超高层建筑施工工艺汇报演示文稿T

汇报演示文稿一、引言近年来超高层建筑发展迅速，数百米的高楼层出不穷，国内先后建成了上海环球、广州西塔、深圳京基100大厦等，都是城市地标性建筑。根据1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。确定40层以上（高度100米以上）的建筑为超高层建筑。目前所建超高层高度普遍超过该规定，在此主要针对高度200m以上建筑的施工工艺进行探讨。根据以往的工程实例，超高层建筑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：广州西塔、上海环球、深圳京基100大厦、广州东塔，均为该结构形式，高度均在400米以上。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、目前正在投标的合肥华润置地万象城的东、西塔楼。建筑高度约在200～400米。超高层建筑的施工涉及到建筑施工领域较多的施工技术课题，个人总结主要有以下几方面：☆高强、高性能混凝土、钢管混凝土等的施工质量控制。☆选择确定合适的施工工艺流程和合理选择模板、围护架体系。☆总承包方涉及的多工序、多工种交叉作业时的管理与协调。☆垂直运输设备的选择。☆各专业工程的合理插入施工时间。二、工艺顺序确定类型1：前述类型1，外框结构为钢梁的结构形式，适合核心筒墙体竖向结构先行施工，楼板等水平结构滞后施工，外框钢结构及梁板滞后核心筒结构数层进行施工。钢梁与核心筒连接采用预埋件焊接耳板的连接形式。核心筒内梁筋需预留套筒，楼板钢筋可采用预留胡子筋的形式，局部错位、漏埋可采用植筋。外框楼板为组合楼板。类型1工程实例照片核心筒领先外框数层压型钢板组合楼板核心筒外埋件及耳板板筋预留如前述类型1，核心筒先行施工的优点是，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个施工作业面由此，一座超高层内多道工序可以一同施工，有互相独立，互不干扰，并且提供多个施工作业面，有利于加快施工进度。类型2：前述类型2，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。结论：前述类型2的超高层结构比较适合采取内外筒一起同步施工的形式。类型2工程实例照片重庆环球金融中心、广州高德均为内外框筒一同施工三、模板、围护系统选用(1)、爬模系统(2)、滑模系统(3)、顶模系统上述三种模板体系均可用于类型1的核心筒墙体结构先行施工的工艺。(4)、传统翻模+爬架围护系统的工艺该工艺适合类型2内、外筒同时施工的工艺。目前，可用于超高层建筑施工的模板及围护系统有：爬模系统特点介绍：爬模系统有专专业厂家生产产，构件设计计为标准件，，可厂家租赁赁，使用完毕毕后厂家可以以回收。爬模由下架、、上架、附墙墙挂座、导轨轨、液压油缸缸系统、模板板、护栏等组组成。爬模的原理是是，根据墙体体情况，布置置机位，每个个机位处设置置液压顶升系系统，架体通通过附墙挂座座与预埋在墙墙上的爬锥连连接固定，爬爬升时先提升升导轨，然后后架体连同模模板沿导轨爬爬升；爬模系统特点介绍：爬模系统的特特点：(1)、液压压爬模可整体体爬升，也可可单榀爬升，，爬升稳定性性好。(2)、操作作方便，安全全性高，可节节省大量工时时和材料。(3)、爬模模架一次组装装后，一直到到顶不落地,节省了施工工场地，而且且减少了模板板、特别是面面板的碰伤损损毁。(4)、液压压爬升过程平平稳、同步、、安全。