超高层建筑施工技术与特点

超高层层建筑筑施工工技术术与特特点庞洪海海第一部部分超超高高层建建筑概概述一、超超高层层建筑筑定义《高层建建筑混混凝土土结构构技术术规程程》规定10层及10层以上上的居居住建建筑及及高度度超过过24m的公共共建筑筑为高高层建建筑。。国际上上把高高度超超过30层或100m以上的的高楼楼称为为超高高层建建筑。。1972年在国国际高高层建建筑会会议上上，提提出高高层建建筑的的分类类和定定义，，其中中超高高层建建筑定定义为为40层以上上（高高度100m以上））。我国《《民用用建筑筑设计计通则则》规规定，，建筑筑高度度超过过100m时，不不论住住宅及及公共共建筑筑均为为超高高层建建筑。。二、中国国超高高层建建筑发发展现现状我国超超高层层建筑筑虽起起步较较晚，，但自自从20世纪90年代初初开始始，我我国已已成为为世界界上超超高层层建筑筑最活活跃与与最繁繁荣的的地区区。据资资料统统计，，全球在在建的的摩天天大楼楼中，，87%在中国国，中中国在在建的的摩天天大楼楼已超超过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米国内已已建成成330米以上上的超超高层层建筑筑一览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米以上上的超超高层层建筑筑一览览表三、我国在在世界界高层层建筑筑中的的地位位2012年世界界最高高建筑筑20栋,建筑高高度从从381米至828米，平平均高高度461米。中中国有有10栋，占占50%，平均均高度度442米，低低于全全球平平均高高度。。但到2020年世界界最高高建筑筑20栋,建筑高高度从从492米至1000米，平平均高高度600米。中中国有有10栋，占占50%，平均均高度度563米。但但若中中国尚尚有三三栋巨巨高层层列入入：一一栋1000米，一一栋838米，一一栋729米。中中国巨巨高层层建筑筑的平平均高高度将将达到到640米，超超过世世界平平均建建筑高高度。。世界前前20名超高高层建建筑排排名示示意图图世界超超高层层建筑筑地域域分布布图世界超超高层层建筑筑用途途分布布图四、超高层层建筑筑的未未来发发展在21世纪的的第二二个十十年中中，我我们不不仅仅仅会目目睹世世界上上第一一个千千米高高层建建筑的的诞生生，我我们也也会看看到很很多超超过600米高，，的高高楼拔拔地而而起。。两年年前，，在哈哈利法法塔竣竣工前前，这这种建建筑类类型并并未存存在。。但是是到2020年时，，我们们却有有望看看到世世界上上有八八座这这类的的建筑筑耸立立起来来。我我们正正在步步入““巨高高层””建筑筑的时时代，，“巨巨高层层”一一词已已被学学会作作为描描述高高度超超过600米的建建筑时时的专专业用用语。。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。哈利法法塔与与湖南南未来来天空空城市市对比比五、超高高层建建筑面临的的问题题及挑挑战这对于于超过过13亿人口口的中中国和和急速速增长长的城城市化化人口口，中中国也也许是是最具具有建建设高高层建建筑理理由的的国家家。中中国所所拥有有的10个500米高度度以上上的超超高层层工程程广泛泛分布布于7个城市市：深深圳、、上海海和天天津各各有2栋、武武汉、、广州州、大大连和和台北北各有有1栋。五、超高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超高层层建筑向高高度更高、、结构形式式更复杂、、施工进度度要求更快快的方向发发展，超高高层建筑施施工技术逐逐步发展为为以超高层层钢结构制制作安装、、高强混凝凝土超高泵泵送、模架架施工技术术为主的现现代施工技技术。