来悬挂模板 挂架 同时也是材料的堆场以及施工机械的附着物 3 整个平台和模板 挂架通过液压顶升系统完成自爬升 减少了施工过程中对塔吊的依赖 节省了劳动力 提高了施工效率 4 低位顶升支撑点位于在施楼层下一层 支撑和顶升处的混凝土经过长时间养护 强度更高 承载力更大 5 钢平台下的挂架跨越了两至三个楼层 不同工序可穿插作业 效率更高 管理更容易 6 模架系统可根据墙体截面变化 结构平面内收进行相应调整 适应性强 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 钢平台顶模技术优点 根据核心筒特点设置3 4个顶升支撑点 最大限度降低支撑立柱与核心筒墙体的作用关系点 最大限度降低核心筒变化对本系统的影响 减少高空改模的次数 使得本系统的适应性大大增强 1 最少顶升点 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 钢平台顶模技术优点 顶升立柱支撑牛腿支撑在新浇筑混凝土的下二层结构层 可以避免因混凝土早期强度达不到顶升要求而造成的间歇 缩短了施工工期 2 低位顶升 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 钢平台顶模技术优点 2 低位顶升 采用长行程 大吨位的顶升油缸 一次顶升高度为5m 顶升力300t 顶升5m高度仅需2个小时 减少顶升程序 使得顶升速度显著提高 3 液压油缸选型 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 钢平台顶模技术优点 2 低位顶升 本系统设置一套电控系统 主要包括一个集中控制台 连接各种电磁闸阀与控制台的的数据线 主缸行程传感器 油缸行程限位等 实现对整个系统电磁闸阀动作的控制与监控 实现顶升过程全智能化操作 达到各顶点同时顶升的精度 4 智能化操作 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 钢平台顶模施工工艺 2 低位顶升 Page 18 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 2 低位顶升 Page 18 液压自爬模为附墙自爬升模板 它具有结构简单 安装容易 操作方便 安全程度高 施工速度快 劳动力投入低等特点 是目前超高层普遍采用的附墙爬模技术 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 2 低位顶升 Page 18 液压自爬模板体系 相对传统的爬架体系 有许多优点 液压爬模可整体爬升 也可单榀爬升 爬升稳定性好 操作方便 安全性高 可节省大量工时和材料 除了因为建筑结构的要求 如墙面突然缩进或形状突变 需要对模架改造之外 一般情况下爬模架一次组装后 一直到顶不落地 节省了施工场地 而且减少了模板 特别是面板 的碰伤损毁 液压爬升过程平稳 同步 安全 提供全方位的操作平台 不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力 结构施工误差小 纠偏简单 施工误差可逐层消除 爬升速度快 可以提高工程施工速度 平均三 五天一层 模板自爬 原地清理 大大降低塔吊的吊次 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 2 低位顶升 Page 18 液压自爬模组成 埋件 导轨 液压系统 承重支架 模板 后移支架 后移轨道 护拦 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 Page 18 液压自爬模爬升流程 合模板 浇筑砼 后移模板 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 Page 18 安装挂座 提升导轨 提升架体 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 Page 18 安装预埋件 合模板 浇筑砼 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 Page 18 1 首次支设 2 第二次支设 3 提升导轨 4 提升支架 5 第三次浇筑 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 液压爬模施工工艺 Page 18 1 最后一次砼 2 爬升 3 拆模板 4 拆上支架 5 拆导轨 6 拆下支架 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 一 整体液压顶升钢平台配合顶模或爬模技术 整体液压顶升钢平台顶模或者爬模技术适用于前面提到的 当前超高层结构设计的两种主要结构类型的第一类 内筒为钢筋混凝土核心筒结构 外筒巨柱 巨柱与核心筒之间钢梁连接 外筒楼板为组合楼板的形式 Page 18 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 二 整体升降围护系统配合传统翻模技术 整体升降围护系统配合传统翻模技术适用于前面提到的 当前超高层结构设计的两种主要结构类型的第二类 内筒为钢筋混凝土核心筒 外筒巨柱 巨柱与核心筒之间为钢筋混凝土梁连接 楼板为普通的钢筋混凝土楼板 Page 18 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 三 垂直输送系统 Page 18 一 超高层建筑垂直运输概述 1 超高层建筑规模庞大 将建筑材料及时运送到所需部位是一项庞大的任务 