【上海】超高层建筑施工技术与特点（共242）

超高层建筑筑施工技术术与特点庞洪海第一部分超超高高层建筑概概述一、超高层层建筑定义《高层建筑混混凝土结构构技术规程程》规定10层及10层以上的居居住建筑及及高度超过过24m的公共建筑筑为高层建建筑。国际上把高高度超过30层或100m以上的高楼楼称为超高高层建筑。。1972年在国际高高层建筑会会议上，提提出高层建建筑的分类类和定义，，其中超高高层建筑定定义为40层以上（高高度100m以上）。我国《民用用建筑设计计通则》规规定，建筑筑高度超过过100m时，不论住住宅及公共共建筑均为为超高层建建筑。二、中国超高高层建筑发发展现状我国超高层层建筑虽起起步较晚，，但自从20世纪90年代初开始始，我国已已成为世界界上超高层层建筑最活活跃与最繁繁荣的地区区。据资料统统计，全球在建的的摩天大楼楼中，87%在中国，中中国在建的的摩天大楼楼已超过200座。序号名称城市高度1上海环球金融中心上海492米2南京紫峰大厦南京450米3深圳京基金融中心深圳441.8米4广州国际金融中心广州439米5上海金茂大厦上海421米6广州中信广场广州391.1米7深圳赛格广场深圳355米8天津津塔天津336.9米9上海世贸国际广场上海333米10常州现代传媒中心常州333米11温州世界贸易中心温州333米12武汉民生银行大厦武汉332米13北京国贸三期北京330米国内已建成成330米以上的超超高层建筑筑一览表序号名称城市高度1深圳平安国际金融大厦深圳646米2上海中心大厦上海632米3武汉绿地中心武汉606米4天津117大厦天津597米5沈阳国际金融中心沈阳427米6沈阳恒隆市府广场沈阳384米7大连裕景中心大连383米8广州广昇国际大厦广州360米9武汉葛洲坝国际广场武汉350米国内在建350米以上的超超高层建筑筑一览表三、我国在世界界高层建筑筑中的地位位2012年世界最高高建筑20栋,建筑高度从从381米至828米，平均高高度461米。中国有有10栋，占50%，平均高度度442米，低于全全球平均高高度。但到2020年世界最高高建筑20栋,建筑高度从从492米至1000米，平均高高度600米。中国有有10栋，占50%，平均高度度563米。但若中中国尚有三三栋巨高层层列入：一一栋1000米，一栋838米，一栋729米。中国巨巨高层建筑筑的平均高高度将达到到640米，超过世世界平均建建筑高度。。世界前20名超高层建建筑排名示示意图世界超高层层建筑地域域分布图世界超高层层建筑用途途分布图四、超高层建筑筑的未来发发展在21世纪的第二二个十年中中，我们不不仅仅会目目睹世界上上第一个千千米高层建建筑的诞生生，我们也也会看到很很多超过600米高，的高高楼拔地而而起。两年年前，在哈哈利法塔竣竣工前，这这种建筑类类型并未存存在。但是是到2020年时，我们们却有望看看到世界上上有八座这这类的建筑筑耸立起来来。我们正正在步入““巨高层””建筑的时时代，“巨巨高层”一一词已被学学会作为描描述高度超超过600米的建筑时时的专业用用语。垂直城市哈利法塔未来天空城市建筑高度828米838米虚荣高度244米8米占用高度584米，452米观景台电梯直达观景台830米停机坪737米建筑面积527,000m²（344000m²）1,050,000m²楼层地上163层，地下9层58部电梯10米/秒地上202层，地下6层93部电梯18米/秒结构材料钢/混凝土钢结构施工周期2004年1月~2011年12月2013年7月20日奠基至2014年4月完工9个月建筑重量50万吨建材,耗资80亿美元20万吨钢材,用途304套酒店客房900套公寓住宅办公写字楼1.2万人入住2957车位250套酒店客房4450套公寓住房和10万平米学校/医院/写字楼/商店/餐厅/娱乐3万人入住10000车位创新点钢/混结构设计施工和材料首创世界第一独立结构世界最高楼层高度世界最高容纳人数世界第一室外观景世界最高运行电梯世界最长钢结构建筑设计施工材料首创世界第一将囊括独立结构世界最高楼层高度世界最高容纳人数世界第一室外观景世界最高运行电梯世界最长还拥有诸多显赫世界第一。哈利法塔与与湖南未来来天空城市市对比五、超高层建建筑面临的问题题及挑战这对于超过过13亿人口的中中国和急速速增长的城城市化人口口，中国也也许是最具具有建设高高层建筑理理由的国家家。中国所所拥有的10个500米高度以上上的超高层层工程广泛泛分布于7个城市：深深圳、上海海和天津各各有2栋、武汉、、广州、大大连和台北北各有1栋。五、超高层建建筑面临的问题题及挑战但是，人类类面临的问问题不再是是“我们能能建多高和和多少高层层”而是““我们应建建多高和应应建多少””。随着高高度的增加加，在建造造、使用和和维护中能能源消耗的的增加是不不可避免。。此外，随随着高度的的增加，结结构和核心心筒随之增增加而使用用效率降低低。高到何何时，由高高度增加带带来的益处处会被高度度增加带来来的能耗所所超过。