上海超高层建筑施工技术与特点（共242）

超高层建建筑施工工技术与与特点庞洪海第一部分分超超高层层建筑概概述一、超高高层建筑筑定义《高层建筑筑混凝土土结构技技术规程程》规定10层及10层以上的的居住建建筑及高高度超过过24m的公共建建筑为高高层建筑筑。国际上把把高度超超过30层或100m以上的高高楼称为为超高层层建筑。。1972年在国际际高层建建筑会议议上，提提出高层层建筑的的分类和和定义，，其中超超高层建建筑定义义为40层以上（（高度100m以上）。。我国《民民用建筑筑设计通通则》规规定，建建筑高度度超过100m时，不论论住宅及及公共建建筑均为为超高层层建筑。。二、中国超超高层建建筑发展展现状我国超高高层建筑筑虽起步步较晚，，但自从从20世纪90年代初开开始，我我国已成成为世界界上超高高层建筑筑最活跃跃与最繁繁荣的地地区。据资料料统计，，全球在建建的摩天天大楼中中，87%在中国，，中国在在建的摩摩天大楼楼已超过过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米国内已建建成330米以上的的超高层层建筑一一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米以上的的超高层层建筑一一览表三、我国在世世界高层层建筑中中的地位位2012年世界最最高建筑筑20栋,建筑高度度从381米至828米，平均均高度461米。中国国有10栋，占50%，平均高高度442米，低于于全球平平均高度度。但到2020年世界最最高建筑筑20栋,建筑高度度从492米至1000米，平均均高度600米。中国国有10栋，占50%，平均高高度563米。但若若中国尚尚有三栋栋巨高层层列入：：一栋1000米，一栋栋838米，一栋栋729米。中国国巨高层层建筑的的平均高高度将达达到640米，超过过世界平平均建筑筑高度。。世界前20名超高层层建筑排排名示意意图世界超高高层建筑筑地域分分布图世界超高高层建筑筑用途分分布图四、超高层建建筑的未未来发展展在21世纪的第第二个十十年中，，我们不不仅仅会会目睹世世界上第第一个千千米高层层建筑的的诞生，，我们也也会看到到很多超超过600米高，的的高楼拔拔地而起起。两年年前，在在哈利法法塔竣工工前，这这种建筑筑类型并并未存在在。但是是到2020年时，我我们却有有望看到到世界上上有八座座这类的的建筑耸耸立起来来。我们们正在步步入“巨巨高层””建筑的的时代，，“巨高高层”一一词已被被学会作作为描述述高度超超过600米的建筑筑时的专专业用语语。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。哈利法塔塔与湖南南未来天天空城市市对比五、超高层层建筑面临的问问题及挑挑战这对于超超过13亿人口的的中国和和急速增增长的城城市化人人口，中中国也许许是最具具有建设设高层建建筑理由由的国家家。中国国所拥有有的10个500米高度以以上的超超高层工工程广泛泛分布于于7个城市：：深圳、、上海和和天津各各有2栋、武汉汉、广州州、大连连和台北北各有1栋。五、超高层层建筑面临的问问题及挑挑战但是，人人类面临临的问题题不再是是“我们们能建多多高和多多少高层层”而是是“我们们应建多多高和应应建多少少”。随随着高度度的增加加，在建建造、使使用和维维护中能能源消耗耗的增加加是不可可避免。。此外，，随着高高度的增增加，结结构和核核心筒随随之增加加而使用用效率降降低。高高到何时时，由高高度增加加带来的的益处会会被高度度增加带带来的能能耗所超超过。第二部分分超超高层层建筑关关键施工工技术一、中国国超高层层建筑技术发展现状状我国的超超高层建建筑若干干施工技技术已处处于国际际先进水水平，超超高层建建筑领域域设备已已实现国国产化：：我国塔塔吊生产产技术发发展迅速速，已能能生产各各种可适适应超高高层建筑筑施工需需要的自自升式塔塔吊；在在混凝土土超高设设备泵送送领域，，我国已已达到世世界领先先水平；；国产大大空间、、大吨位位、高速速施工电电梯也已已已经实实现了500米级超高高层建筑筑的成功功应用。。