广东超高层办公楼抬升裙楼施工技术总结(共86)

深圳证证券交交易所所营运中中心项项目2010年3月15日工程概况抬升裙楼施工方案确定施工过程模拟分析抬升裙楼施工阶段总平面布置抬升裙楼临时支撑胎架设计抬升裙楼施工流程抬升裙楼施工技术抬升裙楼施工监测抬升裙楼临时支撑胎架卸载一、工程概概况工程名称深圳XXXXXX营运中心项目建设单位深圳XXXXXX设计单位XXXXX建筑事务所深圳市建筑设计研究总院有限公司监理单位北京XX国际工程管理有限公司施工单位XXX局建设工程股份有限公司建筑面积26.7万平方米建筑层数地下3层，地上46层，抬升裙楼四层建筑高度245.8m建筑功能超高层办公楼工期要求开工日期2008年10月24日

竣工日期2011年8月24日施工总工期1035日历天（一）、建建筑概况10FL7FL屋顶1F底板一、工程概概况

7~10层典型结构平面图抬升裙楼162m×98m

B3层~6层典型结构平面图桁架筒90m×54m

10层以上典型结构平面图54m×54m

塔楼一、工程概概况混凝土强度等级竖向构件部位B3F～3F4F～8F8MF～10F11F、12F13F14F～34F35F～46F塔楼剪力墙C70C70C60C60C60C50C40角柱CCC70C60C60C50C40其他柱C70C60C60C50C40桁架筒C70，桁架筒对应的地下室剪力墙C70地下室剪力墙、柱C45；2F室外平台范围的一层柱C40塔楼楼2F～4F5F～13F14F以上塔楼屋面C35(R60)C35(R60)C30C35地下室地下室底板（含承台地梁）B2F～1F楼盖外墙桁架筒范围之外桁架筒（含塔楼）范围C40，其它区域C35(R60)桁架筒（含塔楼）范围C35(R60)，其它区域C35(R60)C30(R60)柱、剪力墙C45其它桩水池、水箱女儿墙、栏板构造柱、圈梁设备管井后封楼板C40/C35C30C25C25C25（二）、结结构概况1、钢筋砼结结构概况一、工程概概况（1）、钢材总总重量：四四万吨（2）、钢材类型及规格板厚：最大大100mm（超超过过40mm厚度度的的钢钢板板18500吨））材质质：Q345GJB，Q345B，均均属属厚度性能：t≥40mm时Z15,t≥60mm时Z25

（3）、焊接质量要求多为一级全熔透焊缝（二二））、、结结构构概概况况2、钢钢结结构构概概况况一、、工工程程概概况况ACC柱AC柱AC斜撑PX格构斜撑AX斜撑（二二））、、结结构构概概况况2、钢钢结结构构概概况况（4）桁桁架架筒筒一、、工工程程概概况况悬挑22m悬挑22m悬挑36m悬挑36mTR1和TR5的上下弦杆穿过塔楼外框柱裙楼桁架筒裙楼桁架筒（二二））、、结结构构概概况况2、钢钢结结构构概概况况（5）抬抬升升裙裙楼楼一、、工工程程概概况况共6类14榀桁架，1.5万吨塔楼区54m*54m长162m宽98m高24m（二二））、、结结构构概概况况2、钢钢结结构构概概况况（5）抬抬升升裙裙楼楼一、、工工程程概概况况TR1/TR5(下)67吨TR1/TR5(上)51.4吨TR1/TR4(下)101.1吨TR1/TR6(下)40.7吨TR3/TR4(下)63.9吨TR2/TR4(下)170.3吨TR2/TR4(上)25.9吨7类28个节节点点需需分分段段运运输输最大大分分段段重重量量65.3吨（二二））、、结结构构2、钢钢结结构构概概况况（5）抬抬升升裙裙楼楼结合合本工工程程的的特特点点，，我我们们考考虑虑以以下下三三种种方方案1、大型M1280D塔吊吊装、胎架支撑、高空原位拼装；2、400吨履带吊和塔楼M900D塔吊配合吊装、胎架支撑、高空原位拼装；3、250吨履带吊地面拼装、计算机控制整体提升。

