超高层综合大楼钢结构施工情况介绍（图文）

中国尊钢结结构项项目部部2015年05月27日北京市朝阳阳区CBD核心区Z15地块项目钢结构施工工情况介绍绍目录1、工程概况况2、形象进度度展示3、关键技术术措施4、质量管理理措施5、科技创奖奖创效6、对外沟通通与交流7、本阶段重重点工作1工程概况一、工程概概况本工程位于于北京朝阳阳区CBD核心区，东至金和东东路，南至至规划绿地地，西至金金和路，北北至光华路路。Z15地块项目布布置图项目所处地地理位置示示意图Z15项目周边地地块规划示示意图项目名称北京市朝阳区CBD核心区Z15地块项目建筑高度地上528米/108层地下-37.8米/7层建筑面积总建筑面积43.7万平方米（地上35万平方米/地下8.7万平方米）钢结构用量总量约12.5万吨（地下室部分约1.3万吨）结构形式巨型框架支撑+型钢混凝土核心筒功能甲级写字楼、高端商业、观光建设单位中信和业投资有限公司设计单位北京市建筑设计研究院监理单位北京远达国际工程管理咨询有限公司总包单位中国建筑股份有限公司/中建三局集团有限公司（联合体）/中建钢构有限公司1.1建筑概况一、工程概概况1.2结构概况筒中筒结构构：巨型框架、、巨型支撑撑、次框架架+型钢混凝土土核心筒结构体系。。结构形式结构组成外框主要由由巨柱、转换换桁架、巨巨型支撑、、重力柱组成。核心筒主要要由钢板墙、钢钢暗柱、钢钢暗梁、钢钢暗撑、钢钢楼梯、阻阻尼器组成成。外框筒主要要材质为Q390GJD、Q390GJC,核心筒钢板板主要材质质为Q345GJC，使用钢板板厚度最厚达60mm。钢材材质一、工工程概概况1.3巨柱概概况巨柱三三维示示意类型一一（F001～F006层）类型二二（F007～F016层）类型三三（F017～F018层）类型四四（F019～F048层）类型五五（F049～F091层）类型六六（F092～F106层）截面类类型多腔体体巨型型柱位位于塔楼平平面四四角，柱截截面最最大63.9m2，顶部部柱截截面约约2.56m2。巨柱平平面位位置巨柱板板厚及及材质质钢板厚厚度最最大为为60mm，材质质主要要为Q390GJD、Q390GJC、Q345GJC。巨柱在在F007层开始始分叉叉，由4根转换换为8根，柱柱外形形由六边边形渐渐变为为五边边形、、四边边形，且柱柱截面逐逐渐变变小。巨柱截截面类类型一、工工程概概况1.4核心筒筒钢结结构概概况F103层以上上核心心筒钢钢结构构包括括：核核心筒筒边缘缘构件件中布布置了了型钢暗暗柱、、暗梁梁，内置单单钢板板厚度度为8mm。F01-F46层核心心筒钢钢结构构包括括：内置单单钢板板、钢钢暗柱柱、钢钢暗梁梁，其厚厚度最最大为为60mm。F046-F102层核心心筒钢钢结构构包括括：内置钢钢暗撑撑、钢钢暗柱柱、钢钢暗梁梁，阻阻尼器器。核心筒筒内钢钢结构构的材材质均均为Q345GJC。转换桁桁架分分布示示意转换桁桁架TT1效果图图角部桁桁架效效果图图1、本塔塔楼转转换桁桁架共共设置八八道。。第一道道转换换桁架架高24.5m，其余余七道道桁架架高约9.3m。2、分叉叉巨柱柱四角角共设设置七道角角部桁桁架。。3、转换换桁架架钢板板厚度最最大为为60mm，材质质主要要Q390GJC。1.5转换桁桁架概概况一、工工程概概况巨型斜斜撑分分布图图巨型支支撑效效果图一巨型支支撑效效果图二1、巨型斜斜撑共共设置八八道，位于于各区区转换换桁架架之间间。2、第一道道桁架架下的的第一一道斜斜撑为为“八””字形形，其余余七道道桁架架为“X”形交交叉式式斜撑。。3、钢材主主要材材质Q390GJC，跨度度最高高为69.5m。