超高层塔吊吊布置超高层模架架布置超高层模架架布置超高层超高高压泵二、超高层建建筑主要关关键施工技技术1、超深基坑及及地下室施施工技术超高层建筑筑埋置深度度深，部分分超高层建建筑埋深已已超过30米（十字门门塔楼基坑坑深度为24米，珠海横琴琴IFC大厦基坑深深度达到28米），超深基基坑支护结结构施工技技术、地下下水位控制制技术、土土方开挖及及运输技术术、信息化化施工及变变形控制技技术难度越越来越大。。二、超高层建建筑主要关关键施工技技术1、超深基坑及及地下室施施工技术超高层建筑筑地下室一一般采用顺顺做法、半半逆作法、、全逆作法法三种施工工方法，其其中半逆作作法最为常常见。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。顶模布置示意意图顶模布置示意意图顶模布置示意意图顶模布置示意意图二、超高层建筑筑主要关键施施工技术5.3、液压提模板板及平台台技技术整体提升模板板及平台系统统是通过高于于已浇筑混凝凝土内的格构构柱作为受力力构件，进行行逐层提升。。整体提升操作作平台系统由由结构平台、、支承格构立立柱、和提升升动力系统三三大部分组成成。提模布置示意意图提模布置示意意图二、超高层建筑筑主要关键施施工技术6、超高层钢结构构施工技术超高层钢结构构具有安装高高度高、构件件重量大、操操作面狭小、、倾斜及悬臂臂构件多、安安装顺序复杂杂等诸多难度度。超高层钢钢结构均采用用塔吊吊装方方式，塔吊的的布置及选型型完全取决于于钢结构安装装方案。超高高层钢结构安安装技术、空空间结构施工工技术、大悬悬臂安装技术术、多角度全全位置异性钢钢结构焊接技技术是其关键键技术。二、超高层建筑筑主要关键施施工技术6、超高层钢结构构施工技术因超高层混凝凝土核心筒与与外框钢结构构采用错层施施工，且混凝凝土与钢结构构的收缩量并并不相同，因因此在每个施工阶阶段以及施工工结束后，结结构外框巨型型柱与核心筒筒之间存在竖向差值值，且该差值值会导致的水平构构件（内外筒筒刚性连接梁梁与楼板、伸伸臂桁架等）产生的附加应力，需根据仿真真计算结果进进行修正并采采取相应施工工措施予以解解决。高度补偿示意意图伸臂桁架变形形示意图伸臂桁架施工工措施二、超高层建筑筑主要关键施施工技术7、钢—混凝土组组合施工技术术钢—混凝土组组合结构充分分利用了钢与与混凝土的各各自优势，是是常用的超高高层结构形式式，主要有钢钢管混凝土及及型钢混凝土土两种形式。。大直径多隔隔板钢管混凝凝土施工密实实性是钢管混混凝土的最主主要难点，密密集钢筋与钢钢骨柱的连接接及狭小空间间混凝土浇筑筑是型钢混凝凝土的最主要要难点。钢板剪力墙二、超高层建筑筑主要关键施施工技术8、超高层幕墙施施工技术超高层结构幕幕墙单元面积积大、安装高高度高、与结结构错层施工工，幕墙安装装需充分利用用塔吊、施工工电梯、悬臂臂吊及卸料平平台等设备，，施工组织难难度大。9、超高层设备安安装施工技术术超高层结构设设备安装高度度高，设备重重量重，需采采用塔吊安装装，塔吊选型型及施工电梯梯选型需考虑虑设备重量及及外形尺寸，，设备安装需需在结构施工工阶段完成。。二、超高层建筑筑主要关键施施工技术10、超高层施工设设备选择超高层施工主主要施工设备备主要包含大大吨位自升式式塔吊、大尺尺寸高速施工工电梯、液压压模架系统、、超高泵送设设备系统，设设备的布置与与选型的科学学性是超高层层建筑施工的的关键。