二、、抬抬升升裙裙楼楼施施工工方方案案确确定定方案案1：大大型型M1280D塔吊吊吊吊装装、、胎胎架架支支撑撑、、高高空空原原位位拼拼装装方案概述塔楼布置两台C7050外附塔吊，负责11层以上钢结构和11层以下塔楼钢梁吊装。地下室顶板施工后，在天井内安装两台M1280D塔吊，负责安装桁架筒和裙楼钢结构。优点1、M1280D塔吊覆盖全部裙房区域，施工部署简洁。2、裙楼塔楼设备分工明确，有利于总体工期进度。3、楼板加固量少，对地下室施工进度影响小，对总体工期有利。4、M1280D塔吊起重性能好、构件分段分节少，有利于保证现场焊接质量。5、胎架原位支撑易于保证桁架起拱，施工过程中对塔楼结构影响小。6、裙楼M1280D塔吊可利用塔楼C7050塔吊安拆，施工方便。缺点M1280D塔吊在国内货源较少，部分配件损坏后供货周期较长。大型型M1280D塔吊吊吊二、、抬抬升升裙裙楼楼施施工工方方案案确确定定方案案2：400吨履履带带吊吊和和塔塔楼楼M900D塔吊吊配配合合吊吊装装、、胎胎架架支支撑撑、、高高空空原原位位拼拼装装方案概述塔楼选择两台M900D内爬式塔吊，地下室底板施工完成后安装，以保证地下室到11层的塔楼重型构件的吊装。抬升裙楼和桁架筒结构采用两台400t履带吊站位于1层楼板上吊装。另外配置一台100t履带吊卸车和地面拼装。优点1、履带吊货源充足，易于组织现场施工。2、胎架原位支撑易于保证桁架起拱，施工过程中对塔楼结构影响小。3、大型履带吊起重性能好，构件分段分节少，有利于现场焊接质量。缺点1、需塔楼M900D塔吊配合吊装、影响塔楼施工。2、履带吊行走区域加固量大，影响地下室施工。400吨履履带带吊吊和和塔塔楼楼M900D塔吊吊吊吊装装示示意意图图二、、抬抬升升裙裙楼楼施施工工方方案案确确定定方案案3：250吨履履带带吊吊地地面面拼拼装装、、计计算算机机控控制制整体体提提升升方案概述塔楼布置1台C7050内爬塔吊，负责11层以上钢结构和11层以下塔楼钢梁吊装。地下室顶板施工后，进场一台250t履带吊，安装整体提升胎架，作现场拼装。优点1、地面拼装减少了高空安装，对施工安全有利。2、楼板加固量较小。缺点1、地面拼装占用场地的时间较长，对其他专业的施工影响大。2、塔楼预留节点的位置会受到塔楼上部结构施工的影响，对提升的精度要求较高。3、提升结构的变形控制难，不容易满足设计对悬挑桁架的起拱要求。4、提升完成后对接节点多，施工难度大。250吨履履带带吊吊地地面面拼拼装装、、计计算算机机控控制制整整体体提提升升示示意意图图二、、抬抬升升裙裙楼楼施施工工方方案案确确定定二、、抬抬升升裙裙楼楼施施工工方方案案确确定定综合考虑虑结构特特点、工工期要求求、安全全、施工工措施费费用等因因素选择择方案一一“大型M1280D塔吊吊装装、胎架架支撑、、高空原原位拼装装法”作为抬抬升裙楼楼的实施施方案。。三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（一）、根据施工工进度进进行全过过程施工工模拟，，施工步步骤分为为33步。核心筒、、外框筒筒、抬升升裙楼施施工进度度比照图图三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（一）、、施工步步骤的确确定根据施工工进度进进行全过过程施工工模拟，，施工步步骤分为为33步。计算模拟拟用施工工步骤表表（共33步）三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（二）、、结构基基本分析析分析软件件采用ETABSv9.2.0、SAP2000v11.0.8、ANSYSv9.0，其中ETABS用于建模模、整体体信息对对比，SAP2000、ANSYS用于全过过程模拟拟计算。。后处理理采用自自编VBA二次开发发工具结结合专业业计算软软件。