一、工工程概概况1.6巨型斜斜撑概概况2形象进进度展展示231452013年10月-11月25天，完成2100吨钢平平台安安装，打通通地下下室施施工““生命命线””2014年5月15日开吊，钢板板墙构构件首首吊成成功，，正式式进入入地下下室主主体施施工阶阶段2014年10月11日核心筒筒钢板板墙安安装完完成，，率先先封顶顶，冲出±02014年3月底-4月初10天，完成2138根高强强锚栓栓及1000余吨套套架、、钢筋筋支撑撑架安安装2014年6月28日圆满完完成大大体积积柱脚脚灌浆浆施工工62014年10月27日外框巨巨型柱柱安装装完成成，地地下室室主体体钢结结构全部封封顶7提前7天，地上上新增增部分分（即即地下下与地地上衔衔接部部分））安装装完成成2014年12月3日8地上主主体钢钢结构构施工工正式启启动2014年12月19日地上结结构施施工进进度：：核心筒筒钢板板墙施施工至至第10节（标标高42.300m），外框巨巨柱施施工至至第10节（标标高31.150m）。2014年4月3日底板高高强锚锚栓、、钢筋筋支撑撑架施施工完完成2014年3月15日地下室室钢结结构施施工方方案专专家论论证顺顺利通通过；；施工重重要节节点照照片展展示2014年5月15日地下室室主体体钢结结构首首吊成成功2013年10月-11月，完成北北侧钢钢平台台安装装2014年10月27日地下室室主体体钢结结构全全面封封顶2015年03月20日智能顶顶升钢钢平台台主体体施工工完成成2015年2月5日，地上钢钢结构构施工工方案案专家家论证证顺利利通过过。2014年12月10日地上钢钢结构构正式式开吊吊施工重重要节节点照照片展展示3关键技技术措措施现状分分析：：地下、、地上施工工道路受受限，现场场”零场地地“，构构件堆堆放及及车辆辆运输输给钢钢结构构施工工带来来巨大大挑战战。解决措措施：：利用我我司多多个钢钢平台台的设设计、、制作作、安安装、、监测测、拆拆除的的技术术优势势和经经验积积累，，设计计安装装钢平平台，，满足足狭小小空间间施工工需求求。三、关关键技技术措措施1、生命线工程程-钢平台设计安安装一体化序号施工阶段钢平台名称主要功能1地下室施工阶段北侧钢平台车辆运输、机械站位、塔吊安装、构件堆场、砼浇筑、区域办公2地上施工阶段东西两侧钢平台车辆运输、机械站位、构件堆场、砼浇筑策划推动会议议(建筑、结构设设计）专家论证会（（设计、安装装方案）钢平台施工实实景钢平台的设计计安装，突破破施工“零场场地”，有效效解决了施工工道路、构件件堆放、车辆辆运输、机械械站位、焊机机平台、现场场办公等难题题，为施工提提供空间保障障。钢平台搭建，，设计施工一一体化成果显显著，同时创创造了可观得得经济效益，，获得广泛赞赞誉。三、关键技术术措施北侧钢平台实实景图东西两侧钢平平台实景图东西两侧钢平平台设计荷载载分布北侧钢平台设设计荷载分布布1、生命线工程程-钢平台设计安安装一体化三、关键技术术措施钢平台构件堆堆放北侧钢平台办办公区域钢平台配电室室平台及焊机机平台钢平台立体化化使用管理，，为钢结构施施工提供了时时间和空间保保障。钢平台汽车吊吊站位1、生命线工程程-钢平台设计安安装一体化发明“锚栓套套架自适应式式设计技术””和“可拆装装整体式锚栓栓套架安装技技术”，实现现柱脚锚栓快快速、高效安安装。锚栓上部定位位节点三、关键技术术措施2、锚栓套架自自适应设计技技术锚栓套架整体体模型建立独立柱Column梁（可拆除））Beam（dismantled）斜撑Brace柱间支撑Column

Bracing锚栓中部定位位节点锚栓下部定位位节点锚栓套架整体体式安装锚栓复测锚栓套架拼装装三、关键技术术措施混凝土浇筑控控制措施锚栓最大误差差为8mm，远低于预期期控制值13mm，柱脚板无扩扩孔；总吊次从2300吊优化至350吊;10天完成安装，，节约工期9天;2、锚栓套架整整体式安装技技术构件底板二次灌浆浆厚度为100mm，同时巨柱、翼墙及钢板墙下方设有抗剪键，抗剪槽内灌灌注灌浆料，大体积灌浆浆难度大。