混合结构塔楼超高层关键技术介绍.pdf
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1、广州国际金融城AT090902地块项目超高层关键技术介绍日 期:2022年03月25日2项目基本情况一31、项目基本概况项目名称广州国际金融城AT090902地块项目建设单位广州联鸿实业投资有限公司监理单位广州珠江工程建设监理有限公司设计单位华南理工大学建筑设计研究院施工单位中国建筑第四工程局有限公司结构形式带一道伸臂桁架加强层的钢管混凝土柱框架+钢筋混凝土核心筒混合结构建筑面积总面积35万,其中:地下室11.8万,地上23.2万建筑高度地下室5层,裙楼9层(41m),塔楼65层(320米)41、项目基本概况52、现场形象进度(1)形象进度:塔楼核心筒目前施工至46层墙柱、47层梁板,外框钢柱
2、钢梁施工至41层,楼承板施工至39层。(2)错层施工:塔楼核心筒为钢筋混凝土结构,外框为钢结构施工形式,外框钢梁与核心筒连接存在施工间隙期,导致核心筒与外框需要错层施工。(3)设计要求核心筒与楼承板相差最大不超过12层,避免核心筒悬臂端过大。6核心筒施工至核心筒施工至46层墙柱、层墙柱、47层梁板层梁板外框钢柱、钢梁施工至外框钢柱、钢梁施工至41层层外框钢筋桁架楼承板施工至外框钢筋桁架楼承板施工至39层层静水压力释放技术二71、技术简介 (1)设计理念:静水压力释放技术采用“放”的思路来进行水浮力的处理,利用基础下低透水地层的特性,将基础下方积蓄的静态水压力转换成动态渗流压,并以自然溢流的方式
3、,通过建筑物本身废水排放系统排出或以专设管道回收再利用;(2)适用范围:该技术可广泛应用于当支护结构采用挡土墙或者排桩+止水帷幕,且基础下方到挡土设施底端,存在厚度大于两米且渗透系数不大于10-5cm/s的岩层的项目。(3)技术要求:为达到不影响周围地下水位,该技术需将基础与四周的基坑形成一个整体水密性封闭环境,利用静水压力释放施工技术实现地下室稳定抗浮的目的。8岩层排水架空层垫层岩层排水架空层垫层(1)该技术主要在地下室底板下利用预制板和预制支墩设置250mm高排水架空层,渗入架空层的地下水经底板下纵横交错互相连通的排水沟汇集至周边集水井后用潜水泵抽排回收利用;(2)为保证架空层的排水不影响
4、周边水位,项目在B3层B5层地下室侧壁与支护结构间回填C15素混凝土,将这个地下室周边进行封闭。2、技术概况93.1 预制板尺寸优化(1)原图纸预制板厚度为50mm,为降低材料运输及安装过程中极易出现损坏的情况,项目建议将预制板厚度修改为80mm。(2)原设计预制板尺寸为1000mmX1000mm,为减少现场板缝数量及加快现场施工效率,与设计沟通,将预制板尺寸修改为1000mmX2000mm。3、施工准备10优化成效优化成效减少预制板材料损耗减少板缝数量,防止漏浆减少预制板安装重复工作量减少预制支墩施工数量创造效益创造效益42.8万万3.2 预制板预铺排版 考虑到本工程地下室外墙侧壁边缘、基坑
5、支护格构柱、塔吊基础、施工电梯基础、上下基坑通道基础、后浇带、承台及集水井等位置存在局部异型或不规则的部位,项目为了更好地指导现场施工,采用CAD及BIM对预制板进行了排版。3、施工准备BIM预排版预排版CAD预排版预排版11(1)静水压力释放层主要施工流程:4、施工工艺流程124、施工工艺流程13(2)排水沟开挖及浇筑水沟混凝土(3)支墩垫层混凝土找平:施工中需根据情况分段对原封底混凝土破坏的位置重新浇筑C15砼垫层修复,严格控制基坑底面的平整度,便于后续工序的施工。(4)铺设混凝土预制支墩:1)支墩位置的确定:在施工前采用CAD软件对整个现场预制板进行统一排板,以排版完成后整条预制板的边缘