SAP2000模型ANSYS模型1、分析析模型三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（二）、、结构基基本信息息2、主要要分析结结果三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（三）、、施工过过程全过过程模拟拟施工步总反力（kN）施工步总反力（kN）1340,925181,320,7342608,403191,421,1563673,742201,421,1564732,751211,421,1565768,722221,421,1566800,441231,421,1567828,788241,421,1568836,727251,421,1569928,729261,421,15610964,722271,421,156111,003,111281,421,156121,038,664291,421,156131,086,493301,421,156141,125,259311,421,156151,169,521322,746,012161,210,621333,179,954171,262,779各施工步步总反力力表对基础底底板以上上结构的的施工全全过程模模拟是施施工模拟拟的重要要环节，，它可三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（三）、、施工过过程全过过程模拟拟ANSYS表示的裙裙楼下弦弦（7层平面））施工阶阶段挠度度图之一一裙楼控制制点变形形历程图图之一(SAP2000)三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（三）、、施工过过程全过过程模拟拟小结：最大卸载载量：31号点从开开始安装装至卸载载完毕共共下挠38.1mm，为截止止卸载完完毕的最最大竖向向位移值值，其中中安装过过程下挠挠13.9mm，从卸载载开始累累计下挠挠24.2mm。其它关关键点数数据可参参见前述述数据。。三、抬升升裙楼施施工过程程模拟分分析（四）施工过程中中各胎架反反力规律：：（1）所有胎架架仅考虑承承担压力。。（2）胎架反力力具有明显显的位置对对称性，少少数位置胎胎架的反力力略有差异异，如“16”号位置的胎胎架。（3）最大胎架架反力出现现在“31”号节点，为为3005kN。该处胎架架反力随构构件安装进进程而增大大，在全部部安装完毕毕卸载前达达到最大值值。（4）安装过程程中胎架反反力逐渐增增大；但在在卸载过三、抬升裙裙楼施工过过程模拟分分析（四）、胎胎架反力及及卸载过程程模拟胎架卸载过过程位移图图（31号胎架）三、抬升裙裙楼施工过过程模拟分分析（五）、结结论1、全过程施施工模拟分分析结果表表明：在重重力荷载代代表值(Ge=DL+0.5LL)作用下，裙裙楼桁架下下弦层面角角部节点的的最大挠度度为114.0mm（11节点，不扣扣除塔楼部部分的压缩缩变形），，其余节点点最大挠度度可到121.6mm（31节点）。桁架构件在在卸载完成成后的水平平变形量较较小，东西西向（X向）、南北北向（Y向）的最大大位移分别别为5.6mm、2.8mm。2、桁架安装装起拱（依依据估算值值）安装起拱值值=设计起拱值值+胎架压缩值值+基础沉降值值+沙箱压缩值值（1）地上36米胎架竖向向变形值：：13.4mm；（2）胎架基础础：5.5+3.4=8.9mm1）地下室钢钢管支撑竖竖向变形值值：5.5mm2）胎架底座座梁变形值值：3.4mm综合以上分分析，取胎胎架压缩值值为15mm；胎架变形形值为10mm。（一）施工工平面规划划：1、车辆通道道：北区车车道承受96吨载重车辆辆、南区车车道承受80吨载重车辆辆。四、抬升裙裙楼施工阶阶段总平面面布置钢筋和模板板加工场地地车辆通道重型构件堆堆放M1280D塔吊3、钢筋和模模板加工场场地在抬升升裙楼以外外区域。2、重型构件件堆放：按按照3吨/平米承载力力加固。4、布置两台台M1280D塔吊。5、楼板标高变变化处：标高高由提高到的的区域，做成成10度角的缓坡，，满足车辆通通行的要求。。四、抬升裙楼楼施工阶段总总平面布置（二）、楼板板加固处理1、使用条件及及荷载序号加固用途加固要求1车辆通道北区车道承受96吨载重车辆、南区车道承受80吨载重车辆。2重型构件堆放按照3吨/平米承载力加固。3节点地面拼装按照3吨/平米承载力设计钢平台，将荷载直接传递到柱顶。4胎架基础

