钢结构综合施工技术课件

1、天津117项目技术总结项目概况1单层钢板墙施工技术3多腔体巨柱施工技术4目 录总体施工情况2大尺寸防屈曲支撑施工技术5封闭条件下构件吊装技术61 项目概况2 施工情况3 单层钢板墙施工技术4 多腔体巨柱施工技术5 超大尺寸防屈曲支撑施工技术6 封闭条件下构件吊装技术主塔楼靠山楼东西裙楼R区商业连廊南侧钻石厅北侧钻石厅天津高银中央商务区总建筑面积84万平米，由117主塔楼，靠山楼，商业连廊等众多结构组成。1.1 工程介绍工程建设地点天津市高新区工程类型大型超高层建筑结构形式巨型框架支撑+劲性钢结构与钢筋混凝土核心筒结构建筑高度主塔楼597m总层数主塔楼地下三层，地上117层；总建筑面积37万平米

2、钢结构用量14万吨1.1 工程介绍核心筒巨型柱及次框架柱巨型斜撑及带状桁架楼层水平结构巨型柱钢板墙转换桁架层加强层节点标准楼层钢梁楼板体系1.2 结构概况1 项目概况2 总体施工情况3 单层钢板墙施工技术4 多腔体巨柱施工技术5 超大尺寸防屈曲支撑施工技术6 封闭条件下构件吊装技术2.1 总体工期情况20112012201320142015高强锚栓施工2011年11月27日至12月6日地下室封顶地上开工2012年7月30日地下室结构开吊2012年2月27日地上顶模地上塔吊安装完成2013年4月5日2014年10月25日.塔楼突破450米塔楼突破550米2015年5月20日2.2 施工平面布置施

3、工通道设置在塔楼南北两侧首层楼板（楼板荷载满足设计要求），堆场及钢构拼装场地设置在塔楼南北两侧，吊装设备为核心筒外挂的四台动臂式塔吊（两台ZSL2700、两台ZSL1250）。2.3 施工立面节奏核心筒领先外框1520层巨柱领先外框钢梁56层外框钢梁领先内筒钢梁6-10层钢梁领先压型钢板后于楼层钢梁23层2.3 施工立面节奏核心筒领先高度华东院核心筒领先高度核算第一阶段：核心筒F76层以下 内外高差125米，2529层第二阶段：核心筒F77-F85层 内外高差90米，20层第三阶段：核心筒F86-F94层 内外高差75米，17层第四阶段：核心筒F94层以上 内外高差60米，13层2.3 施工立

4、面节奏核心筒领先高度2.4 主要机械设备投入情况机械设备投入数量名称作业区域高峰期投入数量（辆、台）目前投入数量（辆、台）ZSL2700主塔楼施工22ZSL1250主塔楼施工22桁车吊系统核心筒内结构吊装44260吨汽车吊桁架拼装、地面拼装10260吨履带吊桁架拼装、地面拼装10CO2焊机整体施工区域180100手工焊机整体施工区域6035电加热整体施工区域42全站仪整体施工区域42汽车吊100吨桁架安装、通道塔拼装2250吨汽车吊现场构件倒运222.5 劳动力投入情况330240520530470530520530560580490440110751701801601801701801802

5、00170130施工高峰期劳动力投入一览表2.6 临时用电布置高峰期用电配置：焊机共180台，电加热4台配置400A一级柜开关6个，每个开关负责20台焊机配电配置250A一级柜开关6个，每个开关负责10台焊机配电配置400A一级柜4个单独配电电加热总配电容量2500kVA117钢结构临电布置1 项目概况2 总体施工情况3 单层钢板墙施工技术4 多腔体巨柱施工技术5 超大尺寸防屈曲支撑施工技术6 封闭条件下构件吊装技术L1L14层剪力墙板厚为70mm， L14L28层剪力墙板厚为50mm， L28L37层剪力墙板厚为25mm， L114M2顶层剪力墙板厚为20mmL28L37共分12节，北侧剪力

6、墙平面内分4段，南侧分3段。L14L28共分17节，北侧剪力墙平面内分7段，南侧分6段。L1L14共分23节，北侧剪力墙平面内分8段，南侧分7段。L28L37效果图L14L28效果图L1L14效果图3.1 钢板墙概况 顶模桁架在核心筒正上方，并且桁架纵横交错。对钢板墙和钢梁的构件吊装影响非常大顶模平台上部洞口顶模与核心筒立面3.2 顶模对钢板墙的影响 117项目核心筒标准层层高4.32米，则钢板墙分段高度为4.32米；非标准层高为5.2米，考虑构件长途运输构件分为两个2.6米单元现场组装。每次顶模顶升前钢板墙必须施工完一个结构层的高度，否则将与钢筋、混凝土施工步调不一致，造成工程整体的窝工3.

