超高层建筑施工中的结构问题培训讲义

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散心巨柱核心伯筒伸臂朴桁架2590伸臂桁架问与核心去筒连接节点焊缝菜第三丝式方检害测的产必要环带句桁架喘连接妖节点仙的处障理（焊接森或螺前栓连敌接）环带桁组架柱与恨核心洽筒竖愿向变别形差睛异的分控制秧方式控制封期闭时间控制炭构件困应力伸臂源桁架永连接腊节点缸的处匪理南京绿浴地紫峰减少施旷工期间络竖向构小件变形韵差异的舞措施弹性井竖向阀变形胡差；钢筋订混凝沟土收初缩徐捷变竖滨向变株形差扭；基础盆廊式沉降滚竖向变租形差。顶模收系统顶模系套统有效暴提高核胃芯筒施铁工速度1）顶模季系统高赶度与施袋工工序总（钢结蚕构施工高、土建宣施工）2）顶模系衫统与伸躬臂桁架回的关系3）顶模系已统与塔据吊系统傻的关系扭（塔吊誓形式、稠顶升方神案）4）顶模系书统设计狮考虑核丽芯筒内年部钢结怠构楼面麻构件吊察装。5）顶模问系统影对核鱼心筒黑混凝粪土墙反体的盲影响宿（砼谈龄期组、单钻片墙但肢的趋稳定伯）顶模系延统与伸奴臂桁架苏的关系伸臂偏桁架黄与核逼心筒键角部妻连接射节点腊的施赤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急伸臂桁堆架的相馋对关系900杯mm因顶模抄桁架杆证件之间凑间隙较殿小，铸容钢件可及钢伯板节哄点总阵宽度丈超过满桁架巡寿间隙辨，无稳法从到桁架雕上部进行吊装羡。18管00杀mm120皂0mm铸钢节喉点焊接钢疾板节点顶模咏与伸王臂桁掏架的浆相对双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计合时未考阔虑主体住结构的荐设计特挡点，使罚得顶模违桁架需科进行改初造，施竹工难度鲜增加，荣且存在烛施工风慕险。施工铅组织丈应做毁到设批计施讨工一许体化顶模改幸造顶模屈开合学机构高适应性努可变机泻构研究籍与设计——开合机声构设计在钢窄框架钞角部辫设置肾开合学机构启，当兽核心族筒施横工至炮伸臂拿桁架侮层时复，整遗体或精局部铸打开牛钢框突架角档部架塞体，睡以便拨核心冻筒施配工否。巨型桁柜架的施技工验算施工超验算快必须心非常凤注意筑施工仇工况。1）卸载良时巨柱繁实际施在工状况裂；2）卸尤载时唯转换匙上部就结构灯的荷饺载情伪况。中部核虹心筒与辈下部核运心筒的转换施靠工连接梁捐采用螺凤栓连接传统方蓝式：每咸区设置盗转换桁芬架部分悬形挂结构舒的施工改进酿方式沾：隔昏区设匆置转千换桁俘架转换桁饼架的布显置新消惜防规妄范实搁施后护，每族个避立难区扰之间辩的层绿数减蜓少至10层。次框丛架施砌工采用设谋置临时掏支撑（部沙箱）态的形式困，实现蚁悬挂结迎构的施舍工）竖向位受力社单元（下弹托式耀）竖向狱受力下单元（下托+上挂创式）部分台悬挂叔体系疏的施姻工为了叛防止盏转换缠大梁献处应作力过悄大，宿要求77层处20根箱型凭次柱预川留，等屋主体结锄构封顶摇，77层以上誉外框结馆构与第君五道环本带桁架西形成倒葱挂体系朽，且外域框沉降天变形趋宋于稳定忘后方可流安装。77层后装桑段第五户道环响带桁悦架77层以上共荷载传候递至第晴五道环坡带桁架两形成倒厘挂体系煮。沙箱洋布置梦：根据蕉施工景模拟垮计算紫结果网得出猫柱脚唱最大殊反力蛇及相摔对位尚移值班，在叛转换粘大梁暑及后混装段沃处对色称均煤匀的件布置碗沙箱黑卸载帮装置淋。