胎架底部设置支撑钢梁将荷载传递至框架梁，框架梁按照荷载情况加固。5后浇带部位加固汽车通道部位按照车辆通行的需要进行加固，其他部位承载力按照3吨/平米设计。6楼板标高变化处采用10度坡钢斜道，满足车辆通行的要求。四、抬升裙楼楼施工阶段总总平面布置（二）、楼板板加固处理2、施工补强措措施（1）主要施工补补强措施1）北面车道区区域的楼板厚厚度由原设计计的200mm增加到250mm；2）车道区域的的楼板根据计计算结果增加加配筋；3）施工补强区区域内的楼层层梁根据计算算需要增加配配筋，少量的的梁修改截面面尺寸；4）所有施工补补强区域的梁梁板混凝土标标号由C30/C35提高到C40。（2）使用要求北面车道限载96吨载重车辆；；西面及东南面车道道限载80吨载重车辆；；车辆限速5km/h。四、抬升裙楼楼施工阶段总总平面布置1、本工程胎架架共462、胎架设计采用焊接钢管标准节设计，标准节之间用法兰连接。每座胎架搭设约35米高。胎架设置两层联系桁架，与塔楼和相邻胎架连接。3、胎架顶部设有压顶节，刚度较大，可以均匀传力。4、联系桁架采用H型钢和角钢制作。个别联系桁架要作为裙楼下弦构件安装时的临时支撑。5、钢管标准节采用Q235钢，主管采用325*10的钢管。五、抬升裙楼楼临时支撑胎胎架设计（一）、胎架架设计说明胎架及联系桁桁架布置图地下室支撑钢钢管胎架支撑布置置五、抬升裙楼楼临时支撑胎胎架设计（二）、胎架架基础设计胎架底座设计计五、抬升裙楼楼临时支撑胎胎架设计（三）、胎架架标准节设计计采用四肢格构构柱标准节，，主管采用325*10的直缝焊接钢钢管，缀条管管采用89*4的直缝焊管。标准节长6米。标准节五、抬升裙楼楼临时支撑胎胎架设计（四）、胎架架非标准节设设计非标准节采用四肢格构构柱标准节，，主管采用325*10的直缝焊接钢钢管，缀条管管采用89*4的直缝焊管。非标准节长长4米、5.8米。五、抬升裙楼楼临时支撑胎胎架设计（五）、胎架架顶部支架设设计五、抬升裙楼楼临时支撑胎胎架设计（六）、胎架架联系桁架设设计六、抬升裙楼楼施工流程施工区域划分分：根据结构特点，将将抬升裙楼分分为A，B两个大工区，，每个大工区区内划分5个小工区。两两个工区按照照由1区到5区的顺序平行行施工。A区B区施工工序：按按照1－5区顺序施工，，其间进行胎胎架安装，楼楼层钢梁安装装，压型钢板板安装以及施施工监测。六、抬升升裙楼施施工流程程六、抬升升裙楼施施工流程程2009年9月4日进行桁桁架筒杆杆件安装装，同时时塔楼安安装至7层桁架下下弦。六、抬升升裙楼施施工流程程200六、抬升升裙楼施施工流程程200六、抬升升裙楼施施工流程程2009年11月23日，裙楼楼二区六、抬升升裙楼施施工流程程2009年12月5日，裙楼楼二区施施工至9层，三区区下弦完完成安六、抬升升裙楼施施工流程程2010年1月5日，裙楼楼二区、六、抬升升裙楼施施工流程程2010年1月18日，裙楼楼二区、、三区主主杆件安安装完成成，四区区下弦开开始安装装。六、抬升升裙楼施施工流程程2010年2月24日，裙楼楼五区主主杆件安安装至9层。六、抬升升裙楼施施工流程程2010年2月28日，裙楼楼主杆件件全部安安装完成成。对裙楼主主桁架构构件和楼楼层桁架架梁，在在工厂制制作后都都进行了了预拼装装检查。。巨型节点点预拼装装检查七、抬升升裙楼施施工技术术（一）、、抬升裙裙楼构件件加工、、预拼装装制作厂构构件加工工一主桁架预预拼装制作厂构构件加工工二七、抬升升裙楼施施工技术术（二）、、抬升裙裙楼巨型型节点的的分段因运输原原因，裙裙楼有七七类28个节点需需要现场场拼装，，其中五五类在地地面拼装装完成后后整体吊吊装，两节点地面面拼装节点高七、抬升升裙楼施施工技术术（三）、、楼层桁桁架梁的的现场拼拼装与桁架梁吊吊装桁架梁现现场地面面拼装保证施工完成后的悬挑部位位形符合设计要求。