超高层建筑粘滞阻尼墙与外框钢结构同步安装工法.doc
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1、企 业 级 工 法 申 报 资 料( 2017 年度) 工法名称 超高层建筑粘滞阻尼墙与外框钢结构同步安装工法 类 别 房屋建筑工程 专业分类 钢结构 申报单位 中建六局建设发展有限公司 中国建筑六局科技与设计管理部2016年制目 录(一)工法申报表(二)工法内容材料(三)工程应用证明(四)经济效益证明(五)工程图片(六)无争议声明书(一)工法申报表中国建筑第六工程局有限公司企 业 级 工 法 申 报 表( 2017年度) 工法名称 超高层建筑粘滞阻尼墙与外框钢结构同步安装工法 类 别 房屋建筑工程 专业分类 钢结构 申报单位 中建六局建设发展有限公司 中国建筑六局科技与设计管理部2016年制
2、 工法名称超高层建筑粘滞阻尼墙与外框钢结构同步安装工法类别房屋建筑工程专业分类钢结构完成单位通讯地址邮编300451联系人电话主要完成人姓名工作单位职务电话工法应用工程情况工程名称1、厦门国际中心项目开竣工时间2013.02.15开工工程所在地区厦门市思明区工程名称2、 /开竣工时间/工程所在地区/工法关键技术名称、组织审定的单位和时间超高层建筑粘滞阻尼墙与外框钢结构同步安装技术工法关键技术获科技成果奖励的情况/工法形成企业技术标准情况/工法内容简述:粘滞阻尼墙是一种新型减震消能元件,由内钢板、外钢板和高粘滞材料组成,内钢板与外钢板之间填充高粘滞阻尼材料。具有阻尼力大,占用面积小,结构安装简单
3、、方便,不影响建筑使用功能等优点。粘滞阻尼墙为一体安装设备,墙体无分段连接,且粘滞阻尼墙与上下结构钢梁进行连接,对上下梁的施工精度要求较高。为了保证粘滞阻尼墙的安装质量,本工法结合现场实际情况,优化施工工序,对粘滞阻尼墙进行深化设计。将上下连接副梁与结构钢梁深化成一体,按照编号在厂家直接加工好,这样既能保证上下连接副梁与结构钢梁的焊接质量,也简化了施工工序,减少现场施工时产生的误差,保证了粘滞阻尼墙的安装质量。粘滞阻尼墙与下连接副梁用高强螺栓进行连接,与上连接副梁通过连接夹板用高强螺栓进行连接。施工过程中,每道工序施工时,及时复核梁及墙体的安装位置,确保安装精度。粘滞阻尼墙墙体安装前,在过渡梁
4、或者下连接副梁上画出墙体位置并做好标记。若阻尼墙上连接组件腹板孔位与端板夹板孔位出现偏差时,可轻微调整墙体上连接组件位置,使螺栓孔同心。通过连接夹板,将粘滞阻尼墙上连接组件与上连接副梁用高强螺栓连接,不紧固螺栓。粘滞阻尼墙安装完成后,阻尼墙底部端板、过渡梁与钢梁之间各连接节点采用四周围焊方式增加连接强度并提高安全系数,并对焊缝进行防锈处理。待建筑主体结构施工完成后,对各安装点位的粘滞阻尼墙体的连接螺栓进行紧固,并达到相应预紧力要求。该工法在厦门国际中心项目施工中成功应用,取得了很好的效果,创造了可观的经济效益和社会效益。粘滞阻尼墙在国内超高层建筑上应用较少,但是粘滞阻尼墙技术更先进,阻尼性能更
5、好,安装简单,施工质量更易于控制,安全可靠。通过本工法在项目上的实际应用,积累了宝贵的施工经验,可为今后类似工程施工提供借鉴,具有广阔的推广应用前景。关键技术及保密点(如有专利权,请注名专利号):粘滞阻尼墙施工的关键技术主要有以下几点:1、粘滞阻尼墙的加工及深化。粘滞阻尼墙的性能指标与墙内的高粘性液体性能息息相关,阻尼系数必须满足设计要求。为了阻尼墙的安装方便,对粘滞阻尼墙进行深化设计,将连接副梁与结构钢梁深化设计成一体,由厂家进行加工。既简化了施工工序、保证了上下连接副梁与结构钢梁的焊接质量,也避免了现场施工产生的误差,提高粘滞阻尼墙安装精度,保证安装质量。粘滞阻尼墙必须有专业的生产厂家进行
6、加工制作,验收合格率100%。2、粘滞阻尼墙的存放及吊装要求。粘滞阻尼墙为速度相关型之非线性粘滞液体阻尼器,由于产品特性要求,在运输、安放、吊装等过程中须保持墙体竖直状态,严禁阻尼器倾斜、平躺、侧放等错误行为,影响粘滞阻尼墙的性能。3、粘滞阻尼墙安装精度控制。粘滞阻尼墙为一体安装设备,无分段连接,对上下梁的施工精度要求较高。横向水平度施工误差5mm,竖向垂直度施工误差1:400,阻尼墙安装高度误差10mm。经过深化设计后,精细化高强螺栓孔位置,粘滞阻尼墙与上下连接副梁通过高强螺栓进行连接,每道工序施工前,都要校核粘滞阻尼墙的位置,并在梁上做好记号,保证粘滞阻尼墙的安装精度。技术水平和技术难度(