巨柱及翼墙灌灌浆平面抗剪键灌浆剖剖面图序号挑战易产生问题应对策略1巨柱截面较大，一次性灌浆体量大灌浆密实度不够采用压力灌浆，垂直泵送方式泵入2巨柱腔体多，灌浆顺序非常关键灌浆顺序影响密实度利用中间腔体作为主浇筑点，巨柱两侧远端腔体作为辅浇筑点3灌浆时间控制时间过长造成灌浆料初凝实时观测浆料的流动性，保证一次性浇筑成型三、关键技术术措施3、泵送式灌浆浆施工技术创新灌浆方案案，优化分区区、多点浇筑筑的方法，采采用压力灌浆浆、大体积灌灌浆料施工获获得业主、监监理等单位的的一致赞许三、关键技术术措施浇筑点布设示示意图泵送压力灌浆浆模板支设灌浆施工工艺艺灌浆试验（共共3次试验）3、泵送式灌浆浆施工技术三、关键技术术措施4、巨柱焊接工工艺优化焊接内侧立焊焊缝焊接外侧立焊焊缝焊接横焊缝这样的焊接顺顺序因焊接部部分与原有部部分无连接，，对焊接部分分构件不能有有效约束，容容易造成上部部焊接部分构构件移位，从从而造成错口口。焊接顺序对焊焊接变形的控控制是至关重重要的，尤其其对于厚板焊焊接更是致命命的影响。常规的焊接顺顺序为“先立后横”，即先焊接接立焊缝，后后焊接横焊缝缝。本工程采用““横立结合”的顺序来焊焊接，减少了了焊后错口、、焊接变形大大的问题。焊接横焊缝改进后的焊接接工艺显著提提高了焊接质质量和控制了了焊接变形，，一次探伤通通过率达98%焊接横焊缝焊接外侧立焊焊缝焊接内侧立焊焊缝焊接横焊缝常规焊接顺序序本工程焊接顺顺序通过visual-mesh，sysweld，pam-assembly软件建立局部部模型和整体体模型，利用用“局部-整体法”对焊焊接施工进行行有限元模拟拟，优化焊接接工艺，降低低焊接变形。。局部模型求解解生成局部网格格Visual-mesh热源校核SysweldHeatinputfitting前处理条件设设置SysweldWeldingwizard求解观察结果果SysweldWeldingwizard提取局部模型型SysweldPam-assemblymanager整体模型求解解导入到pam-assembly生成整体网格格Visual-mesh前处理条件设设置Pamassembly求解观察变形形结果Pamassembly三、关键技术术措施4、巨柱焊接工工艺优化运用visualmesh建立巨柱焊接接模拟的三个个局部模型通过sysweld求解局部模型型三、关键技术术措施通过现场实际际测量与模拟拟焊接，对巨巨柱焊接顺序序进行调整，，该焊接顺序序已经征得中国工程建设设焊接协会各各位专家的认认可。将整体模型和和与局部模型型计算结果导导入到pamassembly进行求解焊接协会专家家就焊接顺序序展开讨论4、巨柱焊接工工艺优化三、关键技术术措施5、可拆卸巨柱柱焊接操作平平台巨柱操作平台台使用效果图图定型水平通道道地下室施工巨巨柱采用可拆拆卸操作平台台，安装拆卸方便便利于周转使使用，操作安安全可靠。该操作平台由由三角支架、、定型水平通通道和标准化化立面防护组组成。操作平台与构构件连接形式式自行设计的可可调节式巨柱柱焊接操作平平台，可利用用自爬升系统统根据施工需需求向上爬升升，为巨柱高高空安装提供供质量和安全全保障。本操作平台可可满足巨柱的的吊装、测量量校正、焊接接、探伤返修修、油漆补涂涂等施工工序序。操作平台提升升系统安装操作平台立面面防护吊装操作平台全景景图三、关键技术术措施操作平台现场场组拼操作平台护笼笼爬梯5、智能化自爬爬升巨柱焊接接操作平台巨柱截面变化化较多，自上上而下变截面达13次之多且有分分叉情况，给爬升架整整体爬升带来来很大困难。。因此采用分片爬升、垫垫块过度、高高空改造等方式解决巨巨柱变截面处处过度问题。。三、关键技术术措施5、智能化自爬爬升巨柱焊接接操作平台巨柱在F007层分叉巨柱变截面情情况巨柱焊接操作作平台立面变变截面设计核心筒吊装系系统布置核心筒内钢梁梁、钢楼梯钢钢构件无法直接使用塔吊吊装，采用自自主设计核心心筒钢构件吊吊装提升系统统。本系统采采用卷扬机整整体提升，吊吊装时固定在在钢梁埋件上上采用行车系系统吊装。该提升系统上上部为硬质防防护，下部为为吊装行车系系统。