超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法

超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法编制单位：主要执笔人：1前言目前在我国绝大部分（超）高层建筑采用了框架核心筒结构体系（钢筋混凝土核心筒或型色施工，核心筒混凝土施工绝大部分采用了大型钢模板爬模或顶模技术，然而，正是因为采用大大加长。传统的施工方案安全系数低，工人劳动强度大，施工效率低。专业间施工的工期间隔、节约了工程成本。该成果经北京市住房和城乡建设委员会组织的成果鉴定，达到国际先进水平。20162075985042特点2.0.1作效率；12.0.2施工安全易于保证。利用本工法施工，可使钢构件准确就位，与传统的倒链+溜绳施工方大减小了下方作业人员受上部杂物坠落而造成物体打击伤害的风险。2.0.3可紧随竖向结构施工，大大缩短整体施工周期。2.0.4万向移动的电动吊装设备，构件可较容易地安装就位，省去了大量的人力物力，节约施工成本。2.0.5点。3适用范围层核心筒内封闭钢结构吊装工作。4工艺原理与双向行走轨道相连接，通过电动行走机构可将构件吊装至任意位置。2图4.1-1液压爬升吊装机构工艺原理图（1）图4.1-2液压爬升吊装机构工艺原理图（2）图4.1-3液压爬升吊装机构工艺原理图（3）1-2-4-5-6-7-电动环链葫芦、8-水平运输滑车、运料平台。35工艺流程及操作要点5.1工艺流程图5.1工艺流程图45.2操作要点5.2.1液压爬升吊装机构布置方案装机构可随竖向墙体顺利向上攀爬；吊装系统方面，应能保证所有待安装构件能全部安装就位。1度情况周转使用。该方案平面布置情况如下图所示：图5.2.1-1液压爬升吊装机构平面布置图图5.2.1-2运料平台轨道及运料车平面布置图55.2.2施工准备等多个方面进行统筹安排。1人员准备需持证上岗，且上岗前应通过考核。2机械准备压爬升吊装机构在安装期间的正常运转。3材料准备承力架、连接桁架、液压油缸、液压泵站、电动跑车、电动环链葫芦等。4现场施工组织同时，现场需留置场地，供运料平台及吊装机构的地面拼装。5.2.3液压爬升吊装机构的安装步骤1起重装置的安装将起重装置（葫芦）固定在物料平台液压爬模挂架层的附墙装置上（附墙装置作为液压爬模作为辅助连接，如出现吊装过程中环链葫芦与附墙装置分离的情况，钢丝绳可以起到保险作用，防止物体坠落。2主承力架的安装在主承力架上选好吊点，若出现倾斜现象，通过葫芦将机位调平，用起重装置（电动葫芦）必须佩戴安全带，并将安全带与物料平台的挂架平台结构连接，防止人员坠落。6图5.2.3-1主承力架与爬升导轨安装示意3连梁及水平桁架的安装接。图5.2.3-2连梁与水平桁架安装示意4行走轨道的安装电动吊装机构的双向行走轨道，其中一个轨道为H型钢行走轨道。安装时，H型钢行走轨道7需单独安装于主承力架下方，并通过螺栓进行紧固。图5.2.3-3H型钢行走轨道安装示意5电动吊装系统的安装H图5.2.3-4电动吊装系统安装示意6安装液压电控系统安装并调试液压电控系统。5.2.4液压爬升吊装机构人员的进出通道液压爬升吊装机构的爬升及日常保养维修过程中，需考虑施工人员进入吊装机构的通道问物料平台到达下部的钢结构吊装机构。8过大时，人员的进出问题。为此，按如下方式解决：1如出现钢结构安装速度滞后于核心筒上部竖向结构施工的情况时，必须保证钢结构吊装安装位置，最后将吊装构件降到安装位置进行安装。2为保证施工人员能从上部爬模下挂物料平台进入下部钢结构吊装机构，需要在核心筒爬以通过物料平台中间位置的楼梯借助现场搭设的用于安装附墙装置的操作平台进入吊装平台。