第二部分超超高高层建筑关关键施工技技术一、中国超超高层建筑筑技术发展现状我国的超高高层建筑若若干施工技技术已处于于国际先进进水平，超超高层建筑筑领域设备备已实现国国产化：我我国塔吊生生产技术发发展迅速，，已能生产产各种可适适应超高层层建筑施工工需要的自自升式塔吊吊；在混凝凝土超高设设备泵送领领域，我国国已达到世世界领先水水平；国产产大空间、、大吨位、、高速施工工电梯也已已已经实现现了500米级超高层层建筑的成成功应用。。一、中国超超高层建筑筑技术发展现状随着着超超高高层层建建筑筑向向高高度度更更高高、、结结构构形形式式更更复复杂杂、、施施工工进进度度要要求求更更快快的的方方向向发发展展，，超超高高层层建建筑筑施施工工技技术术逐逐步步发发展展为为以以超超高高层层钢钢结结构构制制作作安安装装、、高高强强混混凝凝土土超超高高泵泵送送、、模模架架施施工工技技术术为为主主的的现现代代施施工工技技术术。超高高层层塔塔吊吊布布置置超高高层层模模架架布布置置超高高层层模模架架布布置置超高高层层超超高高压压泵泵二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术1、超深深基基坑坑及及地地下下室室施施工工技技术术超高高层层建建筑筑埋埋置置深深度度深深，，部部分分超超高高层层建建筑筑埋埋深深已已超超过过30米（（十十字字门门塔塔楼楼基基坑坑深深度度为为24米，珠珠海海横横琴琴IFC大厦厦基基坑坑深深度度达达到到28米），，超超深深基基坑坑支支护护结结构构施施工工技技术术、、地地下下水水位位控控制制技技术术、、土土方方开开挖挖及及运运输输技技术术、、信信息息化化施施工工及及变变形形控控制制技技术术难难度度越越来来越越大大。。二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术1、超深深基基坑坑及及地地下下室室施施工工技技术术超高高层层建建筑筑地地下下室室一一般般采采用用顺顺做做法法、、半半逆逆作作法法、、全全逆逆作作法法三三种种施施工工方方法法，，其其中中半半逆逆作作法法最最为为常常见见。。顺做做法法施施工工：：顺做做法法是是遵遵循循先先深深后后浅浅的的原原则则，，地地下下室室全全部部采采用用从从下下至至上上的的施施工工步步骤骤，，地地下下室室结结构构完完成成后后再再开开始始上上部部结结构构施施工工。。顺做做法法优优点点是是施施工工工工艺艺成成熟熟简简单单，，缺缺点点是是施施工工周周期期长长。。1、基基坑坑结结构构支支护护施施工工2、地地下下室室结结构构施施工工3、主主体体结结构构施施工工二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术1、超深深基基坑坑及及地地下下室室施施工工技技术术半逆逆作作法法施施工工：：半逆逆作作法法是是主主体体塔塔楼楼区区域域采采用用顺顺做做法法，，周周边边裙裙房房采采用用逆逆作作法法，，先先期期完完成成塔塔楼楼区区域域地地下下室室施施工工，，在在主主体体塔塔楼楼施施工工时时再再采采用用逆逆作作法法施施工工周周边边地地下下室室。。半逆逆作作法法优优点点是是建建筑筑物物上上部部结结构构的的施施工工和和地地下下基基础础结结构构施施工工平平行行立立体体作作业业可可有有效效缩缩短短工工期期，，缺缺点点是是需需采采用用双双层层围围护护结结构构，，施施工工成成本本高高。。1、主主楼楼基基坑坑结结构构支支护护施施工工2、主主楼楼地地下下室室结结构构施施工工3、主主楼楼结结构构施施工工4、裙裙楼楼支支护护结结构构施施工工6、主主楼楼结结构构施施工工5、裙裙楼楼结结构构施施工工7、主主楼楼结结构构施施工工8、主主楼楼结结构构施施工工二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术1、超深深基基坑坑及及地地下下室室施施工工技技术术全逆逆作作法法施施工工：：全逆逆作作法法是是主主体体塔塔楼楼区区域域及及裙裙房房区区域域全全部部采采用用逆逆做做法法，，基基坑坑支支护护及及桩桩基基完完成成后后首首先先开开始始首首层层施施工工，，首首层层施施工工完完成成后后同同时时向向上上施施工工主主楼楼，，向向下下施施工工地地下下结结构构。。半逆逆作作法法优优点点是是施施工工周周期期大大大大缩缩短短，，缺缺点点是是前前期期建建筑筑物物荷荷载载需需通通过过钢钢结结构构立立柱柱传传力力，，且且地地下下室室梁梁柱柱等等节节点点混混凝凝土土浇浇筑筑困困难难。。1、支支护护结结构构施施工工2、首首层层结结构构施施工工3、上上部部结结构构施施工工4、地地下下室室结结构构施施工工5、上上部部结结构构施施工工6、地地下下室室结结构构施施工工7、上上部部结结构构施施工工8、地地下下室室结结构构施施工工9、上部结构施施工二、超高层建筑筑主要关键施施工技术1、超深基坑及地地下室施工技技术超高层基坑深深度超深且多多处于繁华地地带，基坑支支护一般采用用地下连续墙墙+支撑（内支撑撑或环形支撑撑）；地下连连续墙+拉锚；排桩+支撑；排桩+锚索等支护形形式。