深圳賽格廣場超高層鋼管混凝土結構綜合施工技術

2022-12-02 10:45:07 字數 4891 閱讀 4851

1.0工程概況

1.1由中建二局承建的深圳賽格廣場是一座以高科技電子配套市場為主,集辦公、會展、商貿、金融、**、娛樂為一體的現代化、多功能、智慧型超高層建築。該工程占地面積9653m,建築面積171203 m,地上72層,直公升飛機停機坪標高291.

60m,建築物總高353.80m,地下4層,深19.5m。

結構採用有鋼管混凝土柱和鋼梁構成的框筒結構體系。平面呈八角形的塔樓沿周邊布置了16根鋼管混凝土外框柱,直徑由下而上分別為1.60m,1.

50m,1.40m,1.30m,核心筒每邊布置8根直徑分別為0.

80公尺和1.10公尺的鋼管混凝土柱和鋼梁連線形成框式筒壁結構。見下圖:

核心筒內縱橫兩個方向各布置了4道勁性混凝土剪力牆,使核心筒形成了大廈堅強的抗側力構件。核心筒與外框柱之間是焊接工字型鋼梁,在鋼梁上鋪設壓型鋼板,並在鋼梁上翼緣上焊接抗剪栓釘,其上澆注鋼筋混凝土,形成乙個整體的組合結構樓面。沿塔樓豎向,從裙房頂開始每隔15層設定一道加強層,在加強層內、核心筒與外框柱之間設定了16 榀鋼桁架,並在該層的外框柱周邊又設定了周邊鋼桁架。

加強層形成了相對剛性的整體,增強了塔樓外框架與核心筒的共同工作效能,構成強大的空間抗側力結構體系,承擔風荷載和**荷載作用。

1.2施工技術概述

鋼管混凝土結構施工過程由兩個部分組成。其一是鋼結構的製作與安裝:包括鋼管的製作與安裝、鋼梁的製作與安裝、構件節點的焊接與栓接、鋼結構的塗裝等;其二是鋼筋混凝土結構的施工:

包括鋼管核心芯混凝土的澆灌,樓面壓型鋼板及鋼筋混凝土樓面板,勁性混凝土剪力牆、電梯井和樓梯間等。

中建二局在賽格廣場施工中,重點開發了地下室(層數:4層)逆作法施工技術,鋼管混凝土結構綜合施工技術,高拋免振搗自密實混凝土施工技術。推廣應用了勁性混凝土樓面無支撐吊模施工技術,核心筒電梯井工具式整體提公升模板施工技術,集中攪拌及商品混凝土技術,粗鋼筋冷擠壓連線技術,地下室外牆表面滲透型剛性防水技術,大體積混凝土自動測溫電腦控制系統等一系列新材料、新技術。

這些新技術的開發和應用為賽格廣場高質量、高水平、高速度的建成奠定了基礎。

下面依次作簡要介紹

2.0全逆作法施工技術

在施工完地下連續牆和人工挖孔樁之後,立即施工地下室(層數:4層)的鋼管混凝土柱和首層樓面梁板結構,並且通過冠梁使其與周邊地下連續牆連線。在此之後就形成了地面以上和地面以下兩個施工作業面。

賽格廣場工程採用逆作法施工的實物工程量為:

※ 土方挖運工程量:  112300 m3

※ 鋼結構安裝工程量: 2900 t

※ 鋼筋工程量:    3000 t

※ 模板工程量: 44636 m2

※ 混凝土工程量: 25680 m3

2.1深基坑支護

在逆作法施工中,如何考慮和實施深基坑支護是第乙個難題。在賽格廣場地下室逆作法施工方案中,深基坑支護是採用由地下連續牆和沿牆的一部分框架及其樓面結構共同組成的周邊結構來承擔基坑外水平力。

周邊結構隨著逐層土方開挖逐步形成,其抗側力效能也逐步加強。由於在方案中優先保證了基坑支護條件使周邊結構形成了多道地下連續牆可靠的水平支撐,使地下連續牆在土方開挖過程中的水平側移得到了有效的控制。