三、关键技术术措施核心筒吊装行行车吊行车吊卷扬机机提升系统6、核心筒构件件同步吊装技技术三、关键技术术措施顶升钢平台主主次桁架布置间距距过密，钢板墙吊装装需要采用2台塔吊换钩转转接吊装，塔塔吊换钩吊装速度慢，严重影响施施工工期和施工安安全。设计吊装滑梁梁加快钢板墙墙吊装速度，，节省塔吊使使用时间。吊吊装滑梁采用用轨道梁和吊装滑轮组成。现场采用滑梁梁吊装钢板墙墙顶升平台桁架架与钢板墙布布置关系6、核心筒构件件同步吊装技技术模型设计及施施工辅助交底底：锚栓套架、、钢筋支架、、安全操作架架设计及施工工运用。锚栓套架设计模型锚栓套架、钢筋支架施工交底三、关键技术术措施7、BIM技术运用构件焊接接操作平平台措施施复杂节点点设计优优化：本工程程各类结结构节点点十分复复杂，在在施工前前建立典典型节点点位置的的BIM模型，提提前优化化施工图图中不合合理、难难以操作作的连接接节点，，有效提提升方案案编制的的水平，，保障结结构施工工的顺利利进行。。外框巨柱柱与钢筋筋穿插的的BIM模型核心筒钢钢板墙与与筋穿插插的BIM模型三、关键键技术措措施7、BIM技术运用用钢板墙与与钢筋节节点检查查巨柱钢筋筋节点校校核多专业协协调配合合：准确高高效的对对钢板墙墙和巨柱柱关键节点点处，与与土建和和机电的的碰撞节节点检测测。空调预留留洞口的的开设机电预留留洞口的的开设三、关键键技术措措施7、BIM技术运用用4质量管理理措施会同监理理、业主主等单位位对制作厂检检查，落实驻驻厂人员员监造，，做好原原材取样样，将构构件质量量从源头头抓起。。车间抽检检参观车间间1、制作厂厂考察，，严把制制作质量量四、质量量管理措措施考察交流流会参观展厅厅钢板墙进进场验收收桁架验收收联合总包包、监理理、制造造厂做好好“四方验收收”，严把把进场构构件质量量关；各工序报报验与工工序交接接质量检检查一次次通过率率100%。2、源头抓抓起，严严控验收收关四、质量量管理措措施巨柱进场场验收安装报验验3、精确复复查，严严控测量量精度测量交底底测量专项项培训测量过程程监督测量数据据反馈四、质量量管理措措施焊接工长长、测量量工长纳纳入质量量管理系系统，形形成焊接测量量一体化化穿透式式管理。焊接风速速、湿度度监测焊缝成型型效果焊接一次次探伤合合格率始始终处于于99%以上，近近五个月月焊接三三检一次次探伤合合格率100%（三检单单位统计计）。焊接考试试焊接过程程监督4、管控有有力，稳稳步提高高焊接品品质四、质量量管理措措施5、样板引引路，质质量管理理落到实实处第二次模模拟实验验灌浆料流流动性实实验灌浆施工工工艺卡卡高强螺栓栓施工样样板焊接工艺艺卡灌浆料流流动性实实验标识工序序质量样样板，规规范现场场施工质质量。四、质量量管理措措施6、精细管管理，创创新质量量管理方方法构件验收收实行颜颜色标识识管理焊接5S管理测量图表分析引进颜色色标识、、焊接““5S”管理等等创新手手段，将将焊接、、测量工工长纳入入质量管管理统筹筹，创新新管理方方式。四、质量量管理措措施5科技创奖奖创效2015年第一季度度已承担并并推进：：2项中建总总公司级级科研课课题；完成1项技术总总结、3项工法（（超高层层可拆装装整体式式锚栓套架施施工工法法获公司司企业级级工法））其中两两篇工法已申报报辽宁省省工法，，6篇论文；完成并报报送4项发明专专利；2项QC成果（北北京市、、中建总总公司））。1、科技创优优五、科技技创奖创创效2、科技创创效五、科技技创奖创创效本着为业业主创造造价值、、与总包包共赢价价值的原原则，同同时提升升钢构服服务品质质和我部部效益的的思路，，从“设计计、方案案优化、、二次经经营”等等多个方方面累计计创造产产值3200万元。优化巨柱柱材质，增加用用钢量（地上）推动桁架加强强区巨柱柱材质Q390GJC改Q390GJD钢板墙结结构图中中增加焊焊接变形形约束板板（地上）沟通设计计在钢板板墙对接接焊口600mm范围内加加设一道加加劲肋板，增增加工程量。降低制作成本本（地上上）地上核心心筒内连连梁焊