超高層建筑關鍵技術施工交流培訓課件.pptx
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2024-01-17
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1、超高層建筑關鍵技術施工交流,目 錄,1 工 程 概 況,裙房6層,高30.92米,5層地下室;深22.3米,329.4米,1.1施工簡介,本工程塔樓、裙樓、地下室部位,基礎設計采用人工挖孔樁,建筑樁基設計等級為甲級,總樁數為157根,開挖深度最深為30.6m。,人工挖孔樁布置平面布置圖,樁直徑分別為:1.2米、1.4米、1.5米、3.1米、3.2米、6.1米。,1.2設計概況基礎,-518層柱截面為14002200,1848層柱截面為14002100,4964層柱截面為13002000,6574層柱截面為12001600,1250,1200,850,600,800,800,1300,9m,9m2、,型鋼混凝土框架核心筒結構,1.2設計概況結構,結構層高:地下一層層高6.8米、地下二層層高5米、地下三、四、五層層高3.5米、裙房1-6層層高為5米。塔樓1-6、48、49、74、75層層高為5m,標準層層高為3.9m,避難層層高為5.97m。,-5F,1.2設計概況結構,2 超高層建筑關鍵技術1、深基坑支護與換撐施工2、大直徑人工挖孔樁施工3、大體積底板施工4、C80高強混凝土施工5、垂直運輸機械設備選型與布置,2.1、深基坑支護與換撐施工,2.1.1、深基坑支護設計選型,基坑設計概況,2、周邊超高層建筑密集、緊鄰市政主干道及地鐵1#線。,1、項目建設用地面積7844.9,距離周邊建筑物近3、,場地十分狹小。,3、基坑大致呈長方形,長邊為119m,短邊為70m,開挖深度23.6米,總開挖土方量約20萬立方米。,4、地質勘探揭露地質情況自上而下:人工填土層、第四系沖洪積層、第四系殘積層、燕山晚期花崗巖。地下水主要賦存于人工填土、第四系地層及基巖裂隙中。,原始支護方案,角撐加預應力錨索,報審審核專家意見:,1、周邊管線分布復雜對變形反應敏感,2、樁錨支護結構難以嚴格控制邊坡土體位移,基坑變形較大。,3、建議更改支護結構形式,充分考慮基坑變形,提高安全性能。,預應力錨索,角 撐,支護方案調整:,內撐式排樁與錨拉式排樁相結合的基坑支護結構型式,“樁撐+樁錨+樁間旋噴樁止水帷幕”相結合的支護4、形式,實現施工過程中完全的封閉降水,基坑支護結構穩定,變形量小,未對外界造成任何不良影響,取得了較好的應用效果。,應用效果,在周邊建筑物及管線密集的區域進行深基坑的設計,一定以變形小、安全為第一要素。,出土坡道的設置,出土坡道的設置在基坑支護設計的時候一定要充分考慮,并選用最優的方式,本工程出土坡道的設置是在支撐梁處預留出土坡道口,避免了搭設棧橋及土坡倒土,高效并節約成本。,出土坡道設置示意圖,2.1.2、深基坑換撐設計,現場換撐條件,按設計,本工程地下室施工至負一層樓板時需進行第二道環撐(-5m標高)的拆除工作。由于B1區負一層樓板(標高-6.85m)與第二道環撐梁梁底(標高-6.2m)間距5、過小,僅為0.65m,該部位大部分被環撐梁覆蓋,工人無法進行施工,致使該區域僅能施工至負二層樓板,這樣便無法按原設計在負一層外墻處進行換撐。