华东建筑院超高层建筑施工中的结构问题

超高层建筑施工中的结构问题周建龙华东建筑设计研究总院

2015年10月主要内容灌注桩基施工质量基础厚底板钢筋施工钢板剪力墙焊接和螺栓连接竖向变形差异控制顶模系统施工过程验算一、灌注桩基施工质量超高层桩基施工特点1）单桩承载力较高；2）大多采用后注浆技术，提高单桩承载力，控制桩端沉渣引起的变形。3）单桩入土深度长，桩基施工质量控制要求高；4）单桩承载力往往由桩身强度控制，混凝土强度等级高可能存在的问题1）桩端沉渣厚度（取芯后原型毕露）；2）桩身混凝土质量；1、新技术及新桩型的采用（如根植桩，干法施工，新型注浆手段）2、新型及可靠检测手段的采用思考二、基础厚底板钢筋施工超高层桩基、底板特点1）单桩承载力高导致桩身纵向钢筋含钢率较高，纵筋密度；2）为提高地基承载力，往往桩基采用梅花型布桩；钢筋施工更加困难3）基础底板较厚，基础底板钢筋直径较粗。4）上部剪力墙钢筋排列方向有可能与底板钢筋不一致基础底板施工可能存在问题1）斜平面向布置的竖向结构构件（如剪力墙、巨柱）纵筋，柱脚锚栓与基础底板板面钢筋的关系；2）钢筋支架、锚栓支架与基础底板钢筋的关系。3）底板板底钢筋与桩顶钢筋相冲突；底板钢筋支架柱或钢板剪力墙支架围护结构预留钢筋接驳器的连接三、钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序1）钢板剪力墙分段高度与剪力墙竖向预留钢筋机械接头高度关系（一级接头50%错开）；2）剪力墙边缘构件箍筋与墙身栓钉之间的关系（避免箍筋与栓钉平面位置重叠；否则需先施工箍筋，再插入纵筋）；钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序约束边缘构件竖向钢筋绑扎约束边缘构件箍筋拉钩绑扎剪力墙内侧竖向钢筋绑扎剪力墙内侧水平钢筋绑扎钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序剪力墙中部竖向钢筋绑扎剪力墙外侧水平钢筋绑扎剪力墙中部水平钢筋绑扎剪力墙外侧竖向钢筋绑扎钢板剪力墙施工顺序钢板剪力墙施工顺序套剪力墙拉筋(剪力墙拉筋施工工序同拉筋与钢板的连接方式相关）剪力墙混凝土浇筑钢板剪力墙分段钢板剪力墙分段原则1）保证穿孔箍筋，分段点处的连接板不能阻挡箍筋孔；2）钢板墙分段需避开钢筋接驳器；3）钢板墙分段位置需避开对拉螺杆；4）须考虑现场塔吊的起重量；5）不能和爬升模架桁架结构冲突。钢板墙是从顶模架上方吊入，钢板墙分段需避开顶模桁架和顶模架上的滑梁。6）钢板墙分段需考虑构件运输和爬升模架所留孔洞。7）钢板墙分段需考虑结构受力特点（钢板主要受力为竖向受压、抗剪还是伸臂加强层可能还存在水平向拉应力）；8）钢板墙分段需考虑减少焊缝热影响以及由于钢板面外刚度较弱引起的焊接变形。钢板剪力墙现场连接钢板剪力墙现场连接1）焊缝连接；优点：连接强度高；缺点：现场焊接工作量大；