2.2施工平面與空間的劃分

在長達數月的逆作法施工過程中如何考慮各個專業工種之間的關係,如何合理安排施工平面和空間的劃分是第二大難題。在賽格廣場地下室逆作法施工中遵循以下原則:首先要保證結構安全,必須滿足基坑支護條件。

因此支護結構所在平面範圍和形成過程中所需要的平面與空間是應首先予以保證的;其次是土方作業空間。因為逆作法施工中大量的暗挖土方量要在有限的時間內完成並運出現場,因此在施工平面和空間條件上充分保證土方工程能最大限度的實現機械化作業是提高工效、縮短工期的關鍵。

在保證以上兩條的前提下,尚應安排好人員通道、一般材料通道、裝置及鋼構件通道等。賽格廣場有4層地下室,逆作法的時間長、施工過程複雜,因此在施工程序中,平面和空間的合理劃分和利用還需要不斷進行調整和變化。現場各專業、各工種、各工序之間的協調配合極為重要。

2.3逆作法施工中如何制定各專業工種的最佳施工方案是第三個難題

2.3.1土方施工方案:

賽格廣場地處鬧市中心,逆作法挖運土方量超過11萬立方公尺,工效和出土速度至關重要。土方挖運方案的原則是在保證基坑結構安全的前提下,最大限度地提高挖運工作的機械化程度,白天挖掘和集土,夜間集中裝運。在土方挖掘過程中,沿地下連續牆周邊的冠梁上設定12個沉降觀測點,並且在周邊的建築物上有選擇的設定了沉降觀測點。

土方開挖後,堅持每三天觀測一次。由於本工程未採取降水等措施,沒有造成周圍建築物的有害沉降。在土方開挖過程中;沿地下連續牆四周每邊設定五處地下連續牆水平位移觀測點,每處觀測點從首層樓板下開始,向下連續布置,續觀測地下連續牆的側移情況。

由於每層開挖都在上方的水平支撐形成後才開始,而且每層開挖深度僅限於乙個樓層高度,因此地下連續牆側移量比較小,牆體最大水平位移僅為21mm。

2.3.2鋼結構安裝方案

由於逆作法鋼結構安裝全部在首層樓板下進行,大型吊裝機械均無法使用。鋼構件的垂直運輸、水平運輸、就位、吊裝、臨時固定、校正和焊接都是採用一套以捲揚機、滑輪組和神仙葫蘆為主要工具的特殊機具和特殊吊裝工藝來完成。

2.3.3鋼筋混凝土結構施工方案

在逆作法施工中,土方、鋼結構安裝和混凝土工程是相互銜接、交叉施工的,任何一項工作都要盡量縮短自己的工作時間,並為後續工序提供施工條件。在賽格廣場地下室逆作法施工中所有勁性混凝土樓面結構全部採用吊模方法施工,因為吊模施工方案在樓面混凝土澆注完畢後,只要樓面結構混凝土強度能滿足要求,不需等模板拆除就可以開始樓板下的土方開挖,有利於加快進度、縮短工期

2.4賽格廣場逆作法施工的效益

2.4.1逆作法施工調整了高層建築施工的總體進度,把大部分地下工程作業時間調整到關鍵線路之外,使地面以上工程提前110天開始施工,從而實現縮短總工期的目標。

2.4.2有利於在施工場地極為狹窄的工程中提高場地利用率

首層樓面施工後,在首層樓面7430m的範圍內,有2/3左右的場地均可作為施工臨時道路和施工臨時場地,大大緩解了施工場地狹小的困難,使後續的各項施工專案得以順利進行。

2.4.3逆作法施工可以減少深基坑支護費用,降低工程成本

賽格廣場工程如果先做土方開挖,則地下連續牆至少要設定3道水平支撐才能挖到設計標高,採用逆作法施工方案後,水平支撐全部由正式結構承擔。

3.0吊機的選擇及平面布置

3.1 由於業主將賽格廣場工程分為兩期施工,兩次招標,且不確定兩期工程是否會連續施工,因此大型吊機的配置也是按兩期工程分別考慮的。第一期工程是4層地下室和10層裙房;第二期工程是塔樓。

