华东建筑院超高层建筑施工中的结构问题

超高层建筑施工中的结构问题周建龙华东建筑设计研究总院

2015年10月主要内容灌注桩基施工质量基础厚底板钢筋施工钢板剪力墙焊接和螺栓连接竖向变形差异控制顶模系统施工过程验算一、灌注桩基施工质量超高层桩基施工特点1）单桩承载力较高；2）大多采用后注浆技术，提高单桩承载力，控制桩端沉渣引起的变形。3）单桩入土深度长，桩基施工质量控制要求高；4）单桩承载力往往由桩身强度控制，混凝土强度等级高可能存在的问题1）桩端沉渣厚度（取芯后原型毕露）；2）桩身混凝土质量；1、新技术及新桩型的采用（如根植桩，干法施工，新型注浆手段）2、新型及可靠检测手段的采用思考二、基础厚底板钢筋施工超高层桩基、底板特点1）单桩承载力高导致桩身纵向钢筋含钢率较高，纵筋密度；2）为提高地基承载力，往往桩基采用梅花型布桩；钢筋施工更加困难3）基础底板较厚，基础底板钢筋直径较粗。4）上部剪力墙钢筋排列方向有可能与底板钢筋不一致基础底板施工可能存在问题1）斜平面向布置的竖向结构构件（如剪力墙、巨柱）纵筋，柱脚锚栓与基础底板板面钢筋的关系；2）钢筋支架、锚栓支架与基础底板钢筋的关系。3）底板板底钢筋与桩顶钢筋相冲突；底板钢筋支架柱或钢板剪力墙支架围护结构预留钢筋接驳器的连接三、钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序1）钢板剪力墙分段高度与剪力墙竖向预留钢筋机械接头高度关系（一级接头50%错开）；2）剪力墙边缘构件箍筋与墙身栓钉之间的关系（避免箍筋与栓钉平面位置重叠；否则需先施工箍筋，再插入纵筋）；钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序约束边缘构件竖向钢筋绑扎约束边缘构件箍筋拉钩绑扎剪力墙内侧竖向钢筋绑扎剪力墙内侧水平钢筋绑扎钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序剪力墙中部竖向钢筋绑扎剪力墙外侧水平钢筋绑扎剪力墙中部水平钢筋绑扎剪力墙外侧竖向钢筋绑扎钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序套剪力墙拉筋(剪力墙拉筋施工工序同拉筋与钢板的连接方式相关）剪力墙混凝土浇筑钢板剪力墙分段钢板剪力墙分段原则1）保证穿孔箍筋，分段点处的连接板不能阻挡箍筋孔；2）钢板墙分段需避开钢筋接驳器；3）钢板墙分段位置需避开对拉螺杆；4）须考虑现场塔吊的起重量；5）不能和爬升模架桁架结构冲突。钢板墙是从顶模架上方吊入，钢板墙分段需避开顶模桁架和顶模架上的滑梁。6）钢板墙分段需考虑构件运输和爬升模架所留孔洞。7）钢板墙分段需考虑结构受力特点（钢板主要受力为竖向受压、抗剪还是伸臂加强层可能还存在水平向拉应力）；8）钢板墙分段需考虑减少焊缝热影响以及由于钢板面外刚度较弱引起的焊接变形。钢板剪力墙现场连接钢板剪力墙现场连接1）焊缝连接；优点：连接强度高；缺点：现场焊接工作量大；