,距離僅為0.65m現場無法施工,環撐梁底標高-6.2m,負一層板面標高-6.85m,若該區域不進行換撐,直接進行內支撐拆除,支護樁的懸臂將過高(負二層樓板標高-11.85m,支護樁壓頂梁頂部標高為-1.1m,即懸臂長為10.75m)。尋求一種既經濟安全,又能滿足工程整體建設工期要求的換撐方案成為迫切需要解決的難題。,當環撐梁拆除后,支護樁懸臂過長,長度為10.75m,壓頂梁頂部標高-1.1m,負二層板面標高-11.85m,負一層板標高-6.85m,現場換6、撐條件,預應力錨索、腰梁施工,當結構限制導致換撐不能按原設計實現時,提出可行的其他換撐方式,通過比選確定采用增設錨索及腰梁的換撐技術最優。采用此換撐技術,對周邊環境影響小,整體變形情況可控,安全可靠。,實施效果,2.2、大直徑人工挖孔樁施工,樁基設計概況,6.1m大直徑人工挖孔樁共6根,屬抗壓樁,樁身混凝土強度等級C45,擴孔直徑8.9m,最小有效樁長9.0m,樁端持力巖層為中風化花崗巖,豎向抗壓承載力特征值為326444KN,樁端入持力層深度為500mm,樁身縱筋混凝土保護層厚度為55mm,樁護壁混凝土強度等級為C20,樁孔開挖面標高-26.0m。,6.1m大直徑人工挖孔樁,1,1,人工挖孔7、樁平面圖,人工挖孔樁剖面圖,6.1m大直徑人工挖孔樁剖面圖,樁內鋼筋籠剖面圖,樁內鋼筋籠綁扎,外環筋附于護壁小臺階上,逐根放入主筋,然后再放入加勁筋,主筋與加勁筋逐根焊牢,最后再綁扎外環筋。設計有內外兩層鋼筋籠,因鋼筋籠不到樁底,需要在樁孔上搭設工字鋼梁,吊住鋼筋籠,采用22號工字鋼,以確保中部鋼筋籠的綁扎。,樁身混凝土澆筑,混凝土內采取 加冰措施進行降溫,嚴格控制樁混凝土入摸溫度。澆筑前在孔內搭設臨時操作平臺,操作平臺垂直間距2m。當混凝澆筑面距離操作平臺約0.5m時,拆卸平臺,澆筑工人上移至下一操作平臺澆筑振搗施工。,混凝土養護及測溫,本工程特大直徑挖孔樁的大體積混凝土采用蓄水法進行養護,8、在混凝土達到初凝狀態后開始蓄水,蓄水深度不少于0.16m,該深度可以根據大體積混凝土內外溫差的監測結果進行必要調整。,2號傳感器為本孔樁的中心點,1號傳感器為上表面溫度監測點埋設位置位于距離表層混凝土50-100mm,3號點為下表面點距離封底混凝土約50-100mm,6.1m大直徑人工挖孔樁經檢測全部為一類樁,將該施工方法應用于本項目剩余的151根人工挖孔樁。通過嚴格執行各項措施,人工挖孔樁驗收合格率為100%,其中一類樁占98%,二類樁占2%。,實施效果,2.3、底板攔截網使用,底板設計概況,底板剖面示意,底板混凝土一次澆筑量近七千立方,場地狹窄,基坑周邊僅能布置4臺混凝土輸送泵,加之底板特9、殊的階梯形構造,若不采取措施難以避免冷縫。,混凝土分層澆筑計算,為控制砼自然流淌距離,防止在澆筑過程中產生冷縫,根據混凝土澆筑平面布置,由4臺地泵進行澆筑,四臺地泵速度為110m/小時。由于混凝土流淌截面成三角形,1.5小時即可完成該三角形截面,按照每不大于660m采用鐵絲網攔堵一次。按此計算在底板西側3.5m及2.5m板厚范圍布置5道鐵絲網對混凝土進行攔堵。