一、中国国超高层层建筑技术发展现状状随着超高高层建筑筑向高度度更高、、结构形形式更复复杂、施施工进度度要求更更快的方方向发展展，超高高层建筑筑施工技技术逐步步发展为为以超高高层钢结结构制作作安装、、高强混混凝土超超高泵送送、模架架施工技技术为主主的现代代施工技技术。超高层塔吊布布置超高层模架布布置超高层模架布布置超高层超高压压泵二、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建筑埋埋置深度深，，部分超高层层建筑埋深已已超过30米（十字门塔塔楼基坑深度度为24米，珠海横琴IFC大厦基坑深度度达到28米），超深基坑坑支护结构施施工技术、地地下水位控制制技术、土方方开挖及运输输技术、信息息化施工及变变形控制技术术难度越来越越大。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建筑地地下室一般采采用顺做法、、半逆作法、、全逆作法三三种施工方法法，其中半逆逆作法最为常常见。顺做法施工：：顺做法是遵循循先深后浅的的原则，地下下室全部采用用从下至上的的施工步骤，，地下室结构构完成后再开开始上部结构构施工。顺做法优点是是施工工艺成成熟简单，缺缺点是施工周周期长。1、基坑结构支支护施工2、地下室结构构施工3、主体结构施施工二、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半逆作法施工工：半逆作法是主主体塔楼区域域采用顺做法法，周边裙房房采用逆作法法，先期完成成塔楼区域地地下室施工，，在主体塔楼楼施工时再采采用逆作法施施工周边地下下室。半逆作法优点点是建筑物上上部结构的施施工和地下基基础结构施工工平行立体作作业可有效缩缩短工期，缺缺点是需采用用双层围护结结构，施工成成本高。1、主楼基坑结结构支护施工工2、主楼地下室室结构施工3、主楼结构施施工4、裙楼支护结结构施工6、主楼结构施施工5、裙楼结构施施工7、主楼结构施施工8、主楼结构施施工二、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全逆作法施工工：全逆作法是主主体塔楼区域域及裙房区域域全部采用逆逆做法，基坑坑支护及桩基基完成后首先先开始首层施施工，首层施施工完成后同同时向上施工工主楼，向下下施工地下结结构。半逆作法优点点是施工周期期大大缩短，，缺点是前期期建筑物荷载载需通过钢结结构立柱传力力，且地下室室梁柱等节点点混凝土浇筑筑困难。1、支护结构施施工2、首层结构施施工3、上部结构施施工4、地下室结构构施工5、上部结构施施工6、地下室结构构施工7、上部结构施施工8、地下室结构构施工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。超高层砼泵泵管水洗示示意图高抛自密实实混凝土配配比试验高抛自密实实混凝土配配比试验试验柱安装装试验柱自密密实混凝土土扩展度检检测试验柱混凝凝土浇筑钢管柱高抛抛自密实混混凝土试验验试验柱剖口口及横向抽抽芯检测钢管柱高抛抛自密实混混凝土试验验试验柱剖口口及横向抽抽芯检测钢管柱高抛抛自密实混混凝土试验验试验柱竖向向抽芯检测测钢管柱高抛抛自密实混混凝土试验验自密实混凝凝土超声波波检测曲线线钢管柱高抛抛自密实混混凝土试验验施工工法钢管柱高抛抛自密实混混凝土试验验二、超高层建建筑主要关关键施工技技术5、模架施工技技术在超高层建建筑领域，，大型塔吊吊、钢结构构安装技术术日益成熟熟，混凝土土核心筒结结构施工是是影响整体体施工的关关键环节，，模架体系系的先进性性、科学性性成了制约约整个混凝凝土结构施施工的关键键因素。模模架体系一一般可采用用滑模体系系、液压单单片爬升体体系、液压压整体爬升升体系、液液压整体提提升体系、、智能化整整体顶升体体系等多种种形式，经经过多年的的发展，现现常用液压压整体爬升升体系及智智能化整体体顶升体系系两种模式式。5.1、液压爬升升模板及平平台施工技术液压爬升模模板及平台台是通过附附着于已浇浇筑混凝土土上的轨道道作为受力力构件，进进行逐层爬爬升。全自动液压压爬升系统统提高了模模板系统的的自动化程程度，减轻轻了操作人人员的工作作强度。