超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理模板

超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系本人改正或者刪除。超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)與管理由我局承建的亞洲第一高樓——深圳地王商業(yè)大廈在社會各界和各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與支持下,已于95年六月提前封頂。這不但是中建三局的驕傲,也是海峽兩岸建筑同仁的共同驕傲,它標(biāo)志著中國在高度特別是超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工領(lǐng)域的重大突破。

一、”光輝的歷程”——我局超高層鋼結(jié)構(gòu)施工歷史回顧

同發(fā)達(dá)國家相比,超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在中國起步較晚,成熟及可借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多。改革開放以來,許多”高、大、新、尖”的現(xiàn)代化建筑如雨后春筍般聳立,成為國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要標(biāo)志。而鋼結(jié)構(gòu)因其自重輕、施工周期短、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)勢和特點(diǎn)被人們廣泛應(yīng)用于高層特別是超高層建筑中。中建三局以其”敢為天下先,爭創(chuàng)第一流”的企業(yè)精神和勇于承接”高、大、新、尖”工程的膽魄和實(shí)力,瞄準(zhǔn)了這塊尚待開墾的沃土,發(fā)揮大型企業(yè)的技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢,于1986年率先承建了當(dāng)時全同第一座超高層鋼結(jié)構(gòu)的建筑——高165.3m的深圳發(fā)展中心大廈,僅10個月便完成了主體11000噸鋼結(jié)構(gòu)施工任務(wù),垂直最大偏差25mm,提高了美國AISC規(guī)范程度的標(biāo)準(zhǔn),并首先運(yùn)用CO2氣體保護(hù)半自動焊用于超厚鋼板焊接的新工藝,刻苦鉆研、重復(fù)攻關(guān),終于成功地解決了130mm超厚鋼板的焊接技術(shù)。填補(bǔ)廠國內(nèi)超厚鋼板焊接的空白,整個工程的焊接質(zhì)量10O％超聲波探傷,100％合格,達(dá)到了國際一流水平。該工程成套施工技術(shù)的成功應(yīng)用,使在中國起步較晚的超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)向前跨進(jìn)了一大步,深圳發(fā)展中心大廈鋼結(jié)構(gòu)成套安裝技術(shù)因此分別獲1988年、1989年度中建總公司科技進(jìn)步一等獎和國家科技進(jìn)步三等獎。

由于在深圳發(fā)展中心大廈超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝中取得的重大成功,1987年又中標(biāo)承建了中國第一座全鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑,高146.5米的上海國際貿(mào)易中心大廈,僅用7.5個月的工期便”安全、優(yōu)質(zhì)、高速”地完成了主體10470噸鋼結(jié)構(gòu)的施工任務(wù)。鋼結(jié)構(gòu)主體垂直度偏差僅為17mm。提高了日本JASS規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),焊接100％探傷,100％合格,受到業(yè)主及各界的高度贊譽(yù),該工程榮獲上海建筑質(zhì)量最高獎——”白玉蘭”獎和國家建筑業(yè)最高獎——魯班金像獎。此后我們又承建了上海太平樣大飯店、新金橋大廈及①界廣場等國內(nèi)具有較高聲望的鋼結(jié)構(gòu)工程,特別是1995年6月9日封頂?shù)母?83.95m的深圳地王大廈,我局僅用1年零12天(比合同工期提前兩個多月)便安全、優(yōu)質(zhì)、高速地完成了24500噸主樓鋼結(jié)構(gòu)的施工任務(wù),主體垂直度總偏差向外17mm,向內(nèi)25mm,提高了精度,僅是美國AISC規(guī)范允許誤差的1／3(向外51mm,向內(nèi)76mm);焊縫延長米60萬(其中立焊、斜立焊縫占1／7)100％探傷,100％合格,優(yōu)良率達(dá)94％,并創(chuàng)造了施工全過程中構(gòu)件無一墜落,人員無一傷亡的奇跡和兩天半一層樓的九十年度”深圳新速度”。罕見的工期、一流的質(zhì)量和安全

得到業(yè)主、總包及社會各界的高度贊譽(yù)。

去年8月,深圳地王大廈主樓超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)經(jīng)過了國家級鑒定。與會專家一致認(rèn)為:地王大廈是中國近十年才起步的超高層鋼結(jié)構(gòu)工程的代表作,表明中國高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在以往成功基礎(chǔ)上又取得了重大的進(jìn)步,地王大廈超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先及國際水平。

從深圳發(fā)展中心到上侮國貿(mào)、從上海國貿(mào)到深圳地王大廈是中國在超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝發(fā)展史上從無到有、施工技術(shù)由弱到強(qiáng)的里程碑,代表著三局在近十年超高層鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展史上的光輝歷程。