,鐵絲網布置位置示意圖,混凝土斜截面分層澆筑示意圖,混凝土澆筑順序示意圖,當底板澆筑自然流淌至深坑頂部時(時長約為15小時),深坑處澆筑完成4700mm并已向上澆筑5001000mm,因此深坑頂接底板處不會出現施工冷縫。4臺泵一起向東澆筑10、,其中深坑上部底板仍由天泵進行澆筑,可繼續進行薄層澆筑,因此深坑東邊緣不會出現施工冷縫。為防止深坑內混凝土供應不足,在經過深坑上方的、號泵管上預先布設分管,當深坑內或深坑上部底板混凝土供應不足時,立即啟用相應位置的分管對深坑進行澆筑,保證不留施工冷縫,鐵絲網片采用直徑14鋼筋焊接成邊框并每隔600mm焊加強筋,制作成1000mm3000mm、1500mm3000mm的成品網片。,1500mm高鐵絲網大樣圖,攔截鐵絲網安裝圖,攔截鐵絲網攔截效果圖,混凝土攔截網設計,按照平面分條,斜面分層,水平推進,逐層澆筑,循序退打,一次到頂的原則澆筑。,混凝土澆筑,2.4、C80高強混凝土施工,應用概況,應用11、樓層:-546層墻柱,每層用量:標準層約580m、避難層約900m,總用量:約33768m,最大泵送高度:192m,46層,192m,供應商考察及試配,供應商,測試指標,人員技術水平 設備情況 生產能力 實際C80高強混凝土生產經驗,混凝土擴展度 道通流通時間 塌落度損失 含氣量,混凝土和易性、流動性、粘聚性、保水性、強度,2.4.1、供應商考察及試配,C80高強混凝土配合比詳見下表:,(單位kg/m),C80混凝土配合比設計報告,C80自密實混凝土配合比設計報告,2.4.2、型鋼柱內混凝土的驗證,對于應用于型鋼柱內的C80自密實混凝土,在施工現場做了1:1的試驗柱進行混凝土密實度和強度的驗證12、。,C80高強混凝土因水泥用量大,且剪力墻及柱截面尺寸大,控制混凝土的入模溫度是防止混凝土產生溫度裂縫的手段之一。本工程位于深圳市,夏季溫度在35-37采取如下措施進行混凝土的溫度控制。,2.4.3、C80高強混凝土夏季施工溫度控制措施,(1)、水泥裝船溫度控制在80左右,在福永碼頭租賃了4個水泥中轉料倉,放置7天左右進行初步降溫,此過程水泥溫度下降至65左右。(2)、由福永碼頭水泥中轉料倉運輸至攪拌現場C80大體積高強混凝土專用料倉,并在專用料倉上方布設噴淋水管降溫,水泥溫度控制在5860,最后將降溫后的水泥轉運至強制攪拌機料倉內進行混凝土攪拌。,福永碼頭水泥中轉料倉,水泥料倉淋水降溫,福永13、碼水泥溫度測量,攪拌機料倉水泥樣本溫度測量,原材降溫,采用自動制冷控制系統設將攪拌用水溫度降低至5左右,降溫不夠時,采取先在蓄水池中加入冰塊的方法進行降溫。,水池加冰,制冷設備,自動制冷控制系統,檢測攪拌用水溫度,攪拌用水降溫,混凝土澆筑前購置冰塊,冰塊裝袋,泵管覆蓋冰袋,專人更換冰袋,澆筑時泵管降溫,入模溫度控制曲線如下圖,混凝土內部溫度監測,混凝土入模溫度控制在35以內,內外溫差控制在25以內。,溫度控制指標,嚴格按照配合比進行混凝土的配制,對進場混凝土進行各項指標測試驗收。,非自密實泵送混凝土的指標要求,自密實泵送混凝土的指標要求,現場過程控制要求:1、倒筒流空時間超過15s的做退貨處理14、。2、混凝土出廠至入泵時間超過4h的,做退貨處理,沒有超過4h,但失去工作性能,上述指標要求無法達到時,做退貨處理。