武汉绿地中心钢结构关键施工技术

2015年9月武汉汉绿绿地地中中心心钢结结构构关关键键施施工工技技术术目录录一、、项项目目概概况况三、、钢钢结结构构关关键键施施工工技技术术介介绍绍二、、形形象象进进度度展展示示1项目概况武汉绿地中心钢结构项目部1.1项项目目概概况况工程名称武汉绿地中心工程建设单位武汉绿地滨江置业有限公司设计单位建筑美国AS+GG结构华东建筑设计研究院监理单位上海市建设工程监理有限公司施工总承包单位中建三局建设工程股份有限公司钢结构安装单位中建钢构有限公司华中大区钢结构制作沪宁钢机（一标段）中建钢构武汉厂（二、五标段）中国一冶（三标段）武船重工（四标段）1.2钢钢结结构构概概况况-结构构概概况况主塔塔楼楼为为““钢钢框框架架-混凝凝土土核核心心筒筒””结构体体系系，，该该体体系系由由三三个个部部分分组组成成：：第一一部部分分：：钢钢筋筋混混凝凝土土核核心心筒筒；；第二二部部分分：：外外框框巨巨型型钢钢柱柱；；第三三部部分分：：环环带带桁桁架架。。钢结结构构材材质质为为Q345C和Q345GJC，工工程程总总用用钢钢量量约约8万吨吨。1.2钢钢结结构构概概况况-巨型型钢钢柱柱SC1：F1-F95，截面面：：4002××2350××50××80-2028××2000××35××40SC1：F96-F100，截面面：：2023××2000××60××70SC1：F101-F120，截面面：：1394××1885××30××35SC2：F1-F98，截面面：：2310××2000××40××60-710××500××50××706个SC1和6个SC2巨型型钢钢柱柱1.2钢钢结结构构概概况况-钢板板剪剪力力墙墙单层层钢钢板板剪剪力力墙墙序号楼层板厚（mm）材质1首层-F1M30、40、50Q345C2F1-F230、40、50Q345C3F2-F430、40、50Q345C4F4-F1530、40Q345C5F15-F2320、30Q345C6F23-F2412、20Q345C7F24-F2520Q345C8F25-F2916、20Q345C9F29-F3316、20Q345C10F33-F3616、20、40、50、64、100Q345C11F36-F418、12、16、20、Q345C钢板板剪剪力力墙墙从从地地下下室室至至地上上41层层，总总量量约约1.5万万吨吨，板板厚厚8-100mm，最最大大板板厚厚位位于于33-36层层，为为伸伸臂臂桁桁架架层层。。1.2钢钢结结构构概概况况-环带带桁桁架架F2-F4环带带桁桁架架F13环带桁架架F23环带桁架架F34-F36环带桁架架F45环带桁架架F55环带桁架架F63-F66环带桁架架F86环带桁架架F97-F99环带桁架架F116-F118环带桁架架焊接H型钢，最最大截面面H1000×600××80××80，材质Q345GJC。1.2钢钢结构构概况-伸臂桁架架F34-F36伸臂桁架架F63-F66伸臂桁架架F97-F99伸臂桁架架F116-F118伸臂桁架架主塔楼钢钢结构共共有四道道伸臂桁桁架，焊焊接H型钢，最最大截面面H1300×1000×100×100，材质Q345GJC。1.2钢钢结构构概况-塔冠塔冠为造造型复杂杂的空间间桁架，，结构高高度60m。主要由由穹拱结结构和塔塔冠结构构两部分分组成。。塔冠结结构的材材料主要要为圆钢钢管，钢钢管最大大直径为为510mm，材质Q345GJC。标段划分分示意图图1.钢结结构制造造标段划划分钢结构制制造划分分为五个个标段，，均为业业主分包包。标段段划分情情况如左左图所示示，其中中一标段段为沪宁宁钢构制制造，二二标段、、五标段段为中建建钢构制制造，三三标段为为中国一一冶制造造，四标标段为武武船重工工制造。。