007--[北京]倾斜超高层钢结构施工技术总结（钢框架核心筒结构）

1、XXXXXXXX主楼倾斜超高层钢结构主楼倾斜超高层钢结构综合施工技术综合施工技术主 要 内 容 一、工程综述一、工程综述 二、主要施工技术二、主要施工技术 三、安全与质量管理三、安全与质量管理 四、获得的相关荣誉四、获得的相关荣誉工程综述 总体概况建设单位： XX电视台新台址建设工程办公室设计单位： XXX建筑事物所（OMA）建筑设计单位 XX建筑设计研究院（ECADI）国内设计单位 XXX工程顾问（ARUP）结构设计/机电设备设计顾问监理单位： 北京XX国际工程管理有限公司施工总承包： XXXX工程总公司 钢结构安装单位： XXXX有限公司位于北京XXX中路和XX路交汇处的东北角，地处CBD

2、核心地带。主楼总建筑面积47万，有三层地下室。 由两座双向向内倾斜度的塔楼通过底部裙楼和顶部的L型大悬臂构成一个折角门式建筑，而顶部的悬臂结构从塔楼1和塔楼2的162.2m标高处（F37层）分别外挑67.165m和75.165m，在空中折形对接。塔楼1共52层，屋顶最高处（停机坪）标高237.000m;塔楼2共46层，屋顶最低处标高194.000m；裙楼共9层，屋顶标高46.450m；悬臂共14层，宽39.1m，高达56m。+234.0m+162.2m塔楼1塔楼2悬臂裙楼+194.0m工程综述 总体概况由外框筒、内框筒、核心筒钢结构三个部分组成。外框筒由双向倾斜6（偏移率为148.6/1000

3、，从柱底到柱顶钢柱水平直线偏移达到36.955m）的重型钢柱 、边梁和支撑形成的以蝶形节点为主的三角形网状结构体系，内框筒和核心筒为钢框架体系，随着外框筒的倾斜，一侧内柱逐渐减少，而另一侧内柱通过转换桁架重新增加。整个结构以大、重、复杂节点、高强厚板钢构件组成。钢结构总量14万吨（包括幕墙钢构），构件数量达5万多件。工程综述 总体概况核心筒内柱外框筒转换桁架+234.000mF52F21F28F37F10B3核心筒1核心筒向内收缩核心筒2转换桁架核心筒向内增加F6核心筒柱间布置横向支撑-16.500m工程综述 钢结构简介悬臂钢结构总重达1.8万多吨,包括混凝土楼板、幕墙、装饰等荷载，整个悬臂约

4、为5.1万吨。由外框筒、底部转换层和内筒框架结构组成。底部转换层采用620mm厚钢板组合楼面。主要采用Q390D 钢材，局部节点区域采用Q420和460E，大部分构件的板厚在40mm以上 ，最大板厚达100mm。主要构件有：双向倾斜68.45的外框蝶形节点钢柱；底部15榀连接外框的巨型转换桁架和倒L形多接头重型边梁；内筒H型钢柱、钢梁。整个悬臂钢构件数量达6000多件。 正交桁架10榀桁架2榀桁架3榀工程综述 钢结构简介 主要采用Q345、Q345GJC、Q390D、Q420D、Q460E等钢材，在结构重要部位大量采用Q390D、Q345GJC钢材，局部采用Q420D、Q460E钢材；厚度40

5、mm以上钢板达70%，最厚钢板135mm。层数地下3地上52层高(m)B1层5.15非标准层5.0B3层6.1标准层4.25B2层5.75主要构件构件名称截面形式单件最重(t)钢柱单箱型、日、目、西字型等80.0钢梁箱型、工字型等20.0桁架箱型截面组合桁架612.0斜撑工字型、箱型20.0节点类型刚性和铰接节点主要材质Q345B、Q345C、Q345GJC、Q390D、Q420D、Q460E焊缝等级一级工程综述 钢结构简介典型构件特征：-截面形式构件截面有箱型、日字型、目字型、西字型等多种形式，主要构件非标准性较强，且带有多向接头的复杂节点，构件起吊的平衡性不好把握。目字型柱最大截面： 14

6、00*1000*110每米重量：4.71t/m日字型柱最大截面：1000*980*100每米重量：3.21 t/m工程综述 钢结构简介单箱型柱一最大截面：600*600*80每米重量：0.93 t/m单箱型柱二最大截面：800*600*60每米重量：1.21t/m西字型柱最大截面：1000*980*100每米重量：4.05 t/m单箱型柱三最大截面：1000*1000*60每米重量：1.77 t/m典型构件特征：-截面形式工程综述 钢结构简介典型构件特征：-节点形式工程综述 钢结构简介一般蝶形节点拐角处蝶形节点交界处蝶形节点典型构件特征：-钢柱连接形式工程综述 钢结构简介目字型柱对接日字型柱对

7、接日字型柱对接外框钢柱重量2085吨埋入式钢柱柱脚最重97吨工程综述 钢结构简介典型构件特征：-塔楼与裙楼构件底部边梁 转换桁架外框柱工程综述 钢结构简介典型构件特征：-悬臂构件单件最重41吨单件最重25吨转换桁架：高8.5m、跨度38.592m，单榀最重245吨，分段后，单杆件最重36吨 格构单元 工程综述 钢结构简介典型构件特征：-幕墙钢格构格构主梁最大截面为H10002951220mm,重量25吨固定在主体斜撑上.1.工程量大、分布广，平面规划要求高2.结构倾斜，构件水平和垂直运输较难3.超大悬臂安装是最大的难度4. 预调和结构变形控制难度大5.焊接工作量大、质量要求高6、幕墙钢格构安装