二、超高層鋼結(jié)構(gòu)自裝施工技術(shù)

因有幸參與了在中國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展史上具有劃時代意義的三個主要超高層鋼結(jié)構(gòu)工程:深創(chuàng)發(fā)展中心大廈、上海國際貿(mào)易中心和深圳地王商業(yè)大廈的施工組織與管理,結(jié)合高層鋼結(jié)構(gòu)的工藝流程與特點(diǎn):(構(gòu)件驗(yàn)收→吊裝→量控制→高強(qiáng)螺栓→焊接及其檢測→壓型鋼板與熔焊栓釘)。超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)主要體現(xiàn)在以下七個方面:

1、構(gòu)件進(jìn)場,驗(yàn)收與堆放

2、塔吊的選擇、布置及裝拆

3、吊裝

4、測量控制

5、焊接

6、工期及質(zhì)量控制

7、安全施工

下面我結(jié)合深圳地王大廈主樓超高層鋼結(jié)構(gòu)的施工情況就這些問題同各位專家和同仁交流一下超高層鋼結(jié)構(gòu)施工經(jīng)驗(yàn)和體會。

1、構(gòu)件的進(jìn)場、驗(yàn)收與堆放

場地狹小、施工條件差是當(dāng)前施工工程普遍存在的困難,對越高層鋼結(jié)構(gòu)工程而言,相對緊張的工期內(nèi)構(gòu)件堆場要求更高更嚴(yán),這個問題不處理好必將對吊裝及整個工程施工造成嚴(yán)重影響。地王大廈施工初期,由于構(gòu)件堆場較多,鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)場量大,需堆疊2－3層,如沒有周密的進(jìn)場計(jì)劃,勢必造成現(xiàn)場構(gòu)件進(jìn)場順序的混亂,其結(jié)果是:需要的構(gòu)件壓在下面,不用的構(gòu)件放在上面,不但驗(yàn)收工作無法進(jìn)行,而且存在著大量的翻料、找料等重復(fù)工作。后來在強(qiáng)化現(xiàn)場管理及構(gòu)件進(jìn)場計(jì)劃的基礎(chǔ)上,著重抓了堆場布置、構(gòu)件的堆放順序等工作,除根據(jù)吊裝需要周密的進(jìn)場構(gòu)件外,還根據(jù)吊裝順序和堆場規(guī)劃特點(diǎn)將進(jìn)場構(gòu)件進(jìn)行有序排列,既保證了驗(yàn)收工作的正常進(jìn)行,也為吊裝創(chuàng)造了良好的外部條件。

把好構(gòu)件的驗(yàn)收關(guān)是我們在以往施工的超高層鋼結(jié)構(gòu)工程中的經(jīng)驗(yàn)體會。深圳地王大廈主樓共有鋼構(gòu)件14860件,制造及運(yùn)輸過程中難免會出現(xiàn)這樣或那樣的問題,這些問題如不在地面加以消除,吊裝到上面勢必增加安裝的進(jìn)度,對整個工種質(zhì)量控制也將產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

2、塔吊的選擇、布置與裝拆

塔吊是超高層鋼結(jié)構(gòu)工程施工的核心設(shè)備,其選擇與布置要根據(jù)建筑物的布置、現(xiàn)場條件及鋼結(jié)構(gòu)的重量等因素綜合考慮,并保證裝拆的安全、方便、可靠。

我們根據(jù)地王大廈的地理位置、結(jié)構(gòu)形狀及大量的特殊構(gòu)件(如重47.5t的大型”A”字斜柱和37t／節(jié)的箱形柱等)選擇二臺澳大利亞產(chǎn)

M440D大型內(nèi)爬式塔吊并將其布置在核心墻#1和#5井道內(nèi),不但滿足了所有構(gòu)件的垂直運(yùn)輸,而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的雙機(jī)抬吊創(chuàng)造了條件。

M440型內(nèi)爬式塔吊在國內(nèi)尚屬首次使用,成熟可借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多。施工中我們一改傳統(tǒng)的塔吊互吊的爬升方案,采用了一套”卷揚(yáng)機(jī)＋扁擔(dān)”輔助系統(tǒng)較好地解決了二部塔吊的爬升難題,大大提高了塔吊的使用效率,加快了提升速度,為工期提前起了決定性作用;而大型內(nèi)爬塔吊的拆除是一項(xiàng)技術(shù)復(fù)雜、施工難度大的工作,我們采用了”以大化小、化整為零”的方法,較好地解決了在國內(nèi)視為難題的大型內(nèi)爬塔吊的拆除難題,為國內(nèi)同類工程運(yùn)用內(nèi)爬式塔吊提供了范例。

