超高层建筑中的现代施工技术应用

1、超高层建筑中的现代施工技术应用1 超高层建筑的发展及特点21.1 超高层建筑的发展趋势21.2 世界超高层建筑排名32 超高层建筑的界定52.1 从房屋高度界定超高层建筑52.2 从不规则程度界定超高层建筑62.2.1 同时具有下述三项及其以上不规则高层建筑62.2.2 具有下述其中一项不规则的高层建筑73 我国超高层建筑的几种施工方法83.1 逆作法83.2 整体滑模法83.3 整体爬模法83.4 钢结构施工技术83.5 超高层建筑的混凝土泵送技术93.6 钢-混凝土组合施工技术94 工程实例94.1 武汉*中心大厦94.2 深圳*大厦104.3 上海*中心134.3.1 裙房地下室逆作法技

2、术134.3.2 爬模法技术145 结论16 摘要 详细介绍了国内外超高层建筑的发展过程,并列举出目前世界前10 座超高层建筑,然后分别从建筑的房屋高度、不规则程度两方面重点分析了我国对超高层建筑的界定,在简要说明了我国超高层建筑的几种施工方法后,结合工程实例详细讨论了具体的施工工艺。关键词 超高层建筑;界定;现代施工 超高层建筑是随着社会生产的发展和人们生活的需要而发展起来的,是商业化、工业化和城市化的结果。在土地资源十分宝贵的城市,尤其是我国人口众多、居住面积少的情况下,修建适量的超高层建筑是发展的必然方向。国外的高层建筑于19 世纪后期开始修建,超高层建筑在20 世纪早期逐渐发展起来;我

3、国的高层建筑从20 世纪初开始修建,超高层建筑开始于1973 年。目前,国内已形成以上海*大厦、广州*厦、深圳*大厦、青岛*等以及在建的上海*大厦、广州*为代表的超高层建筑。 1 超高层建筑的发展及特点 1.1 超高层建筑的发展趋势 20 世纪是超高层建筑起步及发展的黄金时期,我国的超高层建筑虽然起步晚于国外发达国家,但其发展速度快于国外,如图1 所示。此外,超高层建筑由单一的钢筋混凝土结构向钢筋混凝土、钢结构以及钢2混凝土组合结构的多元化方向发展,从最初的框架结构向框架、框2剪、剪力墙、框2筒、筒体等结构形式演变,并且不断向“高度更高、规模更大、地下室更深、结构更复杂、功能更齐全”方向迈进。

4、1883 年建成的芝加哥家庭保险大楼,地上11 层,高55m,是世界上第1 座按照现代钢框架结构原理建造的高层建筑,是现代高层建筑的开端。进入20 世纪,超高层建筑得到较大发展,1913 年建成了当时最高的纽约伍尔沃思大楼(52 层、高243.8m) ,1931 年修建的102 层纽约帝国大厦,高381m,享有“世界最高建筑”之称长达40 年。1972 年,纽约建成了110 层、高417m的世界贸易中心大厦;1973 年建成的芝加哥西尔斯大厦110 层、高443m,享有“世界最高建筑”之名20 多年。位于阿拉伯联合酋长国的世界第一高迪拜塔,高度超过800m,将于2008 年建成。 我国高层建筑

5、起源于20 世纪二三十年代的上海,1929 年建造的14 层上海华懋公寓大楼,是我国最早的高层建筑。1934 年修建的“远东第一高楼”上海国际饭店,地上22 层,高82m,钢框架结构。我国第1 座超过100m高度的建筑是1976 年建成于广州的白云宾馆(高112m、33 层) 。1985 年修建的深圳国贸大厦以高于150m的高度带动国内超高层建筑的快速发展。进入90 年代后,我国的超高层建筑技术发展迅速,其特点是进一步向“高、深、大、复杂”方向发展。1990 年,北京京广中心突破200m; 1996 年建成的深圳地王大厦高384m;1998 年建成的88 层上海金茂大厦,高420m。正在修建的

6、上海环球金融中心高492m,广州新电视塔将超过600m。 1.2 世界超高层建筑排名 2004 年,高层建筑暨都市集居委员会认可的世界超高层建筑排名中,包含了超高层建筑的最高建筑细节,但不纳入建筑结构所带来的高度,如天线等,表1中列出了世界前10 座超高层建筑。表中的这种排列方式,允许看起来较低的建筑比一些看起来较高的建筑高些,许多看起来更为高大的超高层建筑,因其顶部的天线或尖顶不被认为是建筑物主体的一部分而被扣除其相应的计算高度。如果以最高使用楼层高度与天线高度排名,西尔斯大楼均超过双峰塔位列第二。而且,该排名建筑中不包括高耸构筑物,例如西恩塔之类的通讯塔、桥梁或钻油平台的独立建筑。纽约的世

7、界贸易中心在倒塌前位列该表第6 位。 低于香港中环广场之后的超高层建筑依次为367m高的香港中银大厦、355m 高的迪拜阿联酋大厦、348m 高的高雄85 大楼、346m 高的芝加哥怡安中心、346m高的香港中环中心、343m高的芝加哥约翰汉考克中心等。 图1 超高层建筑发展曲线 1) 台北101 2004 年建成的台北101 (见图2) 包含1 座101 层的塔楼、1 座6 层的裙楼及地下5 层地下室,地上部分高508m,建筑总面积约370 000m2 ,是目前为止世界上最高的已建成超高层建筑。在“世界高楼”的4 项指标中,拥有世界最高建筑物(508m) 、世界最高使用楼层(438m) 和世