3.1.1地下室

地下室鋼管柱和首層鋼梁單根構件的最大尺寸為φ1600mm,長24.20m,重量為 27.60t。

所有吊裝工作均在原地面上進行。採用(1)110t輪胎吊一台主要負責16根φ1600mm鋼管柱吊裝;(2)50t履帶吊一台負責其它所有構件的吊裝;(3)35t汽車吊一台輔助吊機。

3.1.2裙房

10層裙房的屋頂標高為+49.60m,平面尺寸為 72mx 72m(12m柱距布置)。單根構件的最大重量為 14t。

採用(l)一台國產h3 /36b型附著式塔吊,最大迴轉半徑52m、最大起重量12t;(2)一台國產c7022型附著式塔吊,最大迴轉半徑40m、最大起重量16t。

吊機基座採用人工挖孔樁基礎,基礎標高低於地下室底板底部標高,吊機在裙房鋼結構上附壁。

3.1.3塔樓

塔樓72層,屋頂直公升飛機停機坪的標高為291.60m;平面形狀為八角形;兩側主軸方向外框柱的中心距離為40.50m×40.

50m;內筒周邊柱的中心距離為21.30m×18.80m。

單根構件的最大重量為15t。

因為鋼構件安裝工作量大,必須設定兩台吊機。從充分發揮吊機工作效能考慮,兩台吊機都必須布置在核心筒外的鋼框架上。

由於賽個廣場的建築總高度已經超過300m。只能選擇內爬式吊機。決定採用(1)一台澳洲f**co公司生產的m440d型內爬式塔吊為主吊機,最大迴轉半徑52.

50m/起重量為8 t,最大起重量為16 t鋼絲繩走1/迴轉半徑為32.50m;(2)一台國產c7022型內爬式塔吊為輔助吊機,最大迴轉半徑30.00m/起重量7t、最大起重量為16 t /迴轉半徑為15.

0m。3.2賽格廣場大型塔吊的配置中有三大難題:第一是一期工程轉為二期工程時,大型塔吊在150m高空的安裝與轉換位置,以及塔樓完成後大型塔吊在350m高空的轉換位置及拆除;第二是怎樣合理設計支援塔吊爬公升的工具梁系統,使其最可靠、方便並且費用最低;第三是兩台大型塔吊在鋼框架上工作時,對尚未形成完整結構的鋼框架帶來的不利影響。

3.2.1塔吊的安裝與拆除

1)第一期工程塔吊的拆除和第二期工程塔吊安裝是同時進行的。具體方法是:

(1) c7022塔吊先完成二期工程中塔樓最下面三個安裝段的結構安裝工作;

(2) 由c7022塔吊在m440d臨近位置安裝上下兩道工具梁系統;

(3) 由c7022塔吊完成m440d塔吊的全部安裝工作;

(4) 由m440d塔吊拆除h3/36b塔吊;

(5) 由m440d塔吊拆除c7022塔吊,並對c7022塔吊進行改造;

(6) 由m440d塔吊在新的位置安裝c7022塔吊(改造後)的工具梁系統和塔吊。

2)塔樓施工完成後,塔吊拆除的具體方法是:

(1) 由m440d塔吊拆除c7022(改造後)塔吊;並對c7022塔吊進行還原。

(2) 由m440d塔吊在新位置安裝c7022塔吊。

(3) 由c7022塔吊將m440d塔吊全部拆除(包括工具梁)。

(4) 由c7022塔吊安裝一台起重量為8t的全裝配式簡易塔吊

(5) 由全裝配式簡易塔吊將c7022塔吊全部拆除(包括工具梁)。

(6) 最後將全裝配式簡易塔吊支解後,由外用電梯放送到地面。

3.2.2塔吊的爬公升及工具梁系統

二期工程兩台內爬式塔吊從安裝位置:上夾持層15f/下夾持層12f;到最後拆除位置:上夾持層72f/下夾持層69f,一共爬公升19次。

有20個塔吊工作站位。每一次工作站位的上下夾持層,高度最小為11.10m、最大為17.

00m。滿足廠方說明書的要求。塔吊每次爬公升(爬公升高度為12m左右)僅需要30min時間即可完成。

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