其其封闭的爬爬架系统可可以用于放放置钢筋、、电箱、电电焊机、工工具箱、常常用材料等等，并且底底部设置悬悬挂安全平平台以防止止高空坠物物，提供了了适宜的操操作环境及及安全保障障。5.1、液压爬升升模板及平平台施工技术自动液压爬爬模脚手模模板体系由由内外构架架支撑系统统、动力系系统、钢平平台系统、、脚手架系系统和模板板系统组成成。其中钢钢平台系统统处于整个个体系的顶顶部，是施施工人员的的操作平台台和液压布布料机的放放置场地；；脚手系统统作为施工工人员的上上下通道和和钢筋绑扎扎、模板安安装的操作作空间；悬悬挂脚手架架采用滑移移式设计方方法，满足足核心筒墙墙体收分施施工需要；；模板系统统采用定型型轻型大模模板，施工工时跟随构构架平台体体系一起进进行爬升；；支撑系统统搁置在墙墙体上，承承受构架平平台施工时时的荷载；；整个体系系利用油缸缸的顶升和和回提跟随随核心筒墙墙体的施工工完成每一一层的爬升升。5.2、液压顶升升模板及平平台施工技术液压顶升模模板及平台台是通过低低于已浇筑筑混凝土上上的钢梁作作为受力构构件，进行行逐层顶升升。顶模是通过过长行程、、大吨位液液压双作用用油缸顶升升体系，一一个行程即即可顶升一一个结构层层，在很短短时间内即即可完成全全部顶升工工序，加快快施工速度度。顶模布置示示意图顶模布置示示意图顶模布置示示意图顶模布置示示意图二、超高层建建筑主要关关键施工技技术5.3、液压提模模板及平台台台技术整体提升模模板及平台台系统是通通过高于已已浇筑混凝凝土内的格格构柱作为为受力构件件，进行逐逐层提升。。整体提升操操作平台系系统由结构构平台、支支承格构立立柱、和提提升动力系系统三大部部分组成。。提模布置示示意图提模布置示示意图二、超高层建建筑主要关关键施工技技术6、超高层钢结结构施工技技术超高层钢结结构具有安安装高度高高、构件重重量大、操操作面狭小小、倾斜及及悬臂构件件多、安装装顺序复杂杂等诸多难难度。超高高层钢结构构均采用塔塔吊吊装方方式，塔吊吊的布置及及选型完全全取决于钢钢结构安装装方案。超超高层钢结结构安装技技术、空间间结构施工工技术、大大悬臂安装装技术、多多角度全位位置异性钢钢结构焊接接技术是其其关键技术术。二、超高层建建筑主要关关键施工技技术6、超高层钢结结构施工技技术因超高层混混凝土核心心筒与外框框钢结构采采用错层施施工，且混混凝土与钢钢结构的收收缩量并不不相同，因因此在每个施工工阶段以及及施工结束束后，结构构外框巨型型柱与核心心筒之间存在竖向差差值，且该该差值会导致的水平平构件（内内外筒刚性性连接梁与与楼板、伸伸臂桁架等）产生的附加应力，需根据仿仿真计算结结果进行修修正并采取取相应施工工措施予以以解决。高度补偿示示意图伸臂桁架变变形示意图图伸臂桁架施施工措施二、超高层建建筑主要关关键施工技技术7、钢—混凝土土组合施工工技术钢—混凝土土组合结构构充分利用用了钢与混混凝土的各各自优势，，是常用的的超高层结结构形式，，主要有钢钢管混凝土土及型钢混混凝土两种种形式。大大直径多隔隔板钢管混混凝土施工工密实性是是钢管混凝凝土的最主主要难点，，密集钢筋筋与钢骨柱柱的连接及及狭小空间间混凝土浇浇筑是型钢钢混凝土的的最主要难难点。钢板剪力墙墙二、超高层建建筑主要关关键施工技技术8、超高层幕墙墙施工技术术超高层结构构幕墙单元元面积大、、安装高度度高、与结结构错层施施工，幕墙墙安装需充充分利用塔塔吊、施工工电梯、悬悬臂吊及卸卸料平台等等设备，施施工组织难难度大。9、超高层设备备安装施工工技术超高层结构构设备安装装高度高，，设备重量量重，需采采用塔吊安安装，塔吊吊选型及施施工电梯选选型需考虑虑设备重量量及外形尺尺寸，设备备安装需在在结构施工工阶段完成成。二、超高层建建筑主要关关键施工技技术10、超高层施工工设备选择择超高层施工工主要施工工设备主要要包含大吨吨位自升式式塔吊、大大尺寸高速速施工电梯梯、液压模模架系统、、超高泵送送设备系统统，设备的的布置与选选型的科学学性是超高高层建筑施施工的关键键。二、超高层建建筑主要关关键施工技技术11、超高层测量量技术超高层建筑筑多为混凝凝土核心筒筒与钢框架架的组合结结构，施工工过程中内内外筒竖向向压缩变形形不同，随随着建筑物物高度增高高，测量受受环境温度度变化及日日照影响大大。