钢板残余应力较高；

钢板焊接变形控制要求高。2）高强螺栓连接；优点：现场焊接工作量小；钢板残余应力较小；

钢板变形容易控制；缺点：对于较厚钢板难以达到等强连接；

钢板加工以及现场安装精度要求高；

加劲肋现场拼接焊缝钢板组合剪力墙钢筋裂缝控制核心筒混凝土钢板剪力墙裂缝控制措施1）控制设置钢板墙体长度,优化钢板墙的布置；2）钢板、栓钉约束；3）其他约束条件（基础底板）；4）必要时对钢板进行预热4）混凝土配比与养护措施；5）墙体水平钢筋间距。仅核心筒外墙设置钢板仅核心筒角部设置钢板优化钢板墙的布置中部螺栓连接角部焊接连接优化钢板墙连接方式优化钢板墙连接方式焊接连接螺栓连接核心筒钢板剪力墙的构造拉筋连接方式1）与钢板边构造钢筋网片连接；2）与钢板采用钢筋连接器连接；3）约束区钢板局部开孔穿过；优化钢板剪力墙钢筋构造巨柱配莲筋方式钢板覆混凝逃土剪艰力墙款配筋薪方式不少诞于4排钢筋巨柱及表核心筒尚墙体配镇筋要求伸臂桁孕架连接旁节点农的处理蜓（焊接或晶螺栓连片接）伸臂累桁架连接杯节点膏的处理职（焊接鼓或螺慌栓连萝接）核心筒巨映柱伸臂圆桁架环带桁耀架核心筒伸臂仁桁架≤1500深圳平安武汉绿地绒中心巨柱核心筒伸臂桁怕架2590伸臂桁集架与酬核心底筒连胆接节点焊缝团第三牲方检香测的瞧必要环带桁焰架连接及节点的卵处理（焊接戴或螺嘴栓连越接）环带桁通架柱与核岗心筒竖既向变形锻差异的扯控制方垃式控制封输闭时间控制校构件局应力伸臂桁冻架连接燥节点的届处理南京挥绿地杯紫峰减少洞施工芝期间乐竖向粒构件驼变形狭差异秃的措努施弹性桌竖向挤变形消差；钢筋享混凝早土收洋缩徐赴变竖骑向变垃形差头；基础分盆式瓶沉降打竖向爽变形柱差。顶模爆系统顶模系货统有效详提高核槽芯筒施顷工速度1）顶模说系统高按度与施摊工工序搞（钢结泊构施工蚊、土建袍施工）2）顶模肥系统句与伸踩臂桁璃架的采关系3）顶模掩系统僻与塔稻吊系庙统的报关系社（塔胞吊形伸式、歉顶升宾方案）4）顶模系筒统设计泪考虑核痛芯筒内声部钢结钉构楼面峰构件吊孙装。5）顶模系逆统对核歪心筒混彻凝土墙为体的影忠响（砼杏龄期、绝单片墙裁肢的稳倒定）顶模倦系统预与伸溜臂桁串架的租关系伸臂桁陵架与核徒心筒角蜘部连接限节点的降施工顶模桁架核心筒主塔吊主塔吊顶模桁架伸臂桁架节点核心筒顶模与震伸臂桁添架的相疑对关系90帝0m杀m因顶模鬼桁架杆枯件之间域间隙较居小，铸陵钢件贝及钢岩板节之点总择宽度屈超过稠桁架浓间隙薄，无冒法从采桁架直上部进行吊装。18燃00层mm120庭0mm铸钢节睬点焊接钢响板节点顶模与欲伸臂桁六架的相凉对关系顶模新增开口位置，吊装完毕后再进行封闭铸钢件吊装钢丝绳穿过桁架空隙铸钢件从桁架下部平移就位原拆除构件上焊接临时连接板，利用临时螺栓进行恢复顶模设计希时未考路虑主体壁结构的鸟设计特升点，使扫得顶模原桁架需屈进行改吃造，施弊工难度降增加，狱且存在谁施工风缴险。施工组窃织应做袜到设计狗施工一默体化顶模架改造顶模开苗合机构高适应置性可母变机挥构研私究与凝设计——开合机岛构设计在钢框凳架角部异设置开尽合机构虚，当核钉心筒施察工至伸度臂桁架描层时，荣整体或明局部打理开钢框珍架角部底架体，杆以便核筹心筒施谱工。巨型桁耕架的施拼工验算施工验裹算必须车非常注场意施工决工况。1）卸昏载时殿巨柱符实际暴施工抽状况吐；2）卸矩载时优转换押上部爹结构乓的荷咸载情某况。中部忆核心版筒与叼下部醉核心还筒的转换施德工连接侍梁采墓用螺震栓连占接传统方弄式：每监区设置蝴转换桁门架部分悬灯挂结构暮的施工改进冻方式腾：隔蛇区设均置转抚换桁总架转换桁可架的布乒置新消雁防规良范实把施后降，每妄个避掌难区翻之间踪蝶的层芒数减友少至10层。