图5.2.4-1人员上下通道示意图5.2.5钢结构吊装机构的封闭突出位置做盖板盖好。9翻版图5.2.5-1吊装机构安全封闭示意图5.2.6钢结构吊装工艺1将运料平台安装于核心筒墙体外侧钢梁上，紧靠核心筒墙体外皮。通过塔式起重机将钢构件吊至运料平台运料车上。图5.2.6-1构件吊运至运料平台示意图2将水平运输滑车通过伸缩导轨推至核心筒内。10图5.2.6-2水平运输滑车将构件运至核心筒内示意图3施工人员利用遥控设备操作钢结构吊装机构将钢构件吊运至指定位置安装。图5.2.6-3钢构件安装就位示意图5.2.7吊装机构的爬升工艺模施工工艺相近：1混凝土浇筑成型后，检查爬升附着预埋位置偏差，确认无误后可继续爬升。2微顶架体，将上爬升箱凸轮摆块调至提升导轨的位置，收缸，同样调节下爬升箱凸轮摆块调至提升导轨的位置。3上层附墙装置的安装。4拆除下层附墙装置后，调整爬升箱凸轮摆块下压导轨到位。5爬升架体到位，插插板，紧固支腿。6爬升完毕及时按急停按钮或关闭电器箱内漏保开关，否则电机持续转动。7将翻板盖板等防护到位。5.2.8运料平台的周转方式塔式起重机使用吊次，又可以满足核心筒内部构件的安装需求。6材料与设备1组液压爬升吊装机构所需材料如下表所示：表6.0.1主要设备清单序号材料名称规格、型号用途1液压油缸JFYM100爬升机构2液压泵站JFYM100爬升机构3电器控制箱1托4爬升机构4分线箱1托4爬升机构5液压油缸JFYM100爬升机构6液压泵站JFYM100爬升机构7PDH环链电动葫芦3吨吊装机构8电动跑车+从动5吨吊装机构9电动跑车+从动5吨吊装机构10遥控器件吊装机构表6.0.2主要材料清单序号材料名称规格、型号用途1主承力架组焊件主承力桁架架体2连接桁架组焊件主承力桁架架体3连梁组焊件主承力桁架架体4轨道连接件组焊件爬升机构5导轨组焊件爬升机构6附墙座组焊件爬升机构7工字钢轨道组焊件吊装机构8单梁吊架组焊件吊装机构127质量控制7.1液压爬升吊装系统的质量控制7.1.1使用材料的验收1严把进货关，钢材、机电产品等都要有产品合格证。2产品的零部件加工和组装、调试，都必须严格按照设计图纸要求进行。并且实行自检、复检和专检相结合的质量检验制度。7.1.2安装完毕的验收1安装后的扣件螺栓必须切实拧紧，不得有松动、滑移，螺栓必须露出螺帽10mm,螺栓端头必须戴垫板。2严格把好验收关，搭设过程中的液压爬升吊装系统，每次轮流搭设一个施工流程必须经检查合格方可上人使用，未经检查、验收，除架子工外，严禁其他人员攀登。7.2钢结构吊装质量控制1钢结构在安装前，将构件定位线标记于核心筒墙体上，构件安装时，根据定位线进行标高与坐标的控制。2安装过程中，以安装螺栓对钢构件进行临时固定，禁止采用高强螺栓直接固定构件。3由于核心筒内为封闭空间，墙体的施工偏差可能对构件安装就位造成一定影响。构件在安装就位存在困难时，第一时间分析原因，制定解决方案，严禁现场野蛮施工。8安全措施8.1液压爬升吊装机构安装过程安全技术措施8.1.1必须平整，保证挂座与墙体的充分接触；螺母必须拧紧以确保附墙座与墙面的充分接触。8.1.2在结构墙体混凝土强度超过10Mpa（特殊要求的另行规定）后，方可进行吊装平台安装。138.1.3液压爬升吊装机构上所有零部件的连接螺栓、销轴、锁紧钩及楔板必须拧紧和锁定到位，经常插、拔的零件要用细钢丝拴牢。8.1.4装作业。8.1.5擅自拆改，需局部拆改时，应经设计负责人同意，由架子工操作。8.1.6严禁在夜间进行架体的安装和搭设工作。