12、超高层总承包管理理超高层建筑筑施工专业业多，需多多专业交叉叉阶梯施工工，各专业业需共用塔塔吊及施工工电梯等垂垂直运输设设备，各专专业间的施施工布置及及协调难度度大。第三部分超超高高层施工技技术路线选选择一、超高层总体体施工路线线超高层施工工技术路线线的选择与与建筑物高高度、结构构类型直接接相关，在在相同高度度情况下不不同的结构构类型将会会采用不同同的技术路路线，同样样，在结构构类型相同同情况下建建筑物高度度不同也将将可能采用用不同的技技术路线。。超高层建筑筑一般采用用混凝土核核心筒+混凝土外框框架；混凝凝土核心筒筒+钢结构外框框架两种主主要结构类类型。一、超高层总体体施工路线线混凝土核心心筒+混凝土外框框架结构类类型施工技技术路线：：此种结构类类型外框柱柱可采用混混凝土结构构柱或钢结结构柱，核核心筒内外外楼层均采采用混凝土土结构。此种结构类类型多采用用核心筒与与外框同层层施工技术术，即核心心筒与外框框架同步施施工，一般般设置电动动或液压爬爬升外防护护屏。同层施工实实例同层施工实实例一、超高层总体体施工路线线混凝土核心心筒+钢结构外框框架结构：：此种结构类类型多采用用核心筒与与外框错层层施工技术术，即核心心筒先于外外框架施工工，在此中中形式下核核心筒自身身又可分为为同层施工工及错层施施工两种形形式，模板板体系可分分为外爬及及内外圈爬爬两种类型型。建筑物高度度较高时，，一般采用用内外全爬爬形式，此此时核心筒筒仅施工竖竖向墙体，，核心筒内内水平楼层层延后施工工，多采用用模架施工工技术（爬爬模、顶模模、提模等等）。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楼总总建建筑筑积积146828m2，塔塔楼楼屋屋面面标标高高324.2m，外外立立面面总总高高度度325.25m，屋屋顶顶机机房房屋屋面面标标高高328.8米，，平平面面尺尺寸寸58.4m×54.4m变化化至至44.5m×43.5m，单单层层建建筑筑面面积积为为2500m2~1500m2。塔塔楼楼地地下下2层，，地地上上65层，，其其中中首首层层至至35层为为甲甲级级写写字字楼楼，，36层至至顶顶层层为为超超五五星星级级酒酒店店。。建筑筑外外形形轮轮廓廓随随高高度度变变化化，，楼楼层层平平面面形形状状沿沿竖竖向向从从带带切切角角的的三三角角形形渐渐变变为为接接近近圆圆形形，，再再由由圆圆形形渐渐变变至至与与底底部部方方向向相相反反的的带带切切角角的的倒倒三三角角形形，，中中部部核核心心筒筒为为切切角角三三角角形形平平面面。。三、、塔塔楼楼结结构构概概况况结构构体体系系：：塔塔楼楼采用用伸伸臂臂桁桁架架的的型型钢钢砼砼框框架架+钢筋筋混混凝凝土土核核心心筒筒结结构构体体系系，核心心筒筒内内楼楼板板采采用用现现浇浇混混凝凝土土楼楼板板，，核核心心筒筒以以外外区区域域采用用钢筋筋桁桁架架式式楼楼承承板板。。外框框柱柱：：共12根沿沿竖竖向向单单向向（（轴轴线线方方向向））微微曲曲率率变变化化的的框框架架柱柱。。在在40层以以下下采采用用D1800圆钢钢管管混混凝凝土土柱柱，，40层及及以以上上层层采采用用矩矩形形钢钢管混混凝凝土土柱。。钢钢柱柱与与圆圆钢钢管管混混凝凝土土柱柱通通过过40层楼楼面面框框支支梁梁转转换换。。框架架钢钢梁梁：采用用“H””型钢钢梁梁，，每每层层平平台台钢钢梁梁约约有有120根。。错层层施施工工实实例例三、、塔塔楼楼结结构构概概况况核心心筒筒：：核核心心筒筒在39层以下下由剪剪力力墙墙分分割割为为6个筒筒体体，，40层结结构构发发生生转转变变，，核核心心筒筒三三个个边边角角处处向向外外挑挑出出，，内内框框减减少少部部分分剪剪力力墙墙，，整整体体由由一一道道剪剪力力墙墙分分割割为为2个筒筒体。。核心心筒筒42层以以下下混混凝凝土土强强度度等级级为C60，42层以上上均均为为C50，核心心筒筒墙墙体体标标高高最最高高至至327.2米，核核心心筒筒墙墙体体厚厚度度随随高高度度增增加加逐逐步步由由1200mm减至至600mm。