爬模的安装爬模外防护架架爬模系统特点介绍：(5)、提供供全方位的操操作平台，施施工单位不必必为重新搭设设操作平台而而浪费材料和和劳动力。(6)、结结构施工误差差小，纠偏简简单,施工误误差可逐层消消除。(7)、爬升升速度快，可可以提高工程程施工速度。。(8)、模板板自爬,原地地清理，大大大降低塔吊的的吊次。整体效果，外外围护也可为为安全网爬模，外围钢钢板网爬模系统特点介绍：总体说：爬模系统具有有操作简便灵灵活，爬升安安全平稳，速速度快，模板板定位精度高高，施工过程程中无需其他他辅助起重设设备的特点。。额定荷载额定压力油缸行程伸出速度泵站功率100kN25Mpa300mm400mm/min16-18KW爬模液压油缸缸参数表：平台宽度施工荷载上操作平台1.2m≤4.00KN/㎡（爬升时0.75KN/㎡）模板平台1.2m荷载标准值为1.0kN/㎡主平台2.8m≤1.0KN/㎡液压操作平台2.5m≤0.75KN/㎡吊平台1.2m≤1.0KN/㎡架体高度：14.6米；升降速度：10分钟/米架体平台尺寸寸参数表：但一般机位较较多，整体性性不够好，承承载力也不大大。以QPM-50型液压自爬模模系统为例，其性能能参数如下：：爬模系统的爬升流程(过小于150mm的变截面)：1、绑扎钢筋完成2、退模、安装附墙挂座3、导轨提升爬模系统的爬升流程(过小于150mm的变截面)：4、调节附墙撑，下架体倾斜5、导轨提升到位，提升架体6、合模浇筑混凝土爬模能容易适适应较薄的墙墙厚变化，但但墙体突变时时适应困难。。滑模系统特点介绍：滑模施工工艺艺在国内始于于20世纪40年代，已广泛应用于于钢筋混凝土土的筒壁结构构、框架结构构、墙板结构构。对于高耸耸筒壁结构和和高层建筑的的施工，效果尤为显著著。滑模施工技术术是混凝土工工程中机械化化程度高、施施工速度快、、场地占用少少、安全作业业有保障、综综合效益显著著的一种施工工方法。滑模系统原理理图滑模系统工程应用实例例照片滑模系统目前常见主要要用于烟囱、矿井、仓壁等工程程施工，也可可用于超高层层核心筒竖向向墙体施工，，但由于其施工过程非非常紧凑，在在混凝土凝固固前必须向上上滑动模板，，混凝土凝固固以后则无法法滑动，且由由于在混凝土土凝固前滑动动模板，使混混凝土结构表表面的观感和和结构的垂直直度控制方面面有较大困难难，个人观点认为为不太适合用于于超高层建筑筑核心筒的施施工。顶模系统背景介绍：针对超高层建建筑核心筒施施工问题，中建四局2007年于广州西塔塔工程中研制制并实施了一一种新的超高高层核心筒施施工工艺“顶模系统”。顶模系统采用用大吨位、长长行程的双作作用油缸作为为顶升动力，，可以在保证证钢平台系统统的承载力的的同时，减少少支撑点数量量，顶模系统统的支撑点数数量为3～4个，配以液压压电控系统，，可以实现各各支撑点的精精确同步顶升升，顶模工艺艺为整体提升升式，低位支支撑，电控液液压自顶升，，其整体性、、安全性、施施工工期方面面均具有较大大的优势。顶模系统组成：顶模系统组成图(1)、支撑系统包括上支撑箱梁、下支撑箱梁、支撑钢柱，支撑箱梁上设置有可以伸缩的小牛腿。(2)、液压动力系统包括：主油缸、牛腿伸缩小油缸，每个支撑点有1个主油缸和8个小油缸。(3)、控制系统由：油泵、控制台、控制电路、油路、各种控制阀门组成。(4)、钢平台系统：为型钢组合焊接而成的桁架式钢平台，通常由一、二、三级桁架组成。(5)、模板系统，由定型大钢模板组成，模板配制时应充分考虑到结构墙体的各次变化，制定模板的配制方案，原则是每次变截面时，只需要取掉部分模板，不需要在现场做大的拼装或焊接；(6)、挂架系统，由多组可水平调节的移动式挂架组成，挂架采用钢制横、竖方通及钢板网组成。