第13章超高层建筑钢结构安装工程施工组织设计全解.doc

第13章 超高层建筑钢结构安装工程施工组织设计 13.1 工程概况 13.1.1工程简介 本工程位于深圳市，占地面积9650 m2，总建筑面积167000m2，包括地下4层停车场，地上72层智能写字楼以及10层商业广场裙房，总高度301.8m，是迄今为止世界上已建和在建的采用钢管混凝土结构的最高建筑物，建成后在世界超高层建筑物中按高度计位列第26位。深圳赛格广场所处地理位置如广场平面如图3.1-1。 图3.1-1　赛格广场地面及裙房平面布置图 该项目采用了目前世界上先进的结构体系和结构选型—框筒结构体系、钢管混凝土柱、钢梁组合结构，建筑物以钢结构为主。塔楼采用43.2m×43.2m的正方形切角的八边形平面，基本柱网尺寸为12m×12m。平面对称八角形的塔楼周边布置了16根直径1600mm的钢管外柱，中央则布置了20m×22m的四方形核心筒，核心筒周边布置了28根直径为1100mm、800mm的钢管柱，与核心筒内的4根组合柱、20根工字钢柱以及型钢暗梁形成密框筒结构。钢结构以圆形钢管柱为主体，与实腹工字钢梁组成刚性框架，圆形钢管柱结构体系具有结构新颖复杂、刚性小弹性大的特点。 3.1.3.大厦从立面上可以分成地下室、裙房、塔楼标准层、避难层以及64-72层特殊结构层以及钢塔6个部分；平面上可以分为裙房、塔楼外筒、核心筒3大部分。赛格广场塔楼比较典型，如图3.1-2。 图3.1-2：塔楼平面布置图 大厦外筒 16根边柱采用缩径形式，直径由下至上依次为1600mm、1500mm、1400mm、1300mm。内筒角柱4根，直径为1100mm，内筒边柱24根，直径800mm，钢管柱的最大壁厚28mm，最小12mm。 大厦的19层、34层、49层、63层为避难层，在核心筒与外柱间均匀设置了16榀刚性钢桁架，采用大量的“V”型箱型钢臂支撑，与周边钢桁架一同组成整体刚性框架。避难层箱型钢臂的最大外型尺寸为900×350×30mm。 钢管柱与钢管柱之间采用焊接连接、钢管柱与钢梁之间采用刚性复合接头—高强螺栓加焊接，核心筒采用全焊接钢结构。 大厦钢结构安装从1997年1月12日开工，到1999年4月8日封顶，历时820天，总计安装钢结构16543件，总重量22591t；完成焊缝52348m，铺设压型钢板104303m2，焊接栓钉565275只，安装扭剪型高强螺栓239350套。 13.1.2工程施工的特点与难点 1.结构新颖独特，技术要求高 大厦钢结构的最大特点是以圆形钢管柱为主，而且基于节省钢材的设计构思，钢管柱采用钢板的厚度均未超过28mm，即薄壁钢管柱。因而赛格广场的圆形钢管柱结构体系与普通的工字型钢柱、箱型钢柱结构相比具有刚性小、弹性大的特点，在安装、焊接过程中容易产生变形，而且变形的方向难于掌握和控制。 与深圳地王、上海金贸等高层钢结构建筑物不同的是，尽管赛格广场的核心筒为劲性剪力墙结构形式，但是钢结构安装控制的重点是外框的圆形钢管柱，而且在赛格广场地下室逆做法施工过程中核心筒的土方是一次开挖到底，核心筒内除了4根组合柱外，钢结构是采用的正做法。也就是说，安装过程中钢结构不但要先于土建独立形成一个整体框架体系，而且在总体安装顺序上要“先外后里”，没有混凝土核心筒作为钢结构安装的依托，这些都增大了钢结构安装的难度，因而在赛格广场钢结构的吊装、测量、校正、焊接四大工艺上必须进行新的探索。 大厦整体高度291.6m，按照GB 50205-95《钢结构工程施工及验收规范》的要求，单节柱的垂直度最大不超过10mm,建筑物的整体垂直度最大不超过50mm。而业主为了保证大厦的施工质量提出了单节柱垂直度最大不超过10mm、位移不超过7mm的双控指标，提高了质量技术要求。 大厦的19层、34层、49层、63层避难层，由于采用大量的“V”型箱型钢臂支撑，且为全焊接结构，给钢结构的安装、校正以及焊接变形的控制带来了很大的难度。 2.工期紧、工程量大、施工难度大 业主为了提前收回投资、及早得到回报，提出了裙房1999年9月18日营业的目标，采用传统的施工方法，无法满足业主要求；同时赛格广场施工现场场地狭小，西面为繁华的街道，东面、南面、北面为正在使用的中电、宝华大厦和赛格电子配套市场，地下室土方施工无法采用大面积开挖施工，为此选择全逆做法施工，向下开挖的同时进行±0.0m以上钢结构的安装，能够大大加快施工进度，但是给地下室钢结构的安装造成了极大的困难，特别是钢梁的安装，作业空间狭小、工作环境恶劣，更重要的是在构件安装时无法采用大型机械，只有在传统工艺上动脑筋、想办法。 大厦的钢结构由于钢板厚度小（最厚32mm），总计22590t的钢结构总件数达到16543件，因此将造成安装、校正量大，焊缝数量多。在钢结构主体施工的同时，楼面上的压型钢板、栓钉以及土建