鋼結構綜合施工技術課件

1、天津117項目技術總結項目概況1單層鋼板墻施工技術3多腔體巨柱施工技術4目 錄總體施工情況2大尺寸防屈曲支撐施工技術5封閉條件下構件吊裝技術61 項目概況2 施工情況3 單層鋼板墻施工技術4 多腔體巨柱施工技術5 超大尺寸防屈曲支撐施工技術6 封閉條件下構件吊裝技術主塔樓靠山樓東西裙樓R區(qū)商業(yè)連廊南側鉆石廳北側鉆石廳天津高銀中央商務區(qū)總建筑面積84萬平米，由117主塔樓，靠山樓，商業(yè)連廊等眾多結構組成。1.1 工程介紹工程建設地點天津市高新區(qū)工程類型大型超高層建筑結構形式巨型框架支撐+勁性鋼結構與鋼筋混凝土核心筒結構建筑高度主塔樓597m總層數(shù)主塔樓地下三層，地上117層；總建筑面積37萬平米

2、鋼結構用量14萬噸1.1 工程介紹核心筒巨型柱及次框架柱巨型斜撐及帶狀桁架樓層水平結構巨型柱鋼板墻轉換桁架層加強層節(jié)點標準樓層鋼梁樓板體系1.2 結構概況1 項目概況2 總體施工情況3 單層鋼板墻施工技術4 多腔體巨柱施工技術5 超大尺寸防屈曲支撐施工技術6 封閉條件下構件吊裝技術2.1 總體工期情況20112012201320142015高強錨栓施工2011年11月27日至12月6日地下室封頂?shù)厣祥_工2012年7月30日地下室結構開吊2012年2月27日地上頂模地上塔吊安裝完成2013年4月5日2014年10月25日.塔樓突破450米塔樓突破550米2015年5月20日2.2 施工平面布置施

3、工通道設置在塔樓南北兩側首層樓板（樓板荷載滿足設計要求），堆場及鋼構拼裝場地設置在塔樓南北兩側，吊裝設備為核心筒外掛的四臺動臂式塔吊（兩臺ZSL2700、兩臺ZSL1250）。2.3 施工立面節(jié)奏核心筒領先外框1520層巨柱領先外框鋼梁56層外框鋼梁領先內筒鋼梁6-10層鋼梁領先壓型鋼板后于樓層鋼梁23層2.3 施工立面節(jié)奏核心筒領先高度華東院核心筒領先高度核算第一階段：核心筒F76層以下 內外高差125米，2529層第二階段：核心筒F77-F85層 內外高差90米，20層第三階段：核心筒F86-F94層 內外高差75米，17層第四階段：核心筒F94層以上 內外高差60米，13層2.3 施工立

4、面節(jié)奏核心筒領先高度2.4 主要機械設備投入情況機械設備投入數(shù)量名稱作業(yè)區(qū)域高峰期投入數(shù)量（輛、臺）目前投入數(shù)量（輛、臺）ZSL2700主塔樓施工22ZSL1250主塔樓施工22桁車吊系統(tǒng)核心筒內結構吊裝44260噸汽車吊桁架拼裝、地面拼裝10260噸履帶吊桁架拼裝、地面拼裝10CO2焊機整體施工區(qū)域180100手工焊機整體施工區(qū)域6035電加熱整體施工區(qū)域42全站儀整體施工區(qū)域42汽車吊100噸桁架安裝、通道塔拼裝2250噸汽車吊現(xiàn)場構件倒運222.5 勞動力投入情況330240520530470530520530560580490440110751701801601801701801802

5、00170130施工高峰期勞動力投入一覽表2.6 臨時用電布置高峰期用電配置：焊機共180臺，電加熱4臺配置400A一級柜開關6個，每個開關負責20臺焊機配電配置250A一級柜開關6個，每個開關負責10臺焊機配電配置400A一級柜4個單獨配電電加熱總配電容量2500kVA117鋼結構臨電布置1 項目概況2 總體施工情況3 單層鋼板墻施工技術4 多腔體巨柱施工技術5 超大尺寸防屈曲支撐施工技術6 封閉條件下構件吊裝技術L1L14層剪力墻板厚為70mm， L14L28層剪力墻板厚為50mm， L28L37層剪力墻板厚為25mm， L114M2頂層剪力墻板厚為20mmL28L37共分12節(jié)，北側剪力

6、墻平面內分4段，南側分3段。L14L28共分17節(jié)，北側剪力墻平面內分7段，南側分6段。L1L14共分23節(jié)，北側剪力墻平面內分8段，南側分7段。L28L37效果圖L14L28效果圖L1L14效果圖3.1 鋼板墻概況 頂模桁架在核心筒正上方，并且桁架縱橫交錯。對鋼板墻和鋼梁的構件吊裝影響非常大頂模平臺上部洞口頂模與核心筒立面3.2 頂模對鋼板墻的影響 117項目核心筒標準層層高4.32米，則鋼板墻分段高度為4.32米；非標準層高為5.2米，考慮構件長途運輸構件分為兩個2.6米單元現(xiàn)場組裝。每次頂模頂升前鋼板墻必須施工完一個結構層的高度，否則將與鋼筋、混凝土施工步調不一致，造成工程整體的窩工3.