钢结构构总重约8万吨，其中中建钢构构制造量量约2.8万吨。2.其他他材料使使用量本工程使使用压型型钢板约约20万平平米，栓钉约约120万万套，钢筋接接驳器约约150万万套，高强螺栓栓170万万套。1.3钢钢结构构制作概概况2武汉绿地中心钢结构项目部形象进度度展示2.1主塔楼进进度现场进度核心筒第二十节钢板剪力墙（F18层+100.150m）安装完成外框地上第7节巨柱安装完成60%，第7层钢梁安装完成累计安装总量21285.8吨2.2重要施工工进度节节点第一根巨巨柱吊装装第一块钢钢板墙吊吊装项目于2014年1月月4日开始地下下室钢结结构安装装2.2重要施工工进度节节点2014年6月月3日上午，随随着武汉汉绿地中中心地下下室最后后一块剪剪力墙就就位，标标志着地地下室钢钢结构全全部冲出出±0，，提前一一周完成成了第一一个重要要节点，，钢结构构地下室室封顶。。2.2重要施工工进度节节点2014年11月24日，武汉绿绿地中心心地上第第一节巨巨柱开吊吊，在总总包的施施工计划划里并没没有该项项施工任任务，项项目为了了确保15年的的施工能能够顺利利进行，，便提前前进行地地上外框框巨柱安安装，为为明年的的大干快快上积蓄蓄力量。。3武汉绿地中心钢结构项目部钢结构关关键施工工技术介介绍3.1钢巨柱锚锚栓及巨巨柱底板板穿孔筋筋的定位位技术本工程钢钢巨柱柱柱底板预预埋锚栓栓及柱底底板穿孔孔筋数量量多，对对于每一一个锚栓栓和钢筋筋都必须须精确定定位，否否则就无无法进行行钢巨柱柱的吊装装安装。。在大底底板浇筑筑之前，，锚栓及及穿孔钢钢筋预埋埋件无依依附结构构，安装装及定位位极其困困难。应对措施施：采用用定位支支架，既既可以为为锚栓等等提供依依附，又又可以将将锚栓和和穿孔钢钢筋作为为整体来来定位，，便于安安装精度度控制。。定位支架架现场实实景图3.2单层钢板板剪力墙墙防变形形技术钢板墙整整体平面面焊接顺顺序示意意图钢板剪力力墙横焊焊缝和30mm以上竖竖向焊缝缝均为全全融透焊焊接，且且为单面面坡口，，焊接过过程中变变形较大大。应对措施施：(1)采采用合理理的焊接接工艺，，整体焊焊接工艺艺是先焊焊接钢柱柱、再焊焊接钢梁梁，再焊焊接竖向向焊缝、、后焊接接横向焊焊缝。1）钢板板墙整体体平面焊焊接顺序序：钢板板剪力墙墙在分区区整体校校正完成成后，按按照单片片区段内内由中间间向两侧侧、由劲劲性节点点处向外外侧的顺顺序分部部实施焊焊接。3.2单层钢板板剪力墙墙防变形形技术若焊缝较较长，安安排2名名焊工同同时施焊焊，从中中间向两两边采取取分散花花焊的方方式进行行,1先先焊三道道后，2开始填填充。2）钢板板墙横焊焊缝细部部平面焊焊接顺序序示意图图3）钢板板墙立焊焊缝细部部平面焊焊接顺序序示意图图第一步：：4名焊焊工分段段同时从从下向上上施焊，，焊完不不盖面。。第二步：：1名焊焊工一次次性完成成焊缝盖盖面焊接接。3.2单层钢板板剪力墙墙防变形形技术拉缆风绳绳每隔500mm加马板加双层刚刚性支撑撑部分焊接接改栓接接（2）其其他措施施增加加劲劲板3.3钢板剪力力墙模架架下方就就位技术术第六至第第四十六六节剪力力墙钢骨骨在顶模模架下面面施工，，单片剪剪力墙钢钢骨吊装装就位时时为了避避开顶模模架的桁桁架，需需要在高高空水平平移位。。顶模架对对钢板墙墙就位影影响示意意图应对措施施：通过过钢扁担担进行换换钩平移移就位。。钢板墙换换钩平移移就位实实景图3.3钢板剪力力墙模架架下方就就位技术术通过钢扁扁担进行行换钩平平移就位位。此工工艺虽可可实现钢钢板墙的的平稳就就位，但但耗时过过长，第第六节钢钢板墙平平均每块块吊装花花费了2~3个个小时，，大大增增加了现现场的吊吊装压力力。