8、难度大7、结构的特殊性，决定了施工风险巨大，需要保证结构和人的安全。工程综述施工重点、难点 XXXX主楼钢结构施工主要根据钢构件分布区域采用大型塔吊并辅助临时稳固措施进行安装。 在两座塔楼的核心筒各布设两台动臂塔吊（即一台M600D塔吊和一台M1280D塔吊）。 在裙楼布设两台M440D动臂塔吊和一台C7050平臂塔吊。 随着塔楼向的倾斜，设在塔楼1和塔楼2核心筒内的塔吊分别经过11次和14次爬升、2次移位重装，以满足吊装要求。M600DM600DM1280DM1280DM440DM440DC7050工程综述安装方案概述工程综述安装方案概述构件中转场地设置：一台150吨履带吊一台100吨平板拖

9、车钢结构堆场塔楼F37层以下施工平面布置工程综述安装方案概述悬臂施工平面布置光 华 路热力站变电站南大门标养室门卫房堆场堆场运输路宽8m运输路宽8m路宽6m运输路宽8m运输路宽6m钢栈桥2通道库 房库房地铁施工用地6m宽现场临时重要道路，需保证安全畅通，和B段标共用运输路宽8m基坑开挖边线500平方米构件堆场600平方米构件堆场800平方米构件堆场钢栈桥1B标段钢栈桥2 整个结构采用半自动CO2气体保护焊进行焊接，用电脑温控仪进行电加热控制预热温度和后热温度，并用红外线测温仪控制层间温度，在焊接过程中采取焊前、焊中和焊后的实时跟踪监测，保证构件的焊接应力应变和变形达到预控状态。 安装前经过全过

10、程施工工况模拟计算分析，确定出反变形预调处理数据，通过安装坐标体系换算和附加实时修正值计算出安装坐标，利用高精度智能全站仪、激光铅直仪、水准仪等先进测量仪器对钢构件安装的空间位形进行三维坐标测量，同时采取了GPS定位技术进行辅助校核。 工程综述安装方案概述序号名 称1重型埋入式钢柱安装技术2大型临时钢栈桥设计与运用3大直径高强预应力锚栓施工控制技术4Q390D箱形截面重型转换桁架安装技术5倾斜超重复杂节点钢结构安装与测量控制技术6双向倾斜超大悬臂钢结构安装技术7Q420D高强异型节点厚钢板现场超长斜立焊施工技术8多箱体复杂节点钢柱高空对接焊接技术9倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制技术10延

11、迟构件安装技术11倾斜幕墙不规则钢格构龙骨安装技术12施工全过程模拟计算分析1340m跨轨道式悬挂移动操作平台设计与运用14重型悬挑构件的“斜拉双吊杆结合水平可调支撑”精确定位工艺15牵引式平衡吊具设计与运用16安全围护夹具设计与运用工程综述四新技术应用2005年4月28日举行开工典礼2005年11月10日地下室埋入式钢柱开吊2006年2月13日央视新址主楼钢结构安装开工2006年8月8日北京奥运会倒计时两周年之际钢结构施工至地上5层工程综述施工历程2007年1月25日塔楼2施工至F18层 塔楼1至F10层，裙楼封顶2007年5月25日塔楼2施工至F30层 裙楼幕墙格构主龙骨安装完成2007年

12、7月17日央视新址塔楼2钢结构施工封顶 2007年10月14日，塔楼1钢结构封顶塔楼2、塔楼1悬臂分别于8月1日、10月4日展开工程综述施工历程2007年11月15日塔楼2、塔楼1悬臂施工形象2007年12月8日悬臂第一阶段七点成功合龙，较计划提前一个星期。2007年12月8日悬臂第一阶段七点成功合龙，项目团队合影2007年12月25日悬臂第一阶段底部桁架下弦完成工程综述施工历程2007年12月26日项目隆重举行悬臂合龙庆典2008年1月25日悬臂第二阶F37F39层转换桁架结构全部完成2008年3月27日悬臂第三阶施工完成，悬臂封顶，至此主楼结构完成。工程综述施工历程2008年8月北京奥运会

13、时央视新址主楼外观工程综述施工历程 在塔楼1和塔楼2的外筒角部有13根柱脚埋入混凝土基础内的钢柱，钢柱脚材质为Q390D，除C7、C37、C85、C97为单向倾斜6，外其余均为双向倾斜6。 塔楼1埋入式钢柱脚布置图 塔楼2埋入式钢柱脚布置图 主要施工技术1、重型埋入式钢柱安装分布位置：分布位置：吊车站位区雷达探测u 重量在3097吨不等,安装位置分散；u需要采用450吨汽车吊站于基坑边缘吊装；u一部分距基坑边坡较近，对基坑安全影响大；u另一部分距边坡较远，需设置延迟开挖区域；u 吊机两个支腿压力对站位区域较大，达到167.5t。主要措施主要措施:u 汽车吊站位处,雷达监控基坑边是否有空鼓；u

14、对吊装区域采取临时加固措施；u钢柱就位稳定-型钢基座和刚性调节丝杆。 主要施工技术1、重型埋入式钢柱安装施工特点：施工特点： 防水垫层砼基础埋入式钢柱柱底支撑示意图埋入式钢柱柱底支撑示意图埋入式钢柱临时稳固斜撑设置示意图埋入式钢柱临时稳固斜撑设置示意图柱底临时型钢基座与刚性调节支撑设计：柱底临时型钢基座与刚性调节支撑设计：主要施工技术1、重型埋入式钢柱安装主要施工技术1、重型埋入式钢柱安装埋入式钢柱吊装与就位埋入式钢柱吊装与就位：措施刚性调节丝杆埋入式钢柱校正与稳固埋入式钢柱校正与稳固：主要施工技术1、重型埋入式钢柱安装埋入式钢柱安装完成情况埋入式钢柱安装完成情况：主要施工技术1、重型埋入式钢