6、线为轴线,以纵横轴线交叉点来确定支墩的位置。2)支蹲标高的确定:采用水准仪+塔尺的测量方式确定支墩标高。4、施工工艺流程3)支蹲底部高差修正:针对支墩底部高差小于15cm的位置,现场在支墩位置中心点直接放置木盒子或PVC管并进行支墩混凝土的浇筑C30砼,对标高进行修正。支墩标高确定支墩标高确定支墩高差修复支墩高差修复14(5)铺设钢筋混凝土预制板:现场预制板安装主要采用叉车进行安装,搭配“炮车”进行辅助安装。叉车搬运安装拉杆抬放安装叉车搬运安装拉杆抬放安装4、施工工艺流程15(6)局部异形位置处理 针对局部异型部位及不规则的位置,项目原打算根据BIM排版,让加工场直接生产异型预制板,但考虑到工
7、厂都是模具标准化生产的,现场各种异形板尺寸不一,现场直接切割更方便高效。局部异型部位切割处理局部异型部位切割处理4、施工工艺流程预制板现场切割预制板现场切割16(7)预制板板缝填塞:为确保砼预制板板缝密实不漏浆,需按照以下步骤对板缝进行处理:板缝位置涂刷水泥浆一道宽度200mm粘贴100mm宽丙纶布涂200mm宽水泥浆保护层。板缝处理板缝处理板缝处理板缝处理(8)底板结构施工:板缝填塞处理完毕后,可直接在预制板上直接进行底板钢筋混凝土的施工,底板混凝土同时取消抗渗设计。4、施工工艺流程17大跨度钢网架施工技术三18 项目裙楼中庭共有四个钢结构雨棚,均为单层网架结构。四个雨棚面积约1500,整体
8、重约200吨,最大安装标高38.500m,最大跨度为38m。网架一、网架四:为351x12的圆钢管,节点采用外径780,壁厚20mm的焊接空心球。网架二、网架三:为245x12的圆钢管,节点采用外径550,壁厚20mm的焊接空心球。1、中庭钢结构概况19网架二网架三网架四网架一网架二网架三网架四网架一 项目原方案为采用整体提升方式进行网架安装,存在以下问题:(1)经结构复核验算,由于八层中庭位置大部分都是悬挑6m以上的悬挑梁,提升装置位置结构加固措施较难实现。(2)商业裙楼中庭存在很多扶梯,网架无法一次性提升安装到位,后续会存在高空嵌补网架的情况,危险性较大。考虑到整个结构及施工的安全,项目联
9、合各参加单位进行研讨,最终采用高空搭设施工平台进行网架原位拼装的施工方式,施工平台通过胎架将荷载传递到地下室顶板,顶板下做对应回顶措施即可。2、施工总体思路20 (1)由于胎架支腿反力最大值为96.1KN,针对胎架未直接作用在顶板框架梁位置的情况,下部通过增设支撑圆管柱及分配梁,将荷载分配到下一层框架梁上。(2)为确保结构受力安全,在胎架支腿正下方利用16号工字钢设置可靠支撑。其中网架一、网架四胎架底部支撑设置由B1层延伸至B4层(人防层),网架二、网架三胎架底部支撑设置到B1层。底部各楼层间支撑及胎架支腿保证上下垂直对齐,并与混凝土结构顶紧。支撑柱与分配梁、混凝土梁连接节点3、地下室反向支撑
10、施工21胎架底部支撑实施效果 本工程施工工期紧,项目选用标准化胎架进行平台支撑施工,胎架每隔3层设置连系梁与周边结构进行拉结固定。4、支撑胎架施工22 施工钢平台设置在雨棚位置8层楼板处,安装标高为36.390m,用于雨棚钢结构施工。钢平台分配主梁作用于8层楼板主框梁及支撑胎架上。施工钢平台次梁依据雨棚结构平面投影网格线布设,以确保雨棚焊接球水平投影均落在施工平台次梁或主分配梁上。5、拼装平台施工23平台梁布置图现场实施效果 根据现场施工条件,使用塔吊用于网架施工;塔吊覆盖不到的部分施工采用以人工为主、手拉葫芦为辅进行安装。、测量放线,安装焊接球支撑与连系撑、安装焊接球、由中间像四周扩散安装圆
11、管杆件6、网架原位拼装24(1)卸载原则:雨棚卸载在雨棚安装完成后进行,遵循由四周向跨中的原则进行,四个雨棚均按照分层分级逐步同时进行卸载。(2)加强监测卸载过程中使用全站仪进行实时沉降观测,沉降观测点设置在焊接球部位。卸载过程需缓慢进行,每级卸载完成后暂停24h,再进行下一级别区域卸载。7、雨棚卸载25 待上部雨棚网架卸载完成后进行网架防腐补涂和防火涂装,涂装完成后进行网架上挂安全网布设及临时措施拆除。临时措施的拆除均使用塔吊进行拆除。拆除顺序如下:拆除拼装焊接球支撑拆除施工平台拆除支撑胎架拆除地下室反向支撑(施工结束)。8、临时措施拆除26 9、现场实施效果27塔楼钢结构施工四28 1、塔