8、界最高屋顶高度(448m) 的3 项世界第一指标。101 层塔楼的结构以井字形巨型构架为主,巨型构架在每8 层楼设置12 层楼高的巨型桁架梁,并与巨型外柱及核心斜撑构架组成近似11 层楼高的巨型结构。地下室外墙的构筑采用MHL 工法的地下连续墙,其用途兼具开挖时的临时挡土墙及地下室的永久结构外墙。 2) 上海金茂大厦位于上海浦东陆家嘴金融贸易区的金茂大厦(见图3) 于1998 年8 月建成。占地236万m2 ,建筑面积28.95 万m2 ,高420.5 m,88 层,是目前国内最高的超高层建筑。大厦塔楼主体结构的4 个组成部分为:八角形的钢筋混凝土核心筒,位于核心筒四周的8 根巨型组合柱,钢结

9、构框架柱、梁,楼板结构。大厦融合了中国传统文化与现代高新科技,是中国古老塔式建筑和海派建筑风格的结合。获得过国际结构设计大奖的设计方案极大地增加了建筑施工的难度,施工单位结合国外超高层建筑的施工方案,开发国内施工技术,创新合理的超高层施工方法,使该工程的施工质量达到国内先进水平。 3) 迪拜塔即将于2008 年建成的世界第一高迪拜塔(见图4) ,位于阿拉伯联合酋长国迪拜,迪拜塔的高度将超过800m。单式结构的迪拜塔由连为一体的管状多塔组成,其基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格的几何图形六瓣的沙漠之花,具有太空时代风格的外形。 迪拜塔575m高的混凝土主体部分约有160 层,建筑面积49.5 万m

10、2 。其上部有一个钢结构的塔顶与大厦主体部分紧密连接,能使迪拜塔达到设想的任意高度,满足其达到世界第一高的条件。 2 超高层建筑的界定 对超高层建筑的定义,不同的国家有不同的标准。联合国于1972 年举办的国际高层建筑会议将超高层建筑定义为40 层以上或者高度超过100m 的高层建筑;日本将15 层以上建筑定义为超高层建筑。我国对超高层建筑无明确的定义,但在国家现行建筑规范和行业标准中均有一定说明,可分别从建筑的房屋高度、不规则程度两方面详细界定超高层建筑。 2.1 从房屋高度界定超高层建筑 对于一般建筑,规范根据建筑物的高度等级、房屋类型、结构体系、抗震烈度的不同,从房屋高度方面明确了超高层

11、建筑的最低房屋高度,即房屋高度超过表2 中数值的一般建筑属于超高层建筑。 2.2 从不规则程度界定超高层建筑 界定超高层建筑时,除了以一般建筑的房屋高度为依据外,还应该考虑建筑的不规则程度,特别是不规则高层建筑,可能因其不规则程度而将其归为超高层建筑范围。通常,对于不规则的高层建筑,可以根据其不规则程度的大小来界定其是否属于超高层建筑,而不规则程度的大小可以分别从“同时具有三项及其以上不规则”和“具有其中一项不规则”两种情况进行区别。 2.2.1 同时具有下述三项及其以上不规则高层建筑 现代建筑存在众多造型不规则的建筑结构,如果单从房屋高度考虑,该类建筑的房屋高度属于高层建筑高度范围,未达到超

12、高层建筑房屋高度条件。但因其平面布置等方面的不规则,造成该类高层建筑如果同时具有以下三项及其以上的不规则因素时,可界定为超高层建筑。该类建筑的不规则因素有: 楼层的最大弹性水平位移(或层间位移) 大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移) 平均值的1.2 倍; 抗震设防烈度为7度时,建筑平面长宽比大于6.0 ;抗震设防烈度为8 度时,建筑平面长宽比大于5.0 ; 结构平面凹进或凸出的一侧尺寸(从抗侧力构件截面中心算起) 大于相应投影方向总尺寸的30 %; 结构平面突出部分的长度超过连接宽度; 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50 % ,或开洞面积大于该层楼面

13、面积的30 %; 等效剪切刚度小于相邻上层的70 % ,或小于其上相邻3 个楼层等效剪切刚度平均值的80 %; 除顶层或裙房(辅楼) 高度小于主楼的20 %外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25 %; 下部楼层水平尺寸小于上部楼层水平尺寸的90 % ,或整体外挑尺寸 4m; 带转换层(抗震设防烈度7 度的转换层位于5 层以下,抗震设防烈度8度的转换层位于3 层以下) 、加强层、或错层(错层高度600mm或梁高) 等复杂结构的高层建筑(任一类型按一项不规则计) ; 抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一层的80 %。 2.2.2 具有下述其中一项不规则的高层建筑 现代高层建筑还存在众多造型

14、独特的房屋结构,该类建筑的结构形式不同于一般建筑,其不规则程度大于常见的不规则高层建筑。如果该类造型独特的高层建筑具有以下其中一项不规则因素,则可界定为超高层建筑。 1) 结构平面凹进或凸出的一侧尺寸(从抗侧力构件截面中心算起) 大于相应投影方向总尺寸的40 %。 2) 抗震设防烈度7 度时,结构平面突出长度超过连接宽度的2 倍;抗震设防烈度8 度时,结构平面突出长度超过连接宽度的1.5 倍。 3) 结构平面为角部重叠的平面图形或细腰形平面图形,其中角部重叠面积小于较小圈形的25 % ,细腰形平面中部两侧收进超过平面宽度50 %。 4) 楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如,有效楼板宽度小于该层