15、柱安装小结：小结：所采用的方法和措所采用的方法和措施，避免了重型吊机下基施，避免了重型吊机下基坑作业，避免了对土建作坑作业，避免了对土建作业的影响，业的影响，同时同时保障了保障了基基坑坑安全，确保了施工质量，安全，确保了施工质量，这对安装深基坑内重型钢这对安装深基坑内重型钢构件具有可推广运用价值。构件具有可推广运用价值。栈桥一栈桥二钢栈桥布设钢栈桥布设主要施工技术2、大型临时钢栈桥设计与运用 XXXX主楼钢结构施工作业面广、受地下室施工影响，施工现场狭窄，构件的现场运输和起吊区受到限制。在塔楼1和塔楼2的内侧各设置了一座重达600多吨的大型临时钢栈桥。 栈桥架采用钢框架形式设在混凝土基础上，顶

16、面铺16mm钢板与室外地面相平，栈桥承载能力达4.4t/M2。钢栈桥特点钢栈桥特点主要施工技术2、大型临时钢栈桥设计与运用小结：小结：临时钢栈桥临时钢栈桥设设于建筑物内部，有于建筑物内部，有效解决了吊装受限和构件转运的问题，效解决了吊装受限和构件转运的问题，有利有利于于各专业交叉施工，使施工平面管各专业交叉施工，使施工平面管理更加有序，确保了工期。理更加有序，确保了工期。 这对施工现场狭窄，混凝土地下室结这对施工现场狭窄，混凝土地下室结构顶板承载能力弱不能满足钢结构构件构顶板承载能力弱不能满足钢结构构件转运的工程来讲，使用临时钢栈桥可为转运的工程来讲，使用临时钢栈桥可为钢结构钢结构施工施工带来

17、很大主动性，具有重要带来很大主动性，具有重要借鉴价值借鉴价值。 主楼外框柱共97根，除13根埋入式钢柱外，其它钢柱都设计有75 mm高强预应力锚栓，共计586根。 锚栓主要由碳铬合金材料热轧制而成，极限抗拉强度达1030 N/mm2，锚栓最长达6m，其倾斜角度与钢柱角度相同，在68.45之间。预应力锚栓概况预应力锚栓概况主要施工技术3、双向倾斜高强预应力锚栓施工主要施工技术3、双向倾斜高强预应力锚栓施工高强预应力锚栓设计装配简图高强预应力锚栓设计装配简图临时支撑面筋横向支撑钢板底筋焊接斜支撑基础 20防水垫层主要施工技术3、双向倾斜高强预应力锚栓施工锚栓系统埋设锚栓系统埋设采用定型装配套架采用

18、定型装配套架支架工具拉杆滑轮工具螺母工具锚板YCQ150千斤顶275181张拉撑脚接长筒372连接套高强预应力锚拴高强螺母备母244.5钢柱底板契形垫板L150扳手钢柱底板灌浆层244.5150排气孔契形垫板钢柱底板灌浆层钢柱底板L372连接套工具拉杆加劲板YCQ150千斤顶工具锚板工具螺母限位板张拉撑脚275181备母高强预应力锚拴扳手高强螺母 预应力锚杆张拉组装图（有接长筒） 预应力锚杆张拉组装图 预应力锚杆张拉照片主要施工技术3、双向倾斜高强预应力锚栓施工锚栓张拉锚栓张拉采用双控采用双控小结：小结：采用的施工控制方法和措施有效地保采用的施工控制方法和措施有效地保证了安装精度，为整个结构提

19、供了有力的抗拔支证了安装精度，为整个结构提供了有力的抗拔支座，经鉴定达到国际先进水平，具有较高地推广座，经鉴定达到国际先进水平，具有较高地推广运用价值。运用价值。 在“L”型裙楼F69层间设置了三个大空间演播厅，通过跨越结构外框筒的14榀大跨度重型转换桁架结构构建而成。 桁架最大跨度39.9m， 截面最大高度15m， 单榀最重为198.1吨。 在两座塔楼37层162.2m标高处设有承上启下、支承大悬臂的重型转换桁架，跨越塔楼内外筒、共17榀。 桁架最大跨度51m，最大高度为8.5m,单榀最重612吨，分段单杆件最重67吨。 主要施工技术4、箱形截面重型转换桁架安装巨型转换桁架分布巨型转换桁架分

20、布名称主要杆件截面形式数量长度/高度下弦标高(m)下方楼面标高(m)单榀重量TR1580090060607榀37.2m/10m+15.700-0.300198.1tTR1680080060604榀39.9m/15m+20.700-0.300190.9tTR1775075060503榀37.8m/10m+25.700+15.700163.0t名称主要杆件截面形式数量长度/高度下弦标高(m)下方楼面标高(m)单榀重量TR5 100075075507榀18.5m/7m+156.200+151.80080tTR670075075501榀51m/11m+156.200+151.800612tTR7600

21、75050351榀30m/11m+155.700+151.800183tTR1090075075606榀18.3m/7m+155.700+145.55075tTR11 120075075501榀48m/11.35m+155.700+150.700426tTR1290075060501榀30m/11.35m+155.700+150.700232t塔楼转换桁架特征主要施工技术4、箱形截面重型转换桁架安装桁架特征桁架特征裙楼转换桁架特征67吨，9个接头20吨，5个接头39吨，11个接头主要施工技术4、箱形截面重型转换桁架安装安装方法概述安装方法概述 采用施工模拟计算、合理分段与单元组合、大钢管原位胎