40层以以上上核核心心筒筒40层以以下下核核心心筒筒①②③⑤④⑥①②三、、塔塔楼楼结结构构概概况况核心心筒筒由由承承台台面面一一直直伸伸延延至至顶顶层层，，主主要要为为垂垂直直交交通通及及机机电电设设备备管管井井。。部部分分核核心心筒筒墙墙体体在在37层~40层区域采采用斜墙墙向内侧侧转换，在40层核心筒筒三个边边角处向向外挑出出，最大大跳出3375mm，墙体通通过核心心筒与外外框柱间间的转换换梁进行行转换。核心筒斜斜墙示意意图核心筒40层转换层层示意图图三、塔楼楼结构概概况伸臂桁架架：本工程在在第35层、36层设置一道伸臂桁架架层，桁架的的形式根根据核心心筒与柱柱的距离离大小设设置交叉叉型或单单斜杆型型，并在在该两层层楼层平平面沿墙墙体设置置水平钢钢梁贯通通核心筒筒，形成成封闭传传力体系系。伸臂桁架架布置示示意图四、总平平面布置置在塔吊覆覆盖范围围内主要要布置土土建结构构、钢结结构、幕幕墙及其其它需使使用塔吊吊吊运的的材料堆堆放场地地，在施施工电梯梯附近布布置砌体体、装饰饰、幕墙墙、及专专业安装装需使用用施工电电梯运输输的材料料堆放场场地，并并根据不不同施工工阶段对对场地进进行调整整。在场地一一侧布置置混凝土土浇筑专专用施工工场地，，满足固固定泵布布置及混混凝土罐罐车行走走需要。。在塔楼四四周布置置3个出入口口，供人人员进出出。总平面布布置示意意图五、总体体技术路路线塔楼采用用钢框架架+混凝土核核心筒结结构体系系，高度度328.8米，经过过策划研研究和多多方案对对比，确定了“分区作作业、阶阶梯施工工，突出出塔楼、、一泵到到顶”的的总体技技术路线线。采用核心心筒与外外框柱错错层施工工；核心心筒先施施工竖向向结构，，采用内内外全爬爬的模板板体系；；布置2台动臂塔塔吊，采采用核心心筒内爬爬升工况况。五、总体体技术路路线选用4台高速施施工电梯梯，并分分批投入入低、中中、高区区正式电电梯，满满足物料料垂直运运输要求求。根据本工工程核心心筒及钢钢管柱的的浇筑特特点，采采用3台布料杆杆进行混混凝土浇浇筑，2台布料机机负责核核心筒混混凝土浇浇筑，1台布料机机负责钢钢管混凝凝土浇筑筑，选用高性性能混凝凝土泵及超高压压泵管实现混凝凝土一泵泵到顶。。塔楼混凝凝土核心心筒与钢钢结构、、楼层板板及装饰饰安装采采用阶梯梯型施工工，合理理搭接实实现多工工种立体体交叉作作业。工况示意意图六、基础础施工塔楼核心心筒基础础面积约约为1745m2（不含独独立承台台），基基础厚度度4.0m~12.2m，基础混混凝土采采用C35P8混凝土，，采用60天后期强强度。根据核心心筒基础础厚度厚厚、基坑坑支护支支撑梁位位置及钢钢柱埋置置深度等等特点，，核心筒筒基础分分层浇筑筑。七、结构构施工工工况安排排主体结构构施工在在竖向共共分3个流水节节拍，首首先进行行核心筒筒墙体结结构施工工，其次次进行核核心筒外外围钢框框架结构构施工（（含钢管管混凝土土），最最后进行行楼板结结构施工工。根据本工工程在40层处核心心筒进行行外扩转转换的特特点，在在竖向共共分2个施工段段，40层以下为为主体结结构第1施工段，，40层以上为为主体结结构第2施工段。。七、结构构施工工工况安排排第1施工段首首先采用用混凝土土核心筒筒→钢结结构外框框架→楼楼层阶梯梯循环施施工，核核心筒施施工至40层后停止止施工并并拆除液液压爬升升系统，，钢结构构外框架架及内外外楼层逐逐层施工工至40层，待40层转换层层施工完完成且达达到设计计强度后后开始40层以上混混凝土核核心筒结结构，然然后逐步步开始钢钢结构外外框架及及楼层施施工，最最后再次次形成混混凝土核核心筒→→钢结构构外框架架→楼层层阶梯循循环施工工，直至至主体结结构施工工至屋顶顶。D1#塔吊核心筒型型钢柱钢管柱工况2示意图D1#塔吊地下室顶顶板钢管柱工况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（标准工工况）示示意图工况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：核心筒筒采用普普通工艺艺施工至至44层，并逐逐层安装装模板爬爬升系统统。工况17：模板爬爬升模板板系统安安装完成成。