次框锹架施接工采用设伟置临时膏支撑（辈沙箱）株的形式盈，实现姿悬挂结护构的施刃工）竖向受铃力单元（下托悬式）竖向枪受力姐单元（下发托+上挂式掉）部分传悬挂雁体系言的施团工为了防庭止转换常大梁处膝应力过铺大，要后求77层处20根箱型苍次柱预够留，等迫主体结饼构封顶相，77层以上功外框结绞构与第蓄五道环烈带桁架早形成倒懂挂体系靠，且外躁框沉降净变形趋扫于稳定易后方可日安装。77层后装供段第五道顺环带桁董架77层以马上荷魔载传怪递至轧第五孙道环迹带桁肯架形腿成倒遭挂体奋系。沙箱臣布置侨：根据勤施工非模拟遵计算唉结果幕得出岛柱脚骂最大宽反力脚及相昨对位枯移值杰，在鸦转换览大梁资及后乏装段套处对陷称均羞匀的歇布置盐沙箱栽卸载域装置红。转换大殊梁安装砖支撑胎完架沙箱祥卸载装替置平、愉立面布可置图高空大吨位击、高精冲度卸载悄技术每部转刮换大梁由支撑胎痛架上设年置沙箱害卸载装壤置5组（14套）确，共56套。后装段浑支撑胎茅架顶部除每根竖猾向小立给柱两侧教各设置尘砂箱卸调载装置宗一组，垮每组2套，每怀侧胎架颤上设置5组特殊钢兔结构安宽装及复么杂内力厕分部调桨整技术巨型柱蜘构造巨柱构如造：栓钉的止设置（旨内部板车件、外蒙部板件家，节点铲区域）奖；流淌孔浊、透气疼孔的设烤置；纵向给钢筋袜的配渣置（泊减小草混凝疾土收使缩、葵徐变评）巨型柱统混凝土跟密实度占检测巨柱吵混凝哑土密伤实度搞检测具：敲击法喜（比较训粗糙）赚；钻孔取禾芯超声波挎检测法派（局限印性，价膜格贵，梦如何判糖断检测切结果）属；压电泼陶瓷星检测像法（化价格抬贵，分需预眨埋元弓件）笼；模拟乒柱的轨试验右。钢管混衰凝土柱卸组装焊荒缝建议钓管混凝土铃柱组装倡焊缝采耐用以下柄方案：横向股焊缝流均采济用全浮熔透（对湾接焊缝派）；纵向外饥部焊缝贺采用全叮熔透；对影饭响较壤小的谣纵向影内部零焊缝直可采康用部金分熔薄透形咐式。对于尺授寸较大衬钢管混制凝土柱嘉内部设情置钢筋其笼，增购加内部冲混凝土讯的延性笨。巨型柱图混凝土畅密实度些检测巨柱僚混凝润土密覆实度甘检测折（足艰尺模伴拟柱派）：巨型柱粗钢结构详吊装巨柱钢小结构制配作安装问：钢结构惩制作安贤装关键吹因素钢板尺疫寸；塔吊乓起重鸣重量傍；运输哭条件豪限制毒；巨柱灾钢结剪构分酸段方肢案水平告分缝竖向分筹缝巨型织柱节春点钢攀结构分段、化施工流突程巨型节庭点施工钢结贺构制单作；钢结悄构分红段、件吊装巧；钢筋改混凝灿土施哀工。施工塔窝吊的布森置施工塔锅吊的布狠置（外做挂式）南北外两台ZS菊L2师70求0施工称塔吊筛；东西两廊台ZSL携125破0施工塔混吊；均为外瞧挂塔吊泰；施工洗塔吊搭的布元置施工胖塔吊妹的加拍固方元案外墙厚照度900～140勺0mm，采用胃加强墙歇体配筋个的形式莲。外墙归厚度400～700催mm，增加翁加固杆肌件，避卖免墙体并平面外双受力。塔吊布识置形式雪的建议喊（塔吊卸拉压杆鼠与内墙切对齐避家免墙体轧平面外拦受力）加固宣杆件加固柄杆件施工券塔吊泼的布猪置施工塔搬吊的布局置（内扶伶式+外挂式）外挂ZL棉38稍0施工塔吊；内扶M7替60魄DX施工塔吊；施工塔慕吊的布恶置外挂塔章吊采用ZL慨38寄0，墙轧体平骗面外扫受力伯较大葡，设锹置了殊水平灾内支型撑；水平慌内支墓撑的丘刚度铜应与浮墙体蛾平面钢外刚接度匹代配；施工塔喉吊的布挪置外挂塔抓吊支撑械架后侧校增加转去换构件泽，使塔感吊连接冬点与主壮体结构痕内墙对艘齐，减异少主体砍结构加竞固工作刑量。转换构继件施工恨塔吊尾的布卷置由于塔吊在消施工过退程中长阵期使用汗，受偶阴然因素发的影响沈较多，奏应对塔匪吊支撑省点上下拖楼层范县围内的笔混凝土屠与钢筋筛、塔吊答支撑构赢架中主挽要受力帅构件的极应力以和及变形校进行监牙测，以换确保塔责吊的安服全运行壳及主体岗结构的脚安全。核芯筒物领先外坑框高度核芯筒壤施工进虑度领先今于外框施工1）施站工阶桨段核宜芯筒栋强度丧以及乖稳定妈性进纠行验测算；2）施