22、架支承、双机协同吊装、单元块状阶段成型、荷载逐步传递的安装方法，根据胎架位置和塔吊性能进行桁架分段，保证安装就位方便，减少临时支撑措施投入。主要施工技术4、箱形截面重型转换桁架安装吊装工况分析吊装工况分析钢栈桥二钢栈桥一钢构件临时堆场TR16桁架杆件吊装分析构件名称重量（t） M440D半径(m)TR16-11TR16-7TR16-14TR16-16TR16-1TR16-2TR16-40TR16-36TR16-25TR16-26TR16-21TR16-22TR16-299.814.019.314.218.518.124.719.811.011.09.89.811.1结论27.523.021.5

23、24.527.525.522.022.025.023.025.025.022.0超0.8t单机吊说明：TR16-40构件需先由M440D转运至抬吊区1，然后用两台M440D塔吊进行抬吊。满足TR16桁架杆件吊装分析构件名称重量（t） 起重半径(m)TR16-12TR16-8TR16-15TR16-18TR16-1TR16-5TR16-35TR16-41TR16-33TR16-27TR16-45TR16-44TR16-249.814.019.314.218.518.124.719.811.011.09.89.811.1结论(M440D)38.0(M440D)33.0(C7050)21.0(C70

24、50)16.0(M440D)34.0(C7050)16.0(C7050)27.0(C7050)18.0(M440D)35.0超8.0t满足说明：1、TR16-1构件需先由M1280D塔吊转运至中转区，然后用M440D塔吊转运至抬吊区2，最后用两台M440D抬吊。满足TR16桁架杆件吊装分析构件名称重量（t） 起重半径(m)TR16-39TR16-9TR16-19TR16-17TR16-4TR16-42TR16-34TR16-3TR16-28TR16-27TR16-45TR16-43TR16-249.814.019.314.218.518.124.719.811.011.09.89.811.1结

25、论(C7050)25.0(C7050)14.5(M440D)31.5(C7050)12.0(C7050)28.0超4.7t满足TR16桁架杆件吊装分析构件名称重量（t） 起重半径(m)TR16-13TR16-10TR16-16TR16-20TR16-46TR16-42TR16-38TR16-37TR16-30TR16-31TR16-45TR16-43TR16-329.814.019.314.218.518.124.719.811.011.09.89.811.1结论超4.7t满足满足满足满足满足满足单机吊超3.5t满足满足(M440D)34.0(M440D)34.0(M440D)34.0(M44

26、0D)33.0单机吊2、TR16-35构件需先由M1280D塔吊转运至中转区，然后用M440D塔吊转运至抬吊区3，最后用M440D和C7050进行抬吊。超1.5t说明：TR16-4和TR16-34构件需先由M1280D塔吊转运至中转区，然后用M440D塔吊转运至抬吊区3，最后用M440D和C7050进行抬吊。(M440D)31.5满足满足(C7050)5.5满足满足(C7050)5.5满足满足(C7050)23.0(C7050)9.0(C7050)23.0(C7050)14.5(C7050)19.0(C7050)35.0(C7050)24.0(C7050)16.0(C7050)8.5(M440

27、D)31.5 超1.5t(C7050)8.0单机吊满足单机吊(C7050)13.0(C7050)29.0(C7050)11.0(C7050)32.0(C7050)14.0(C7050)20.0单机吊(C7050)23.5说明：TR16-46和TR16-38构件需先由M1280D塔吊转运至中转区，然后用M440D塔吊转运至抬吊区3，最后用M440D和C7050进行抬吊。TR15A桁架杆件吊装分析构件名称重量（t） 起重半径(m)TR15A-2TR15A-6TR15A-1TR15A-7TR15A-5TR15A-9TR15A-10TR15A-13TR15A-3TR15A-12TR15A-4TR15A

28、-8TR15A-1125.819.820.230.317.711.99.96.35.97.35.913.629.4结论满足满足(M440D)15.5单机吊单机吊说明：TR15A-2和TR15A-7构件需先由M1280D塔吊转运至中转区，然后用M440D和M1280D塔吊抬吊。(M1280D)69.0 超4.8t(M440D)14.0(M440D)24.0(M440D)16.0(M1280D)68.0 超8.0t满足(M440D)15.5(M1280D)68.0(M1280D)70.0(M1280D)70.0(M1280D)70.0(M1280D)70.0(M1280D)70.0+35.700+

29、25.700+15.700胎 架千斤顶胎 架千斤顶胎 架千斤顶主要施工技术4、箱形截面重型转换桁架安装裙楼桁架安装方式裙楼桁架安装方式焊接完成进行左侧安装主要施工技术4、箱形截面重型转换桁架安装塔楼桁架安装方式塔楼桁架安装方式+145.550+155.550+162.650加固支撑胎架千斤顶第四步第一步第三步第二步第五步主要施工技术4、箱形截面重型转换桁架安装小结：小结：借助计算机分析技术，采用经济合理的借助计算机分析技术，采用经济合理的临临时时支撑体系支撑体系，各部位胎架通盘考虑周转使用，并，各部位胎架通盘考虑周转使用，并充分利用吊机性能进行双机协同作业，充分利用吊机性能进行双机协同作业，提

30、高了施提高了施工速度，保证了质量和安全工速度，保证了质量和安全，降低了施工成本，降低了施工成本，对同类工程提供了可借鉴的范例。对同类工程提供了可借鉴的范例。桁架安装图片桁架安装图片主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术（1）结构形式颠覆了传统的垂直结构体系，重点考虑：如何克服重力影响，确保大楼在施工过程中的结构安全，以及如何保证结构最终成型满足设计位形。（2）内筒结构刚度比外框结构刚度弱，单重在1080吨范围的构件较多、吊装就位距离远，需要充分利用M1280D和M600D大型动臂塔吊的性能协同作业并辅助临时稳固措施进行安装，局部采用双机抬吊。施工特点施工特点控制方法控制方