3、吊裝

吊裝是鋼結(jié)構(gòu)施工的龍頭工序,吊裝的速度與質(zhì)量對整個工程起舉足輕重的作用。在深圳的地王大廈主體超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中,經(jīng)過采取”區(qū)域吊裝”及”一機(jī)多吊”技術(shù)解決了工期緊與工程量大的矛盾。

經(jīng)過采用”雙機(jī)抬吊”及門型架不但解決了高53．79m、長63.20m跨度為32．1m、重達(dá)232t的大型”A”斜吊的吊裝難題,而同解決了主樓兩根長85.61m、重85.51t并處于超重、偏心、超高狀態(tài)下大型桅桿的吊裝難題。

4、測量控制

在超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中,垂直度、軸線和標(biāo)高的偏差是衡量工程質(zhì)量的重要指標(biāo),測量作為工程質(zhì)量的控制階段,必須為施工檢查提供依據(jù)。

從鋼結(jié)構(gòu)施工流程能夠看出,各工序間既相互聯(lián)系又相互制約,選擇何種測量控制方法直接影響到工程的進(jìn)度與測量。在深圳地王大廈鋼結(jié)構(gòu)施工初期,總包單位的測量監(jiān)理工程師提出采用”整體校正”的方法,即在柱子安裝后再跟蹤糾偏,梁裝不上去時臨時掛或搭在上面,待整節(jié)柱、梁、斜撐全部安裝后再整體校正。由于構(gòu)件的制作及核心的施工都存在著一定的誤差,采用這種校正方法具有很大的盲目性,不但造成大量的二次安裝,而且柱梁安裝后結(jié)構(gòu)本身已具有一定的剛度,大大增加了校正的難度。后來我們及時將”整體校正”改為”跟蹤校正”,即在柱梁框架形成前將柱子初步校正并及時糾偏,大大減輕了校正難度,每節(jié)校正時間由原來10d左右縮短為2－3d,即可交給下道工序作業(yè),并實(shí)現(xiàn)了區(qū)域施工各工序間良性循環(huán)的目標(biāo)。

為了使地王大廈主樓鋼結(jié)構(gòu)施工達(dá)到世界一流水平,項(xiàng)目還制訂了比美同AISC規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的質(zhì)量控制指標(biāo):內(nèi)向

25mm、外向

20mm,并摸索出一整套采用激光鉛直議進(jìn)行”雙系統(tǒng)復(fù)核控制”的新方法,為保證項(xiàng)目質(zhì)量控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起了十分重要的作用。

5、焊接

高層鋼結(jié)構(gòu)具有工期緊、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大、質(zhì)量要求高的特點(diǎn),而焊接作為鋼結(jié)構(gòu)施工的重要工序,其工序的選擇與施焊水平對工程的”安全、優(yōu)質(zhì)、高速”的完成影響重大。

深圳地王大廈因其罕見的高寬比達(dá)1:9,因此設(shè)計(jì)中采用了大量的斜撐及大型”A”字斜柱。在總計(jì)60萬m延長縫中,立焊、斜立焊約有8.6萬延長米,共848組接頭,占整個焊接工程量的1／7。此類結(jié)構(gòu)不但處于結(jié)構(gòu)的重要部位,而且大都處于外向、斜向及懸空部位,安全操作與施工防護(hù)都比較困難。特別是相對緊迫的工期與浩大的焊接工程量之間的矛盾,使我們一開始就面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。盡管在深圳發(fā)展中心大廈,上海國貿(mào)中心大廈等鋼結(jié)構(gòu)工程施工中,我們采用CO2氣體保護(hù)半自動焊應(yīng)用于立焊、斜立焊和俯角焊的新工藝,才能從根本上解決焊接施工的需要。

工藝選定后,編制出一整套切實(shí)可行的適用本工程特點(diǎn)的CO2氣體保護(hù)半自動焊接工藝及方法便成了當(dāng)務(wù)之急。焊接QC小組在項(xiàng)目組的帶動下進(jìn)行了艱難的嘗試,開展了一系列卓有成效的工作。