部分处于大型型整体地下室室中的超高层层基坑采用坑坑中坑设计，，即大基坑采采用一种支护护形式，坑中中坑采用一种种支护形式。。如十字门大大基坑采用桩桩锚支护形式式，坑中坑采采用桩撑支护护形式。坑中坑支护二、超高层建筑筑主要关键施施工技术2、高承载力大直直径桩基施工工技术随着建筑物高高度的不断攀攀升，桩基承承载力要求越越来越高，桩桩长也越来越越长，施工难难度也越来越越大（如十字字门塔楼桩基基直径达2.4米，持力层达到到微风化花岗岗岩，单桩承承载力设计值值达65900KN）。部分超高层工工程桩基直径径可达4米。大直径嵌岩桩桩一般可采用用旋挖成孔、、冲孔成孔、、潜孔锤成孔孔技术。冲孔成孔施工工冲孔成孔施工工二、超高层建筑筑主要关键施施工技术2、高承载力大直直径桩基施工工技术冲孔成孔适应应性强，可以以适应多种复复杂地质情况况，但遇孤石石或嵌岩较深深时，施工速速度慢。可采采用水下（地地下）爆破技技术对孤石及及岩层进行爆爆破后再冲孔孔施工，可以以大大提高工工作效率。嵌岩旋挖需采采用特种大功功率设备，潜潜孔锤需采用用多孔组合施施工，施工难难度大，且施施工成本高。。孤石分布柱状状图水下爆破施工工二、超高层建筑筑主要关键施施工技术2、高承载力大直直径桩基施工工技术大直径灌注桩桩钢筋笼钢筋筋规格及数量量远远超过普普通灌注桩，，且桩长长，，采用孔口钢钢筋笼对接，，需采用特殊殊措施及钢筋筋连接工艺进进行施工。钢筋笼对接装装置钢筋笼对接装装置二、超高层建筑筑主要关键施施工技术3、大体积混凝土土施工技术超高层建筑高高度高，基础础厚度厚，一一次性浇筑混混凝土方量大大（如上海环环球金融中心心基础一次性性连续浇筑28900m3，如上海中心6米厚基础一次性连连续浇筑60000m3）。大体积高高强度混凝土土水化热大、、混凝土收缩缩大、裂缝控控制难度大。。十字门塔楼基基础厚度4.0m~12.2m，采用分层浇浇筑，单次最最大浇筑厚度度5.6m，浇筑方量约约6000m3。基础钢筋施工工大体积混凝土土浇筑二、超高层建筑筑主要关键施施工技术3、大体积混凝土土施工技术超高层超大体体积混凝土一一般采用优化化配合比设计计；优选原材材料；选用中中低热水泥；；大掺量粉煤煤灰和矿物掺掺合料；采用用聚羧酸系高高性能减水剂剂；采用蓄热热保温保湿养养护方法；采采用实时温度度检测等综合合控制方法。大体积混凝土土养护二、超高层建筑筑主要关键施施工技术4、高强混凝土超超高泵送施工工技术超高层建筑的的混凝土强度度高、粘度大大，随着泵送送高度的增加加，泵送施工工越来越困难难。随着材料料性能及设备备性能的不断断提升，我国国在超高层泵泵送领域已创创造多项世界界纪录（如深深圳京基大厦厦创下C120超高强混凝土土一次性泵送送417米高度的纪录录）。二、超高层建筑筑主要关键施施工技术4、高强混凝土超超高泵送施工工技术混凝土浇筑机机械选择：超超高层每层混凝土浇浇捣方量较大大，混凝土浇浇筑一般采用2泵2管一泵到顶的的施工技术。。应用双泵技术术在1组出现故障时时，另1组仍可继续进进行工作，避避免输送中断断造成质量事事故。高度较高的巨巨高层建筑一一般会增加备备用泵及管路路系统。砼泵管固定装装置砼泵管弯管固固定装置应用实例二、超高层建筑筑主要关键施施工技术4、高强混凝土超超高泵送施工工技术超高层高压泵泵带有专项管管道水洗技术术，利用该专专项技术的砼砼活塞、自动动补偿磨损间间隙的眼镜板板、切割环及及管路的良好好密封性。采采用水洗技术术，直接用混混凝土泵泵送送水洗，使其其能够做到泵泵送多高，水水洗多高。水水洗输送管可可以最大限度度利用管道中中的混凝土，，减少混凝土土浪费和对施施工环境的污污染。超高层砼泵管管水洗示意图图高抛自密实混混凝土配比试试验高抛自密实混混凝土配比试试验试验柱安装试验柱自密实实混凝土扩展展度检测试验柱混凝土土浇筑钢管柱高抛自自密实混凝土土试验试验柱剖口及及横向抽芯检检测钢管柱高抛自自密实混凝土土试验试验柱剖口及及横向抽芯检检测钢管柱高抛自自密实混凝土土试验试验柱竖向抽抽芯检测钢管柱高抛自自密实混凝土土试验自密实混凝土土超声波检测测曲线钢管柱高抛自自密实混凝土土试验施工工法钢管柱高抛自自密实混凝土土试验二、超高层建筑筑主要关键施施工技术5、模架施工技术术在超高层建筑筑领域，大型型塔吊、钢结结构安装技术术日益成熟，，混凝土核心心筒结构施工工是影响整体体施工的关键键环节，模架架体系的先进进性、科学性性成了制约整整个混凝土结结构施工的关关键因素。模模架体系一般般可采用滑模模体系、液压压单片爬升体体系、液压整整体爬升体系系、液压整体体提升体系、、智能化整体体顶升体系等等多种形式，，经过多年的的发展，现常常用液压整体体爬升体系及及智能化整体体顶升体系两两种模式。5.1、液压爬升模模板及平台施工技术液压爬升模板板及平台是通通过附着于已已浇筑混凝土土上的轨道作作为受力构件件，进行逐层层爬升。全自动液压爬爬升系统提高高了模板系统统的自动化程程度，减轻了了操作人员的的工作强度。。