7、3 與土建的交叉配合 鋼板墻水平分段需要結合頂模桁架洞口位置，鋼板墻吊裝首先從洞口吊裝至頂模下方，再使用兩臺塔吊換鉤平移就位。3.4 頂模下部鋼板墻的吊裝 鋼板墻在桁架下方的情況，使用兩臺塔吊配合換購平移的方法安裝就位。塔吊1吊至頂模下桁架處塔吊2連接構件左端吊耳塔吊1左端吊繩松鉤，同時移動構件移至合適位置安裝就位3.4 頂模下部鋼板墻的吊裝12343.5 單層鋼板墻的焊接1 項目概況2 總體施工情況3 單層鋼板墻施工技術4 多腔體巨柱施工技術5 超大尺寸防屈曲支撐施工技術6 封閉條件下構件吊裝技術 巨型柱平面輪廓呈六邊菱形，最大平面尺寸長11米，寬6米，沿高度分多段內收，傾斜角度為0.88。

8、巨柱周邊由鋼板包裹，內部鋼板相互連接、獨立分割，形成多腔體六邊形鋼管混凝土組合構件。最大板厚為120mm，材質為Q390GJC和Q345GJC。4.1 巨柱概況巨型柱水平分段4.2 多腔體巨柱的地面拼裝地面拼裝制作胎架拼裝完成上下節(jié)對接預留焊縫加設防變形措施4.2 多腔體巨柱的地面拼裝采用拼裝胎架和焊縫接口預留等措施保證拼裝精度。立焊縫同時焊接拼裝后吊裝至就位位置立焊焊接完成地面將同一節(jié)巨柱的7道立焊焊接完成。立焊需要同時對稱焊接。每道立焊上下兩端各留300mm長度焊縫不焊，方便上下節(jié)巨柱對口校正。4.2 多腔體巨柱的地面拼裝 巨柱地面拼裝需焊接7道立焊縫，為減小巨柱變形，拼裝時先完成外圍4道

9、焊縫焊接，然后焊接內側焊縫。 巨柱上下節(jié)對接焊接，首先完成A、B、C、D四道焊縫焊接，然后對E、F、G、H四道焊縫進行對稱焊接。 完成外圍焊縫焊接后，進行巨柱內豎向隔板焊接，按照由內向外的順序完成所有橫焊縫。4.3 多腔體巨柱的焊接 前期巨柱焊接操作平臺主要依靠手拉葫蘆和塔吊提升兩種方式完成爬升，為進一步提高使用安全性和便捷性，減少塔吊使用時間，后期對操作平臺進行改造，增設爬升軌道利用電動葫蘆完成自爬升。手拉葫蘆提升操作平臺塔吊提升操作平臺4.4 巨柱自爬升式操作架4.4 巨柱自爬升式操作架 使用自爬升式巨柱操作架，爬升系統(tǒng)由電動葫蘆和爬升軌道組成。爬升速度可1小時一層。爬架外觀爬升軌道4.4

10、 巨柱自爬升式操作架附墻系統(tǒng)圖爬升系統(tǒng)折疊腳手架單元防墜落系統(tǒng)巨柱與制作連接改造平臺附著措施星輪防墜附墻支座 4.4 巨柱自爬升式操作架1 項目概況2 總體施工情況3 單層鋼板墻施工技術4 多腔體巨柱施工技術5 超大尺寸防屈曲支撐施工技術6 封閉條件下構件吊裝技術防屈曲支撐設置于主塔樓外框四個立面B2-L7層。單根防屈曲支撐長約53m，重量約為223.1t，單根承載力3900t，為當今房建領域尺寸和承載能力最大的屈曲約束支撐。曲約束支撐芯材的屈強比0.8，伸長率應30%，具有常溫下27J沖擊韌性功。屈曲支撐三位空間示意圖117塔樓軸測圖5.1 防屈曲支撐概況防屈曲支撐是由芯材和套筒兩部分組成的

