超高层施工技术

1、超高层钢结构施工技术,环球金融街天津津塔工程,1.1地理位置,天津津塔工程位于天津市和平区大沽北路、滨江道与张自忠路（滨河游览路）所围成的地块内，毗邻环境优越的海河河畔和全国闻名的劝业场 ,建成后是一座集办公、公寓、餐饮、商业为一体的超高层综合性建筑,主塔楼高度336.9m，建成后将成为天津市最高的建筑。并将与津门工程共同构成一座辉煌的建筑集群.,兴安路,张自忠路,大沽北路,海河,本工程钢结构总用钢量为6.5万吨，钢构件数量27000件 ,主要采用Q235C、Q345C、Q345GJC、Q345GJD、Q390GJD级钢材 ，其中Q345GJ及Q390GJ钢材采用正火或控轧状态交货，除腰桁架和

2、伸臂桁架外，所有钢材均满足0时的冲击功不小于34J，腰桁架和伸臂桁架的钢材需满足20 时的冲击功不小于34J。40mm以上钢板均有Z向性能要求。根据加工运输条件及塔吊起重量，现场钢柱共分为27节，基本按照三层一节分段原则。 核心筒钢板剪力墙高达54层,为世界之最,与核心筒柱连接方式为安装螺栓+焊接,单块单侧安装螺栓为30颗,要求施工测量精度高,安装焊接难度大。 本工程最厚钢板为100mm。安装焊接难度大。最重构件为第一道带状桁架柱,重达63吨。,19/ PN轴钢板墙截止至5层,钢板剪力墙,1516层内筒焊接桁架,3031层内筒焊接桁架,4546层内筒焊接桁架,6061层内筒焊接桁架,19/NM

3、轴钢板墙截止至22层,19/ MK轴钢板墙截止至39层,内筒边柱至56层截止,内筒中心支撑,2.1 T1节柱脚节点,抗剪键,地梁,靴梁底板,靴梁底板,抗剪键,抗剪键,环形锚板,地脚螺栓,2.3 外伸臂桁架区节点,伸臂桁架区立面图,伸臂桁架与核心筒柱节点 1,伸臂桁架与核心筒柱节点2,伸臂桁架与外筒柱节点1,伸臂桁架与外筒柱节点2,外伸臂桁架上弦杆安装,安装后的钢板墙,3、钢结构施工难点与对策,1、钢结构工程量大、工期短 对策：聘请海内外钢结构专家，提高工程组织管理能力。强化对深化加工图纸、钢板采购、构件加工、现场施工各环节的控制，确保按期完成。 2、大型机械综合布置 对策：对业主选定塔吊深入分

4、析，合理布局。依据塔吊布局及起吊能力，合理分段，验算吊次。确保满足现场实际吊装。 3、钢板墙的安装焊接 对策：严格遵照设计要求，合理安排焊接顺序，优化构件结构及安装焊接节点，降低施工难度，提高施工效率。 4、组合钢梁支撑计算及楼面水平度的保证 对策：根据工程特点，分别对典型钢梁进行验算，以确定各个过程中楼面梁的稳定性以及钢梁的预起拱值。 5、焊接工作量大、质量要求高 对策：有针对性进行焊接工艺评定及焊工附加考试，编制焊接专项方案，细化焊接工种，保证质量。 6、外框筒倾斜钢柱焊接变形控制 对策：严格遵照方案确定的焊接方法焊接，加强现场管控，进行测量同步监测，控制焊接变形。 7、圆管柱对接的安装精

5、度及焊接管控 对策：从钢柱卷管环节开始，到构件运输、装卸，严加管控，确保构件到场的安装精度。 8、伸臂桁架区等重要节点的安装精度管控 对策：要求专业加工厂商在开工前提出具体加工工艺方案，严格审核论证可行性。严控加工过程，监控加工及安装累积误差并及时反馈,加工厂制作实例,卷管,钢板卷制采用型号为W11S-1004000的卷板机进行加工,核心筒柱工厂拼装,核心筒柱对称焊接,伸臂桁架节点与圆管柱组对,柱内隔板焊接,5、关键施工技术,5.1 钢柱吊装 本工程钢柱重量较重（2060吨），单台塔吊无法独立完成部分钢柱吊装。因此在钢柱吊装过程中通过采用双机抬吊、递送、空中换钩等方法进行吊装。,双塔抬吊起钩,