31、法（1）结构施工全过程模拟计算分析结构施工全过程模拟计算分析（2）制定专项施工质量验收标准制定专项施工质量验收标准主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术控制方法控制方法（3）构件分段与构件分段与临时临时连接耳板及吊点布置连接耳板及吊点布置 （4）钢柱安装坐标值与标识钢柱安装坐标值与标识确定确定外筐筒钢柱按2层分1节，核心筒和内筒钢柱按3层分1节。250东(E)南(S)北(N)西(W) 通过计算确定钢柱安装预调值，按照安装坐标体系换算出钢柱顶部的深化设计坐标值和安装坐标值。每节钢柱选取四个点位进行坐标控制。主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术控制方法

32、控制方法（5）塔吊支承位置加固）塔吊支承位置加固 采用型钢对电梯井核心筒四周进行加固，保证塔吊运行时，结构的稳定性。主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术控制方法控制方法（6）高精度仪器进行测量控制）高精度仪器进行测量控制 采用“内控法”与“外控法”相结合进行钢结构安装测量控制：在塔楼安装阶段采用高精度激光铅直仪进行平面基准控制点位传递、高精度全站仪高程传递和空间三维坐标测量技术，借助专门的刚性调节装置进行测量校正，采用具有自动捕捉跟踪功能的高精度智能全站仪进行监测与复核，确保大悬臂结构安装前，两座塔楼的整体精度达到预控目标。在悬臂安装阶段用激光铅直仪从F2层（地面基座）

33、开始引测测量控制点至悬臂底部楼层，采用智能全站仪进行构件的空间三维坐标测量，采用GPS全球卫星定位技术进行基准点位的校核，确保悬臂结构在两种测量技术的“双控”下实现快速、高精度合龙。外主控制点布置图主控制点坐标测量控制点X坐标Y坐标测量控制点X坐标Y坐标K2点98.003308.684GP4-70.898-42.099K点GP584.570-58.913GP180.089231.651GP6236.41026.183屋顶西-42.810197.709主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术主控制点布置主控制点布置 在主楼周围地面和相邻建筑屋顶设立6个控制点建立闭合的主控制网

34、，并按照现场安装坐标系进行转换。主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术主控制点布置主控制点布置 以F10、F18、F26、F37层作为内控点转换层，每隔4050m转换一次。在悬臂施工时，用塔楼F37层内控点与悬臂的内控点进行闭合校核控制点精度。内控制点布置图 在平面上，先内筒柱沿长方向由中间向两侧展开，然后外筒柱以倾斜对角为分界线，由倾斜外侧（阳面）向内侧（阴面）展开（即阳角至阴角）。 阴角阳角主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术安装顺序安装顺序两座塔楼、裙楼同时展开安装，核心筒领先外框筒23层；主体钢结构安装与其他专业施工保持46层的施工节奏。主

35、要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术安装顺序安装顺序主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术安装图片安装图片单机标准吊装构件重85吨，超过塔吊最大起重量5%M1280D主吊M600D辅吊主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术安装图片安装图片双机抬吊 在外框转角处，部分钢柱的连接接头多达15个，其构造十分复杂、体型巨大，单件重量达120t，属于大型“三超”构件（超宽、超高、超重），这类构件超出最大吊装设备-M1280D塔吊的最大起重80吨的性能要求，根据设计要求钢柱无法减小分节，需要将钢柱部分箱体或牛腿与主体分离后进行吊装。主要施工

36、技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术安装图片安装图片分体吊装主要施工技术5、倾斜超重复杂节点高层钢结构安装与测量控制技术安装图片安装图片钢柱测校小结：小结：采用上述施工方法和技术手段，有力保证了本工程特殊体型结构的施采用上述施工方法和技术手段，有力保证了本工程特殊体型结构的施工质量，开创了双向倾斜超重复杂节点高层钢结构的施工实例，为今后类似工程工质量，开创了双向倾斜超重复杂节点高层钢结构的施工实例，为今后类似工程的施工提供了宝贵的施工经验和技术财富，提高了我国的钢结构施工技术水平。的施工提供了宝贵的施工经验和技术财富，提高了我国的钢结构施工技术水平。施工特点施工特点（1）超重超

37、大、高空悬挑跨度大、高空作业安全保障难，安装风险大；（2）受自重和塔楼变形影响，合龙前、后的受力状况不同，传力方向发生改变；（3）安装的预调值较大，合龙前没有达到正常的受力状态，其结构位形、应力与变形不确定性较强；（4）构件重量较大，需要分段、散件安装，措施量大，安装精度控制难。主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装关键工艺关键工艺（1）全过程施工计算分析、实体模型虚拟仿真技术（2）重型悬挑构件的“斜拉双吊杆结合水平可调支撑”精确定位工艺（3）40m跨轨道式悬挂移动操作平台的设计与运用（4）高强销轴+键快速合龙技术主要采用了“两塔悬臂分离安装、逐步阶梯延伸、空中阶段合龙两塔悬臂分离安装、逐