工况18：40层以上核核心筒——钢结构外外框——水平楼层层再次形形成阶梯梯施工。。工况19：核心筒筒结构封封顶，拆拆除模板板及爬升升系统，，逐层完完成外框框钢结构构及水平平楼层施施工工况20：钢结构构及楼层层施工完完成，结结构封顶顶，利用用D1#塔吊拆除除D2#塔吊，再再安装屋屋面吊逐逐级拆除除。八、幕墙墙、安装装及装饰饰工程安安排本工程在在16层处设置置办公区区避难层层、在40层处设置置结构转转换层、、在51层设置酒酒店区避避难层。。根据以上上特点，，在竖向向可以分分成4个施工段段，0~16层、16层~40层、40层~51层、51层~屋顶层。。在混凝土土水平楼楼层板施施工至16层后，开开始进行行幕墙骨骨架安装装、机电电管线安安装、砌砌筑等工工作，最最后进行行幕墙玻玻璃及内内装饰施施工，这这样结构构施工与与幕墙及及装饰等等工程在在竖向就就可以形形成流水水施工。。九、主要要大型机机械配置置1、塔吊选选型鉴于本工工程钢结结构构件件单件重重量较重重，作业业半径较较大，并并考虑到到施工总总进度要要求及核核心筒结结构对机机械布置置的适宜宜性，配配备2台STL720动臂塔吊吊。根据塔楼楼特点及及钢结构构构件重重量，动动臂塔吊吊臂长为50m，塔身高高度54m，塔吊最最大起重重量为50t（4倍率）。根据本本工程的的具体特特点，塔塔吊布置置于核心心筒内侧侧，采用用内爬升升工况，，塔吊内内爬间距距为18-24m。塔吊布置置示意图图STL720型塔吊荷荷载性能能表选用工况况根据分段段后情况况，最重重的构件件为外框框圆管柱柱，最重重19.5t（序号31），其安安装最大大距离约约31m，卸货最最大距离离约为32m。塔吊吊在35m作业半半径内内，可可吊装装最大大重量量为19.58t。由分分析可可知，，分段段及塔塔吊满满足吊吊装需需求。。三道爬爬升梁梁，两两道处处于工工作状状态，，一道道用于于转换换。爬升高高度18~24m。塔吊爬爬升示示意图图塔吊阶阶梯爬爬升示示意图图塔吊托托梁布布置形形式一一塔吊安安全性性有限限元分分析九、主主要大大型机机械配配置2、施工工电梯梯布置置施工电电梯布布置：：本工程程在建建筑物物外侧侧布置置2台双笼笼高速速直爬爬施工工电梯梯、在在核心心筒内内侧布布置布布置2台单笼笼高速速直爬爬施工工电梯梯。核芯筒筒平面面面积积小，，洞口口面积积比例例大，若按常常规支支模方方法，，无法法开展展正常常施工工，施施工周周期长长，故故针对对核芯芯筒特特点设设计整整体提提模板操作平平台。。室外双双笼施施工电电梯室内单单笼施施工电电梯室内单单笼施施工电电梯施工电电梯示示意图图电梯笼笼筒内单单笼施施工电电梯示示意图图施工电电梯示示意图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正式电电梯使使用计计划表表3、混凝凝土浇浇筑机机械每层混混凝土土浇捣捣方量量较大大，混混凝土土浇筑筑采用用2台固定定泵，采用用高压压泵管管一泵泵到顶顶。应用双双泵技技术，，在1组出现现故障障时，，另1组仍可可继续续进行行工作作，避避免输输送中中断造造成质质量事事故。。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、混凝凝土浇浇筑机机械固定泵泵选择择：根根据本本工程程混凝凝土强强度等等级及及浇筑筑高度度，选选择泵泵送设设备，，根据据泵送送压力力计算算，初步步选择择HBT110.26.390RS超高压压混凝凝土泵泵（或或同类类产品品）直直接将将混凝凝土输输送到到目的的地。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、混凝凝土浇浇筑机机械泵管选选择：：考虑到到本工工程施施工用用的大大都是是C50、C60高强度度混凝凝土，，粘性性大的特点点，计划划采用用125AG与125B（泵车车用耐耐磨管管）两两种型型号现现场布布管。。从泵泵出料料口到到高度度200米楼层层之间间计划划采用用125AG混凝土土输送送管，，该输输送管管为臂臂厚为10mm的高强强度耐耐磨管管。高高度200米以上上采用用125B混凝土土输送送管，，使用用过程程中应应经常常检查查管道道的磨磨损情情况，，及时时更换换已经经磨损损的管管道。。