11、雙層箱體結構，其中芯材為1420 820 90 90箱形結構，材質為Q100LY低屈曲強度軟鋼；套筒為1500 900 35 35的箱形結構，材質為Q345B級鋼材。芯材與套筒間灌注有5mm厚的無粘結材料。屈曲支撐三層結構示意圖屈曲支撐斷面示意圖5.1 防屈曲支撐概況屈曲約束支撐安裝屈曲約束支撐對接節(jié)點由于尺寸和重量的過大，采用分段制作現(xiàn)場拼裝的方法施工。5.1 防屈曲支撐概況 1）在每段屈曲約束支撐芯材端頭位置拼接有Q345材質鋼板，避免現(xiàn)場對于Q345鋼材與Q100LY鋼材的焊接，兩種材質對接節(jié)點處理如下 2） 在兩端屈曲約束支撐對接位置，為保證芯材焊接空間，套筒預留寬度1000mm鋼板，

12、待芯材焊接完成并粘貼無粘性材料后補焊此鋼板。屈曲約束支撐對接位置預留封板芯材不同材質鋼材對接接頭處理5.3 防屈曲支撐分段接頭處理由于屈曲約束支撐主要依靠芯材承受軸向力，為保證支撐整體受力效果達到設計承載力要求，支撐對接節(jié)點位置芯材采取35角全熔透焊接。套筒與芯材之間5mm間隙需粘貼無粘性材料無法加設焊接襯墊板且套筒不屬于主要受力構件，所以套筒對接采取45角半熔透焊接。芯材對接焊縫示意套筒對接焊縫示意屈曲支撐對接位置示意圖5.3 防屈曲支撐分段接頭處理由于永久性防滑措施僅設置在中間段，為保證兩端分段構件在制作、運輸及安裝過程中不發(fā)生滑動，在構件端頭位置4個面利用8塊L形連接板將芯材和套筒進行臨

13、時固定，并作為兩段支撐的臨時連接措施。屈曲支撐兩端防滑及連接措施5.4 防屈曲支撐吊裝防滑處理 防屈曲支撐現(xiàn)場施工順序為：1、芯材全熔透對接；2、粘貼無粘性材料；3、預留套筒半熔透焊接；芯材焊接預留封板焊接無粘性材料粘貼5.5 現(xiàn)場施工情況首節(jié)防屈曲支撐與巨柱連接防屈曲支撐施工完成二節(jié)防屈曲支撐安裝5.5 現(xiàn)場施工情況1 項目概況2 總體施工情況3 單層鋼板墻施工技術4 多腔體巨柱施工技術5 超大尺寸防屈曲支撐施工技術6 封閉條件下構件吊裝技術117辦公樓核心筒共分9個區(qū)域。每層大約95根鋼梁，45噸，總計11200根鋼梁，5300噸。其中1,3,7,9區(qū)為樓梯間，鋼樓梯最大構件約2t，鋼梁最

14、大重量不超過1t。2,4,6,8區(qū)內均分布兩根主梁和若干次梁，主梁最大2.5t，次梁最大不超過1t。頂核心筒形式鋼梁鋼樓梯6.1 核心筒內鋼結構概況117塔樓頂部使用頂模系統(tǒng)，頂部鋼平臺將核心筒頂部全部封閉，造成頂模下部鋼構件無法使用塔吊吊裝的情況。頂模系統(tǒng)將頂部封閉6.2 頂部封閉條件下吊裝構件倒運：結構外筒設置倒運層，倒運層設置懸挑卸料平臺。內筒鋼構件通過塔吊吊運至倒運層卸料平臺，再通過卷揚機和倒運小車等設備將構件運至核心筒內部吊裝設備下部。吊裝：在核心筒內筒布置一臺獨立的吊裝設備，滿足構件的垂直運輸要求。6.3 外筒倒運內筒提升外筒倒運的方法關鍵是需要一層混凝土樓板層作為倒料層。以6層為

15、節(jié)奏每施工6層鋼梁移交土建澆注樓板，土建需跳層施工先完成最上一層樓板的澆注，再依次向下澆注樓板。而鋼構則利用最上一層樓板繼續(xù)上部鋼梁的施工。6.4 與土建施工配合系統(tǒng)平面系統(tǒng)立面集成附墻爬升裝置和桁車吊，開發(fā)出專用于封閉情況下內筒鋼結構吊裝的新設備自爬升式桁車吊系統(tǒng)。6.5 自爬升式桁車吊自爬升式桁車吊系統(tǒng)由爬升附著裝置、桁架平臺和桁車吊組成?？傻跹b內筒構件，可沿墻體縱向爬升，同時兼做人員操作的頂部防護。桁架平臺桁車吊柱機附著裝置桁車吊運行6.5 自爬升式桁車吊本系統(tǒng)采用電動葫蘆實現(xiàn)導軌與機位架體相互爬升：固定機位架體，提升導軌；固定導軌，提升機位架體。6.6 爬升系統(tǒng)桁車吊系統(tǒng)上部為桁架平臺，滿鋪鋼板作為內筒施工的安全屏障。作為核心筒內部可以爬升的防護平臺，很好的保護了內筒施工人員的安全。6.7 防護系統(tǒng)優(yōu)