其封闭的爬爬架系统可以以用于放置钢钢筋、电箱、、电焊机、工工具箱、常用用材料等，并并且底部设置置悬挂安全平平台以防止高高空坠物，提提供了适宜的的操作环境及及安全保障。。5.1、液压爬升模模板及平台施工技术自动液压爬模模脚手模板体体系由内外构构架支撑系统统、动力系统统、钢平台系系统、脚手架架系统和模板板系统组成。。其中钢平台台系统处于整整个体系的顶顶部，是施工工人员的操作作平台和液压压布料机的放放置场地；脚脚手系统作为为施工人员的的上下通道和和钢筋绑扎、、模板安装的的操作空间；；悬挂脚手架架采用滑移式式设计方法，，满足核心筒筒墙体收分施施工需要；模模板系统采用用定型轻型大大模板，施工工时跟随构架架平台体系一一起进行爬升升；支撑系统统搁置在墙体体上，承受构构架平台施工工时的荷载；；整个体系利利用油缸的顶顶升和回提跟跟随核心筒墙墙体的施工完完成每一层的的爬升。5.2、液压顶升模模板及平台施工技术液压顶升模板板及平台是通通过低于已浇浇筑混凝土上上的钢梁作为为受力构件，，进行逐层顶顶升。顶模是通过长长行程、大吨吨位液压双作作用油缸顶升升体系，一个个行程即可顶顶升一个结构构层，在很短短时间内即可可完成全部顶顶升工序，加加快施工速度度。顶模布布置示示意图图顶模布布置示示意图图顶模布布置示示意图图顶模布布置示示意图图二、超高高层建建筑主主要关关键施施工技技术5.3、液压压提模模板及及平台台台技技术整体提提升模模板及及平台台系统统是通通过高高于已已浇筑筑混凝凝土内内的格格构柱柱作为为受力力构件件，进进行逐逐层提提升。。整体提提升操操作平平台系系统由由结构构平台台、支支承格格构立立柱、、和提提升动动力系系统三三大部部分组组成。。提模布布置示示意图图提模布布置示示意图图二、超高高层建建筑主主要关关键施施工技技术6、超高层层钢结结构施施工技技术超高高层层钢钢结结构构具具有有安安装装高高度度高高、、构构件件重重量量大大、、操操作作面面狭狭小小、、倾倾斜斜及及悬悬臂臂构构件件多多、、安安装装顺顺序序复复杂杂等等诸诸多多难难度度。。超超高高层层钢钢结结构构均均采采用用塔塔吊吊吊吊装装方方式式，，塔塔吊吊的的布布置置及及选选型型完完全全取取决决于于钢钢结结构构安安装装方方案案。。超超高高层层钢钢结结构构安安装装技技术术、、空空间间结结构构施施工工技技术术、、大大悬悬臂臂安安装装技技术术、、多多角角度度全全位位置置异异性性钢钢结结构构焊焊接接技技术术是是其其关关键键技技术术。。二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术6、超高高层层钢钢结结构构施施工工技技术术因超超高高层层混混凝凝土土核核心心筒筒与与外外框框钢钢结结构构采采用用错错层层施施工工，，且且混混凝凝土土与与钢钢结结构构的的收收缩缩量量并并不不相相同同，，因因此此在每每个个施施工工阶阶段段以以及及施施工工结结束束后后，，结结构构外外框框巨巨型型柱柱与与核核心心筒筒之之间间存在在竖竖向向差差值值，，且且该该差差值值会会导致致的的水水平平构构件件（（内内外外筒筒刚刚性性连连接接梁梁与与楼楼板板、、伸伸臂臂桁桁架架等）产产生生的的附加加应力力，需需根根据据仿仿真真计计算算结结果果进进行行修修正正并并采采取取相相应应施施工工措措施施予予以以解解决决。。高度度补补偿偿示示意意图图伸臂臂桁桁架架变变形形示示意意图图伸臂臂桁桁架架施施工工措措施施二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术7、钢——混混凝凝土土组组合合施施工工技技术术钢——混混凝凝土土组组合合结结构构充充分分利利用用了了钢钢与与混混凝凝土土的的各各自自优优势势，，是是常常用用的的超超高高层层结结构构形形式式，，主主要要有有钢钢管管混混凝凝土土及及型型钢钢混混凝凝土土两两种种形形式式。。大大直直径径多多隔隔板板钢钢管管混混凝凝土土施施工工密密实实性性是是钢钢管管混混凝凝土土的的最最主主要要难难点点，，密密集集钢钢筋筋与与钢钢骨骨柱柱的的连连接接及及狭狭小小空空间间混混凝凝土土浇浇筑筑是是型型钢钢混混凝凝土土的的最最主主要要难难点点。。钢板板剪剪力力墙墙二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术8、超高高层层幕幕墙墙施施工工技技术术超高高层层结结构构幕幕墙墙单单元元面面积积大大、、安安装装高高度度高高、、与与结结构构错错层层施施工工，，幕幕墙墙安安装装需需充充分分利利用用塔塔吊吊、、施施工工电电梯梯、、悬悬臂臂吊吊及及卸卸料料平平台台等等设设备备，，施施工工组组织织难难度度大大。。9、超高高层层设设备备安安装装施施工工技技术术超高高层层结结构构设设备备安安装装高高度度高高，，设设备备重重量量重重，，需需采采用用塔塔吊吊安安装装，，塔塔吊吊选选型型及及施施工工电电梯梯选选型型需需考考虑虑设设备备重重量量及及外外形形尺尺寸寸，，设设备备安安装装需需在在结结构构施施工工阶阶段段完完成成。。