2 超高层建筑施工现场作业量大 所需人员多 对垂直运输体系是严峻考验 3 超高层施工过程中产生较多的建筑垃圾 垂直运输可以及时运出 综上所述 所有这些对超高层建筑施工的垂直运输系统的运送能力提出了极高的要求 1 超高层建筑施工垂直运输运力大 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 超高层建筑施工垂直输送系统主要有 塔吊 施工电梯 输送泵1 塔吊 当前主流塔吊的安装方式主要有内爬式和外附式两种 目前应用最先进起重量最大的塔吊为M1280D塔吊 最大起重量100T 深圳平安大厦和上海金融中心都已应用 Page 18 超高层建筑施工投入大 加快施工速度能显著提高建设单位的投资效益 所以 垂直运输体系的合理配置对加快超高层建筑施工速度 降低施工成本具有非常重要的作用 一是高效的垂直运输体系是超高层建筑顺利施工的先决条件 二是确保施工人员快捷到达施工作业面 2 超高层建筑施工垂直运输产生效益高 事业 部技术文件 二 当前主流施工工艺技术 结构施工顺序 围护提升系统 垂直输送系统 2 施工电梯 超高层建筑施工目前主要使用的是中高速施工电梯 按速度分类 1 低速电梯电梯额定速度V 1 0m s 2 中速电梯电梯额定速度1 0m s V 2 0m s 3 高速电梯电梯额定速度2 0m s V 4 0m s 4 超高速电梯电梯额定速度V 4 0m s 3 输送泵 1 混凝土泵选型 目前 对于超高层建筑的泵送施工一般采用接力泵送或一泵到顶来实现 接力泵送就是通过一台混凝土泵将混凝土输送到事先放置于一定高度的另一台混凝土泵料斗内 然后通过第二台输送泵将混凝土送到目的地 该方案经济 比较可靠 相对而言 对泵的要求也不太高 与此同时 该工程完成后 这些泵能够经济地使用于其他一般工程 缺点是施工较繁琐 施工时第一泵和第二泵要协调一致 随着泵送设备技术的发展 接力泵送方式逐步被一泵到顶的技术替代 输送泵的选型流程 泵送压力估算 设备型号初选 设备型号确定 Page 18 事业 部技术文件 一 超高层建筑测量控制介绍 1 超高层建筑测量控制主要分三类 平面轴线网络控制 楼层高程传递 建筑物沉降观测2 测量控制的方法主要有 外控法 内控法和内外控法 主要技术有GPS测量技术和天顶垂准测量 仰视法 3 当前采用的前沿设备为带GPS功能的电子激光全站仪 可以兼顾轴线坐标投放和高程激光传递的功能 二 测量控制的要点 测量方案的选择 一二级导线网的设保三 测量控制的措施1 工 人员的资格 业务水平 职业操守 2 料 机 测量仪器选择 鉴定 管养 3 法 对测量方案的编 审 批人的资格和测量方案的可行性审查 交接桩的复测 一二级导线网的建立 4 环 一级季度复测 二级月度复测 Page 18 三 关键工序控制技术 围护结构 钢结构 测量控制 主体结构 事业 部技术文件 一 围护结构的几种形式 1 钻孔桩 锚索 地下连续墙 内支撑二 围护结构需要重点关注的几个方面及措施 1 外放值的选择 控制范围10 15cm2 成桩质量的控制 倾斜度 放线与机械 成孔 泥浆与连续浇注 验收 小应变30 5抽芯 3 预应力锚索 成孔 有套管 无套管 穿索与注浆 自由端和锚固端 张拉 伸长量计算 设备验收 过程控制 超张拉5 验收4 监测 沉降与位移和支撑应力三方面 初始值 监测项目初始值应在相关施工工序之前测定 并取至少连续观测3次的稳定值的平均值 支撑应力初始值应开挖前提前1周连续2天的稳定值 报警 黄色双70 单80 橙色双80 单控 红色双控制值 Page 18 三 关键工序控制技术 围护结构 钢结构 测量控制 主体结构 事业 部技术文件 一 主体结构两种形式钢筋混凝土结构 劲性混凝土二 两种结构形式的控制要点及措施 1 大体积混凝土 大体积混凝土施工规范 GB 50496 2009 混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土 或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土 底板大体积混凝土一次性浇注量大 上海金融中心4 5厚的底板42小时一次连续成功浇筑28900方 深圳平安中心4 5米厚的底板混凝土总方量3万方 72小时浇筑完成 措施 工 工前 重点振捣方法 料 配合比 机 搅拌站 运输机械 输送泵 振动棒以及辅助设备 法 施工方案的选择 重点上面提的作业与管理人员配备 机械选择 运输线路选择 减少内外水化热的方法 配合比的选择等等 保连续作业保减少开裂 环 施工期天气科学选择与预防 Page 18 三 关键工序控制技术 围护结构 钢结构 测量控制 主体结构 事业 部技术文件 一 主体结构两种形式钢筋混凝土结构 劲性混凝土二 两种结构形式的控制要点及措施 1 高强混凝土 根据CECS104 99 高强混凝土结构技术规程 1 0 2条明确规定 高强混凝土为采用水泥 砂 石 高效减水剂等外加剂和粉煤灰超细矿渣硅灰等矿物掺合料以常规工艺配制的C50 C80级混凝土 目前国内定义为C60 措施 配合比 碎石抗压强度不应小于要求配制的混凝土抗压强度指标的1 5倍 2 转换层施工 高支模方案审查 钢筋深化设计编号顺序安装 砼浇注与养护3 核心筒施工 测量控制 暗梁暗柱剪力墙施工 含劲性骨架 模板加固与混凝土振捣 以及与爬模施工周期配合 4 劲性混凝土 型钢梁柱制作与安装 原材 深化放样 焊缝检测 现场安装 劲性骨架的交底 混凝土的浇注 Page 18 三 关键工序控制技术 围护结构 钢结构 测量控制 主体结构 事业 部技术文件 Page 18 三 关键工序控制技术 围护结构 钢结构 测量控制 主体结构 一 钢结构工艺 制作工艺流程 材料检