7、3 与土建的交叉配合 钢板墙水平分段需要结合顶模桁架洞口位置，钢板墙吊装首先从洞口吊装至顶模下方，再使用两台塔吊换钩平移就位。3.4 顶模下部钢板墙的吊装 钢板墙在桁架下方的情况，使用两台塔吊配合换购平移的方法安装就位。塔吊1吊至顶模下桁架处塔吊2连接构件左端吊耳塔吊1左端吊绳松钩，同时移动构件移至合适位置安装就位3.4 顶模下部钢板墙的吊装12343.5 单层钢板墙的焊接1 项目概况2 总体施工情况3 单层钢板墙施工技术4 多腔体巨柱施工技术5 超大尺寸防屈曲支撑施工技术6 封闭条件下构件吊装技术 巨型柱平面轮廓呈六边菱形，最大平面尺寸长11米，宽6米，沿高度分多段内收，倾斜角度为0.88。

8、巨柱周边由钢板包裹，内部钢板相互连接、独立分割，形成多腔体六边形钢管混凝土组合构件。最大板厚为120mm，材质为Q390GJC和Q345GJC。4.1 巨柱概况巨型柱水平分段4.2 多腔体巨柱的地面拼装地面拼装制作胎架拼装完成上下节对接预留焊缝加设防变形措施4.2 多腔体巨柱的地面拼装采用拼装胎架和焊缝接口预留等措施保证拼装精度。立焊缝同时焊接拼装后吊装至就位位置立焊焊接完成地面将同一节巨柱的7道立焊焊接完成。立焊需要同时对称焊接。每道立焊上下两端各留300mm长度焊缝不焊，方便上下节巨柱对口校正。4.2 多腔体巨柱的地面拼装 巨柱地面拼装需焊接7道立焊缝，为减小巨柱变形，拼装时先完成外围4道

9、焊缝焊接，然后焊接内侧焊缝。 巨柱上下节对接焊接，首先完成A、B、C、D四道焊缝焊接，然后对E、F、G、H四道焊缝进行对称焊接。 完成外围焊缝焊接后，进行巨柱内竖向隔板焊接，按照由内向外的顺序完成所有横焊缝。4.3 多腔体巨柱的焊接 前期巨柱焊接操作平台主要依靠手拉葫芦和塔吊提升两种方式完成爬升，为进一步提高使用安全性和便捷性，减少塔吊使用时间，后期对操作平台进行改造，增设爬升轨道利用电动葫芦完成自爬升。手拉葫芦提升操作平台塔吊提升操作平台4.4 巨柱自爬升式操作架4.4 巨柱自爬升式操作架 使用自爬升式巨柱操作架，爬升系统由电动葫芦和爬升轨道组成。爬升速度可1小时一层。爬架外观爬升轨道4.4

10、 巨柱自爬升式操作架附墙系统图爬升系统折叠脚手架单元防坠落系统巨柱与制作连接改造平台附着措施星轮防坠附墙支座 4.4 巨柱自爬升式操作架1 项目概况2 总体施工情况3 单层钢板墙施工技术4 多腔体巨柱施工技术5 超大尺寸防屈曲支撑施工技术6 封闭条件下构件吊装技术防屈曲支撑设置于主塔楼外框四个立面B2-L7层。单根防屈曲支撑长约53m，重量约为223.1t，单根承载力3900t，为当今房建领域尺寸和承载能力最大的屈曲约束支撑。曲约束支撑芯材的屈强比0.8，伸长率应30%，具有常温下27J冲击韧性功。屈曲支撑三位空间示意图117塔楼轴测图5.1 防屈曲支撑概况防屈曲支撑是由芯材和套筒两部分组成的

