超高層建筑施工中的結構問題培訓講義

超高層建筑施工中的結構問題周建龍華東建筑設計研究總院

2015年10月主要內(nèi)容灌注樁基施工質量基礎厚底板鋼筋施工鋼板剪力墻焊接和螺栓連接豎向變形差異控制頂模系統(tǒng)施工過程驗算一、灌注樁基施工質量超高層樁基施工特點1）單樁承載力較高；2）大多采用后注漿技術，提高單樁承載力，控制樁端沉渣引起的變形。3）單樁入土深度長，樁基施工質量控制要求高；4）單樁承載力往往由樁身強度控制，混凝土強度等級高可能存在的問題1）樁端沉渣厚度（取芯后原型畢露）；2）樁身混凝土質量；1、新技術及新樁型的采用（如根植樁，干法施工，新型注漿手段）2、新型及可靠檢測手段的采用思考二、基礎厚底板鋼筋施工超高層樁基、底板特點1）單樁承載力高導致樁身縱向鋼筋含鋼率較高，縱筋密度；2）為提高地基承載力，往往樁基采用梅花型布樁；鋼筋施工更加困難3）基礎底板較厚，基礎底板鋼筋直徑較粗。4）上部剪力墻鋼筋排列方向有可能與底板鋼筋不一致基礎底板施工可能存在問題1）斜平面向布置的豎向結構構件（如剪力墻、巨柱）縱筋，柱腳錨栓與基礎底板板面鋼筋的關系；2）鋼筋支架、錨栓支架與基礎底板鋼筋的關系。3）底板板底鋼筋與樁頂鋼筋相沖突；底板鋼筋支架柱或鋼板剪力墻支架圍護結構預留鋼筋接駁器的連接三、鋼板剪力墻施工順序鋼板剪力墻施工順序1）鋼板剪力墻分段高度與剪力墻豎向預留鋼筋機械接頭高度關系（一級接頭50%錯開）；2）剪力墻邊緣構件箍筋與墻身栓釘之間的關系（避免箍筋與栓釘平面位置重疊；否則需先施工箍筋，再插入縱筋）；鋼板剪力墻施工順序鋼板剪力墻施工順序約束邊緣構件豎向鋼筋綁扎約束邊緣構件箍筋拉鉤綁扎剪力墻內(nèi)側豎向鋼筋綁扎剪力墻內(nèi)側水平鋼筋綁扎鋼板剪力墻施工順序鋼板剪力墻施工順序剪力墻中部豎向鋼筋綁扎剪力墻外側水平鋼筋綁扎剪力墻中部水平鋼筋綁扎剪力墻外側豎向鋼筋綁扎鋼板剪力墻施工順序鋼板剪力墻施工順序套剪力墻拉筋(剪力墻拉筋施工工序同拉筋與鋼板的連接方式相關）剪力墻混凝土澆筑鋼板剪力墻分段鋼板剪力墻分段原則1）保證穿孔箍筋，分段點處的連接板不能阻擋箍筋孔；2）鋼板墻分段需避開鋼筋接駁器；3）鋼板墻分段位置需避開對拉螺桿；4）須考慮現(xiàn)場塔吊的起重量；5）不能和爬升模架桁架結構沖突。鋼板墻是從頂模架上方吊入，鋼板墻分段需避開頂模桁架和頂模架上的滑梁。6）鋼板墻分段需考慮構件運輸和爬升模架所留孔洞。7）鋼板墻分段需考慮結構受力特點（鋼板主要受力為豎向受壓、抗剪還是伸臂加強層可能還存在水平向拉應力）；8）鋼板墻分段需考慮減少焊縫熱影響以及由于鋼板面外剛度較弱引起的焊接變形。鋼板剪力墻現(xiàn)場連接鋼板剪力墻現(xiàn)場連接1）焊縫連接；優(yōu)點：連接強度高；缺點：現(xiàn)場焊接工作量大；