顶模系统主要要由：支撑系系统、液压动动力系统、控控制系统、钢钢平台系统、、模板系统、、挂架系统六六大部分组成成。顶模系统竖向功能分区图顶模系统竖向功能分区区：大钢模板安装装顶模系统工程实施照片片：钢平台安装支撑钢柱安装装支撑油缸伸出出顶模整体效果果(1)、顶模系统适合合用于超高层层建筑核心筒筒的施工，顶顶模系统可形形成一个封闭、安全的的作业空间，模板、挂架架、钢平台整整体顶升，具具有施工速度快、安全性高、机械化程度高高节省劳动力等等多项优点。。(2)、与爬模系统等等相比较，顶顶模系统的支撑点低，位于待施工工楼层下2～3层，支撑点部部位的混凝土土经过较长时时间的养护，，强度高，承承载力大，安安全性好，为为提高核心筒筒施工速度提提供了保障。。(3)、顶模系统采用钢模可提提高模板的周周转次数，模板配制时时充分考虑到到结构墙体的的各次变化，，制定模板的的配制方案，，原则是每次次变截面时，，只需要取掉掉部分模板，，不需要在现现场做大的拼拼装或焊接。。(4)、与爬模相对比比，顶模系统统无爬升导轨轨，模板和脚脚手架直接吊吊挂在钢平台台上，可方便便实现墙体变变截面的处理理，适应超高层墙墙体截面多变变的施工要求。。顶模系统优点介绍：(5)、精密的液压控控制系统、电电脑控制系统统，使顶模系系统实现了多油缸的同步步顶升，具有较大的的安全保障。。(6)、施工速度快，每次顶升作作业用时仅为为2～3个小时，模板板挂架标准化化，随系统整整体顶升，机机械化程度高高等特点，可可创造2-3天/层的施工速度度（主要视工工程量大小而而进度有所不不同）。(7)、顶模系统钢平台整体钢钢度大，承载力大，平台承载力力达10kN/㎡，测量控制制点可直接投投测到钢平台台上，施工测测量方便。(8)、大型布料机可可直接安放在在顶模钢平台台上，材料可可大吨位（由由钢筋吊装点点及塔吊吊运运力而确定））直接吊运放放置到钢平台台上，顶模系系统可方便施施工，提高效效率，减少塔塔吊吊次，是是爬模等其他他类似系统所所无法比拟的的。顶模系统优点介绍：顶模系统特点介绍：“顶模系统””目前无专业厂厂家生产提供供，需要根据据工程特点不不同进行针对对性设计。主要涉及到的的技术问题有有：1、顶模系统支支撑点位置的的合理布置，，会涉及到与与塔吊位置相相碰，如何合合理避让的问问题。2、顶模钢平台台桁架的布置置要既有利于于系统受力安安全，又能尽尽可能少影响响钢结构的安安装。3、顶模的爬升升步距需与塔塔吊协调一致致，并尽可能能方便施工。。4、顶模系统的的设计应考虑虑尽可能减少少后期结构变变动，顶模系系统的变更改改造方便。“顶模系统””广州西塔工工程的应用取取得良好的效效果，从2007年开始安装至至2008年12月31日顺利实现了了该工程主体体结构的预期期封顶，最快快施工速度达达到了2天一层，创造造了超高层建建筑核心筒施施工的最快记记录。2009年我司把顶模模系统应用于于“深圳京基100”工程，该系统统从2009年5月12日起开始安装装，2009年6月14日实现了第一一次顶升，至至2011年1月14日顶升结束，，共实现了103次顶升，顶升升过程中未发发生任何安全全和质量事故故，现场实施施情况良好。。目前，在建工工程“广州东东塔”也将采采用顶模系统统施工，已经经开始进入安安装阶段。顶模系统应用成果：顶模系统应用成果：“顶模系统””2011年度荣获国家家科学技术二二等奖。传统翻模+自爬架工艺：：前述类型2，采取内外框框筒一同施工工的工艺，为为尽可能加快快施工进度，，模板支撑体体系可考虑采采用新型模板板体系，如：：可调立杆盘盘扣式满堂脚脚手架，铝合合金模板系统统等快拆体系系。