二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术10、超高高层层施施工工设设备备选选择择超高高层层施施工工主主要要施施工工设设备备主主要要包包含含大大吨吨位位自自升升式式塔塔吊吊、、大大尺尺寸寸高高速速施施工工电电梯梯、、液液压压模模架架系系统统、、超超高高泵泵送送设设备备系系统统，，设设备备的的布布置置与与选选型型的的科科学学性性是是超超高高层层建建筑筑施施工工的的关关键键。。二、超超高高层层建建筑筑主主要要关关键键施施工工技技术术11、超高高层层测测量量技技术术超高高层层建建筑筑多多为为混混凝凝土土核核心心筒筒与与钢钢框框架架的的组组合合结结构构，，施施工工过过程程中中内内外外筒筒竖竖向向压压缩缩变变形形不不同同，，随随着着建建筑筑物物高高度度增增高高，，测测量量受受环环境境温温度度变变化化及及日日照照影影响响大大。。12、超高层总承包管管理超高层建建筑施工工专业多多，需多多专业交交叉阶梯梯施工，，各专业业需共用用塔吊及及施工电电梯等垂垂直运输输设备，，各专业业间的施施工布置置及协调调难度大大。第三部分分超超高层层施工技技术路线线选择一、超高层总总体施工工路线超高层施施工技术术路线的的选择与与建筑物物高度、、结构类类型直接接相关，，在相同同高度情情况下不不同的结结构类型型将会采采用不同同的技术术路线，，同样，，在结构构类型相相同情况况下建筑筑物高度度不同也也将可能能采用不不同的技技术路线线。超高层建建筑一般般采用混混凝土核核心筒+混凝土外外框架；；混凝土土核心筒筒+钢结构外外框架两两种主要要结构类类型。一、超高层总总体施工工路线混凝土核核心筒+混凝土外外框架结结构类型型施工技技术路线线：此种结构构类型外外框柱可可采用混混凝土结结构柱或或钢结构构柱，核核心筒内内外楼层层均采用用混凝土土结构。。此种结构构类型多多采用核核心筒与与外框同同层施工工技术，，即核心心筒与外外框架同同步施工工，一般般设置电电动或液液压爬升升外防护护屏。同层施工工实例同层施工工实例一、超高层总总体施工工路线混凝土核核心筒+钢结构外外框架结结构：此种结构构类型多多采用核核心筒与与外框错错层施工工技术，，即核心心筒先于于外框架架施工，，在此中中形式下下核心筒筒自身又又可分为为同层施施工及错错层施工工两种形形式，模模板体系系可分为为外爬及及内外圈圈爬两种种类型。。建筑物高高度较高高时，一一般采用用内外全全爬形式式，此时时核心筒筒仅施工工竖向墙墙体，核核心筒内内水平楼楼层延后后施工，，多采用用模架施施工技术术（爬模模、顶模模、提模模等）。。核心筒内楼楼层同步施施工示意核心筒内楼楼层错层施施工示意错层施工实实例二、塔吊的布置置及选型超高层塔吊吊的合理选择是保证施工工生产顺利利进行的重要保障之一，，需主要考虑虑结构高度度、钢结构构构件重量量、起吊点点位置、结构对机械械布置的适适宜性等因素。在我国一般般250米以下建筑筑多采用平平臂式塔吊吊（周边条条件复杂时时采用动臂臂式），塔塔吊布置于于建筑外围围，采用落落地附着工工况。塔吊落地布布置示意二、塔吊的布置置及选型250米以上建筑筑塔吊多采采用爬升工工况，可附附着于核心心筒外侧爬爬升，也可可在核心筒筒内设置托托梁爬升。。因塔吊布布置于核心心筒处，塔塔吊间距小小，需采用用动臂式塔塔吊。爬升塔吊布布置示意三、模架系统的的选型首先根据总总体技术路路线确定施施工方向，，如需采用用错层施工工，需根据据工程的具具体情况选选择模架系系统。根据工程的的高度及结结构形式选选择爬模、、顶模或提提模系统。。第四部分十十字字门塔楼主主要施工方方案一、项目概概况珠海十字门门中央商务务区会展商商务组团一一期项目与与澳门隔河河相望，南南侧与横琴琴岛毗邻，，西侧为南南湾路。一期工程主主要包括珠珠海国际会会议中心、、珠海国际际展览中心心一期、国国际标准甲甲级写字楼楼及白金五五星级酒店店（塔楼））、国际标标准五星级级酒店、公公寓式酒店店、商业写写字楼及其其他相关配配套设施，，总建筑面面积约66.1万m2，其中地下下室建筑面面积约32.4万m2。二、塔楼建建筑概况塔楼总建筑筑积146828m2，塔楼屋面面标高324.2m，外立面总总高度325.25m，屋顶机房房屋面标高高328.8米，平面尺尺寸58.4m×54.4m变化至44.5m×43.5m，单层建筑筑面积为2500m2~1500m2。塔楼地下下2层，地上65层，其中首首层至35层为甲级写写字楼，36层至顶层为为超五星级级酒店。建筑外形轮轮廓随高度度变化，楼楼层平面形形状沿竖向向从带切角角的三角形形渐变为接接近圆形，，再由圆形形渐变至与与底部方向向相反的带带切角的倒倒三角形，，中部核心心筒为切角角三角形平平面。三、塔楼结结构概况结构体系：：塔楼采用伸臂桁桁架的型钢钢砼框架+钢筋混凝土土核心筒结结构体系，核心筒内楼楼板采用现现浇混凝土土楼板，核核心筒以外外区域采用钢筋桁架式式楼承板。。外框柱：共12根沿竖向单单向（轴线线方向）微微曲率变化化的框架柱柱。