11、双层箱体结构，其中芯材为1420 820 90 90箱形结构，材质为Q100LY低屈曲强度软钢；套筒为1500 900 35 35的箱形结构，材质为Q345B级钢材。芯材与套筒间灌注有5mm厚的无粘结材料。屈曲支撑三层结构示意图屈曲支撑断面示意图5.1 防屈曲支撑概况屈曲约束支撑安装屈曲约束支撑对接节点由于尺寸和重量的过大，采用分段制作现场拼装的方法施工。5.1 防屈曲支撑概况 1）在每段屈曲约束支撑芯材端头位置拼接有Q345材质钢板，避免现场对于Q345钢材与Q100LY钢材的焊接，两种材质对接节点处理如下 2） 在两端屈曲约束支撑对接位置，为保证芯材焊接空间，套筒预留宽度1000mm钢板，

12、待芯材焊接完成并粘贴无粘性材料后补焊此钢板。屈曲约束支撑对接位置预留封板芯材不同材质钢材对接接头处理5.3 防屈曲支撑分段接头处理由于屈曲约束支撑主要依靠芯材承受轴向力，为保证支撑整体受力效果达到设计承载力要求，支撑对接节点位置芯材采取35角全熔透焊接。套筒与芯材之间5mm间隙需粘贴无粘性材料无法加设焊接衬垫板且套筒不属于主要受力构件，所以套筒对接采取45角半熔透焊接。芯材对接焊缝示意套筒对接焊缝示意屈曲支撑对接位置示意图5.3 防屈曲支撑分段接头处理由于永久性防滑措施仅设置在中间段，为保证两端分段构件在制作、运输及安装过程中不发生滑动，在构件端头位置4个面利用8块L形连接板将芯材和套筒进行临

13、时固定，并作为两段支撑的临时连接措施。屈曲支撑两端防滑及连接措施5.4 防屈曲支撑吊装防滑处理 防屈曲支撑现场施工顺序为：1、芯材全熔透对接；2、粘贴无粘性材料；3、预留套筒半熔透焊接；芯材焊接预留封板焊接无粘性材料粘贴5.5 现场施工情况首节防屈曲支撑与巨柱连接防屈曲支撑施工完成二节防屈曲支撑安装5.5 现场施工情况1 项目概况2 总体施工情况3 单层钢板墙施工技术4 多腔体巨柱施工技术5 超大尺寸防屈曲支撑施工技术6 封闭条件下构件吊装技术117办公楼核心筒共分9个区域。每层大约95根钢梁，45吨，总计11200根钢梁，5300吨。其中1,3,7,9区为楼梯间，钢楼梯最大构件约2t，钢梁最

14、大重量不超过1t。2,4,6,8区内均分布两根主梁和若干次梁，主梁最大2.5t，次梁最大不超过1t。顶核心筒形式钢梁钢楼梯6.1 核心筒内钢结构概况117塔楼顶部使用顶模系统，顶部钢平台将核心筒顶部全部封闭，造成顶模下部钢构件无法使用塔吊吊装的情况。顶模系统将顶部封闭6.2 顶部封闭条件下吊装构件倒运：结构外筒设置倒运层，倒运层设置悬挑卸料平台。内筒钢构件通过塔吊吊运至倒运层卸料平台，再通过卷扬机和倒运小车等设备将构件运至核心筒内部吊装设备下部。吊装：在核心筒内筒布置一台独立的吊装设备，满足构件的垂直运输要求。6.3 外筒倒运内筒提升外筒倒运的方法关键是需要一层混凝土楼板层作为倒料层。以6层为

15、节奏每施工6层钢梁移交土建浇注楼板，土建需跳层施工先完成最上一层楼板的浇注，再依次向下浇注楼板。而钢构则利用最上一层楼板继续上部钢梁的施工。6.4 与土建施工配合系统平面系统立面集成附墙爬升装置和桁车吊，开发出专用于封闭情况下内筒钢结构吊装的新设备自爬升式桁车吊系统。6.5 自爬升式桁车吊自爬升式桁车吊系统由爬升附着装置、桁架平台和桁车吊组成。可吊装内筒构件，可沿墙体纵向爬升，同时兼做人员操作的顶部防护。桁架平台桁车吊柱机附着装置桁车吊运行6.5 自爬升式桁车吊本系统采用电动葫芦实现导轨与机位架体相互爬升：固定机位架体，提升导轨；固定导轨，提升机位架体。6.6 爬升系统桁车吊系统上部为桁架平台，满铺钢板作为内筒施工的安全屏障。作为核心筒内部可以爬升的防护平台，很好的保护了内筒施工人员的安全。6.7 防护系统优