鋼板殘余應力較高；

鋼板焊接變形控制要求高。2）高強螺栓連接；優(yōu)點：現(xiàn)場焊接工作量??；鋼板殘余應力較小；

鋼板變形容易控制；缺點：對于較厚鋼板難以達到等強連接；

鋼板加工以及現(xiàn)場安裝精度要求高；

加勁肋現(xiàn)場拼接焊縫鋼板組合剪力墻鋼筋裂縫控制核心筒混凝土鋼板剪力墻裂縫控制措施1）控制設置鋼板墻體長度,優(yōu)化鋼板墻的布置；2）鋼板、栓釘約束；3）其他約束條件（基礎底板）；4）必要時對鋼板進行預熱4）混凝土配比與養(yǎng)護措施；5）墻體水平鋼筋間距。僅核心筒外墻設置鋼板僅核心筒角部設置鋼板優(yōu)化鋼板墻的布置中部螺栓連接角部焊接連接優(yōu)化鋼板墻連接方式優(yōu)化鋼板墻連接方式焊接連接螺栓連接核心筒鋼板剪力墻的構造拉筋連接方式1）與鋼板邊構造鋼筋網(wǎng)片連接；2）與鋼板采用鋼筋連接器連接；3）約束區(qū)鋼板局部開孔穿過；優(yōu)化鋼板剪力墻鋼筋構造巨柱配筋方式鋼板混凝土剪力墻配筋方式不少于4排鋼筋巨柱及核心筒墻體配筋要求伸臂桁架連接節(jié)點的處理（焊接或螺栓連接）伸臂桁架連接節(jié)點的處理（焊接或螺栓連接）核心筒巨柱伸臂桁架環(huán)帶桁架核心筒伸臂桁架≤1500深圳平安武漢綠地中散心巨柱核心伯筒伸臂樸桁架2590伸臂桁架問與核心去筒連接節(jié)點焊縫菜第三絲式方檢害測的產(chǎn)必要環(huán)帶句桁架喘連接妖節(jié)點仙的處障理（焊接森或螺前栓連敵接）環(huán)帶桁組架柱與恨核心洽筒豎愿向變別形差睛異的分控制秧方式控制封期閉時間控制炭構件困應力伸臂源桁架永連接臘節(jié)點缸的處匪理南京綠浴地紫峰減少施曠工期間絡豎向構小件變形韻差異的舞措施彈性井豎向閥變形胡差；鋼筋訂混凝溝土收初縮徐捷變豎濱向變株形差扭；基礎盆廊式沉降滾豎向變租形差。頂模收系統(tǒng)頂模系套統(tǒng)有效暴提高核胃芯筒施鐵工速度1）頂模季系統(tǒng)高趕度與施袋工工序總（鋼結蠶構施工高、土建宣施工）2）頂模系衫統(tǒng)與伸躬臂桁架回的關系3）頂模系已統(tǒng)與塔據(jù)吊系統(tǒng)傻的關系扭（塔吊誓形式、稠頂升方神案）4）頂模系書統(tǒng)設計獅考慮核麗芯筒內(nèi)年部鋼結怠構樓面麻構件吊察裝。5）頂模問系統(tǒng)影對核魚心筒黑混凝糞土墻反體的盲影響宿（砼談齡期組、單鉆片墻但肢的趨穩(wěn)定伯）頂模系延統(tǒng)與伸奴臂桁架蘇的關系伸臂偏桁架黃與核逼心筒鍵角部妻連接射節(jié)點臘的施赤工頂模桁架核心筒主塔吊主塔吊頂模桁架伸臂桁架節(jié)點核心筒頂模與急伸臂桁堆架的相饞對關系900杯mm因頂模抄桁架桿證件之間湊間隙較殿小，鑄容鋼件可及鋼伯板節(jié)哄點總陣寬度丈超過滿桁架巡壽間隙辨，無穩(wěn)法從到桁架雕上部進行吊裝羨。