二、超高层建筑筑主要关键施施工技术11、超高层测量技技术超高层建筑多多为混凝土核核心筒与钢框框架的组合结结构，施工过过程中内外筒筒竖向压缩变变形不同，随随着建筑物高高度增高，测测量受环境温温度变化及日日照影响大。。12、超高层总承包管理超高层建筑施施工专业多，，需多专业交交叉阶梯施工工，各专业需需共用塔吊及及施工电梯等等垂直运输设设备，各专业业间的施工布布置及协调难难度大。第三部分超超高层施施工技术路线线选择一、超高层总体施施工路线超高层施工技技术路线的选选择与建筑物物高度、结构构类型直接相相关，在相同同高度情况下下不同的结构构类型将会采采用不同的技技术路线，同同样，在结构构类型相同情情况下建筑物物高度不同也也将可能采用用不同的技术术路线。超高层建筑一一般采用混凝凝土核心筒+混凝土外框架架；混凝土核核心筒+钢结构外框架架两种主要结结构类型。一、超高层总体施施工路线混凝土核心筒筒+混凝土外框架架结构类型施施工技术路线线：此种结构类型型外框柱可采采用混凝土结结构柱或钢结结构柱，核心心筒内外楼层层均采用混凝凝土结构。此种结构类型型多采用核心心筒与外框同同层施工技术术，即核心筒筒与外框架同同步施工，一一般设置电动动或液压爬升升外防护屏。。同层施工实例例同层施工实例例一、超高层总体施施工路线混凝土核心筒筒+钢结构外框架架结构：此种结构类型型多采用核心心筒与外框错错层施工技术术，即核心筒筒先于外框架架施工，在此此中形式下核核心筒自身又又可分为同层层施工及错层层施工两种形形式，模板体体系可分为外外爬及内外圈圈爬两种类型型。建筑物高度较较高时，一般般采用内外全全爬形式，此此时核心筒仅仅施工竖向墙墙体，核心筒筒内水平楼层层延后施工，，多采用模架架施工技术（（爬模、顶模模、提模等））。核心筒内楼层层同步施工示示意核心筒内楼层层错层施工示示意错层施工实例例二、塔吊的布置及及选型超高层塔吊的的合理选择是保证施工生生产顺利进行行的重要保障之一，需主要考虑结结构高度、钢钢结构构件重重量、起吊点点位置、结构对机械布布置的适宜性性等因素。在我国一般250米以下建筑多多采用平臂式式塔吊（周边边条件复杂时时采用动臂式式），塔吊布布置于建筑外外围，采用落落地附着工况况。塔吊落地布置置示意二、塔吊的布置及及选型250米以上建筑塔塔吊多采用爬爬升工况，可可附着于核心心筒外侧爬升升，也可在核核心筒内设置置托梁爬升。。因塔吊布置置于核心筒处处，塔吊间距距小，需采用用动臂式塔吊吊。爬升塔吊布置置示意三、模架系统的选选型首先根据总体体技术路线确确定施工方向向，如需采用用错层施工，，需根据工程程的具体情况况选择模架系系统。根据工程的高高度及结构形形式选择爬模模、顶模或提提模系统。第四部分十十字门塔塔楼主要施工工方案一、项目概况况珠海十字门中中央商务区会会展商务组团团一期项目与与澳门隔河相相望，南侧与与横琴岛毗邻邻，西侧为南南湾路。一期工程主要要包括珠海国国际会议中心心、珠海国际际展览中心一一期、国际标标准甲级写字字楼及白金五五星级酒店（（塔楼）、国国际标准五星星级酒店、公公寓式酒店、、商业写字楼楼及其他相关关配套设施，，总建筑面积积约66.1万m2，其中地下室室建筑面积约约32.4万m2。二、塔楼建筑筑概况塔楼总建筑积积146828m2，塔楼屋面标标高324.2m，外立面总高高度325.25m，屋顶机房屋屋面标高328.8米，平面尺寸寸58.4m×54.4m变化至44.5m×43.5m，单层建筑面面积为2500m2~1500m2。塔楼地下2层，地上65层，其中首层层至35层为甲级写字字楼，36层至顶层为超超五星级酒店店。