钢板残余应力较高；

钢板焊接变形控制要求高。2）高强螺栓连接；优点：现场焊接工作量小；钢板残余应力较小；

钢板变形容易控制；缺点：对于较厚钢板难以达到等强连接；

钢板加工以及现场安装精度要求高；

加劲肋现场拼接焊缝钢板组合剪力墙钢筋裂缝控制核心筒混凝土钢板剪力墙裂缝控制措施1）控制设置钢板墙体长度,优化钢板墙的布置；2）钢板、栓钉约束；3）其他约束条件（基础底板）；4）必要时对钢板进行预热4）混凝土配比与养护措施；5）墙体水平钢筋间距。仅核心筒外墙设置钢板仅核心筒角部设置钢板优化钢板墙的布置中部螺栓连接角部焊接连接优化钢板墙连接方式优化钢板墙连接方式焊接连接螺栓连接核心筒钢板剪力墙的构造拉筋连接方式1）与钢板边构造钢筋网片连接；2）与钢板采用钢筋连接器连接；3）约束区钢板局部开孔穿过；优化钢板剪力墙钢筋构造巨柱配筋方式钢板混凝土剪力墙配筋方式不少于4排钢筋巨柱及核心筒墙体配筋要求伸臂桁架连接节点的处理（焊接或螺栓连接）伸臂桁架连接节点的处理（焊接或螺栓连接）核心筒巨柱伸臂桁架环带桁架核心筒伸臂桁架≤1500深圳平安武汉绿地中裕心巨柱核心筒伸臂桁榆架2590伸臂桁架贤与核心牌筒连接节点焊缝钞第三箱方检闻测的贫必要环带桁赞架连接禁节点的迎处理（焊接筛或螺谁栓连砍接）环带桁吗架柱与融核心冶筒竖豆向变骡形差棒异的启控制颤方式控制封植闭时间控制构西件应力伸臂桁雷架连接抽节点的沙处理南京绿幼地紫峰减少盈施工润期间挽竖向询构件笛变形粥差异练的措岛施弹性竖妈向变形痰差；钢筋钢混凝榨土收仰缩徐格变竖台向变扣形差锁；基础盆滋式沉降填竖向变锻形差。顶模系歼统顶模速系统咸有效烧提高池核芯东筒施节工速印度1）顶模系统高度与施工工序（钢结构施工、土建施工）2）顶模系统与伸臂桁架的关系3）顶模系统与塔吊系统的关系（塔吊形式、顶升方案）4）顶模系统设计考虑核芯筒内部钢结构楼面构件吊装。5）顶模系统对核心筒混凝土墙体的影响（砼龄期、单片墙肢的稳定）顶模系丛统与伸输臂桁架菠的关系伸臂桁垮架与核努心筒角汁部连接财节点的削施工顶模桁架核心筒主塔吊主塔吊顶模桁架伸臂桁架节点核心筒顶模与印伸臂桁皇架的相趋对关系90架0m日m因顶模宴桁架杆溉件之间姑间隙较洁小，铸明钢件机及钢摔板节院点总侨宽度害超过丘桁架沃间隙列，无狗法从吃桁架锈上部进行吊装。18垃00劳mm12糕00讨mm铸钢坛节点焊接方钢板帮节点顶模蚂与伸涌臂桁艘架的阻相对均关系顶模新增开口位置，吊装完毕后再进行封闭铸钢件吊装钢丝绳穿过桁架空隙铸钢件从桁架下部平移就位原拆除构件上焊接临时连接板，利用临时螺栓进行恢复顶模设昌计时刘未考唇虑主宴体结罪构的用设计盏特点酬，使信得顶距模桁茎架需触进行纹改造讯，施铃工难逗度增汇加，搬且存专在施绢工风握险。施工眨组织磨应做胜到设冶计施烤工一谣体化顶模合改造顶模开窜合机构高适应性待可变机观构研究展与设计——开合机讲构设计在钢洋框架撞角部塌设置递开合者机构狐，当况核心拉筒施省工至东伸臂购桁架仓层时馅，整承体或跌局部菠打开然钢框要架角蛾部架幼体，届以便持核心减筒施除工唤。巨型咸桁架桐的施销工验遭算施工验萝算必须困非常注们意施工炼工况。1）卸绢载时暗巨柱卡实际浴施工排状况杜；2）卸顾载时举转换益上部货结构行的荷认载情担况。中部核干心筒与姻下部核拘心筒的转换施陆工连接梁定采用螺根栓连接传统方活式：每糕区设置指转换桁葬架部分悬乎挂结构婶的施工改进方览式：隔幸区设置组转换桁汪架转换圆桁架唐的布葱置新消防抓规范实常施后，扶每个避盘难区之钉间的层衰数减少洒至10层。次框架渣施工采用搜设置串临时哨支撑君（沙果箱）膨的形阔式，喜实现筑悬挂萍结构毁的施叠工）竖向受心力单元（下要托式悦）竖向萍受力祥单元（下托+上挂式妖）部分悬事挂体系蒙的施工为了骨防止皮转换蝇大梁姻处应好力过宵大，心要求77层处20根箱型垃次柱预积留，等殿主体结轧构封顶窜，77层以上棚外框结酱构与第塔五道环泊带桁架询形成倒份挂体系臣，且外养框沉降单变形趋垦于稳定劝后方可日安装。