15、楼板典型宽度的40 % ,或开洞面积大于该层楼面面积的35 %(包括错层) 。 5) 等效剪切刚度小于相邻上层的60 % ,或小于其上相邻3 个楼层平均值的70 %。 6) 除顶层或裙房(辅楼) 高度小于主楼20 %外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的30 %。 7) 下部楼层水平尺寸小于上部楼层水平尺寸的80 % ,或整体外挑尺寸 5m。 8) 转换层位置超过高层建筑混凝土结构技术规程JGJ322002 规定的高位转换层的结构(即抗震设防烈度7 度:5 层及其以上;抗震设防烈度8 度:3 层及其以上) 。 9) 错层结构(错层高度1.2m) 、连体结构或多塔楼高层建筑。 10) 抗侧力结

16、构的层间受剪承载力小于相邻上一层的65 %。以及几种特殊复杂的高层建筑:塔楼位置明显偏置的大底盘(裙房) 高层建筑、厚板转换的高层建筑、巨型结构的高层建筑、单跨框架结构的高层建筑、超出规范规定的混合结构体系(如下部为钢筋混凝土结构、上部为钢结构) 的高层建筑。 3 我国超高层建筑的几种施工方法 我国超高层建筑发展至今,形成了一系列的施工方法,如地下室的逆作法或半逆作法、整体滑模法、整体爬模法、钢结构的施工技术、超高层建筑混凝土泵送技术、钢2混凝土组合施工技术等。 3.1 逆作法 逆作法的施工原理为:先沿建筑物地下室轴线或周围修建地下连续墙或其它支护结构,同时在建筑物内部的有关位置浇筑或打下中间

17、支承桩和柱,作为施工期间于底板封底之前承受上部结构自重和施工荷载的支撑;接着施工地面一层的梁、板、楼面结构,作为地下连续墙刚度很大的支撑;随后逐层向下开挖土方并浇筑地下各层结构,直至底板封底;由于地面一层的楼面结构已完成,所以可以同时向上逐层进行地上结构的施工;如此地面上部结构和地下结构同时施工,直至工程结束。深圳地王大厦地下室的施工采用半逆作法,上海环球金融中心的裙房地下室建造采用逆作法。 3.2 整体滑模法 超高层建筑施工中采用整体滑模法,有利于主体结构的整体性;可减少附着、运转、管网敷设等工作;节省加设工具、模板装置费用;减少高空交叉作业,有利于安全、文明施工;扩大了施工作业面,加快施工

18、速度。武汉国际贸易中心大厦即采用液压整体滑模法。 3.3 整体爬模法 超高层建筑的筒体结构,常用整体爬模法施工。先将配备整层高度的大模板经若干个千斤顶通过支架及横梁整体平稳顶升到位后校正,再浇筑混凝土;待模板下口到达上层楼面标高后,然后进行水平结构的施工。上海环球金融中心和北京国贸二期的施工均采用整体爬模法。 3.4 钢结构施工技术 采用钢结构的超高层建筑,对钢结构的吊装、测控、焊接及吊装机械安装和拆除等技术均要求甚严。深圳地王大厦的主体结构为钢结构,施工过程中综合应用了钢结构施工技术。 3.5 超高层建筑的混凝土泵送技术 超高层建筑的混凝土强度高,体量大,国内均为泵送混凝土。为保证浇筑工效,

19、不仅要求泵送混凝土具有恰当的配合比,还必须使用相当数量的混凝土泵机和布料机。泵送流程为:现场布置混凝土泵机配备混凝土输送直管和弯管固定输送管泵送水泥浆或水泥砂浆泵送混凝土。泵送时应注意:每车混凝土出料前应高速搅拌1min 左右,保证其均匀性; 必须配足混凝土罐车,保证一个施工段的混凝土连续浇筑;泵送期间经常检查混凝土的坍落度,保证泵送质量;高温季节泵送时,输送管须覆盖遮阳并向泵管上喷洒冷水降温;低温季节泵送时,对混凝土泵进行挡风处理,用保温材料包裹输送管进行保温。 3.6 钢-混凝土组合施工技术 钢-混凝土结构很好地利用了高强度钢与混凝土的各自特性,使构件截面减小,而结构整体强度提高,有钢管混

20、凝土、型钢混凝土等多种形式。国内常用钢管混凝土结构,钢管混凝土结构是用圆形或多边形钢管内填充混凝土的柱和其它结构,深圳赛格广场采用了16Mn 1600mm28mm 的钢管混凝土结构,重庆世界贸易中心采用16Mn 1500mm25mm的钢管混凝土结构。 4 工程实例 4.1 武汉*中心大厦 1995 年建成的武汉*中心大厦(见图5) 是一座地下2 层、地上55 层的超高层建筑,高211.8m,总建筑面积超过13 万m2 。大厦为钢筋混凝土筒中筒结构,内筒和四角均为剪力墙结构,外筒为框架,水平结构为无粘结预应力密肋梁楼板,梁宽200mm,梁高550650mm, 间距800 850mm, 每层密肋梁

21、数量为144根。内筒及角部板厚100mm,密肋板70mm,内筒剪力墙厚650300mm,框架梁、柱宽1 350550mm。混凝土强度等级:11 层以下为C55 ,1223 层为C50 ,2435层为C45 , 36 层以上为C40 。采用墙、柱、梁整体液压滑模施工技术。 武汉国际贸易中心大厦的滑模面积属于当时全国第一,一次滑模面积2 300m2 ,采用6t 千斤顶、48mm 3.5mm钢管支承杆在结构体内外混合布置等滑模措施均为国内首创,且体外采用工具式钢管支承杆,滑模施工技术达到了国际先进水平。整体液压滑模从0.00 开始起滑,采用“滑二浇一”的方法进行,即先滑n 层墙、柱、梁,后滑n21