38、步阶梯延伸、空中阶段合龙”的施工方法。利用移位后的两台M1280D塔吊进行吊装，从根部向远端逐跨延伸安装；通过预调值处理结合实际观测修正逐步消除累积误差的方法，采用高精度全站仪测量和GPS全球卫星定位“双控”技术进行测量控制。安装方法安装方法塔楼一塔楼二第一跨第二跨第三跨第1H 2H 3H5H7H8H9HAHBHHHDHEHHHJH一跨跨二第跨三第跨四第I区II区III区 在塔楼安装完成后，同时从两个塔楼向中间延伸安装平面上分三区九跨主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装安装顺序安装顺序立面上分三个阶段第一阶段：两塔楼悬臂分离施工F37F39层刚性件7处合龙完成10处合龙。主要施工技术6、

39、双向倾斜超大悬臂钢结构安装安装顺序安装顺序立面上分三个阶段第一阶段：两塔楼悬臂分离施工F37F39层刚性件7处合龙完成10处合龙。主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装安装顺序安装顺序第二阶段：逐跨阶梯延伸安装F37F39层的转换层结构全部完成立面上分三个阶段主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装安装顺序安装顺序第三阶段：合龙后，F39层以上内外结构逐跨延伸安装完成全部悬臂结构。立面上分三个阶段主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装安装顺序安装顺序F37测量控制点平面示意图从地面控制网引测至F37ROOF的悬臂测量控制基准点塔楼一 塔楼二 从地面控制网引测至F37ROOF的悬臂测量

40、控制基准点塔楼二测量控制基准点塔楼二测量控制基准点塔楼一测量控制基准点悬臂底部测量控制点布置图悬臂测量控制基准点引测图 主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装悬臂测量控制点布置和引测悬臂测量控制点布置和引测主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装全过程施工计算分析全过程施工计算分析临时措施（局部）设计模型全过程模拟计算模型主要模拟分析的工况有：（1）单杆件就位； （2）加设支撑；（3）局部未焊接状态； （4）局部焊接成型状态单元未焊状态；（5）单元焊接成型状态； （6）支撑拆除状态；（7）合龙过程的状态； （8）全部成型的状态。悬臂主要以底部的悬挑边梁和桁架下弦为基础构件，因所在部位特殊

41、，连接接头较多，构件截面不规则性较强，单件最重达41吨，单件长约10m，如何保证大、重型复杂构件在悬挑状态下的准确就位和空间稳定性，为其他构件安装提供良好的连接基准点，直至最终顺利合龙，这就需要有可靠的临时支撑系统和定位校正系统，因此主要采用了“斜拉双吊杆结合水平可调支撑”精确定位工艺。1321、高强钢拉杆 2、可调钢管支撑 3、大吨位双向调节校正与稳固支撑竖向定位与稳定:高强钢拉杆 Q460/100可调钢支撑 Q345/ 325*8侧向定位与稳定:大吨位双向调节校正与稳固支撑 Q345/ 325*8主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装悬挑构件悬挑构件斜拉双吊杆结合水平可调支撑斜拉双吊杆

42、结合水平可调支撑的的精确定位工艺精确定位工艺主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装悬挑构件悬挑构件斜拉双吊杆结合水平可调支撑斜拉双吊杆结合水平可调支撑的的精确定位工艺精确定位工艺悬臂转换桁架安装(1)跨中连系梁与临时移动平台安装(2)桁架下弦安装(3)桁架腹杆与上弦安装主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装悬挑构件悬挑构件斜拉双吊杆结合水平可调支撑斜拉双吊杆结合水平可调支撑的的精确定位工艺精确定位工艺主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装悬挑构件悬挑构件斜拉双吊杆结合水平可调支撑斜拉双吊杆结合水平可调支撑的的精确定位工艺精确定位工艺主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装40m跨

43、轨道式悬挂移动操作平台的设计与运用跨轨道式悬挂移动操作平台的设计与运用由于悬臂底部悬空162m,为确保人员安全作业，在两个悬臂底部以外框边梁为依托，各设计安装了一个40m跨的大型轨道式移动操作平台，该平台以三角形桁架为承力结构，宽2 m，自重达15吨。平台随悬臂底部构件延伸安装而移动。主要有三个功能：（1）为悬臂底部转换桁架安装提供操作平台和安全防护；（2）为悬臂底部构件安装的安全防护的搭设提供支撑；（3）为悬臂底部的幕墙、防腐、防火涂装提供安全作业平台。卡板耳板销轴合龙构件构件节点合龙接头构件节点由于悬臂合龙构件在合龙过程中，不利工况下内力最大达到4975kN,而合龙构件为高强厚板全熔透焊接

44、连接固定,焊接质量高、焊接时间长，每个焊接点需要两名焊工至少连续焊接16小时才能完成，构件两端受工艺限制，不能同时焊接，因此为了保证两段悬臂能在最短的时间内连接上，避免受日照、温度、风载等外界因素影响而破坏焊接,需要设计临时的合龙连接接头。经过计算，合龙构件端部两侧和下方设置3块高强销轴连接卡板，卡板材质为Q345B，厚70120mm；销轴材质40Cr，直径为71121mm。主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装高强销轴高强销轴+键快速合龙技术键快速合龙技术主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装高强销轴高强销轴+键快速合龙技术键快速合龙技术在合龙前，经模拟气候条件计算分析表明，悬臂合龙

45、点的变形受日照和温度变化影响最大，在25温差情况下，合龙点水平相向变形最大25mm，竖向变形最大5mm；在日照作用下，水平最大变形量为23mm，竖向最大变形2mm。而实际施工处于11月下旬和12月初，大气温度在-48，温差变化最大为10，这对合龙非常有利。通过实际观测，合龙点间隙和标高昼夜变化量在312mm以内，特别是在早上6：009：00点钟和夜间21：0000：00点钟，合龙点间隙和标高变化相对稳定，变化量小。随着温度升高，合龙间隙减小；温度降低，合龙间隙增大，因此通过气象预报资料，一周连续观察，选择阴天早上6：009：00点钟进行合龙，随着白天温度升高，合龙构件处于轴向受压状态，对临时合