77层后龟装段第五目道环兰带桁缠架77层以上漂荷载传诊递至第坡五道环炮带桁架炎形成倒垦挂体系手。沙箱布哗置：根据仇施工蔑模拟呢计算引结果亡得出斧柱脚泪最大成反力承及相节对位楼移值业，在揉转换穷大梁客及后青装段乔处对筑称均堆匀的距布置参沙箱灯卸载驶装置孔。转换女大梁异安装颠支撑凤胎架灶沙箱忘卸载售装置溉平、斥立面激布置氧图高空大吨位炮、高精替度卸载旺技术每部转鼻换大梁术支撑胎识架上设蒸置沙箱内卸载装校置5组（14套），申共56套。后装段兄支撑胎她架顶部否每根竖坛向小立蜜柱两侧持各设置嫩砂箱卸兵载装置定一组，五每组2套，辆每侧魔胎架赌上设假置5组特殊趁钢结惧构安雨装及茎复杂煎内力凯分部殖调整枣技术巨型弊柱构镜造巨柱共构造碌：栓钉的婆设置（及内部板陈件、外太部板件仆，节点懒区域）第；流淌贪孔、让透气患孔的雄设置准；纵向宋钢筋亩的配挂置（摸减小井混凝拣土收换缩、仍徐变蠢）巨型口柱混巡寿凝土扬密实苏度检译测巨柱筋混凝贵土密谜实度闻检测叙：敲击法见（比较紧粗糙）植；钻孔威取芯超声波嘉检测法泥（局限五性，价廊格贵，租如何判黑断检测煮结果）筒；压电抱陶瓷宵检测铸法（喉价格陕贵，驶需预糟埋元陪件）龟；模拟渗柱的善试验衡。钢管混权凝土柱缓组装焊傻缝建议管混凝稻土柱颜组装燃焊缝器采用柄以下缴方案倘：横向焊愁缝均采舍用全熔透（弦对接寒焊缝斜）；纵向外梢部焊缝碗采用全粮熔透；对影访响较给小的门纵向蒙内部画焊缝么可采盗用部静分熔割透形伪式。对于尺雪寸较大押钢管混跨凝土柱烤内部设垂置钢筋牛笼，增赛加内部脏混凝土群的延性要。巨型柱局混凝土晌密实度劫检测巨柱聚混凝万土密倦实度矮检测姜（足骄尺模供拟柱膊）：巨型柱链钢结构演吊装巨柱钢阔结构制每作安装始：钢结烘构制棋作安脖装关也键因鸣素钢板院尺寸来；塔吊堆起重渠重量没；运输条各件限制喊；巨柱钢惰结构分浩段方案水平颂分缝竖向树分缝巨型柱脸节点钢毙结构分段、迁施工流瞧程巨型节释点施工钢结构拌制作；钢结构跳分段、辣吊装；钢筋混制凝土施长工。施工塔干吊的布原置施工塔排吊的布斑置（外畏挂式）南北惜两台ZS箱L2型70它0施工朱塔吊溪；东西两悉台ZSL章125绩0施工塔退吊；均为外垄挂塔吊批；施工早塔吊谨的布茄置施工扬塔吊撤的加战固方斗案外墙厚呆度90萝0～14成00锅mm，采用罚加强墙晚体配筋足的形式累。外墙住厚度40拖0～70惯0m轻m，增抓加加涉固杆主件，捕避免闭墙体夺平面葱外受酬力。塔吊布蔽置形式脂的建议扛（塔吊碎拉压杆佳与内墙例对齐避党免墙体甩平面外村受力）加固啦杆件加固摧杆件施工塔捏吊的布价置施工脏塔吊焦的布喝置（内扶薄式+外挂式）外挂ZL3愧80施工塔吊；内扶M7辣60族DX施工塔吊；施工舒塔吊肢的布其置外挂塔过吊采用ZL声38梅0，墙体瞎平面外园受力较奴大，设必置了水攀平内支传撑；水平内俩支撑的攻刚度应潜与墙体亦平面外敲刚度匹搜配；施工塔案吊的布尊置外挂院塔吊宪支撑沫架后半侧增始加转裂换构稍件，断使塔搬吊连墙接点传与主穴体结脉构内齿墙对剂齐，悄减少梅主体秩结构绢加固骨工作影量。转换构绕件施工殊塔吊帅的布变置由于塔吊餐在施微工过受程中玩长期姥使用芝，受系偶然起因素斤的影岂响较俭多，纵应对屡塔吊志支撑倚点上屋下楼喇层范赴围内套的混寇凝土归与钢透筋、肃塔吊石支撑差构架滋中主蜜要受语力构舟件的堡应力侮以及驶变形泡进行笨监测则，以晌确保阻塔吊析的安孙全运斥行及撑主体妹结构旅的安稳全。核芯筒娘领先外促框高度核芯躺筒施爽工进筐度领头先于勉外框施工1）施工县阶段核目芯筒强命度以及燥稳定性南进行验无算；2）施史工阶咱段结举构分趟析需辅考虑炉因素枝