22、层楼板,然后n 层剩余部分与n + 1 层连续滑模, 施工缝设在每层密肋梁下200mm。其滑模施工工艺为: 剪力墙和框架柱以上、密肋梁下200mm高度范围内(标准层为楼面以上2.75m处)按一般滑模方法进行,以145170mmPh 的滑升速度将混凝土浇至密肋梁下200mm 处; 框架柱与剪力墙同步滑升,当混凝土浇至框架梁底标高处,解除框架柱、梁插板与滑升模板的连接; 当模板上口滑至框架梁底下800mm处时(标准层为楼面以上1.2m处) ,开始支框架梁底模板,随着滑模上升,绑扎框架梁的底部钢筋、箍筋、腰筋,直至完成; 当模板上口滑至框架梁底标高以上300mm时,浇筑框架梁混凝土,浇至密肋梁下20

23、0mm 止; 采用空滑措施, 在4h 内将模板滑升200mm,使模板脱开混凝土,模板上口提升至密肋梁底标高处; 在n 层墙、柱滑模的同时,进行n21 层的支模、绑筋、浇筑混凝土并养护等工作; 当墙及框架梁的混凝土浇至施工缝标高时,在提升架横梁下提前绑扎密肋梁钢筋,在n - 1 层的密肋梁上支撑n 层密肋梁底模,梁的钢筋放入底模上,并将全部模板滑升到梁底标高以上200mm; 开始第2 次浇筑混凝土,先浇墙、柱及框架梁400mm高度的混凝土,再浇一部分密肋梁的混凝土(200mm) ,当模板上口滑升至楼板底标高时,进行密肋梁第2 层混凝土(约280mm) 及墙和框架梁剩余部分的浇筑; 从第2 层浇筑

24、后4h 起,密肋梁(包括梁高范围内的墙及框架梁) 浇筑时间控制在24h 内,滑升速度平均55mmPh ; 在梁滑模的同时,绑扎上一层模板高度范围内的墙、柱钢筋,当梁的混凝土浇筑完成后,接着继续上一层的浇筑和滑模。 4.2 深圳*大厦 1996 年建成的深圳*厦(见图6) 高384m,地下3 层,地上81 层,建筑面积14.97 万m2 。主楼中间部分为“核心墙+ 劲性混凝土”筒中筒结构,外框为全钢结构,26 根箱形钢柱(最大规格为2 500mm1 500mm70mm) 通过钢梁、斜撑与核心墙连接,楼面铺设压型钢板(14 万m2 ) 后浇混凝土,结构复杂,斜撑、异型构件多,施工难度大。 1) 大

25、型M440D 内爬塔吊的爬升与拆除技术塔吊是超高层建筑钢结构工程的施工核心设备和垂 直运输设施,垂直设备的选择与布置应根据超高层建筑的结构形式、现场条件及运输构件的重量等因素综合考虑。该工程选用的2 台大型M440D 内爬塔吊,分别布置在核心墙井道1 、5 中。 如图7 中所示的1 、2 号塔吊,能满足所有构件、材料的垂直运输,并可用于超重、超高及偏心构件的双机抬吊。塔吊的爬升方法不是传统的“塔吊互吊”方法,而是“卷扬机+ 扁担”的辅助爬升系统,提高了塔吊的使用效率,加快了爬升速度。塔吊的拆除采用了“以大化小、化整为零”的方法,很好地解决了大型塔吊拆除困难的问题。 2)“核心墙+ 劲性混凝土”

26、钢结构施工技术 该工程在国内首次采用“核心墙+劲性混凝土”技术,核心墙筒由1、2、3、4、5个井道(见图7) 组成,内有钢结构柱24根,标准层内有钢梁24根。高宽比达到19 ,超出了结构设计标准的16.5 ,增加了吊装、组对和焊接难度。采用“8 榀地面2 层拼装后整体吊装”的吊装方法和“区域吊装、跟踪校正”的施工方法(先吊装南、北两边土建插入施工后就位困难的2 榀扁担梁,然后将东、西各3 榀拼装梁吊装就位,最后安装联系短梁) 后,加快了钢结构的施工进度,减少了安装与土建交叉作业所造成的影响,钢结构施工周期仅为7.5h/层,核心墙施工周期减少到3dP层。 3) 超高层钢结构吊装技术 地王大厦的主

27、体钢结构工程的吊装直接决定整个工程的施工速度和施工质量,通过采用“区域吊装”和“一机多吊”的方法,解决了箱形柱、“A”形斜柱、桅杆等高、重、大、悬结构的吊装。26 根30t 左右的箱形柱,直接利用柱两端的临时连接板作吊点进行双机抬吊。对于长63.2m、重232t 、截面1 700mm 1 300mm 45mm36mm的“A”形斜柱,分3 段运至现场组对,单边各段分别为47t 、26m,38t 、24m,24t 、13.2m,而“A”形斜柱安装后的水平倾角设计为7030,抬吊就位时一端始终处于悬空状态,因此,采用立于“A”形斜柱间的门架进行辅助安装就位每段斜柱的悬空组装、校正、焊接等。吊装工艺为

28、:安装门架,其横梁至“A”形斜柱底段的安装高度在门架横梁再定位出斜柱的就位位置在托架两端分别布置30t 千斤顶双机抬吊斜柱底段将斜柱底段的上端嵌入门架横梁定位校正斜柱底段后焊接底端固定对称安装另一侧的“A”形斜柱的底段两侧柱间用联系梁连接加固加高门架至斜柱中段的安装高度同安装斜柱底段的方法吊装斜柱中段并再加设联系梁加固安装连接“A”形斜柱的箱形大梁加高门架至斜柱上段的安装高度采用插入式、倒链辅助方法安装斜柱上段。主楼南、北两座高85.61m、重85.51t 的变截面桅杆,需要安装在主楼顶部298.34m 的位置。桅杆分3段(共9 节) 变截面到顶, 其下部直径为1524mm32mm,中部为11