在40层以下采用用D1800圆钢管混凝凝土柱，40层及以上层层采用矩形形钢管混凝土柱。钢柱与与圆钢管混混凝土柱通通过40层楼面框支支梁转换。。框架钢梁：采用“H”型钢梁，每每层平台钢钢梁约有120根。错层施工实实例三、塔楼结结构概况核心筒：核核心筒在39层以下由剪力墙分分割为6个筒体，40层结构发生生转变，核核心筒三个个边角处向向外挑出，，内框减少少部分剪力力墙，整体体由一道剪剪力墙分割割为2个筒体。核心筒42层以下混凝凝土强度等级为C60，42层以上均为C50，核心筒墙体体标高最高高至327.2米，核心筒墙墙体厚度随随高度增加加逐步由1200mm减至600mm。40层以上核心心筒40层以下核心心筒①②③⑤④⑥①②三、塔楼结结构概况核心筒由承承台面一直直伸延至顶顶层，主要要为垂直交交通及机电电设备管井井。部分核核心筒墙体体在37层~40层区域采用用斜墙向内内侧转换，在40层核心筒三三个边角处处向外挑出出，最大跳跳出3375mm，墙体通过过核心筒与与外框柱间间的转换梁梁进行转换换。核心筒斜墙墙示意图核心筒40层转换层示示意图三、塔楼结结构概况伸臂桁架：：本工程在第第35层、36层设置一道伸臂桁架层，桁架的形形式根据核核心筒与柱柱的距离大大小设置交交叉型或单单斜杆型，，并在该两两层楼层平平面沿墙体体设置水平平钢梁贯通通核心筒，，形成封闭闭传力体系系。伸臂桁架布布置示意图图四、总平面面布置在塔吊覆盖盖范围内主主要布置土土建结构、、钢结构、、幕墙及其其它需使用用塔吊吊运运的材料堆堆放场地，，在施工电电梯附近布布置砌体、、装饰、幕幕墙、及专专业安装需需使用施工工电梯运输输的材料堆堆放场地，，并根据不不同施工阶阶段对场地地进行调整整。在场地一侧侧布置混凝凝土浇筑专专用施工场场地，满足足固定泵布布置及混凝凝土罐车行行走需要。。在塔楼四周周布置3个出入口，，供人员进进出。总平面布置置示意图五、总体技技术路线塔楼采用钢钢框架+混凝土核心心筒结构体体系，高度度328.8米，经过策策划研究和和多方案对对比，确定了“分区作业业、阶梯施施工，突出出塔楼、一一泵到顶””的总体技技术路线。。采用核心筒筒与外框柱柱错层施工工；核心筒筒先施工竖竖向结构，，采用内外外全爬的模模板体系；；布置2台动臂塔吊吊，采用核核心筒内爬爬升工况。。五、总体技技术路线选用4台高速施工工电梯，并并分批投入入低、中、、高区正式式电梯，满满足物料垂垂直运输要要求。根据本工程程核心筒及及钢管柱的的浇筑特点点，采用3台布料杆进进行混凝土土浇筑，2台布料机负负责核心筒筒混凝土浇浇筑，1台布料机负负责钢管混混凝土浇筑筑，选用高性能能混凝土泵泵及超高压泵泵管实现混凝土土一泵到顶顶。塔楼混凝土土核心筒与与钢结构、、楼层板及及装饰安装装采用阶梯梯型施工，，合理搭接接实现多工工种立体交交叉作业。。工况示意图图六、基础施施工塔楼核心筒筒基础面积积约为1745m2（不含独立立承台），，基础厚度度4.0m~12.2m，基础混凝凝土采用C35P8混凝土，采采用60天后期强度度。根据核心筒筒基础厚度度厚、基坑坑支护支撑撑梁位置及及钢柱埋置置深度等特特点，核心心筒基础分分层浇筑。。七、结构施施工工况安安排主体结构施施工在竖向向共分3个流水节拍拍，首先进进行核心筒筒墙体结构构施工，其其次进行核核心筒外围围钢框架结结构施工（（含钢管混混凝土），，最后进行行楼板结构构施工。根据本工程程在40层处核心筒筒进行外扩扩转换的特特点，在竖竖向共分2个施工段，，40层以下为主主体结构第第1施工段，40层以上为主主体结构第第2施工段。七、结构施施工工况安安排第1施工段首先先采用混凝凝土核心筒筒→钢结构构外框架→→楼层阶梯梯循环施工工，核心筒筒施工至40层后停止施施工并拆除除液压爬升升系统，钢钢结构外框框架及内外外楼层逐层层施工至40层，待40层转换层施施工完成且且达到设计计强度后开开始40层以上混凝凝土核心筒筒结构，然然后逐步开开始钢结构构外框架及及楼层施工工，最后再再次形成混混凝土核心心筒→钢结结构外框架架→楼层阶阶梯循环施施工，直至至主体结构构施工至屋屋顶。D1#塔吊核心筒型钢钢柱钢管柱工况2示意图D1#塔吊地下室顶板板钢管柱工况3示意图工况4示意图工况5示意图工况6示意图工况9（标准工况况）示意图图工况13示意图工况14示意图工况15示意图工况15示意图工况16：核心筒采采用普通工工艺施工至至44层，并逐层层安装模板板爬升系统统。工况17：模板爬升升模板系统统安装完成成。工况18：40层以上核心心筒——钢结构外框框——水平楼层再再次形成阶阶梯施工。。工况19：核心筒结结构封顶，，拆除模板板及爬升系系统，逐层层完成外框框钢结构及及水平楼层层施工工况20：钢结构及及楼层施工工完成，结结构封顶，，利用D1#塔吊拆除D2#塔吊，再安安装屋面吊吊逐级拆除除。八、幕墙、、安装及装装饰工程安安排本工程在16层处设置办办公区避难难层、在40层处设置结结构转换层层、在51层设置酒店店区避难层层。根据以上特特点，在竖竖向可以分分成4个施工段，，0~16层、16层~40层、40层~51层、51层~屋顶层。