12、楼钢结构概况主塔楼为“带一道伸臂桁架加强层的钢管混凝土框架+钢筋混凝土核心筒”混合结构体系,外框为“钢柱+钢梁”组成的框架结构,钢梁上再铺设钢筋桁架楼承板,总用钢量约1.3万吨,主要材质为Q345B和Q345GJC。29 标准层主要施工节点 桁架层主要施工节点2、施工部署 塔楼10F及以上部分钢结构施工使用5#、6#塔吊(M600F-55m、M400F-55m)进行吊装:(1)钢柱根据吊重分为二层一节,钢柱分节需确保单根重量控制在16.1t以内;(2)钢梁采用单根吊装,截面较小、重量较轻的钢梁可采用串吊。(3)伸臂桁架层核心筒区域构件随土建核心筒穿插施工,并根据总包爬模体系预留施工牛腿,待外框
13、施工至桁架层后与预留对接形成整体,桁架层安装按柱-下弦-上弦-斜撑的顺序安装。3019.8吨10.2吨19.8吨10.2吨6.9吨6.9吨15.9吨16.1吨16.0吨16.0吨2、施工部署 本工程外框钢结构两层作为一个施工段,共14根钢柱,240根钢梁,外框建筑面积单层为2000,现场钢结构吊装与焊接工作考虑全天24小时施工,现场目前已实现12天/两层外框钢结构的施工,与塔楼核心筒标准层施工工期一致,可确保核心筒与外框钢结构错层的高度,现场实际劳动力安排见下表。序号序号施工部位施工部位人数人数序号序号施工部位施工部位人数人数1钢柱钢梁吊装46焊铆钉42加工场拼装47包边板施工53钢柱焊接58
14、楼承板施工84钢梁焊接59通道转运、安全防护安装55钢梁刷漆4合计44人313、施工重难点3.1 重型构件安装临时转换 外框14根钢柱合理分段后最大重量为16.1t,桁架梁合理分段后最重为19.8t,图中B类钢柱和D处桁架梁均无法利用5#塔吊一次吊装到位,需临时安装在其他位置,再通过6号塔吊吊运至指定位置。32B类钢柱CDAB临时安装位置转运路线3、施工重难点333.2 悬挑梁安装 塔楼外框在四个大角均为大悬挑圆弧结构,悬挑长度最大达到12.35m,单根最重约4.6吨,该部分悬挑钢梁起吊前在上节柱挂设10吨手动葫芦,就位后将悬挑端使用手动葫芦固定于外框柱,然后对钢梁进行螺栓固定、钢梁焊接,检测
15、完成后解除手动葫芦措施。3、施工重难点343.3 结构偏差节点补强 由于剪力墙或钢柱在施工过程中可能存在施工误差的情况,钢梁按照深化设计图纸加工以后,现场安装易出现钢梁与核心筒连接位置缝隙过大的情况,设计允许偏差为29mm,偏差在50mm以内经设计同意采用双夹板围焊补强。3.4 核心筒桁架梁增加临时支撑:41-42层核心筒东西侧存在桁架梁,桁架梁总长度18.5m,重量达到34.8t,塔吊吊重无法满足要求,项目通过对桁架梁分段,并在中间增设临时支撑柱的形式,减小桁架梁单次吊装重量,避免使用大型号塔吊或者换钢丝绳倍率。3、施工重难点35临时支撑柱临时支撑柱4、现场施工效果钢柱施工照片钢梁施工照片钢
16、筋桁架楼承板施工照片钢柱施工照片钢梁施工照片钢筋桁架楼承板施工照片36爬模施工技术五371、爬模整体概况1.1 爬模整体概况爬模整体概况 (1)为有效)为有效减少塔吊吊装模板次数减少塔吊吊装模板次数,将塔吊更多的用于现场钢结构吊装,保证现场施工工期。,将塔吊更多的用于现场钢结构吊装,保证现场施工工期。(2)为尽量减少后补楼板,本工程核心筒内)为尽量减少后补楼板,本工程核心筒内水平结构与竖向结构同时施工水平结构与竖向结构同时施工,筒內只在电梯井位置布设爬模平台。,筒內只在电梯井位置布设爬模平台。(3)核心筒)核心筒13-38层共布置层共布置74个个液压爬模架机位,液压爬模架机位,14组组架体,外
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- 混合结构 塔楼 超高 关键技术 介绍