3、對于進場的C80混凝土,每車檢測擴展度、倒筒流空時間、混凝土出車溫度這三項指標,符合指標要求的混凝土方可使用,試驗人員及時將上述指標通知前臺工長。,2.4.4、C80混凝土澆筑工藝,漢國城市商業中心工程項目于2012年3月開始正式大方量澆筑C80高強混凝土,截止2014年6月全部澆筑完成。現場應用過程中,各項指標基本穩定,施工性能良好。,擴展度,倒筒流空時間,入泵倒筒流空時間測量,入模倒筒流空時間測量,混凝土澆筑振搗要求,暗柱等鋼筋密集區域振搗,下棒間隔為100200mm,長15、剪力墻部位,間隔為500600mm,為減少浮漿的產生,混凝土的布料要分散,采取布料機分散布料,混凝土澆筑至面層后,仔細觀察面層狀態,若砂漿層較厚,超過30mm,組織人員將上層浮漿清除。,遇到鋼筋較密的部位振動棒需振搗輔助下料,澆筑時人工配合敲打模板,使附著在模板上的氣泡悉數排出。,墻柱位置示意圖,箱型鋼柱內混凝土,選用自密實混凝土。采用泵送的方式澆筑,混凝土下料后,不進行振搗,設專人查看混凝土表面情況,保證無浮漿。型鋼柱外混凝土振搗要點同剪力墻振搗方法。,墻柱與梁板交接處C80與C40混凝土接頭處理技術要點,在進行核心筒剪力墻與上層板交界面混凝土澆筑施工時,因高強混凝土流動性較大,為防止高強混16、凝土水泥漿流至相鄰部位梁板底,分界面離墻、柱邊500mm,采用雙層鐵絲網攔截,交界面用振搗棒振搗密實并與梁、板銜接好。,預鋪的C80混凝土,容易失水,故在預鋪2h內進行交接處混凝土的澆搗,在梁頭交接處需振搗,保證混凝土接合密實。,在墻柱混凝土澆筑距板底200mm時,在交接處板面鋪C80混凝土。,在墻柱混凝土澆筑距梁底200mm時,在交接處梁頭鋪2/3梁高C80混凝土,在高標號混凝土澆筑后,底標號混凝土澆筑前,用特制的切刀將攔截高低標號混凝土用的雙層鐵絲網切割開,避免梁在此處造成隔斷。,澆筑流程,C80高強混凝土養護,混凝土進行帶模保溫保濕養護三天以上,混凝土表面溫度與大氣溫度差小于20時,進行17、拆模,拆模后立即裹塑料薄膜保濕養護14天。,框架柱、剪力墻拆模后覆蓋薄膜,2.4.5、混凝土輸送泵機的選擇,漢國城市商業中心工程選擇了中聯 HTB90.40.572RS混凝土泵機,混凝土泵HBT90.40.572RS技術參數表,現場混凝土輸送泵泵管厚度選擇及布置方式,1、水平管采用12mm厚耐磨管,在水平管處設置水平截止閥,2、200m以下采用10mm厚耐磨管,3、130米處增加S彎管,框架柱,剪力墻,抽芯混凝土外觀質量較好,混凝土密實無氣泡。,混凝土抽芯檢測抗壓實驗強度均達到設計要求。,抽芯檢測,2.5、垂直運輸機械設備選用與布置,施工電梯的布置,本工程綜合考慮施工電梯位置對消防電梯施工的影18、響,以及施工電梯改造等因素,在塔樓外側布置三臺SCD200/200V雙籠高速施工電梯。,主體結構施工至35層時安裝3#電梯,主體結構施工至48層時安裝1#電梯,1#電梯,2#電梯,3#電梯,主體結構施工階段,施工電梯錯峰停靠。,1#停靠30層以上,2#停靠1-66層,3#停靠1-74層,5.2、ZSL750塔吊平面布置,本工程為滿足主塔樓施工要求,安裝使用2臺ZSL750型塔吊,采用內爬式塔吊。