外围护系统可可考虑采用目目前国内应用用较为成熟的的专业厂家生生产的“爬架架”或“建筑筑保护屏”。。盘扣式满堂脚脚手架集成式升降操操作平台“爬爬架”工程实实例照片建筑保护屏工工程实例照片片四、高强、高高性能混凝土土的施工超高层建筑的的施工常会用用到高强、高高性能混凝土土，如：广州州西塔和深圳圳京基100大厦设计都用用到了C80的高强混凝土土，钢管内浇浇筑高抛自密密实混凝土，，混凝土的超超高泵送等是是超高层混凝凝土施工的技技术课题。主要涉及：(1)、优化配合比比，通常说来来，混凝土强强度越高，其其粘性越大，，可泵性能越越差，需要通通过反复适配配，确定最优优配合比，在在保证混凝土土强度的同时时，有良好的的工作性能。。可联合混凝凝土生产厂商商做该项工作作。施工时应重点点控制，混凝凝土生产时所所用材料是否否符合要求，，现场抽测混混凝土的塌落落度，扩展度度，温度，倒倒筒时间等。。(2)、超高层经常常会设计用到到钢管混凝土，由于钢管混混凝土的特殊殊性，我司所所建工程西塔塔和深圳京基基100都应用了高抛抛自密实混凝凝土，辅助人人工振捣。自密实混凝土土除控制混凝凝土的塌落度，扩展度，，温度，倒筒筒时间外，增加加U形管的控制指指标。深圳京基100的钢管混凝土土更具代表性性，其设计为为矩形钢管柱柱，内有横、、竖向隔板及及钢筋笼。钢管混凝土的的实体检测是是一施工难题题，目前，施施工规范中仍仍采用超声波波检测的方法法，但钢管柱柱内的隔板和和钢筋笼会影影响超声波检检测的结果。。深圳京基100大厦施工中，，联合湖南大大学尝试采用用“压电陶瓷瓷”法对钢管管混凝土进行行检测，是对对检测方法一一种新的尝试试。钢管混凝凝土实体检测测有进一步研研究的需求。。(3)、关于混凝土土的超高泵送送，目前，中联重科生产的HBT90.40.572RS泵机及三一重重工生产的HBT90CH-2135D泵机都有多栋栋超高层建筑筑的施工实例例，性能稳定定。注意要点：☆合理选择泵机机，泵机的出出口压力和泵泵送方量参数数应能满足泵泵送高度的需需求。☆应选择满足泵泵送需求的耐耐磨超高压输输送泵管。☆注意泵机出口口部位水平泵泵管的长度应应大于楼高(泵送高度)的1/4。☆泵管竖向适当当位置设置弯弯管，可弥补补水平段不足足。☆推荐泵管按楼楼层高度进行行配管，离楼楼板上400～600处有接头，方方便接管施工工外框楼板。。HBT90.40.572RS泵机泵管墙上固定定泵管水平段固固定截止阀广州西塔项目目进行了C100高强度混凝土土的研究，并并成功泵送至至411m。深圳京基100大厦进行了C120高强混凝土的的研究，并成成功泵送至417m的高度。在解决混凝土土强度及可泵泵性方面都取取得显著成果果，中建四局局在高强高性性能混凝土领领域的研究迈迈入了国际先先进水平。关于高性能混凝土土的研究：五、垂直运输输设备的选择择超高层建筑施施工，垂直运运输设备是保保证工期的关关键，主要是是塔吊和施工工电梯的选型型和布置需满满足施工需求求。塔吊选型要点点：(1)、塔吊满足钢钢结构吊重需需求，吊次分分析满足钢构构和土建施工工进度需求。。(2)、塔吊的布置置位置及材料料堆场的关系系。(3)、塔吊的容绳绳量满足建筑筑高度需求。。(4)、群塔布置满满足的安全距距离要求。(5)、塔吊基础的的设计、塔吊吊爬升规划、、塔吊拆除措措施等。施工电梯选型型要点：(1)、施工电梯运运力分析需满满足人员上下下班高峰期运运人需求，材材料运输能力力满足施工进进度需求。(2)、施工电梯布布置位置尽量量对后期施工工影响最小。。(3)、施工电梯分分段管理，划划分停靠楼层层，提高效率率。(4)、选