建筑外形轮廓廓随高度变化化，楼层平面面形状沿竖向向从带切角的的三角形渐变变为接近圆形形，再由圆形形渐变至与底底部方向相反反的带切角的的倒三角形，，中部核心筒筒为切角三角角形平面。三、塔楼结构构概况结构体系：塔塔楼采用伸臂桁架架的型钢砼框框架+钢筋混凝土核核心筒结构体体系，核心筒内楼板板采用现浇混混凝土楼板，，核心筒以外外区域采用钢筋桁架式楼楼承板。外框柱：共12根沿竖向单向向（轴线方向向）微曲率变变化的框架柱柱。在40层以下采用D1800圆钢管混凝土土柱，40层及以上层采采用矩形钢管混凝土柱。钢柱与圆圆钢管混凝土土柱通过40层楼面框支梁梁转换。框架钢梁：采用“H”型钢梁，每层层平台钢梁约约有120根。错层施工实例例三、塔楼结构构概况核心筒：核心心筒在39层以下由剪力墙分割割为6个筒体，40层结构发生转转变，核心筒筒三个边角处处向外挑出，，内框减少部部分剪力墙，，整体由一道道剪力墙分割割为2个筒体。核心筒42层以下混凝土土强度等级为C60，42层以上均为C50，核心筒墙体标标高最高至327.2米，核心筒墙体体厚度随高度度增加逐步由由1200mm减至600mm。40层以上核心筒筒40层以下核心筒筒①②③⑤④⑥①②三、塔楼结构构概况核心筒由承台台面一直伸延延至顶层，主主要为垂直交交通及机电设设备管井。部部分核心筒墙墙体在37层~40层区域采用斜斜墙向内侧转转换，在40层核心筒三个个边角处向外外挑出，最大大跳出3375mm，墙体通过核核心筒与外框框柱间的转换换梁进行转换换。核心筒斜墙示示意图核心筒40层转换层示意意图三、塔楼结构构概况伸臂桁架：本工程在第35层、36层设置一道伸臂桁架层，桁架的形式式根据核心筒筒与柱的距离离大小设置交交叉型或单斜斜杆型，并在在该两层楼层层平面沿墙体体设置水平钢钢梁贯通核心心筒，形成封封闭传力体系系。伸臂桁架布置置示意图四、总平面布布置在塔吊覆盖范范围内主要布布置土建结构构、钢结构、、幕墙及其它它需使用塔吊吊吊运的材料料堆放场地，，在施工电梯梯附近布置砌砌体、装饰、、幕墙、及专专业安装需使使用施工电梯梯运输的材料料堆放场地，，并根据不同同施工阶段对对场地进行调调整。在场地一侧布布置混凝土浇浇筑专用施工工场地，满足足固定泵布置置及混凝土罐罐车行走需要要。在塔楼四周布布置3个出入口，供供人员进出。。总平面布置示示意图五、总体技术术路线塔楼采用钢框框架+混凝土核心筒筒结构体系，，高度328.8米，经过策划划研究和多方方案对比，确定了“分区作业、、阶梯施工，，突出塔楼、、一泵到顶””的总体技术术路线。采用核心筒与与外框柱错层层施工；核心心筒先施工竖竖向结构，采采用内外全爬爬的模板体系系；布置2台动臂塔吊，，采用核心筒筒内爬升工况况。五、总体技术术路线选用4台高速施工电电梯，并分批批投入低、中中、高区正式式电梯，满足足物料垂直运运输要求。根据本工程核核心筒及钢管管柱的浇筑特特点，采用3台布料杆进行行混凝土浇筑筑，2台布料机负责责核心筒混凝凝土浇筑，1台布料机负责责钢管混凝土土浇筑，选用高性能混混凝土泵及超高压泵管管实现混凝土一一泵到顶。塔楼混凝土核核心筒与钢结结构、楼层板板及装饰安装装采用阶梯型型施工，合理理搭接实现多多工种立体交交叉作业。工况示意图六、基础施工工塔楼核心筒基基础面积约为为1745m2（不含独立承承台），基础础厚度4.0m~12.2m，基础混凝土土采用C35P8混凝土，采用用60天后期强度。。根据核心筒基基础厚度厚、、基坑支护支支撑梁位置及及钢柱埋置深深度等特点，，核心筒基础础分层浇筑。。七、结构施工工工况安排主体结构施工工在竖向共分分3个流水节拍，，首先进行核核心筒墙体结结构施工，其其次进行核心心筒外围钢框框架结构施工工（含钢管混混凝土），最最后进行楼板板结构施工。