在混凝土水水平楼层板板施工至16层后，开始始进行幕墙墙骨架安装装、机电管管线安装、、砌筑等工工作，最后后进行幕墙墙玻璃及内内装饰施工工，这样结结构施工与与幕墙及装装饰等工程程在竖向就就可以形成成流水施工工。九、主要大大型机械配配置1、塔吊选型型鉴于本工程程钢结构构构件单件重重量较重，，作业半径径较大，并并考虑到施施工总进度度要求及核核心筒结构构对机械布布置的适宜宜性，配备备2台STL720动臂塔吊。根据塔楼特特点及钢结结构构件重重量，动臂臂塔吊臂长为50m，塔身高度度54m，塔吊最大大起重量为为50t（4倍率）。根据本工工程的具体体特点，塔塔吊布置于于核心筒内内侧，采用用内爬升工工况，塔吊吊内爬间距距为18-24m。塔吊布置示示意图STL720型塔吊荷载载性能表选用工况根据分段后后情况，最最重的构件件为外框圆圆管柱，最最重19.5t（序号31），其安装装最大距离离约31m，卸货最大大距离约为为32m。塔吊在35m作业半径内内，可吊装装最大重量量为19.58t。由分析可可知，分段段及塔吊满满足吊装需需求。三道爬升梁梁，两道处处于工作状状态，一道道用于转换换。爬升高度18~24m。塔吊爬升示示意图塔吊阶梯爬爬升示意图图塔吊托梁布布置形式一一塔吊安全性性有限元分分析九、主要大大型机械配配置2、施工电梯梯布置施工电梯布置置：本工程在建筑筑物外侧布置置2台双笼高速直直爬施工电梯梯、在核心筒筒内侧布置布布置2台单笼高速直直爬施工电梯梯。核芯筒平面面面积小，洞口口面积比例大大，若按常规支模模方法，无法法开展正常施施工，施工周周期长，故针针对核芯筒特特点设计整体体提模板操作平台。室外双笼施工工电梯室内单笼施工工电梯室内单笼施工工电梯施工电梯示意意图电梯笼筒内单笼施工工电梯示意图图施工电梯示意意图序号电梯编号电梯运行层数机房位置计划使用时间（月）1DT1F1-F15F16202DT5F1-F15F16203DT19F15-F35F36154DT20F15-F35F36155DT32F35-F62F63106DT33F35-F62F63107DT31F1-F65屋顶机房8正式电梯使用用计划表3、混凝土浇筑筑机械每层混凝土浇浇捣方量较大大，混凝土浇浇筑采用2台固定泵，采用高压泵泵管一泵到顶顶。应用双泵技术术，在1组出现故障时时，另1组仍可继续进进行工作，避避免输送中断断造成质量事事故。部位功能分区砼量砼用量：办公区平均约1065m³/层；酒店区平均约615m³/层。塔楼核心筒办公区745m³酒店区405m³塔楼外围平台板办公区180m³酒店区140m³塔楼钢管柱办公区140m³酒店区70m³3、混凝土浇筑筑机械固定泵选择：：根据本工程程混凝土强度度等级及浇筑筑高度，选择择泵送设备，，根据泵送压压力计算，初步选择HBT110.26.390RS超高压混凝土土泵（或同类类产品）直接接将混凝土输输送到目的地地。工程部位混凝土强度等级楼层（F）最大高度（m）核心筒C60基础-四十二层207.750C50四十二层-屋顶324.20外框架柱C60基础-四十二层207.750C50四十二层-屋顶324.20楼板C30所有楼层328.803、混凝土浇筑筑机械泵管选择：考虑到本工程程施工用的大大都是C50、C60高强度混凝土土，粘性大的特点，计划采用125AG与125B（泵车用耐磨磨管）两种型型号现场布管管。从泵出料料口到高度200米楼层之间计计划采用125AG混凝土输送管管，该输送管管为臂厚为10mm的高强度耐磨磨管。高度200米以上采用125B混凝土输送管管，使用过程程中应经常检检查管道的磨磨损情况，及及时更换已经经磨损的管道道。垂直管道在130米及200米处设置S弯头，以减缓缓混凝土自重重对管道的冲冲击。3、混凝土浇筑筑机械布料机选择：：1台小型布料机布置于核心筒筒液压爬升平平台上，1台爬升式布料料机布置于电电梯井内满足足核心筒墙体体混凝土浇筑筑。因本工程核心心筒领先于钢钢结构施工，，布置于核心筒平台台上的布料机机无法浇筑到到钢管柱，在在钢结构梁上上布置1台移动式液压布料机，布料料机与钢梁采采用螺栓固定定。钢筋桁架楼层层板及核心筒筒内水平楼层层采用固定泵泵管浇筑。自爬升式布料料机移动式布料机机一移动式布料机机二平台上布料机机平台上布料机机4、液压爬升模模板及操作平平台由于本工程为为钢框架混凝凝土结构的超超高层结构体体系，核心筒筒独立施工，，相关钢结构构作业随后进进行。核心筒筒施工中采用用大模板配合合液压爬模架架施工工艺。。模板系统包括括核心筒内外外围全自动液液压爬模SKE100和SKE50系统，大面积积墙体模板TOP50系统，覆盖核核心筒墙体。。全套模板可可从塔楼第一一层开始使用用，可一次性性无间断地爬爬升。爬升模板平面面示意图九、测量方案案本工程测量包包括平面测量量和高程测量量，主楼结构构测量采用超超高层建筑施施工测量中的的垂准仪传递递成熟测量方方法，并且结结合GPS校核等新技术术，对各施工工控制环节进进行针对性的的测量控制。。