18管00殺mm120皂0mm鑄鋼節(jié)喉點焊接鋼疾板節(jié)點頂模詠與伸王臂桁掏架的漿相對雙關系頂模新增開口位置，吊裝完畢后再進行封閉鑄鋼件吊裝鋼絲繩穿過桁架空隙鑄鋼件從桁架下部平移就位原拆除構件上焊接臨時連接板，利用臨時螺栓進行恢復頂模設計合時未考闊慮主體住結構的薦設計特擋點，使罰得頂模違桁架需科進行改初造，施竹工難度鮮增加，榮且存在燭施工風慕險。施工鉛組織丈應做毀到設批計施討工一許體化頂模改幸造頂模屈開合學機構高適應性努可變機瀉構研究籍與設計——開合機聲構設計在鋼窄框架鈔角部辮設置腎開合學機構啟，當獸核心族筒施橫工至炮伸臂拿桁架侮層時復，整遺體或精局部鑄打開牛鋼框突架角檔部架塞體，睡以便撥核心凍筒施配工否。巨型桁柜架的施技工驗算施工超驗算快必須心非常鳳注意筑施工仇工況。1）卸載良時巨柱繁實際施在工狀況裂；2）卸尤載時唯轉換匙上部就結構燈的荷餃載情偽況。中部核虹心筒與輩下部核運心筒的轉換施靠工連接梁捐采用螺鳳栓連接傳統(tǒng)方藍式：每咸區(qū)設置盜轉換桁芬架部分懸形掛結構舒的施工改進釀方式沾：隔昏區(qū)設匆置轉千換桁俘架轉換桁餅架的布顯置新消惜防規(guī)妄范實擱施后護，每族個避立難區(qū)擾之間辯的層綠數(shù)減蜓少至10層。次框叢架施砌工采用設謀置臨時掏支撐（部沙箱）態(tài)的形式困，實現(xiàn)蟻懸掛結迎構的施舍工）豎向位受力社單元（下彈托式耀）豎向獄受力下單元（下托+上掛創(chuàng)式）部分臺懸掛叔體系疏的施姻工為了叛防止盞轉換纏大梁獻處應作力過悄大，宿要求77層處20根箱型憑次柱預川留，等屋主體結鋤構封頂搖，77層以上譽外框結館構與第君五道環(huán)本帶桁架西形成倒蔥掛體系朽，且外域框沉降天變形趨宋于穩(wěn)定忘后方可流安裝。77層后裝桑段第五戶道環(huán)響帶桁悅架77層以上共荷載傳候遞至第晴五道環(huán)坡帶桁架兩形成倒厘掛體系煮。沙箱洋布置夢：根據(jù)蕉施工景模擬垮計算紫結果網(wǎng)得出貓柱腳唱最大殊反力蛇及相摔對位尚移值班，在叛轉換粘大梁暑及后混裝段沃處對色稱均煤勻的件布置碗沙箱黑卸載幫裝置淋。轉換社大梁誼安裝團支撐凱胎架夢沙箱局卸載騰裝置包平、臥立面禿布置圈圖高空大噸位駐、高精報度卸載講技術每部轉跡換大梁屆支撐胎意架上設貢置沙箱閥卸載裝冶置5組（14套）籌，共56套。后裝段予支撐胎蜂架頂部強每根豎系向小立紗柱兩側澆各設置噴砂箱卸糾載裝置威一組，晌每組2套，裁每側前胎架當上設艘置5組特殊朋鋼結能構安蜘裝及繳復雜旦內(nèi)力嗓分部朗調整裝技術巨型柱紡構造巨柱笑構造評：栓釘?shù)氖笤O置（購內(nèi)部板傅件、外雹部板件袍，節(jié)點傍區(qū)域）識；流淌勿孔、負透氣應孔的紡設置錄；縱向鋼慌筋的配跪置（減嗽小混凝禁土收縮恰、徐變勒）巨型柱務混凝土胖密實度墳檢測巨柱他混凝臭土密估實度雹檢測共：敲擊法顫（比較奇粗糙）見；鉆孔取腰芯超聲續(xù)波檢派測法詢（局緣瑞限性懸，價矩格貴喊，如足何判閘斷檢柿測結戶果）敲；壓電氧陶瓷鉆檢測傘法（配價格膨貴，個需預光埋元雁件）全；模擬群柱的概試驗惡。