8.2液压爬升吊装机构构件吊装过程安全技术措施8.2.12有防火措施和专人看护。8.2.2吊装平台的各个连接部位；确保吊装平台的各部位按要求进行附着固定。8.2.3构专职操作人员进行及时处理。8.2.4每施工3查保养，以保证架体的正常使用。8.2.5下方。8.3液压爬升吊装机构提升过程安全技术措施8.3.1装机构。8.3.2时，任何人均可立即发出停止指令。8.3.3之前，施工人员不得擅自离岗或下班，未办交付使用手续的，不得投入使用。148.3.4正在进行提升作业的爬模作业面的正下方严禁人员进入，并应设专人负责监护。9环保措施9.0.1建立健全施工现场环保管理规章制度，并认真贯彻执行。9.0.2平面布置图进行布置，严禁乱堆乱放。9.0.3夜施光源如汽车灯光及照明灯不直接对居民房，采取有效措施避免直接照射。9.0.4在焊接过程中所产生的废料等，要及时清理。9.0.5液压爬升吊装设备在拆除后按材料类别分类整理，分别码放，并积极投入其他工程使用。10效益分析会效益。具体如下：10.0.1本工法使超高层建筑核心筒内封闭结构下的轻型钢结构施工利用机械成为可能，封闭结构下的水平结构施工不再拘泥于肩扛人抬的传统施工方法，本工法利用电动行走结构和万向轨道，可实现设备的远程控制以及将钢构件较容易地吊装至任意位置，大大提高了施工效率。10.0.2因本工法中的设备附着于已施工完毕的核心筒墙体上，使核心筒水平结构施工可紧随竖向结构施工，大大缩短整体施工周期。10.0.3部杂物坠落而造成物体打击伤害的风险。10.0.4得益于本工法施工过程中的便利性和施工人员安全的保障性，将在较大程度上推动核心筒水平结构的整体钢结构化。15工程实例11.0.1平安金融中心深圳平安金融中心位于深圳市福田区中心区1号地块，总用地面积18931.74平方米，塔楼总高度600m、塔楼层数118层、地下5层、裙楼10层、裙房高度52m。大大减小了下方作业人员受上部杂物坠落而造成物体打击伤害的风险。11.0.1中国国际贸易中心三期B阶段工程中国国际贸易中心三期B阶段工程位于北京市朝阳区CBD19901999A阶段工程于2010年建成投入使用。国贸3B工程位于3A工程的东侧，向南延伸至国贸二座北侧，是一处集办公、酒店与商业娱乐为一体的综合体项目。总建筑面积22万平方米，由主塔楼（3BN、商业裙楼（3BS）及地下室组成。工程开工日期2013年82016年竣工。本工程主塔楼结构高度265.1m工程实例二：CBD核心区Z13地块商业金融项目由国寿远通置业有限公司开发建设，工程位于北京市朝阳区CBD核心区地块东侧Z13地块，总建筑面积162369.4m2,其中地上建筑面积120000m2，地下建筑面积42356.4m2。建筑高度为180m，地上39层，地下5层，局部夹层。抗震设防烈度8度，建筑结构形式为混合结构。地上功能为办公、商业，最高点高度189.45m，为一栋超高层办公楼，局部设有裙房，裙房西侧、东侧设有连廊与Z12Z11地块联通；地下功能为商业、车库、设备机房、管理用房。构半自动爬升施工工法”进行钢结构吊装施工，效果良好。16图11.0-1实例一核心筒内楼梯间钢结构平面布置图图11.0-2实例二核心筒内水平钢结构平面布置图图11.0-3主承力架及单梁吊车轨道的有限元模型图11.0-4单梁吊车轨道的受力示意图17图11.0-5单梁吊架在轨道一端时总体Mises应力等值线图11.0-6单梁吊架在轨道一端时总体位移等值线图11.0-7单梁吊架在轨道中间时总体Mises应力等值线18图11.0-8单梁吊架在轨道中间时总体位移等值线图11.0-9单梁吊架的Mise