根据本工程在在40层处核心筒进进行外扩转换换的特点，在在竖向共分2个施工段，40层以下为主体体结构第1施工段，40层以上为主体体结构第2施工段。七、结构施工工工况安排第1施工段首先采采用混凝土核核心筒→钢结结构外框架→→楼层阶梯循循环施工，核核心筒施工至至40层后停止施工工并拆除液压压爬升系统，，钢结构外框框架及内外楼楼层逐层施工工至40层，待40层转换层施工工完成且达到到设计强度后后开始40层以上混凝土土核心筒结构构，然后逐步步开始钢结构构外框架及楼楼层施工，最最后再次形成成混凝土核心心筒→钢结构构外框架→楼楼层阶梯循环环施工，直至至主体结构施施工至屋顶。。D1#塔吊核心筒型钢柱柱钢管柱工况2示意图D1#塔吊地下室顶板钢管柱工况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（标准工况））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：核心筒采用用普通工艺施施工至44层，并逐层安安装模板爬升升系统。工况17：模板爬升模模板系统安装装完成。工况18：40层以上核心筒筒——钢结构外框——水平楼层再次次形成阶梯施施工。工况19：核心筒结构构封顶，拆除除模板及爬升升系统，逐层层完成外框钢钢结构及水平平楼层施工工况20：钢结构及楼楼层施工完成成，结构封顶顶，利用D1#塔吊拆除D2#塔吊，再安装装屋面吊逐级级拆除。八、幕墙、安安装及装饰工工程安排本工程在16层处设置办公公区避难层、、在40层处设置结构构转换层、在在51层设置酒店区区避难层。根据以上特点点，在竖向可可以分成4个施工段，0~16层、16层~40层、40层~51层、51层~屋顶层。在混凝土水平平楼层板施工工至16层后，开始进进行幕墙骨架架安装、机电电管线安装、、砌筑等工作作，最后进行行幕墙玻璃及及内装饰施工工，这样结构构施工与幕墙墙及装饰等工工程在竖向就就可以形成流流水施工。九、主要大型型机械配置1、塔吊选型鉴于本工程钢钢结构构件单单件重量较重重，作业半径径较大，并考考虑到施工总总进度要求及及核心筒结构构对机械布置置的适宜性，，配备2台STL720动臂塔吊。根据塔楼特点点及钢结构构构件重量，动动臂塔吊臂长为50m，塔身高度54m，塔吊最大起起重量为50t（4倍率）。根据本工程程的具体特点点，塔吊布置置于核心筒内内侧，采用内内爬升工况，，塔吊内爬间间距为18-24m。塔吊布置示意意图STL720型塔吊荷载性性能表选用工况根据分段后情情况，最重的的构件为外框框圆管柱，最最重19.5t（序号31），其安装最最大距离约31m，卸货最大距距离约为32m。塔吊在35m作业半径内，，可吊装最大大重量为19.58t。由分析可知知，分段及塔塔吊满足吊装装需求。三道爬升梁，，两道处于工工作状态，一一道用于转换换。爬升高度18~24m。塔吊爬升示意意图塔吊阶梯爬升升示意图塔吊托梁布置置形式一塔吊安全性有有限元分析九、主要大型型机械配置2、施工电梯布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。。其缺点点为需工工厂成型型、运输输不便且且运输成成本高。。钢筋桁架架楼层板板施工十三、幕幕墙施工工方案首层为隐隐框夹胶胶玻璃幕幕墙，二二层以上上为标准准层用单元式Low—e中空玻璃璃幕墙，，屋面层层陶土板板幕墙构构成。幕墙在垂垂直方向向分多个个施工区区域，整整体为异异形扭面面。装饰饰条将外外层幕墙墙分隔为为台阶状