29、17mm32mm,顶部为711mm32mm,下部由7 层支撑架(共31m)支撑,支撑架以上54m为外露部分。直接采用已有的2台M440D 内爬塔吊进行吊装,支撑架内的5 节桅杆按每节分别吊装就位再焊接固定;支撑架以上的4 节外露桅杆,采用每2 节在地面拼装后整体吊装的方法,即6、7 节和8、9节分别拼装后再吊装就位。 4) 测量控制技术 测量控制技术必须精准,该工程通过使用一整套激光铅直仪进行“双系统复核控制”,保证了测量控制高于一般工程,能达到较高要求。 5) 钢结构焊接技术 超高层钢结构的焊接内容复杂、工作量大、质量要求高,必须选择合理的焊接工艺才能保证工程质量。一般要求选用优秀的电焊工,

30、定期对焊接设备进行调试,选择适当的气体压力和气体流量,搭设风雨棚,形成良好的施焊角度等。地王大厦中总计有焊缝约60 万延m,立焊、斜立焊约有8.6 万延m,共848 组接头,处于结构的重要部位,且大多处于外向、斜向及悬空部位,施工操作难度大。该工程采用CO2 气体保护焊,通过反复试验,先后确定了运用于立焊、斜立焊的焊接参数,通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理、焊枪施焊角度的探索,形成了一整套“挑、压、拖、带、转”的操作方法,成功应用于超厚构件的立向、斜立向焊接接头。 4.3 上海环球金融中心 位于上海陆家嘴金融贸易区的上海环球金融中心(见图8) ,以其492m 的地面以上实体高度将成为世界著名

31、超高层建筑。大楼地上101 层,地下3 层,标准层高412m,总建筑面积为377300m2 。其施工技术、建筑质量均需达到世界先进水平。裙房地下室采用逆作法施工,混凝土核心筒结构采用爬模技术施工。 4.3.1 裙房地下室逆作法技术 3 层地下室的平面为不规则多边形,如图9 所示。外墙周长603.5m, 基坑面积14613m2 , 开挖深度为17.85m(局部最大开挖深度为18.8519.85m) ,土方工程量为25.63 万m3 ,混凝土约4.98 万m3 。地下室楼板采用带柱帽的钢筋混凝土无梁楼盖,局部采用有梁体系。裙房基础形式为“桩+ 筏板基础”。在逆作法施工过程中,楼板由锚固于立柱桩内的

32、格构式钢柱支撑(格构式钢柱与立柱桩共同施工) ;逆作法施工完成后将格构式钢柱包浇钢筋混凝土成为结构柱。 1) 在塔楼基础底板混凝土达到设计强度后开始施工裙房地下室连续墙、新增立柱桩、降水系统、被动区土体等支护结构。 2) 在塔楼施工完地面层结构后开始裙房0.00 以下土方开挖,及0.00 以上塔楼地下连续墙(围堰) 拆除后施工裙房地面层楼板结构。 3) 土方开挖至- 1.60 - 5.55m,并拆除- 5.55m以上的地下连续墙后,再施工地下1 层的楼板结构。 4) 开挖土方至- 6.05 - 10.50m, 并拆除-10.50m以上的地下连续墙后,再施工地下2 层的楼板结构。 5) 土方开挖

33、至- 8.00m基础底面并拆除其余部分的地下连续墙,再施工裙房中心部位的基础底板。 6) 在- 10.55m处设置临时支撑的条件下分段间隔开挖周边的土方,并及时分块施工基础底板。 7) 施工中心岛区基础底板。 8) 自下向上施工地下室柱及墙,地下室整个结构形成。 4.3.2 爬模法技术 上海金融中心的塔楼核心筒采用液压爬模施工,其液压爬模架主要由附墙装置、H 型钢导轨、主承力架、架体系统、液压升降系统、防倾防坠装置、全钢大模板、聚苯乙烯保温面板等部分组成,如图10 所示。 图10 爬模组装示意 1) 爬模爬升的开始阶段 核心筒墙体内侧和外侧爬模均在第2 层墙体混凝土施工完成后开始安装,爬模安装

34、完成后,第3 层开始使用爬模用的全钢大模板支模,3 层混凝土施工完成后,爬模进入正常爬升状态。 2) 爬模的正常爬升 在施工层(4 层开始) 混凝土浇筑完成后,模板不拆除并进行带模养护,同时在爬模顶端的操作架上进行上层钢筋的绑扎,钢筋绑扎完成后,进行脱模及架体爬升,进入下一层混凝土的施工。 3) 核心筒墙体变截面处的爬模爬升 当核心筒外侧的爬模爬升到变截面处时,在变截面处的附墙杆上预先垫上与墙体截面变化厚度相同的钢垫板,爬架仍然正常爬升,当爬架架体全部处于变截面墙体部位后安装临时支架,并使爬模重量传到临时支架,取下垫在附墙杆上的钢垫板,将附墙杆重新安装到墙体上,通过顶丝将架体移到正常位置并安全