为提提高钢板板墙平移移就位的的效率，，减少钢钢板墙吊吊装占用用的时间间，从而而减轻现现场的吊吊装压力力，目前前拟考虑虑采用小小车在滑滑轨中平平移的方方式，实实现钢板板墙平移移就位，，滑轨分分布图及及小车示示意图如如下：5t单轨轨小车钢板墙平平移滑轨轨分布图图（以二段段为例））3.3钢板剪力力墙模架架下方就就位技术术由于钢板板墙顶标标高与顶顶模架钢钢桁架下下弦杆底底标高只只相差650mm，市市面上的的单轨小小车不能能直接用用作滑轨轨中的平平移小车车。项目目部已与与单轨小小车生产产厂家协协商，拟拟定制符符合现场场使用工工况的小小车，以以实现在在钢板墙墙顶部和和顶模架架底部600mm的间间隙内，，钢板墙墙随小车车平移就就位。5t单轨轨小车定定制图钢板墙随随小车平平移就位位示意图图3.3钢板剪力力墙模架架下方就就位技术术3.4钢板剪力力墙焊接接操作平平台技术术重难点分分析：钢钢板墙现现场焊接接量大，，操作面面广，且且为高空空作业，，作业面面的搭建建与周转转使用困困难。应对措施施：（1）在第第一至第第五节钢钢板墙施施工中，，各阶段段对接处处搭设水水平施工工通道，，竖向焊焊缝设置置挂篮。。并需考考虑周转转使用，，实现快快速搭设设和快速速周转，，方便可可靠。剪力墙挂挂笼三角支撑撑架水平平通道钢板墙水水平操作作平台（2）第第六至第第四十六六节剪力力墙钢骨骨在顶模模架下面面施工，，利用顶顶模架的的挂架进进行安装装和焊接接作业。。挂架与剪剪力墙立立面关系系示意图图顶模架远远景图3.4钢板剪力力墙焊接接操作平平台技术术3.5环带桁架架模块化化安装操操作平台台首层环带带桁架标标高为22.450~35.850，高度度达13.40米。巨巨柱SC1与巨巨柱SC1之间间的桁架架跨度长长7米，，巨柱SC1与与巨柱SC2之之间的桁桁架跨度度长18米，巨巨柱SC2与巨巨柱SC2之间间的桁架架跨度长长20.7米。。桁架下下弦杆标标高22.450米，，桁架下下方是一一层楼层层板（标标高-0.100米）），垂直直距离有有二十多多米，环环带桁架架安装若若安装满满堂脚手手架工作作量大，，而且难难度和危危险性大大。应对措施：：周转使用用环带桁架架安装操作作架。巨柱SC-2之间操操作架平面面布置图操作架立面面图环带桁架安安装操作架架加工图操作架平面面布置图3.5环带桁架模模块化安装装操作平台台3.6巨柱自爬升升操作平台台技术本工程高度度超过600米，巨巨柱为异形形变截面巨巨柱，空中中搭设巨柱柱操作平台台难度大、、危险性高高。应对措施：：通过采用用巨柱液压压自爬升操操作平台，，可实现变截面和跨跨障碍，主要用于于巨柱SC1和SC2的安装装和焊接作作业，在地地面附近完完成首次安安装后可自自行爬升，，直至最终终完成巨柱柱安装一次次性拆除，，施工难度度与危险性性大大降低低。巨柱自爬升升操作平台台效果图巨柱自爬升升操作现场场组装图SC1巨型钢柱自自爬升平台台平面布置置示意图SC2巨型钢柱自自爬升平台平面布布置示意图图平台爬升时时，通过将将翻板向旁旁边掀开，，实现平台台跨障碍爬爬升。3.6巨柱自爬升升操作平台台技术钢结构爬架架直线爬升升施工原理理示意图3.6巨柱自爬升升操作平台台技术钢结构爬架架折线爬升升施工原理理示意图3.6巨柱自爬升升操作平台台技术3.7钢结构BIM技术使用Tekla软件进行建模及及碰撞检查查，输出施施工详图（（.dwg）、数控文文件（.nc）、清单（（.xsr）、深化设设计模型（（.bswx）使用钢结构BIM平台及Project进行工期管管理、生产产任务下达达、生产任任务量统计计，使用3dsMAX进行施工模模拟和渲染染等使用钢结构BIM平台及SigmaNEST进行预套料料及