垂直管管道在在130米及200米处设设置S弯头，，以减减缓混混凝土土自重重对管管道的的冲击击。3、混凝凝土浇浇筑机机械布料机机选择择：1台小型型布料机机布置于于核心心筒液液压爬爬升平平台上上，1台爬升升式布布料机机布置置于电电梯井井内满满足核核心筒筒墙体体混凝凝土浇浇筑。。因本工工程核核心筒筒领先先于钢钢结构构施工工，布置于核心心筒平平台上上的布布料机机无法法浇筑筑到钢钢管柱柱，在在钢结结构梁梁上布布置1台移动式式液压布料机机，布布料机机与钢钢梁采采用螺螺栓固固定。。钢筋桁桁架楼楼层板板及核核心筒筒内水水平楼楼层采采用固固定泵泵管浇浇筑。。自爬升升式布布料机机移动式式布料料机一一移动式式布料料机二二平台上上布料料机平台上上布料料机4、液压压爬升升模板板及操操作平平台由于本本工程程为钢钢框架架混凝凝土结结构的的超高高层结结构体体系，，核心心筒独独立施施工，，相关关钢结结构作作业随随后进进行。。核心心筒施施工中中采用用大模模板配配合液液压爬爬模架架施工工工艺艺。模板系系统包包括核核心筒筒内外外围全全自动动液压压爬模模SKE100和SKE50系统，，大面面积墙墙体模模板TOP50系统，，覆盖盖核心心筒墙墙体。。全套套模板板可从从塔楼楼第一一层开开始使使用，，可一一次性性无间间断地地爬升升。爬升模模板平平面示示意图图九、测测量方方案本工程程测量量包括括平面面测量量和高高程测测量，，主楼楼结构构测量量采用用超高高层建建筑施施工测测量中中的垂垂准仪仪传递递成熟熟测量量方法法，并并且结结合GPS校核等等新技技术，，对各各施工工控制制环节节进行行针对对性的的测量量控制制。本项目目为混混凝土土核心心筒与与钢框框架的的组合合结构构，施施工过过程中中内外外筒竖竖向压压缩变变形差差、受受环境境温度度变化化及日日照对对安装装精度度的影影响等等因素素必须须引起起足够够的重重视。。主要施施工方方案十、核核心筒筒施工工方案案本工程程为钢钢框架架混凝凝土结结构的的超高高层结结构体体系，，核心心筒独独立施施工，，相关关钢结结构作作业随随后进进行。。核心心筒施施工中中采用用大模模板配配合液液压爬爬模架架施工工工艺艺。自动液液压爬爬模系系统采采用液液压顶顶升的的方式式提高高了模模板系系统的的自动动化程程度，，减轻轻了操操作人人员的的工作作强度度。其其封闭闭的爬爬架系系统可可以用用于放放置钢钢筋、、电箱箱、电电焊机机、工工具箱箱、常常用材材料等等。既提供供了适适宜的的操作作环境境，对对安全全也有有保障障。模板系系统包包括核核心筒筒外侧侧采用用全自自动液液压爬爬模SKE50系统；；核心心筒内内侧采采用全全自动动液压压爬模模SKE100系统，，且内内部做做成一一整体体施工工平台台。核心筒筒内外外墙采采用大大面积积墙体体模板板TOP50系统，，核心心筒标标准浇浇注高高度为为：4.60米及4.00米，模模板设设计高高度为为4.65m。墙模体体系主要要组成部部分包括括面板（（萨维板板）、木工字梁梁、背部部钢围檩檩三部分分。主要施工工方案主要施工工方案爬升模板板剖面示示意图主要施工工方案爬升架体体外围护护实例由于核心心筒墙体体先行施施工，而而核心筒筒内外楼楼板及楼楼梯均后后施工，，为不影影响爬模模系统的的正常爬爬升，需需将核心心筒墙体体上楼板板及楼梯梯钢筋头头控制在在墙体以以内，可可以采用用以下两两种方式式来实现现：浇筑核心心筒墙体体时，在在楼板及及楼梯板板和墙体体的连接接处，先先设置凹凹槽，将将钢筋预预弯如墙墙凹槽内内。待核核心筒墙墙体浇筑筑完毕爬爬模系统统爬升以以后，拆拆除凹槽槽并将预预留的钢钢筋弯出出，与楼楼板及楼楼梯钢筋筋绑扎结结合并浇浇筑混凝凝土，此此种做法法主要用用于板中中较小直直径钢筋筋。浇筑核心心筒墙体体时，在在楼板及及楼梯板板和墙体体的连接接处，先先设置凹凹槽，钢钢筋连接接直螺纹纹套筒预预先埋入入墙体。。待核心心筒墙体体浇筑完完毕爬模模系统爬爬升以后后，拆除除凹槽，，将楼板板及楼梯梯钢筋与与套筒连连接并浇浇筑混凝凝土，此此种做法法主要用用于梁钢钢筋及板板中较大大直径钢钢筋。钢筋水平平连接方方式一钢筋水平平连接方方式二在可能条条件下，，核心筒筒内楼板板与核心心筒外楼楼板采用用同步施施工方法法。