本项目为混凝凝土核心筒与与钢框架的组组合结构，施施工过程中内内外筒竖向压压缩变形差、、受环境温度度变化及日照照对安装精度度的影响等因因素必须引起起足够的重视视。主要施工方案案十、核心筒施施工方案本工程为钢框框架混凝土结结构的超高层层结构体系，，核心筒独立立施工，相关关钢结构作业业随后进行。。核心筒施工工中采用大模模板配合液压压爬模架施工工工艺。自动液压爬模模系统采用液液压顶升的方方式提高了模模板系统的自自动化程度，，减轻了操作作人员的工作作强度。其封封闭的爬架系系统可以用于于放置钢筋、、电箱、电焊焊机、工具箱箱、常用材料料等。既提供了适宜宜的操作环境境，对安全也也有保障。模板系统包括括核心筒外侧侧采用全自动动液压爬模SKE50系统；核心筒筒内侧采用全全自动液压爬爬模SKE100系统，且内部部做成一整体体施工平台。。核心筒内外墙墙采用大面积积墙体模板TOP50系统，核心筒筒标准浇注高高度为：4.60米及4.00米，模板设计计高度为4.65m。墙模体系主主要组成部分分包括面板（（萨维板）、、木工字梁、背背部钢围檩三三部分。主要施工方案案主要施工方案案爬升模板剖面面示意图主要施工方案案爬升架体外围围护实例由于核心筒墙墙体先行施工工，而核心筒筒内外楼板及及楼梯均后施施工，为不影影响爬模系统统的正常爬升升，需将核心心筒墙体上楼楼板及楼梯钢钢筋头控制在在墙体以内，，可以采用以以下两种方式式来实现：浇筑核心筒墙墙体时，在楼楼板及楼梯板板和墙体的连连接处，先设设置凹槽，将将钢筋预弯如如墙凹槽内。。待核心筒墙墙体浇筑完毕毕爬模系统爬爬升以后，拆拆除凹槽并将将预留的钢筋筋弯出，与楼楼板及楼梯钢钢筋绑扎结合合并浇筑混凝凝土，此种做做法主要用于于板中较小直直径钢筋。浇筑核心筒墙墙体时，在楼楼板及楼梯板板和墙体的连连接处，先设设置凹槽，钢钢筋连接直螺螺纹套筒预先先埋入墙体。。待核心筒墙墙体浇筑完毕毕爬模系统爬爬升以后，拆拆除凹槽，将将楼板及楼梯梯钢筋与套筒筒连接并浇筑筑混凝土，此此种做法主要要用于梁钢筋筋及板中较大大直径钢筋。。钢筋水平连接接方式一钢筋水平连接接方式二在可能条件下下，核心筒内内楼板与核心心筒外楼板采采用同步施工工方法。因核核心筒内楼板板施工难度较较大，施工周周期较长，如如核心筒内楼楼板与核心筒筒外楼板不能能同步施工时时，核心筒内内楼板可采用用跳层施工，，再逐层将混混凝土内楼层层补充施工完完成。核心筒内楼板板模板计划采采用定型模板板及快拆模系系统，以加快快核心筒内水水平楼层施工工速度。水平楼层跳层层施工示意图图定型模板示意意图快拆模系统示示意图十一、钢结构构施工方案结构高度高，，安装工作量量大：塔楼地地上高度328m，地下11.5m，用钢量18000吨，构件总数数量约20000件，高强螺栓栓约8万套，安装任任务大。构件截面大、、重量重，安安装技术难度度大：钢管柱柱最大截面D1800××50mm，钢柱最大重重量达33.4t。厚板焊接较多多，焊接难度度大：钢柱普普遍采用中厚厚板，最大厚厚度达50mm，增加了焊接接收缩变形、、焊接应力控控制的难度。。结构平面复杂杂，给安装、、制作带来较较大困难：塔塔楼轮廓形状状复杂，测量量控制角度多多，钢柱方向向精度要求高高，牛腿方向向变化多，且且随着高度的的升高，外框框钢柱向内倾倾斜收缩，给给制作、安装装、测量都带带来很大困难难。安装精度高、、影响因素多多：超高层结结构安装精度度要求高，在在施工过程中中，随着高度度的升高，受受温差、焊接接的因素影响响将增大；外外围钢框架与与混凝土核心心筒之间的竖竖向变形差异异的协调在施施工中不可忽忽视。钢柱的分段：：钢柱分段位置置在建筑层面面标高1.0m的位置，分段段长度不宜大大于15m，分段重量不不宜大于20t根据该分段原原则，核心筒筒内构件可按按3层一节分段，，外框圆管柱柱由于截面重重量较大，可可按2层分为一节，，上部矩形柱柱可按3层分为一节（（标准层高为为4.6m）。主要施工方案案吊装顺序：钢柱的吊装遵遵循先核心筒筒后外框，先先下后上的顺顺序安装。钢梁吊装总体体随钢柱的吊吊装顺序进行行，相邻钢柱柱安装完毕后后，先安装相相邻柱间外框框梁，再安装装与核心筒的的连梁，再安安装次梁。桁架支撑即可可随外框主楼楼层同步施工工，即将柱安安装完后，安安装桁架斜撑撑，再安钢梁梁。倾斜钢柱垂直直度校正倾斜钢柱的校校正利用临时支撑撑稳固及校正正。焊接顺序钢柱竖向焊接接顺序两名焊工对称称施焊。十二、钢管混混凝土柱施工工方案工程塔楼采用用钢框架+混凝土核心筒筒结构体系，，塔楼共12根钢管混凝土土外框柱。塔塔楼钢管柱柱41层（含41层）标高以下下采用C60混凝土，41层以上采用C50混凝土。塔楼负二层至至39层（+179.6m）钢管混凝土土外框柱采用用直径1800mm圆管柱；40层至60层（+280.75m）采用600*2400方管柱；60层至屋面（+324.2m）采用600*1200方管柱。钢管混凝土一一般采用顶升升无振捣、高高抛自密实无无振捣、高抛抛自密实+辅助振捣几种种施工工艺。。根据本工程程的实际特点