46、龙接头连接件受力和保证焊接质量有利。主要施工技术6、双向倾斜超大悬臂钢结构安装高强销轴高强销轴+键快速合龙技术键快速合龙技术小结：小结：在悬臂施工中所形成的一系列新技术、新工艺，为国内首创，不在悬臂施工中所形成的一系列新技术、新工艺，为国内首创，不仅操作简单、施工成本低，而且安全高效，能够有效保障施工质量，这些创仅操作简单、施工成本低，而且安全高效，能够有效保障施工质量，这些创新技术的成功运用，经济和社会效益显著，甚至在世界范围内都具有重要的新技术的成功运用，经济和社会效益显著，甚至在世界范围内都具有重要的经济价值和科学意义，其技术成果必将影响深远。经济价值和科学意义，其技术成果必将影响深远。

47、 施工特点：主楼外框转角处的部分钢柱为单箱形、日字形和目字形的箱体结构，节点为T型和L型蝶形节点，柱体上连接接头最多达15个，其构造十分复杂、体型巨大、主要材质为Q420D和Q390D低合金钢，钢板较厚（最大板厚达100），单件重量达120t，属于大型“三超”构件（超宽、超高、超重）。为满足结构受力和吊装要求，需将该部分钢柱部分箱体或牛腿与主体进行分离安装、现场焊接，这样就形成了长达14.88米的超长斜立焊缝。主要施工技术7、高强异型节点厚钢板现场超长斜立焊施工技术目字柱取一箱体分离目字柱取型体分离箱形柱取两牛腿分离14.88m长焊缝主要施工技术7、高强异型节点厚钢板现场超长斜立焊施工技术关键

48、工艺：(1)半自动药芯焊丝C02气体保护焊现场焊接技术；(2) 超长斜立焊缝现场焊接的电脑自动控温、密集电加热技术；(3) 多人同步对称、分段分层退焊技术；（4）防焊接变形加固与实时位形监测技术。主要施工技术7、高强异型节点厚钢板现场超长斜立焊施工技术主要施工技术7、高强异型节点厚钢板现场超长斜立焊施工技术小结：小结：采用上述方法成功解决了超重构件吊装问题，为类似工程提供了宝采用上述方法成功解决了超重构件吊装问题，为类似工程提供了宝贵的技术手段，具有较高的推广运用价值，经鉴定达到国际先进水平。贵的技术手段，具有较高的推广运用价值，经鉴定达到国际先进水平。主要施工技术8、多箱体复杂节点钢柱高空对

49、接焊接技术施工特点： 主楼钢柱截面有日、目、西字型等多箱体形式，现场对接焊时，不能一次焊接完成，需要设置后焊板件，分阶段焊接。需要先焊接完内箱板，再焊接外箱板。 结构母材包括、类钢的Q235B、Q345GJ、Q345C、A572Gr.50、Q390D、Q420D和Q460E共七种牌号钢材的焊接连接。“西”字型柱对接“目”字型柱对接“日”字型柱对接板厚：60100mm最大截面：10001000板厚：40110mm最大截面：14001000板厚：60100mm最大截面：1000980主要施工技术8、多箱体复杂节点钢柱高空对接焊接技术焊接方法：主要采用了半自动CO2气体保护焊进行焊接，用电脑温控仪进

50、行电加热控制预热温度和后热温度，并用红外线测温仪控制层间温度，在焊接过程中采取焊前、焊中和焊后的实时跟踪监测，保证构件的焊接应力应变和变形达到预控状态。 主要施工技术8、多箱体复杂节点钢柱高空对接焊接技术“目”字型钢柱的焊接顺序“西”字型钢柱的焊接顺序主要施工技术8、多箱体复杂节点钢柱高空对接焊接技术 不同厚度、不同材质的焊接预热、层间和后热温度控制表材料预热温度层间温度后热温度Q345C厚度25mm 不预热厚度25mm 预热6010080110250300Q390D、Q420D厚度25mm 不预热厚度25mm 预热8013090130250300Q460E厚度25mm 不预热厚度25mm 预

51、热8013090130250300采用电脑温控仪进行焊前预热和后热保温的电加热，确保焊接质量。主要施工技术8、多箱体复杂节点钢柱高空对接焊接技术电加热运用电加热运用焊缝探伤自检焊接刚结束的焊缝主要施工技术8、多箱体复杂节点钢柱高空对接焊接技术小结：小结：针对构件形状，依托先进技术手段和先进焊接设备，使用电加针对构件形状，依托先进技术手段和先进焊接设备，使用电加热控制焊接温度克服了传统火焰加热的局限性，保证了多箱体复杂节点钢热控制焊接温度克服了传统火焰加热的局限性，保证了多箱体复杂节点钢柱高空对接焊接的质量，节约了施工成本，具有显著的经济效益，值得推柱高空对接焊接的质量，节约了施工成本，具有显著

52、的经济效益，值得推广运用。广运用。主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制 为了使结构施工成型后的位形满足设计要求，施工中需要对结构进行“反变形”控制，也就是对构件的加工长度和节点的安装坐标设置预调整值。 构件的加工预调值等于构件的加工长度与构件设计长度的差值，用来补偿施工过程中构件的轴向压缩和拉伸所产生的变形。 构件的安装预调值等于构件节点的安装坐标与构件节点设计坐标的差值，用来补偿施工过程中构件节点所产生的位移。结构预调值计算分析结构预调值计算分析特点：塔楼倾斜方向内侧柱加工预调值较大，外侧柱加工预调值较小，甚至为负值； 塔楼底部构件的安装预调值较小，而在顶部构件的安装预调值较