（1）预起拱的目的的七、抬升裙楼楼施工技术（四）、抬升升裙楼施工预预起拱七、抬（四））、抬抬升裙裙楼施施工预预起拱拱编号A1A2A3A4A5A6B1B2B3C1C2C3起拱值125905540505510570351209545（2）设计计要求求的预预起拱拱值（3）抬升升裙楼楼悬挑挑部分分安装装预安装起起拱值值=设计起起拱数数值+胎架压压缩值值+基础沉沉降值值+沙箱压压缩值值安装预预起拱拱值平平面布布置图图状态A1A2A3A4A5A6B1B2B3C1C2C3设计起拱值125905540505510570351209545胎架压缩值5.44.811.010.511.38.510.38.35.213.99.45.6基础沉降值555555555555沙箱压缩值222222222222安装起拱值137.4101.873.057.568.370.5122.385.347.2140.9111.457.6（五））钢结结构吊吊装节点吊吊装构件人字杆杆件吊吊装一机多多吊七、抬抬升裙裙楼施施工技技术裙楼部部分构构件采采用跨跨吊、、双机机抬吊吊，在在施工工前进进行详详细的的技术术交底底，过过程严严格监监控。。共采采用抬抬吊8次，最最大抬抬吊重重量81吨，跨跨越吊吊4次，牵牵引吊吊装8次。（五））钢结结构吊吊装牵引吊吊装七、抬抬升裙裙楼施施工技技术（五））钢结结构吊吊装双机抬抬吊跨塔吊吊装七、抬抬升裙裙楼施施工技技术最大焊焊接板板厚：：100mm材质：：Q345GJB，Q345B，均属属于II类钢现场焊焊接工工艺：：实现场焊接接头形式：主要有板对接接头和T型接头两种形式。焊接位置：平焊、横焊、立焊GMAW-F工艺评评定螺钉焊焊接工工艺试试验2、焊接接工艺评定：：根据现现场的的焊接接任务务，我我们对对选定定的焊焊接工工艺参参数进进行了了工艺艺试验验。七、抬抬升裙裙楼施施工技技术（六））、抬抬升裙裙楼现现场焊焊接1、焊接接工程程概况况：3、焊工工考试试：根据焊焊接任任务，，对进进场焊焊工进进行考考试。。GMAW-F工艺评定考试委员会合影4、现场场焊接焊前预预热测测温焊接施施工七、抬抬升裙裙楼施施工技技术焊接层层温控控制焊后保保温4、现场场焊接七、抬抬升裙裙楼施施工技技术双人对对称焊焊接平焊立焊5、焊缝缝检测按照设设计文文件要要求，，对焊焊接完完成后后的融融透焊焊缝进进行超超声波波检查查。自自检合合格后后由第第三方方进行行复检检。并并且按按照每每层20米，共共80米进行行磁粉粉检查查。施施工过过程中中，外外部专专家也也对焊焊接情情况进进行了了抽检检。自检探探伤第三方方检查查专家检检查七、抬抬升裙裙楼施施工技技术裙楼楼楼层钢钢梁采采用扭扭剪型型和大大六角角头型型高强强螺栓栓，10.9级，摩擦型型连接。共共使用螺栓栓9万套。螺栓进场后后，按照进进场批次进进行复检，，扭剪检查查连接副的的紧固轴力力平均值和和变异系数数。大六角角螺栓检测测连接副的的扭矩系监理见证取取样螺栓复验摩擦系数试试验（七）高强施工时采用用电动扭剪剪扳手进行力矩扳手校校正第三方检（七）高强七、抬升裙裙楼施工扭剪型螺栓栓施工大六角螺栓栓施工（1）工程概况况压型钢板类类型：闭口口型（八）压型型钢板、熔熔焊栓钉施施工1、压型钢板施施工压型钢板材材质：Q345-A压型钢板厚厚度：0.8mm，1.0mm，1.2mm压型钢板（2）安装方法法1）施工顺序序:从核心筒向向外逐跨、、由下往上上逐层铺装装。2）总体铺七、抬升裙裙楼施工技技术（3）安装流程程1、压型钢板吊装2、压型钢板铺设3、边角部位修割4、点焊、加固牛腿等部位压型钢板七、抬升裙裙楼施工技技术2、栓钉施工栓钉施工方方法：序号安装方法1本工程使用专用栓钉熔焊机进行焊接施工，该设备需要设置专用配电箱及专用线路（从变压器引入）。2安装前先放线，定出栓钉的准确位置，并对该点进行除锈、除漆、除油污处理，以露出金属光泽为准，并使施焊点局部平整。3将保护瓷环摆放就位，瓷环要保持干燥；焊后要清除瓷环，以便于检查。4施焊人员平稳握枪，并使枪与母材工作面垂直，然后施焊；焊后根部焊脚应均匀、饱满，以保证其强度要达到要求。（1）工程概况栓钉材质:ML15。栓钉规格八、抬升裙裙楼施工变变形及应力力监测一层楼板位位移监测一层楼板梁梁裂缝监测测抬升裙楼施施工过程中中，监测由由武汉理工工大学和香香港理工大大学分别完完成，相互互印证。监监测内容包包括抬升八、抬升裙裙楼施工变变形及应力力监测胎架应变监监测八、抬升裙裙楼施工变变形及应力力监测桁架筒杆件件应变监测测裙楼弦杆应应变监测（一）主要卸载工工具简介1、活塞尺寸Ф245*8，外筒尺寸寸Ф299*20；2、沙箱的高度及及行程根据据每个节点点卸载量进进行确定；；3、排沙速度：2.0~2.5mm/min；4、卸载用沙：粒径径0.5~1mm铸钢丸；排排沙口数量量4