7、与国内外同类技术水平比较):1、技术水平粘滞阻尼墙是一种新型减震消能元件,在国内超高层建筑上应用较少,属于一种新型的施工技术。粘滞阻尼墙性能良好,因墙体与高粘滞材料的作用面积较大,使结构的阻尼比可以提高到20%以上,吸收大量的地震能量。该工法经过工程实践,具有以下几个优势:粘滞阻尼墙施工安装方便,能有效的缩减安装工期;占用面积小,可设置在墙壁内,不影响建筑使用功能;可依据建筑规模及减震要求,自由设计阻尼墙参数,阻尼力大,循环性好。相比于传统的抗震方案(设置大量的剪力墙和较大截面梁柱构件)和设置阻尼器方案,粘滞阻尼墙减少了钢筋用量、型钢用量和混凝土用量,增加了房间使用面积,并且安装简单方便,施工
8、质量更有保障,技术水平先进。2、技术难度该工法在工程施工中得到了成功应用,适用性和可操作性强,安全可靠度高,施工便捷,实施效果好。工法成熟、可靠性说明(当该工法应用工程少于2项时填写):“超高层建筑粘滞阻尼墙与外框钢结构同步安装工法”成功运用在“厦门国际中心项目”施工中,并取得了很好的效果,创造了可观的经济效益、社会效益和环保效益,技术成熟,适用范围广,安全可靠,特此说明。工法应用情况及应用前景:1、应用情况该工法在“厦门国际中心项目”中成功应用,安装速度快,施工质量好。与传统的抗震设计方案相比,粘滞阻尼墙阻尼性能更好,安装简单,减少了钢筋用量、型钢用量和混凝土用量,增加了建筑使用面积,创造了
9、可观的经济效益、社会效益和环保效益。2、应用前景粘滞阻尼墙是一种新型减震消能元件,在国内超高层建筑上应用较少。通过在“厦门国际中心项目”的实际应用,证明了此种施工方法比传统施工方法性能先进,安装简单,施工质量可靠,适用范围较广,创造了可观的经济效益、社会效益和环保效益。对于粘滞阻尼墙在施工中的应用具有极大的研究价值,对推动我国超高层建筑应用这一工法具有积极意义。经济效益和社会效益(包括节能和环保效益):1、经济效益本工法使用的粘滞阻尼墙属于新型施工工艺,在国内属于领先水平,结构抗震效果良好。粘滞阻尼墙占用面积小,安装方便,适用范围较广,维修费用较低,具有广泛的应用前景。相比较于传统的施工方式(
10、增加剪力墙、增大梁柱截面)和安装阻尼器等抗震措施,此工法减少了钢筋用量、型钢用量和混凝土用量,安装简单方便。因为上下连接副梁与结构钢梁深化成一体,随结构钢梁同步安装,安装速度快,时间短,能节省工期。粘滞阻尼墙的应用减少了施工成本,加快了施工进度,创造出可观的经济效益。2、社会效益粘滞阻尼墙体积小、安装方便,设置在内隔墙内,节省了大量的空间,增大建筑的有效使用面积,受到业主及监理的认可。此工法也能节省大量的钢筋用量、混凝土用量,节能环保方面,效果显著。粘滞阻尼墙属于一种新型抗风抗震构件、国内超高层建筑上应用较少,无成熟的施工经验可借鉴。通过其在厦门国际中心项目上的成功运用,积累了丰富的施工经验,
11、对于这一新型的施工方法在以后工程中的应用具有极大的推广价值,有一定的社会影响力,社会效益良好。 完成单位意见:粘滞阻尼墙是一种新型减震消能元件,在国内超高层建筑上应用较少,因此,本工法属于一种新型的施工技术。上下连接副梁与结构钢梁深化成一体,随结构钢梁同步安装,安装速度快,时间短,能节省工期,安装精度高,工法成熟可靠,推广应用前景广阔,同意申报局级工法。完成单位 公 章 2017年 3 月 30日 工法评审意见: 主审(签字): 副审(签字): 2017年 月 日(二)工法内容材料超高层建筑粘滞阻尼墙与外框钢结构同步安装工法中建六局建设发展有限公司刘晓敏 高俊亚 马伟伟 张益千 武争艳1.前言