首先我們確定了攻關(guān)目標(biāo),運(yùn)用關(guān)聯(lián)圖找出影響質(zhì)量的原因,并應(yīng)用01分析法進(jìn)行系列分析,針對這些問題找出相應(yīng)的對策措施;并建立了有效的質(zhì)量保證體系,制定了完善的工藝指導(dǎo)書,經(jīng)過重復(fù)實(shí)驗(yàn),確定了運(yùn)用于立焊、斜立焊的工藝參數(shù);經(jīng)過對焊絲的伸出長度、焊縫層間清理,焊槍施焊角度重復(fù)摸索,形成了一整套”挑壓拖帶轉(zhuǎn)”的操作要領(lǐng);為使焊接環(huán)境處于相對穩(wěn)定狀態(tài),加強(qiáng)了施工防護(hù)措施和輔助措施。經(jīng)過項(xiàng)目組和焊接QC小組全體人員的不懈努力,經(jīng)過半月之久的失敗、總結(jié),小有成效研究;大有成效、鞏固,到比較成熟、重復(fù)焊驗(yàn),終于成功地解決了CO2氣體保護(hù)焊應(yīng)用在超厚件立向、斜立向焊接頭上的施焊工藝課題(已獲得國家專利)。經(jīng)過技術(shù)攻關(guān)、工藝的改進(jìn),焊接質(zhì)量得到了逐步提高,工期大大提前,受到總包及業(yè)主的好評,產(chǎn)生了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益,并在社會上產(chǎn)生了良好的聲譽(yù)。

6、質(zhì)量與工期控制

超高層鋼結(jié)構(gòu)不同于一般混凝土建筑的顯著特點(diǎn)是:質(zhì)量高、工期緊。質(zhì)量與工期的保證依賴于科學(xué)的管理、嚴(yán)格的施工組織和新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備的大膽應(yīng)用。

深圳地王大廈主體鋼結(jié)構(gòu)14860件,重24500t,壓型鋼板14萬平米,熔焊栓釘50萬套,焊縫總計(jì)60萬延長米。而業(yè)主規(guī)定的工期僅14.5個月,而且工程按美國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收,工期短、工程量大、施工難度高國內(nèi)外罕見。

建立科學(xué)管理的組織體系,嚴(yán)格按項(xiàng)目管理法施工是保證工程”安全、優(yōu)質(zhì)、高速”進(jìn)行的關(guān)鍵。為此,我們組建了地王項(xiàng)目經(jīng)理部,實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制和全員合同管理。在組織形式上,實(shí)行定編定員、定崗位、定職責(zé),提倡一專多能、一人多職、工段長與工人一道上前線。既起到了表率作用,又便于現(xiàn)場管理。從項(xiàng)目經(jīng)理到勞資、安全、技術(shù)等職能部門到現(xiàn)場辦公,及時了解、掌握工程的進(jìn)度情況,解決有關(guān)的技術(shù)、質(zhì)量、安全等問題,在整個項(xiàng)目管理形成了以項(xiàng)目經(jīng)理為核心,集施工組織網(wǎng)絡(luò)的安全質(zhì)量保證體系及新技術(shù)攻關(guān)應(yīng)用和QC小組為一體的短小精悍的施工隊(duì)伍。同時各工段均實(shí)行了項(xiàng)日承包,明確了責(zé)、權(quán)、利并實(shí)行風(fēng)險抵押制度,最大限度地調(diào)動了一線工人的積極性和責(zé)任感,為工程的大干快干奠定了基礎(chǔ)。為把為中國人自己施工的第一座世界級摩天大廈建設(shè)成跨世紀(jì)的經(jīng)典之作,項(xiàng)目不但制作了比美國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的質(zhì)量控制目標(biāo),而且積極配合吊裝、測量、焊接QC小組進(jìn)行了攻關(guān),”四新”技術(shù)在地王大廈主樓超高層鋼結(jié)構(gòu)安裝施工中得到了充分的應(yīng)用。在項(xiàng)目的領(lǐng)導(dǎo)下,吊裝QC小組改進(jìn)了傳統(tǒng)的”一機(jī)多吊”和”雙機(jī)抬吊”技術(shù),大大加快了吊裝的進(jìn)度;測量QC小組將傳統(tǒng)的”整體測量”技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn),創(chuàng)新了”跟蹤測量”和”雙系統(tǒng)復(fù)核控制”技術(shù),成功地將主樓垂直度總偏差控制為向外17mm,向內(nèi)25mm,僅是美國規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)1／3;焊接QC小組經(jīng)過艱苦的嘗試,終于成功地突破了CO2氣體保護(hù)半自動焊應(yīng)用于立焊、斜立悍的禁區(qū),不但提高了工效、保證了工期,而且所有焊縫經(jīng)權(quán)威的第三方100％探傷,100％合格,優(yōu)良率達(dá)94％。

在鋼結(jié)構(gòu)工程中區(qū)型鋼板鋪設(shè)是一道