因核核心筒内内楼板施施工难度度较大，，施工周周期较长长，如核核心筒内内楼板与与核心筒筒外楼板板不能同同步施工工时，核核心筒内内楼板可可采用跳跳层施工工，再逐逐层将混混凝土内内楼层补补充施工工完成。。核心筒内内楼板模模板计划划采用定定型模板板及快拆拆模系统统，以加加快核心心筒内水水平楼层层施工速速度。水平楼层层跳层施施工示意意图定型模板板示意图图快拆模系系统示意意图十一、钢钢结构施施工方案案结构高度度高，安安装工作作量大：：塔楼地地上高度度328m，地下11.5m，用钢量量18000吨，构件件总数量量约20000件，高强强螺栓约约8万套，安安装任务务大。构件截面面大、重重量重，，安装技技术难度度大：钢钢管柱最最大截面面D1800×50mm，钢柱最最大重量量达33.4t。厚板焊接接较多，，焊接难难度大：：钢柱普普遍采用用中厚板板，最大大厚度达达50mm，增加了了焊接收收缩变形形、焊接接应力控控制的难难度。结构平面面复杂，，给安装装、制作作带来较较大困难难：塔楼楼轮廓形形状复杂杂，测量量控制角角度多，，钢柱方方向精度度要求高高，牛腿腿方向变变化多，，且随着着高度的的升高，，外框钢钢柱向内内倾斜收收缩，给给制作、、安装、、测量都都带来很很大困难难。安装精度度高、影影响因素素多：超超高层结结构安装装精度要要求高，，在施工工过程中中，随着着高度的的升高，，受温差差、焊接接的因素素影响将将增大；；外围钢钢框架与与混凝土土核心筒筒之间的的竖向变变形差异异的协调调在施工工中不可可忽视。。钢柱的分分段：钢柱分段段位置在在建筑层层面标高高1.0m的位置，，分段长长度不宜宜大于15m，分段重重量不宜宜大于20t根据该分分段原则则，核心心筒内构构件可按按3层一节分分段，外外框圆管管柱由于于截面重重量较大大，可按按2层分为一一节，上上部矩形形柱可按按3层分为一一节（标标准层高高为4.6m）。主要施工工方案吊装顺序序：钢柱的吊吊装遵循循先核心心筒后外外框，先先下后上上的顺序序安装。。钢梁吊装装总体随随钢柱的的吊装顺顺序进行行，相邻邻钢柱安安装完毕毕后，先先安装相相邻柱间间外框梁梁，再安安装与核核心筒的的连梁，，再安装装次梁。。桁架支撑撑即可随随外框主主楼层同同步施工工，即将将柱安装装完后，，安装桁桁架斜撑撑，再安安钢梁。。倾斜钢柱柱垂直度度校正倾斜钢柱柱的校正正利用临时时支撑稳稳固及校校正。焊接顺序序钢柱竖向向焊接顺顺序两名焊工工对称施施焊。十二、钢钢管混凝凝土柱施施工方案案工程塔楼楼采用钢钢框架+混凝土核核心筒结结构体系系，塔楼楼共12根钢管混混凝土外外框柱。。塔楼楼钢管柱柱41层（含41层）标高高以下采采用C60混凝土，，41层以上采采用C50混凝土。。塔楼负二二层至39层（+179.6m）钢管混混凝土外外框柱采采用直径径1800mm圆管柱；；40层至60层（+280.75m）采用600*2400方管柱；；60层至屋面面（+324.2m）采用600*1200方管柱。。钢管混凝凝土一般般采用顶顶升无振振捣、高高抛自密密实无振振捣、高高抛自密密实+辅助振捣捣几种施施工工艺艺。根据据本工程程的实际际特点，，经多方案案对比分分析本工程钢钢管混凝凝土柱混混凝土施施工采用用高抛自自密实+辅助振捣捣施工工工艺。为保证钢钢管混凝凝土浇筑筑密实性性，确保保施工质质量，验验证“高高抛自密密实+辅助振捣捣施工工工艺”的的可行性性，选用用相近高高度复杂杂节点段段钢管柱柱模拟实实际施工工条件进进行1:1试验构件件混凝土土浇筑施施工及质质量检测测，并根根据试验验结果最最终确定定混凝土土配合比比及施工工工法。。试验柱安安装试验柱混混凝土浇浇筑试验柱剖剖口及横横向抽芯芯检测试验柱竖竖向抽芯芯检测施工工法法十二、组组合楼板板施工方方案本工程核核心筒内内采用钢钢筋砼梁梁板体系系，核心心筒外采采用型钢钢-混凝土楼楼板体系系，板厚厚120mm、150mm，组合楼楼板采用用钢筋桁桁架模板板组合楼楼板。在在施工阶阶段由压压型钢板板提供的的刚度更更改为由由钢筋桁桁架提供供，由此此能提供供更大的的楼承板板刚度，，以适用用于更大大的无支支撑楼板板跨度。。其缺点点