35、就位到附墙杆上,然后按正常程序进行爬升。 4) 全钢大模板在钢桁架处的处理 核心筒爬架上使用的是全钢大模板,在爬模施工中,部分楼层存在的伸臂桁架、传力桁架等突出钢结构构件,会影响爬架的正常爬升。因此,全钢大模板在桁架处局部做成门形开启式模板,门形开启式模板通过铰链与大模板连接。当施工楼层没有钢桁架影响到爬架的正常爬升时,开启式模板关闭,与大模板形成一个整体对墙体进行封模。当施工楼层有钢桁架影响到爬架的正常爬升时,开启式模板在爬架爬升过程中先开启,爬升完成后,开启式模板关闭,与大模板形成一个整体从而对墙体进行封模。此外,在全钢大模板横竖肋之间放置聚苯乙烯保温板,保温构件通过活动支腿与爬架进行连接

36、,与爬架一起爬升,实现墙体保温,以保证混凝土浇筑质量。 5 结论 近20 年来,我国超高层建筑得到飞速发展,与国际水平的差距也越来越小。以上海金茂大厦为代表的20 世纪晚期的超高层建筑,以及以上海环球金融中心为代表的21 世纪初期的超高层建筑,均充分体现了我国现代建筑及其施工技术的科技水平,尤其是我国超高层建筑的现代施工技术,已逐步形成一系列的成熟工艺,并在海内外得到广泛应用。 钢柱垂直度的校正采用两台纬仪分别置于相互垂直的轴线控制线上（借用1线），精确对整后，后视前方的同一轴线控制线，并固定照准部，然后纵转望远镜，照准钢柱头上的标尺并读数，与设计控制值相比后，判断校正方向并指挥吊装人员对钢柱

37、进行校正，直到两个正交方向上均校正到正确位置。首先在钢网格上焊接钢方管支撑架，将核心筒杆件使用塔吊吊运至支撑架上，调整垂直度，并使用8条角钢支撑固定稳固一节核心筒杆件，焊接牢固后方可松开塔吊，同时搭设脚手架辅助安装。同样的方法安装二节核心筒杆件，并使用8条16钢丝绳作为缆风绳固定（配相应的绳卡花篮螺丝），防止核心筒倾覆，待一层拱形钢桁架安装完毕后方可以安装三节核心筒杆件。在安装过程，脚手架随时配合同步搭设施工作业台。 钢柱垂直度的校正采用两台纬仪分别置于相互垂直的轴线控制线上（借用1线），精确对整后，后视前方的同一轴线控制线，并固定照准部，然后纵转望远镜，照准钢柱头上的标尺并读数，与设计控制值

38、相比后，判断校正方向并指挥吊装人员对钢柱进行校正，直到两个正交方向上均校正到正确位置。首先在钢网格上焊接钢方管支撑架，将核心筒杆件使用塔吊吊运至支撑架上，调整垂直度，并使用8条角钢支撑固定稳固一节核心筒杆件，焊接牢固后方可松开塔吊，同时搭设脚手架辅助安装。同样的方法安装二节核心筒杆件，并使用8条16钢丝绳作为缆风绳固定（配相应的绳卡花篮螺丝），防止核心筒倾覆，待一层拱形钢桁架安装完毕后方可以安装三节核心筒杆件。在安装过程，脚手架随时配合同步搭设施工作业台。根据设计要求，施工及使用过程，对钢结构的沉降进行监测，对结构的自振周期及阻尼比、重要构件及重点部位的应力等进行长期监测，掌握建筑物服役期间的

39、受力荷变形状态。通过加速度传感器监测与记录结构在风地震作用下的响应，确定结构的动力特性及其在结构使用期间的变化，及时把握结构的健康状态。装饰材料产品在外观、性能加工工艺等方面进行了快速展，市场上针对不同需要，呈现出各种相关产品，同时随着材料的不断更，针对其施工工艺的要求也日趋提高。石膏制品作为现今建筑装饰市场上广泛采用的材料，以其隔潮、防火、透气性好、施工简单等特点受到各方好评，但石膏制品在施工使用过程也出现其自身的一些缺陷，如强度不高、易开裂受损，间隙难处理、不隔音，对特殊造型要求的设计方案无法满足。本文介绍了名为G.R.G玻璃纤维增强石膏板的材料特性施工工艺，其在材料加工、施工制作等方面采

40、用了多项特殊工艺，完善了普通石膏板在装饰施工存在的弊，并且在工程实践，已得到了很好的应用。首先根据原始轴线控制点及标高控制点对现场进行轴线标高控制点的复测加密，形成控制网。然后根据控制线测放出每根钢柱的轴线，钢筋表面；再测放出每一个锚栓架柱脚的心点、十字交叉线至少4个标高控制点，定位并安装锚栓。确认无误后报监理公司验收。同时对锚栓丝杆抹上黄油，并包裹处理，防止污染损坏锚栓螺纹。完成后方可进行定位器的安装。钢筋进场要有出厂合格证，按批量取样试验，见证试验不少于30%，合格后方可使用。合格钢筋进场后分类堆放整齐，对加工成品钢筋应挂牌标注好规格、使用部位等，钢筋存放应有防止雨水、油污措施，若有此情况

41、进行处理后才可使用。在现场搭设钢筋加工场，加工前根据图纸及规范要求放出大样，加工好的成品钢筋检查合格后方可使用。采用人工运输与塔吊运输相结合。悬挂式操作台用于H钢梁节点高强螺栓焊接施工，由挂件操作台两部分组成。挂件使用10mm钢板制作而成，间用14mm圆钢连接固定。操作台使用角钢、扁铁、圆钢等材料制作而成，扁铁与角钢、圆钢与角钢均采用搭接焊接。操作台涂刷成红白相间的颜色。悬挂操作台使用时须有防坠措施，人员作业时必须挂好安全带。若柱在承重后沉降稳定，可进行高程控制，在地面上架设水准仪，后视水准基点，采用50m钢尺配水准仪（加尺长、温度改正），则可将标高传送至钢柱上，作好点位标志，选择每分段节点左