鋼管兔混凝秤土柱蹈組裝距焊縫建議管混凝土現(xiàn)柱組裝寺焊縫采纏用以下堤方案：橫向禿焊縫撈均采先用全士熔透（對蓄接焊縫暴）；縱向盲外部亦焊縫元采用魂全熔浮透；對影偵響較鏈小的坑縱向承內(nèi)部朵焊縫彼可采睬用部捉分熔和透形項式。對于尺濕寸較大籍鋼管混劉凝土柱宿內(nèi)部設緣瑞置鋼筋啞籠，增葵加內(nèi)部夠混凝土亦的延性成。巨型出柱混源凝土庫密實跪度檢掃測巨柱撕混凝婦土密貍實度駛檢測論（足掌尺模縫擬柱送）：巨型殊柱鋼剃結構璃吊裝巨柱祖鋼結彩構制兵作安脈裝：鋼結扶構制風作安儀裝關贏鍵因變素鋼板舊尺寸榴；塔吊起寨重重量符；運輸薦條件御限制惹；巨柱鋼筋結構分匹段方案水平分耐縫豎向趟分縫巨型柱臟節(jié)點鋼蚊結構分段、擇施工流澤程巨型節(jié)嘆點施工鋼結構喬制作；鋼結洋構分壞段、息吊裝榨；鋼筋妖混凝形土施屈工。施工塔屆吊的布逆置施工塔啊吊的布糧置（外夠掛式）南北兩謹臺ZSL黑270抖0施工樸塔吊汁；東西悼兩臺ZS供L1戒25診0施工稀塔吊裳；均為外癥掛塔吊疾；施工塔模吊的布毫置施工今塔吊尸的加陰固方愿案外墻厚拴度900～14詢00畏mm，采用超加強墻脖體配筋肉的形式南。外墻厚著度40卸0～700雷mm，增酸加加負固桿在件，武避免孕墻體憑平面抬外受話力。塔吊趴布置希形式切的建株議（惜塔吊揭拉壓反桿與描內(nèi)墻艷對齊壓避免毒墻體明平面毛外受饅力）加固渣桿件加固它桿件施工閃塔吊好的布塌置施工鉤塔吊殃的布證置（內(nèi)蜂扶式+外掛從式）外掛ZL則38稼0施工塔吊；內(nèi)扶M76嘗0DX施工塔吊；施工毫塔吊梁的布龜置外掛塔喬吊采用ZL3嘆80，墻體肚平面外訂受力較兆大，設海置了水田平內(nèi)支林撐；水平內(nèi)乎支撐的香剛度應尼與墻體永平面外險剛度匹表配；施工米塔吊芒的布面置外掛巴塔吊扁支撐爛架后刃側增炭加轉暴換構助件，器使塔怪吊連泉接點畢與主周體結距構內(nèi)本墻對瓶齊，介減少歪主體倆結構落加固疊工作垂量。轉換稈構件施工塔遇吊的布刷置由于塔吊在致施工過酸程中長淘期使用餅，受偶企然因素殺的影響邊較多，般應對塔矛吊支撐錫點上下缺樓層范拜圍內(nèi)的刃混凝土宵與鋼筋弦、塔吊棄支撐構律架中主改要受力詞構件的飲應力以仗及變形莫進行監(jiān)烈測，以費確保塔軋吊的安刻全運行蠅及主體鄉(xiāng)豐結構的映安全。核芯乏筒領斃先外偏框高澇度核芯筒跌施工進活度領先千于外框施工1）施屬工階海段核瓜芯筒扶強度經(jīng)以及任穩(wěn)定襪性進耽行驗汗算；2）施掘工階析段結疼構分賠析需垂考慮業(yè)