转换社大梁谊安装团支撑凯胎架梦沙箱局卸载腾装置包平、卧立面秃布置圈图高空大吨位驻、高精报度卸载讲技术每部转迹换大梁届支撑胎意架上设贡置沙箱阀卸载装冶置5组（14套）筹，共56套。后装段予支撑胎蜂架顶部强每根竖系向小立纱柱两侧浇各设置喷砂箱卸纠载装置威一组，晌每组2套，裁每侧前胎架当上设艘置5组特殊朋钢结能构安蜘装及缴复杂旦内力嗓分部朗调整装技术巨型柱纺构造巨柱笑构造评：栓钉的鼠设置（购内部板傅件、外雹部板件袍，节点傍区域）识；流淌勿孔、负透气应孔的纺设置录；纵向钢慌筋的配跪置（减嗽小混凝禁土收缩恰、徐变勒）巨型柱务混凝土胖密实度坟检测巨柱他混凝臭土密估实度雹检测共：敲击法颤（比较奇粗糙）见；钻孔取腰芯超声续波检派测法询（局缘瑞限性悬，价矩格贵喊，如足何判闸断检柿测结户果）敲；压电氧陶瓷钻检测伞法（配价格膨贵，个需预光埋元雁件）全；模拟群柱的概试验恶。钢管兔混凝秤土柱蹈组装距焊缝建议管混凝土现柱组装寺焊缝采缠用以下堤方案：横向秃焊缝捞均采先用全士熔透（对蓄接焊缝暴）；纵向盲外部亦焊缝元采用魂全熔浮透；对影侦响较链小的坑纵向承内部朵焊缝彼可采睬用部捉分熔和透形项式。对于尺湿寸较大籍钢管混刘凝土柱宿内部设缘瑞置钢筋哑笼，增葵加内部够混凝土亦的延性成。巨型出柱混源凝土库密实跪度检扫测巨柱撕混凝妇土密狸实度驶检测论（足掌尺模缝拟柱送）：巨型殊柱钢剃结构璃吊装巨柱祖钢结彩构制兵作安脉装：钢结扶构制风作安仪装关赢键因变素钢板旧尺寸榴；塔吊起寨重重量符；运输荐条件御限制惹；巨柱钢筋结构分匹段方案水平分耐缝竖向趟分缝巨型柱脏节点钢蚊结构分段、择施工流泽程巨型节叹点施工钢结构乔制作；钢结洋构分坏段、息吊装榨；钢筋妖混凝形土施屈工。施工塔届吊的布逆置施工塔啊吊的布粮置（外够挂式）南北两谨台ZSL黑270抖0施工朴塔吊汁；东西悼两台ZS供L1戒25诊0施工稀塔吊裳；均为外症挂塔吊疾；施工塔模吊的布毫置施工今塔吊尸的加阴固方愿案外墙厚拴度900～14询00畏mm，采用超加强墙脖体配筋肉的形式南。外墙厚著度40卸0～700雷mm，增酸加加负固杆在件，武避免孕墙体凭平面抬外受话力。塔吊趴布置希形式切的建株议（惜塔吊揭拉压反杆与描内墙艳对齐压避免毒墙体明平面毛外受馒力）加固渣杆件加固它杆件施工闪塔吊好的布塌置施工钩塔吊殃的布证置（内蜂扶式+外挂从式）外挂ZL则38稼0施工塔吊；内扶M76尝0DX施工塔吊；施工毫塔吊梁的布龟置外挂塔乔吊采用ZL3叹80，墙体肚平面外订受力较兆大，设海置了水田平内支林撑；水平内乎支撑的香刚度应尼与墙体永平面外险刚度匹表配；施工米塔吊芒的布面置外挂巴塔吊扁支撑烂架后刃侧增炭加转暴换构助件，器使塔怪吊连泉接点毕与主周体结距构内本墙对瓶齐，介减少歪主体俩结构落加固叠工作垂量。转换秆构件施工塔遇吊的布刷置由于塔吊在致施工过酸程中长淘期使用饼，受偶企然因素杀的影响边较多，般应对塔矛吊支撑锡点上下缺楼层范拜围内的刃混凝土宵与钢筋弦、塔吊弃支撑构律架中主改要受力词构件的饮应力以仗及变形莫进行监烈测，以费确保塔轧吊的安刻全运行蝇及主体乡丰结构的映安全。核芯乏筒领毙先外偏框高涝度核芯筒跌施工进活度领先千于外框施工1）施属工阶海段核瓜芯筒扶强度经以及任稳定袜性进耽行验汗算；2）施掘工阶析段结疼构分赔析需垂考虑业