42、右两边下弦节点分别投影在桁架心投射线上，作好节点标志。采用全站仪进行三角高程测量测出节点两侧高差，并与设计节点标高比较，标注于台上投影射节点附近，以此作为千斤顶调节标高的依据。纵横向桁架高度允许偏差15mm。由于塔吊始终处于最高位置，因此雷雨季节避雷主要通过塔身接地来实现。塔吊吊臂与塔身有随机避雷装置；塔身增设接地电缆的专用接桩点，通过接地电缆与核心筒钢骨柱可靠连接，使雷击电流迅速导入地下。同时采用数字式电阻仪检测接地电阻，确保其小于规定值，从而保证接地质量。塔吊爬升时避免雷雨天气，每次爬升重接地，重检测，作好记录备查。采用在地面组装，用多组拔杆起吊，在提升到不同的标高层时逐渐向四围扩散拼接，

43、整体提升，至设计标高后落入支座就位。此种方法，在提升过程能让其它工序穿插进行，但本工程网架覆盖区域西侧存在混凝土结构板，与东侧无楼板区域标高相差7.35m，不具备整体拼装台，且楼板的承重能力必须过精密计算通过专家论证后才能进行施工。根据设计图纸要求坐标、标高，预留槽洞或预埋套管。采用支、吊、托支架时，应按设计要求的坐标、标高及坡向作好支架。UPVC塑料排水管横管上支架设置必须符合下表规定，且支架间距均匀，布置美观。干管施工条件具备时，将预制加工的管段，按编号运至安装部位，各管段粘连时，必须按粘连工艺依次进行。全部粘连后管道要直且坡度均匀，各预留口位置准确，最后把各预留口封严，以防杂物掉入管内而

44、堵管。本工程为单建式民防工程，时为地下自行车库，战时为6级人员掩蔽部。工程耐火等级为一级，时两个地下室各为一个防火单元，战时南侧地下室为两个防护单元，北侧地下室为一个防护单元。每个防护单元再分别划分为两个抗暴单元，战时用370厚砖墙砌筑抗暴墙，并沿墙高每500mm配置36通长的钢筋，且与钢筋混凝土墙（柱）连接。套丝时必须按规定选用电动套丝机或手动绞扳。套丝时按规范操作，丝扣外表应光滑、整洁，并有一定的锥度。丝扣不宜过短，否则在使用过程，容易造成脱丝而导致管道丝扣漏水；管道丝扣的断丝或缺丝，不得大于螺纹全扣数的10。管道的丝扣长度应符合下表要求，以管道连接后，丝扣外露2-3扣为宜。安装完毕后，去

45、掉丝扣外露麻丝，擦净铅油，并做好外露丝扣的防腐工作。专业施工员是施工技术、进度、质量的主要负责人，建立以专业施工点为主的计划执行系与施工员为主的计划检查系这一对立统一的工作关系，是保证进度计划的重要方法。施工员每日进行现场检查，并将检查的结果每日以书面的形式汇报理，以便及时了解施工动态，监督督促各施工班组按计划完成工作，及时进行必要的调整。本工程二层地下室部分从自然地面-0.4米挖至其板块区的底板垫层底标高为-9.15米，挖深为8.75米，板块区的承台垫层底标高为-9.65米，则自然地面挖至其承台垫层底挖深为9.25米。主楼对应下的各电梯井坑坑垫层底标高为-11.2米至-11.55米，则其相对

46、自然地面挖深为10.8米至11.15米。现场设置的二级箱分别从施工现场周围四台一级柜引出。现场设置二级配电箱位于建筑物四周不积水场地，与火源、水源、震源保持安全距离，所有一级柜、二级箱必须加设电箱防护栏。电缆主要布置在基坑上口防护拦下，配电电缆线采用电缆沟埋地敷设，变压器控制的设备回路要标识，做到有序出线，线路不混乱，保证一目了然。在构件测控时，节点定位实施反变形：钢构件在安装过程，因日照温差、焊接使细长杆件在长度方向有显著伸缩变形。从而影响结构的安装精度。因此，在上一安装单元安装结束后，通过观测其变形规律，结合具体变形条件，总结其变形量变形方向，在下一构件定位测控时，对其定位轴线实施反向预偏

47、，即点定位实施反变形，以消除安装误差的累积。支座的养护维修：滑动支座由钢材、不锈钢、聚四氟乙烯（填充聚四氟乙烯、改性超高分子量聚乙烯）、润滑脂等多种材料组成。钢材外露部位采用热镀锌或喷漆防锈处理，在室内能正常使用50年，不锈钢、聚四氟乙烯（填充聚四氟乙烯、改性超高分子量聚乙烯），能满足50年的使用要求。在整个工程的施工过程，公司将始终围绕这一质量目标展开工作，加大人力、物力的投入，加强管理，扬公司重点重点抓，做好每一项工程的精神，实行质量目标管理。为了能使目标得以实现，我公司将把此目标值按分项工程落实到各班组，责任到人，现场施工做到一丝不苟。本工程爆破器材采用现场配送制度，爆破器材运抵爆破现场

48、后，立即划定警戒区域，拉警戒线警戒，无关人员不准进入，待爆破员保管员清点完毕、办理好相关手续后，在爆破现场立即搬运至炮孔区装药，以防长时间集堆放。爆破器材在爆区临时存放时，存放地点要整、安全，并设置垫层。炸药雷管分开存放，两者相距不少于12m，现场配备遮阳伞，并做好防雨、防水、防晒等措施。幕墙承包单位进出施工现场，应严格按照规定的路线行走，并自觉遵守交通法规，不得断交通，必须保证路段的畅通，不得破坏交通设施。重型施工机械进入施工现场必须采取措施。随着建设的展开，进场道路可能生改变，届时一旦生进出场道路改变，施工单位必须无条件服从，且不得要求增加任何费用。工程所需材料根据公司程序文件的规定实际情