12、随着社会的进步,城市的快速发展,超高层建筑越来越多。随着建筑高度不断升高,建筑物受风荷载及地震荷载的影响越剧烈,建筑上方的晃动感越强烈。为了解决这一难题,超高层建筑在设计过程中都会安装阻尼器或增加剪力墙,提高结构的抗风及抗震性能。阻尼器一般分为位移型和速度型,常见的位移型阻尼器有防屈曲支撑、软钢剪切钢板阻尼墙等,常见的速度型阻尼器有筒式粘滞阻尼器、粘滞阻尼墙等。粘滞阻尼墙是一种新型减震消能元件,与其他阻尼器相比,粘滞阻尼墙可充分利用墙体所提供的空间,产生足够大的阻尼力;既适合新建工程的减震设计,又能用于现有结构的抗震加固,是目前较为理想的阻尼消能元件。粘滞阻尼墙在施工中应用较少,无成熟的施工经
13、验可借鉴,并且粘滞阻尼墙施工存在如何与主体钢结构进行可靠连接、施工精度难控制等技术难题。厦门国际中心项目技术人员结合项目施工实际情况,通过对粘滞阻尼墙进行深化设计,将连接附件与结构钢梁一体化加工,优化连接部位的连接方式等方法,彻底解决了粘滞阻尼墙与结构可靠连接及施工精度控制等技术难题,保证了粘滞阻尼墙的安装质量,优化了施工工序,达到了良好的效果。通过对粘滞阻尼墙的施工经验进行总结,形成了本工法。2.工法特点2.0.1不需要复杂的装置和特殊的材料,施工安装方便,能有效的缩减安装工期。2.0.2 占用面积小,不影响建筑使用功能。粘滞阻尼墙可设置在墙壁内,部分起到内隔墙的作用,不需占用大量的建筑面积
14、,不影响建筑物的使用功能。2.0.3 具有阻尼力大,循环性好、地震后复位性好等技术特点,可以同时满足高层风荷载舒适度及抗震要求,可依据建筑规模及减震要求,自由设计阻尼墙参数。2.0.4 阻尼墙内粘性体耐久性高,不易起变化,且不需维修保养,后期维修成本低。3.适用范围适用范围较广,即可用在一般的多层房屋结构,也可用于各种类型的高层和超高层建筑结构,还可用于现有结构的抗震加固。4.工艺原理粘滞阻尼墙设计参数由设计制定,依据建筑高度及抗风抗震性能的不同,选用合理的阻尼系数。粘滞阻尼墙安装在主体结构钢梁上,墙体与上下连接副梁用高强度螺栓进行连接,上下连接副梁经过深化设计、与结构钢梁焊接在一起。当结构楼
15、层高度较高时、需设置过渡梁,过渡梁安装在粘滞阻尼墙墙体下面,与下连接副梁及墙体用高强度螺栓连接。若阻尼墙上连接组件腹板孔位与端板夹板孔位存在一定偏差,可适当调整墙体上连接组件位置。将墙体上连接组件与两端部夹板螺栓连接,不紧固螺栓。安装中间夹板,分别将钢梁上连接副梁与中间夹板、墙体上连接组件与中间夹板螺栓连接,不紧固螺栓。阻尼墙底部端板、过渡梁与钢梁之间各连接节点采用四周围焊方式增加连接强度并提高安全系数。待建筑主体结构施工完成后,对各安装点位的粘滞阻尼墙体的连接螺栓进行紧固,并达到相应预紧力要求。图4 粘滞阻尼墙安装示意图5.工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程粘滞阻尼墙安装在主体结构钢梁上,
16、墙体厚度200mm左右,二次结构施工过程中,可将粘滞阻尼墙布置在墙体内,节省建筑空间,增大房间使用面积。粘滞阻尼墙通过过渡梁、上下连接副梁与结构钢梁进行连接,可与外框主体钢结构施工同步进行安装。主要施工工艺流程如下: 粘滞阻尼墙深化设计进场验收测量放线安装结构钢梁(下连接副梁)过渡梁安装及连接粘滞阻尼墙安装及连接上连接副梁安装连接夹板施工及四周围焊校核及紧固螺栓图5.1 粘滞阻尼墙施工流程图5.2操作要点5.2.1 粘滞阻尼墙深化设计粘滞阻尼墙设计图纸下发后,需对其进行深化设计。深化设计主要内容:下连接副梁与结构钢梁的连接方式,过渡梁的形状尺寸,上连接副梁与结构钢梁的连接、上连接副梁与粘滞阻尼
17、墙的连接尺寸,螺栓孔的位置及连接板尺寸等。为方便施工,提高粘滞阻尼墙的安装质量,依据设计图纸粘滞阻尼墙位置要求,将下连接副梁与结构钢梁、上连接副梁与结构钢梁深化设计成一整体。主体结构钢梁下连接副梁5.2.1-1下连接副梁深化设计示意图上连接副梁上层主体结构钢梁5.2.1-2上连接副梁深化设计示意图当结构钢梁上下均有粘滞阻尼墙时,上下连接副梁同时与结构钢梁深化设计成一体,上下连接副梁与结构钢梁在加工厂内焊接在一起,整体运输到施工现场。避免了因现场施工环境复杂,焊接质量出现问题的可能,保证了施工质量。如下图所示。上层下连接副梁上连接副梁主体结构钢梁5.2.1-3上、下连接副梁深化设计示意图5.2.