,兩臺ZSL750塔吊布置在核心筒內部,每臺塔吊設置三道支撐鋼梁,在核心筒內倒換爬升,共20次爬升。,塔吊爬升,塔吊鋼梁、防雷接地,核心筒內塔吊預埋件,2.5.2、塔吊拆除方案設計,1#750塔吊拆除219、#750塔吊,ZSL380塔吊拆除1#750塔吊,ZSL120塔吊拆除ZSL380塔吊后人工解體。,方案一、附墻式安裝在核心筒外側剪力墻,ZSL380,在樓板預留洞口,用附墻的方式附著在核心筒剪力墻上,不影響屋頂機房結構施工、但后期結構回補工程量較大,且76層為鋼梁和壓型鋼板形式,75層無樓板,層高達9.5米,后期樓板回補材料運輸、架體搭設等施工難度大。,ZSL380塔吊平面布置設計,方案二、利用原750塔吊支撐鋼梁,屋頂機房、設備用房,ZSL380,利用原ZSL750塔吊支撐鋼梁,不占用屋頂消防電梯機房,但西側核心筒占用消防水泵房及水箱位置,影響消防專業施工,且后期樓板回補及水箱施工工程量很20、大。,方案三、設置在剪力墻頂部,鋼梁南北方向設置,設置在該位置不影響屋頂結構施工,但鋼梁跨度達13.5米,由于跨度大鋼梁截面尺寸需增大,無法利用原有梁,需重新加工定制。,屋頂機房、設備用房,電梯機房,消防電梯機房,方案四、設置在剪力墻頂部,鋼梁東西方向設置,塔吊支撐鋼梁東西向設置,可以利用現有ZSL750塔吊支撐鋼梁,但此方案占用局部電梯機房位置,需對鋼梁設置及機房施工進行優化設計。綜合考慮對結構的影響及施工成本的控制選擇方案四,并對本方案進行優化改進,將對工程影響降至最低。,方案四、優化設計,ZSL380,優化1:調整支撐梁間距,使支撐梁位于消防電梯擱機墩位置,增加支撐次梁。與設計及電梯單位21、確認將鋼梁防腐處理后,作為電梯永久擱機墩。為消防電梯安裝提供作業面。,消防電梯機房,優化2:與設計溝通將屋頂機房外墻及部分砌體填充墻改為鋼筋混凝土墻,與結構一次澆筑,節省機房施工工序,節省工期,提前移交電梯機房,將塔吊占用位置進行預留。,支撐鋼梁改裝再利用,支撐鋼梁平面圖,經核算此布置方案使用現有鋼梁能滿足受力要求,對鋼筋進行改裝,在次梁與塔吊基座連接位置增加肋板進行加強,,支撐鋼梁立面圖,現場安裝,此部位做防腐涂裝,作為電梯永久擱機墩,塔吊拆除后鋼梁割斷端部封閉。,消防電梯機房,ZSL120塔吊平面布置,綜合屋頂桁架安裝進度及桁架上擦窗機安裝進度,為避免在桁架處再次預留洞口,根據其起重性能曲22、線分析,將120塔吊安裝于鋼桁架梁東北角處,其底座十字梁與鋼桁架梁焊接牢固,鋼梁底面與屋頂鋼桁架梁上表面焊接采用雙面角焊10mm,有效長度大于400mm。,ZSL120塔吊基礎加固及監測:,ZSL120塔吊安裝在屋頂桁架上,為保證桁架的安全性及穩定性,對該部位桁架的受力較大的斜向構件壁厚進行加厚處理,由原來的設計壁厚16mm加強到25mm。,在塔吊安裝部位的桁架受力較大的位置共安裝4個表面應變計,如下圖,使用XY-DSY01型智能讀數儀讀取應變值及應變差值圖,用來檢測鋼結構桁架構件表面應力應變,充分了解鋼構件的受力狀態。主要檢測階段為120塔吊安裝和120塔吊吊裝380塔吊構件時應力變化,測量應變值都在設計受力應變值允許范圍之內,該加固措施滿足要求。,ZSL120塔吊,目前ZSL120塔吊正在使用。,謝謝!,