49、况，采用多种形式进行采购：钢筋、水泥等A类材料由我公司物资公司按照物资合格分供方名单采购供应；施工用小型机具及消耗品根据我公司物资公司提供的物资合格分供方名单理部自行采购，配属队伍不得自由随便采购。现场主要施工用材料设备投入见下表：整个建筑施工跨度时间较长，冬夏季的温度变化较大，结构变形的主要影响是温度作用，可分为三种形式：一是季节温差，二是日温度变化，三是日照温差。其日照温差影响最大，但难于精确计算，因此，选择每日清晨的日出之前进行测试，避免日照温差影响。 施工总面布置要符合工程整体施工要求，既要满足施工管理，又同时要根据施工现场的特点。根据，钢结构进场施工时，土建大部分结构已施工完成，但仍

50、可能存在土建结构施工、钢结构施工交叉进行。在布置施工总面布置时，要充分考虑这些单位对施工现场的场地要求，同时遵循下列施工总面布置依据。以二氧化碳气体药芯焊丝双重保护半自动焊为主，手工焊为辅，进行节点焊接施工。根据焊接规程焊接工艺评定要求，采用电加热火焰加热进行焊接部位的预热处理；摸索焊接变形规律，优化焊接顺序，对称施焊，严格控制焊接质量焊接变形；必要时采取后热保温措施，并及时进行焊缝无损检测。对超限的缺陷，按规定的修复工艺进行返工处理。柱头混凝土浇筑：由于本工程梁板混凝土与柱混凝土强度等级有区别，梁柱节点处的混凝土按柱子混凝土强度等级单独浇筑，即先用塔吊浇筑柱头处高强度的混凝土，在混凝土初凝前

51、再浇筑梁板混凝土，并加强混凝土的振捣养护。从而确保梁柱节点区的混凝土强度等级与下柱一致。在每个楼层梁底的位置，设置防火隔离带：梁底用1.5mm厚镀锌铁皮将主体结构幕墙框架之间的缝隙铺满，再在其上铺防火岩棉，外部再涂上防火漆,梁顶处铺设防火棉，做法与梁底同，此双保险确保火灾情况下楼层之间不生窜火现象,同时避免烟囱现象产生。安装防火隔离带时要注意搭接在两边的混凝土及龙骨结构上，要密封、牢固、美观。封闭模板之前，需在墙模连接件上预先外套PVC管，同时保证套管与墙两边模板面接触位置要准确，以便浇注混凝土后能收回对拉螺丝。当外墙出现偏差时，必须尽快调整至正确位置，只需将外墙模在一个面内轻微倾斜，如果有两

52、个方向生垂直偏差，则要调整两层以上，一层调整一个方向。不要尝试通过单边提升来调整模板的对齐。除了在上面提到的各项工期保证措施以外，根据以往的施工验，将采用“对号入座”法进行设计、制作、施工。即根据钢构件所在位置在设计、翻样过程就对所有构件按序编号，使其能对号入座。所有构件在设计、制作、运输及安装过程均采用同一编号，方便查找，以加快施工安装的进度。将桁架待拼件放置在胎架上的设计位置，根据各待拼构件上的点位标记进行整体位置关系的测量。利用全站仪、纬仪检测轴线，用钢卷尺、水准仪辅助检测各标识点点位的空间几何关系，通过各点的设计三维坐标，计算出各点之间的设计空间位置关系，对照分析后对构件进行调整。差分

53、测量的优势：影响三维坐标测量精度的主要因素有仪器精度、点间斜距及垂直角，后两者涉及大气的气象改正、水折光、垂直折光等许多复杂的因素，故很难精确求出，从而降低了点位测量精度。然而根据变形监测的特点，需要测量的只是相对变化量，采用建立基准站进行差分的方法，极坐标法测量的点位精度可达到亚毫米甚至更高。楼层清理垃圾时，预先洒水湿润。待湿透后再进行清扫，各楼层垃圾集堆放，并及时用劳动车从施工升降机清运至地面，为防止垃圾在清运时因风吹、抖动而产生扬尘，在使用劳动车清运时，每部车上都必须遮盖密目网。禁止从预留孔、内天井或电梯井内向下抛扔垃圾，更不准从结构外围抛扔垃圾。在承重架体的主立杆上设置吊挂层主梁的支撑

54、点，支撑点采用工16工字钢，工字钢与架体的主立杆之间设置可调节U型钢垫板，用来调整支撑点顶面标高，支撑梁顶面标高与悬挂层主梁底面标高一致（包括起拱值）。支撑点设置完成后，用全站仪在每个支撑梁的顶面准确的放出悬挂层主梁的线及两边线的面位置，并在两边线位置焊上定位钢板。深基坑临时水支撑拆除对周边环境及临时支撑结构本身都将产生影响，由于相应支撑拆除前后过程是一个结构受力转换过程，支撑结构内力将重分布，这将导致基坑支撑结构的内力变化变形、周边土体沉降变化及改变周边建筑的受力状态，因此及时掌握支护结构周边环境的沉降变形显得尤为重要。如生该类情况，立即停止拆除作业，采取有效加固措施防止变形继续。对接接头,t型接头自动焊角接头以及全熔透的焊缝,其两必须放置引弧板引出板,引弧板引出板的材质,坡口形式应与施焊件相同.手