18、2 粘滞阻尼墙进场验收1、粘滞阻尼墙为速度相关型之非线性粘滞液体阻尼器,由具有生产资质的厂家进行定制加工。粘滞阻尼墙进场时,除提供粘滞阻尼墙本体外,另提供与粘滞阻尼墙相关的连接附件(连接夹板、高强螺栓、过渡梁等)。由于产品特性,在运输、安放、吊装等过程中须保持墙体竖直状态,严禁阻尼器倾斜、平躺、侧放等错误行为。产品在出厂前已做好密封防漏措施,为了产品性能得到保障,须避免墙体长期露天淋雨。2、阻尼器产品出厂时,应经生产厂家的质检部门检验合格,并附产品合格证明书,合格证明书上应注明产品的主要性能指标。5.2.3 测量放线经深化设计后,粘滞阻尼墙与结构钢梁的相对位置已经确定,测量放线主要是定位结构钢
19、梁的位置。利用全站仪,从本楼层的控制轴线定位出粘滞阻尼墙所在结构钢梁的轴线,并且在结构钢梁两侧50cm位置各放出一条定位轴线,做好标记。复核轴线后,可进行结构钢梁安装。5.2.4 安装结构钢梁(下连接副梁)下连接副梁与结构钢梁已在加工厂定制加工完毕,详见深化设计图纸要求。施工现场按照钢梁序号直接将结构钢梁吊装到所在位置,通过定位轴线,调整结构钢梁位置,直至满足设计要求为止。结构钢梁安装完成后,用水准仪或水平尺检查下连接副梁的水平度及下连接副梁螺栓孔孔距,误差控制在2mm内,方能进行下一步工序施工。5.2.5过渡梁安装及连接根据建筑楼层的高度,当楼层净高满足粘滞阻尼墙安装要求时,不用设置过渡梁,
20、此步骤可省略。当楼层过高,需增加过渡梁与粘滞阻尼墙连接,以满足粘滞阻尼墙安装要求。过渡梁安装前,先校核下连接副梁的水平度,满足要求后,方能进行过渡梁安装。过渡梁表面水平度误差小于1:400,用水准仪校核水平度误差前须清理钢板表面,确保测量数据的准确。同一层间上下梁的连接副梁垂直对应误差须严格按照 “连接钢梁节点示意图”要求施工。检查无误后过渡梁下端与连接副梁用指定规格螺栓连接,不紧固螺栓。(注:过渡梁两个连接端面中有一端加工为坡口,坡口端与下连接副梁贴合连接。) 图5.2.5 过渡梁与下连接副梁连接示意图5.2.6 粘滞阻尼墙的定位与螺栓连接当不设置过渡梁时,粘滞阻尼墙直接与下连接副梁进行连接
21、。当楼层过高需要设置过渡梁时,过渡梁(下连接副梁)安装完成后,在过渡梁(下连接副梁)上表面划出粘滞阻尼墙墙体定位位置标记后,把粘滞阻尼墙墙体吊装至标记显示位置。过渡梁与粘滞墙底部端板的对应连接孔调整同心度时,可使用撬棍等工具进行墙体位置调整,以保证连接螺栓安装。墙体下端与下连接副梁用指定规格螺栓连接,不紧固螺栓。 图5.2.6 粘滞阻尼墙安装定位图5.2.7 上连接副梁安装上连接副梁与上一层结构钢梁一体化加工,安装时也同步施工。结构钢梁的定位施工步骤与本层结构钢梁施工相同。因上连接副梁的螺栓孔位置和粘滞阻尼墙的螺栓孔位置都是已加工完成的,且上连接副梁与结构钢梁是一体的,故结构钢梁安装完成后,上
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