6、递送就位,就位后附塔落钩,5.2 首节柱安装 首节柱安装过程中，我们创造性的采用了柱底支撑胎架代替地脚螺栓预埋,这种方法有效的利用空间,减少钢结构安装与土建交叉施工,对于缩短工期具有积极意义。而且这种方法成功克服了大体积混凝土浇注过程中由于地脚螺栓偏位对于钢结构安装精度的影响,通过混凝土浇注过程中和终凝后观测,这种方法完全满足精度要求。,5.3 钢梁、钢板墙串吊 为加快进度，提高工效，充分利用塔吊，在塔吊起重允许范围内可采用多头吊索一次吊装二至三根钢梁的方法。在本工程中，此方法也用于钢板墙的安装。,钢梁串吊,钢板墙串吊,5.4 超高层结构测量 在现场测量施工过程中，针对结构的外形及超高层特点，

7、我们采用了较为先进的全站仪和天顶仪，在总结超高层施工经验的基础上,确定了80m为结构轴往传递的有效距离，以保证结构测量准确，减小误差。为避免结构自身和外界因素的影响，控制轴线的引测采用天顶投影法，选用1/200000的徕卡激光铅直仪，在首层布设控制点，分别14、29、44、59层进行转换，控制点点位在楼层组成几何图形，进行闭合计算。控制标高的引测采用钢尺丈量法。为保证钢结构吊装精度，提高安装效率。斜柱的测控采用全站仪实时跟踪坐标测量。 针对本工程椭圆形结构，在实际测量中采用全站仪后方交会法，有效地减小了换站测量误差。,测量基准点精度保证,钢柱垂直度复测,全站仪坐标观测,5.5 钢板墙安装焊接

8、本工程核心筒内柱间钢板墙高度为世界之最，最高至地上54层，为抵抗结构水平方向剪力构件。为避免钢板墙承受结构自重，其与结构联结形式全部采用双面钢夹板贴脚焊。原节点设计为双夹板现场安装，安装难度大，焊接量大，效率低。我们施工方经慎重研究论证后，将原节点优化为两块钢夹板在工厂分别焊在钢柱及钢板墙上。如此省却现场钢夹板安装工序，同时将原来的近1.2万米现场贴脚焊缝减少至不足6千米。后经现场实际安装证明，安装精度完全满足设计要求。,钢板墙安装,钢板墙螺栓安装,5.6 柱内混凝土顶升浇注工艺 由于本工程圆钢管柱直径大，节点复杂，尤其是圆钢管柱内存在多种形式隔板，混凝土浇筑和振捣困难。为此采用顶升浇筑工艺进

9、行主塔楼钢管内灌混凝土施工，既能保证混凝土的密实性，还最大程度的保证了钢结构安装的塔吊使用时间，减少了土建与钢结构的交叉作业。而且减少高空作业及劳动强度（不需搭设高空脚手架），操作简便安全。,国贸三期工程,钢结构工程概况,外框筒钢结构,核心筒钢结构,主楼塔冠钢结构,钢结构施工技术,腰桁架结构,平面桁架结构,伸臂桁架结构,腰桁架为多个H形截面组成，桁架每个面长52米，桁架最重的构件达40余吨。为了确保现场顺利安装，所有腰桁架在出场之前需全部进行预拼装，预拼装要求各方到场确认满足规范要求之后才能出厂。,腰桁架加工厂拼装,预拼装对位准确,第一道腰桁架预拼装,高强度螺栓先进施工工艺,钢板墙连接板现场钻

10、孔放样,钢板墙最大的一块连接板螺栓数量达100颗，钢板墙一段三层，连接多达36块，高强度螺栓近1000颗。为了保证高强度螺栓顺利施工，钢板墙连接板一半孔在加工厂钻，另一半通过现场定位钻孔，保证高强度螺栓穿孔顺利。图示为高强度螺栓孔定位。,钢板墙现场完成后立面,柱脚钢筋与钢结构连接,柱脚连接器,钢柱与底板之间通过地脚螺栓连接，土建钢筋只能从钢柱底面或通过柱脚连接器开始向上连接，柱脚钢筋连接器及T型连接板均需要在工厂加工完成。,双钢板墙预留对拉螺杆,钢板墙与混凝土浇筑的施工配合的设计考虑,地下室核心筒墙体全部为巨型钢柱钢板剪力墙结构，在钢结构深化设计阶段，需要提前在双钢板墙上部留设浇筑混凝土的下料孔和混凝土的排气孔。,双钢板墙排气孔及连接螺栓,双钢板墙顶部预留下料口,现场进度2,第一根钢柱吊装,吊装设备全部就位,现场进度3,地下室外框柱安装完成,06年8月现场进度,现场进度5,核心筒T3节柱吊装,06年10月17日现场进度,外框筒T2节柱吊装,现场进度7,核心筒T6节柱吊装