53、大。 主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制结构预调值计算分析结构预调值计算分析（1）悬臂结构合拢前，两塔楼单独受力，独立变形；（2）悬臂结构合拢后，两塔楼共同受力，协调变形。 合拢前后，结构的受力和变形有着本质不同。 鉴于本工程的特点，采用两阶段综合迭代法计算结构的预调值。设计状态中间状态初始状态合拢状态主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制预调值理论计算与修正预调值理论计算与修正确定施工步骤和各专业工况加载模拟实际工况、建立计算模型预调值分析和修正钢柱加工长度和端面角度预调值计算钢柱安装坐标预调值计算构件加工实施调整构件安装实施调整变形监测钢柱节点中心加工预调值

54、钢柱节点中心安装预调值统计、分析变形数据动态调整预调值计算建立在整个结构模型从基础到屋顶，从空间X、Y、Z三个方向进行预调，对于塔楼结构，分摊在每节钢柱顶上的X、Y向预调值相对于下节柱顶为1020mm左右， Z向的预调值较小，仅为几毫米；而对于悬臂结构底部边梁，单个构件的向预调整相对值达到1536mm，、向达到10mm左右。主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制构件施工预调值计算构件施工预调值计算通过全过程模拟分析所得出的预调值为构件节点中心线型点位的预调值，在实际施工时需要将计算分析所得的预调值通过平移、插值等方法转换成构件端部表面点位的预调值，作为施工控制依据。外框柱构件加工

55、预调值：已知钢柱A、B 两节点中心的加工预调值为，而实际分段点为距A 点往下L1 处，构件需考虑的加工预调值为：分段点上下端的预调值，即a，b；和L3 长度范围内的节间预调值C，其公式如下：a= L1/(L1+L2+L3) （1）b= L2/(L1+L2+L3) （2）C= L3/(L1+L2+L3) （3）主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制构件施工预调值计算构件施工预调值计算 主要体现在外框柱、内筒柱、悬臂底部边梁和转换桁架的关键性、“基础性”构件，依据计算出的轴线方向两节点中心之间的安装预调值,采用线性插值法进行换算，求得构件分段处中心的安装预调值，通过平移，柱或边梁构件

56、四个外表面的定位控制点预调值与分段处中心点预调值相等。 已知钢柱A、B 两节点中心的安装预调值分别为A、B，而实际分段点C在距B点往上H1 处，A、B、C三点的标高分别为Z1、Z2、Z3，构件需考虑的安装预调值为：分段点处的安装预调值，即C。其公式如下：C=（A-B）*H1/H+B其中H1=Z3-Z2,H=Z1-Z2计算构件的安装预调值确定构件的安装坐标复核前一构件的三维坐标偏差实时调整修正后序构件安装坐标用全站仪测量构件端部的三维坐标焊前测量、焊中监测、焊后复测结构整体变形监测阶段性预调值修正总结规律模拟分析主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制预调值实施控制方法预调值实施控制

57、方法（1）构件的预调长度调整范围在3mm以内的，通过调节安装间隙实现；超过3mm的,则在工厂加长调整,并调整构件端部角度。（2）安装预调值的实现主要是调整安装焊缝间隙与角度；在悬臂施工时，钢梁与柱连接的螺栓孔加工成长孔。 主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制结构变形监测结构变形监测 施工过程中对结构棱角、外廓中部、腋部、转换桁架、悬臂等关键部位选取600多个监控点，采用静力水准仪系统、智能全站仪、GPS静态差分测量系统进行高程和水平方向的位移监测，即控制点的X、Y、Z三维坐标变化情况。 便于掌握结构在温度、日照、风载、地基沉降、自身压缩变形等因素影响下的整体变形情况，为结构预调

58、实施和修正提供数据保障。主要施工技术9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制结构变形监测结构变形监测小结：小结：严格按照既定的施工步进行施工，使实际工况与模拟计算工况尽量严格按照既定的施工步进行施工，使实际工况与模拟计算工况尽量吻合，这是结构预调成功的关键。该技术的成功运用，不仅开创了高层钢结构吻合，这是结构预调成功的关键。该技术的成功运用，不仅开创了高层钢结构实施反变形控制技术的先例，而且为类似结构体系的设计提供了重要的理论依实施反变形控制技术的先例，而且为类似结构体系的设计提供了重要的理论依据，也必将促进钢结构安装精度控制水平的提高。据，也必将促进钢结构安装精度控制水平的提高。主要施工技术

59、9、倾斜钢结构安装预调实施与变形测量控制 屋顶轮廓屋顶轮廓(角柱角点角柱角点)测量成果表测量成果表柱子编号设计坐标（mm）实测坐标（mm）偏差（mm）XYZXYZXYZC1西北角d13995030120233071139967301252330781757C7东北角e140701679622259311407166795122594115-1110C107西南角c27323283522162552734428375216290212335C118东北角f65756667862147416577366810214756172415C37东北角a64161144495199628641501445

60、11199635-11167C43东南角b2493314513819351624925145150193524-8128由于XXXX主楼特殊的结构造型，在两个塔楼和悬臂施工阶段，结构构件内力会发生较大的变化，在悬臂合龙前，部分构件承担的内力大于悬臂合龙连成整体后的内力，为了减少这类构件出现较大的施工应力，提高结构的安全性，因此，设计考虑了将这部分构件按照一定的施工工况进行延迟后装，以避免出现较大的内力，这些构件统称为延迟构件。在施工中需要进行结构仿真计算分析，根据分析结果，当结构施工基本达到计算要求的条件时，采取相应的技术措施对延迟构件进行安装。概述概述主要施工技术10、延迟构件安装悬臂底部C