超高層建筑施工中的結(jié)構(gòu)問(wèn)題周建龍華東建筑設(shè)計(jì)研究總院

2015年10月主要內(nèi)容灌注樁基施工質(zhì)量基礎(chǔ)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(guò)程驗(yàn)算一、灌注樁基施工質(zhì)量超高層樁基施工特點(diǎn)1）單樁承載力較高；2）大多采用后注漿技術(shù)，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(zhǎng)，樁基施工質(zhì)量控制要求高；4）單樁承載力往往由樁身強(qiáng)度控制，混凝土強(qiáng)度等級(jí)高可能存在的問(wèn)題1）樁端沉渣厚度（取芯后原型畢露）；2）樁身混凝土質(zhì)量；1、新技術(shù)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(cè)手段的采用思考二、基礎(chǔ)厚底板鋼筋施工超高層樁基、底板特點(diǎn)1）單樁承載力高導(dǎo)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(chǔ)底板較厚，基礎(chǔ)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(chǔ)底板施工可能存在問(wèn)題1）斜平面向布置的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如剪力墻、巨柱）縱筋，柱腳錨栓與基礎(chǔ)底板板面鋼筋的關(guān)系；2）鋼筋支架、錨栓支架與基礎(chǔ)底板鋼筋的關(guān)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?chē)o(hù)結(jié)構(gòu)預(yù)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(yù)留鋼筋機(jī)械接頭高度關(guān)系（一級(jí)接頭50%錯(cuò)開(kāi)）；2）剪力墻邊緣構(gòu)件箍筋與墻身栓釘之間的關(guān)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(gòu)件豎向鋼筋綁扎約束邊緣構(gòu)件箍筋拉鉤綁扎剪力墻內(nèi)側(cè)豎向鋼筋綁扎剪力墻內(nèi)側(cè)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(cè)水平鋼筋綁扎剪力墻中部水平鋼筋綁扎剪力墻外側(cè)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(guān)）剪力墻混凝土澆筑鋼板剪力墻分段段鋼板剪力墻分段原則1）保證穿孔箍筋，，分段點(diǎn)處的連連接板不能阻擋擋箍筋孔；2）鋼板墻分段需需避開(kāi)鋼筋接駁駁器；3）鋼板墻分段位位置需避開(kāi)對(duì)拉拉螺桿；4）須考慮現(xiàn)場(chǎng)塔吊的的起重量；5）不能和爬升模架架桁架結(jié)構(gòu)沖突突。鋼板墻是從頂模模架上方吊入，，鋼板墻分段需需避開(kāi)頂模桁架架和頂模架上的的滑梁。6）鋼板墻分段需需考慮構(gòu)件運(yùn)輸輸和爬升模架所所留孔洞。7）鋼板墻分段需需考慮結(jié)構(gòu)受力特特點(diǎn)（鋼板主要受力力為豎向受壓、、抗剪還是伸臂臂加強(qiáng)層可能還還存在水平向拉拉應(yīng)力）；8）鋼板墻分段需需考慮減少焊縫熱影響響以及由于鋼板板面外剛度較弱弱引起的焊接變變形。鋼板剪力墻現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)連接鋼板剪力墻現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)連接1）焊縫連接；優(yōu)點(diǎn)：連接強(qiáng)度度高；缺點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)焊接接工作量大；鋼板殘余應(yīng)力較較高；鋼板焊接變形控控制要求高。2）高強(qiáng)螺栓連接接；優(yōu)點(diǎn)：現(xiàn)場(chǎng)焊接接工作量小；鋼板殘余應(yīng)力較較小；鋼板變形容易控控制；缺點(diǎn)：對(duì)于較厚厚鋼板難以達(dá)到到等強(qiáng)連接；鋼板加工以及現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)安裝精度要要求高；加勁肋現(xiàn)場(chǎng)拼接焊縫鋼板組合剪力墻墻鋼筋裂縫控制制核心筒混凝凝土鋼鋼板剪力墻裂縫縫控制制措施施1）控制制設(shè)置置鋼板板墻體體長(zhǎng)度度,優(yōu)化鋼鋼板墻墻的布布置；；2）鋼板板、栓栓釘約約束；；3）其他他約束束條件件（基基礎(chǔ)底底板））；4）必要要時(shí)對(duì)對(duì)鋼板板進(jìn)行行預(yù)熱熱4）混凝凝土配配比與與養(yǎng)護(hù)措措施；；5）墻體體水平平鋼筋筋間距距。僅核心心筒外外墻設(shè)設(shè)置鋼鋼板僅核心心筒角角部設(shè)設(shè)置鋼鋼板優(yōu)化鋼鋼板墻墻的布布置中部螺螺栓連接角部焊焊接連連接優(yōu)化鋼鋼板墻墻連接接方式式優(yōu)化鋼鋼板墻墻連接接方式式焊接連連接螺栓連連接核心筒筒鋼板板剪力力墻的的構(gòu)造造拉筋連連接方方式1）與鋼鋼板邊邊構(gòu)造造鋼筋筋網(wǎng)片片連接接；2）與鋼鋼板采采用鋼鋼筋連連接器器連接接；3）約束束區(qū)鋼鋼板局部開(kāi)開(kāi)孔穿穿過(guò)；；優(yōu)化鋼鋼板剪力墻墻鋼筋筋構(gòu)造造巨柱配配筋方方式鋼板混混凝土土剪力力墻配配筋方方式不少于于4排鋼筋筋巨柱及及核心心筒墻墻體配配筋要要求伸臂桁桁架連接節(jié)節(jié)點(diǎn)的的處理（（焊接或或螺栓栓連接接）伸臂桁桁架連接節(jié)節(jié)點(diǎn)的的處理（（焊接或或螺栓栓連接接）核心筒筒巨柱柱伸臂桁桁架環(huán)帶桁桁架核心筒筒伸臂桁桁架≤1500深圳平安武漢綠地中中心巨柱核心筒筒伸臂桁桁架2590伸臂桁架架與核核心筒筒連接接節(jié)點(diǎn)焊縫第第三方方檢測(cè)測(cè)的必必要環(huán)帶桁桁架連連接節(jié)節(jié)點(diǎn)的的處理理（焊接或或螺栓栓連接接）環(huán)帶桁桁架柱與核核心筒筒豎向向變形形差異異的控控制方方式控制封封閉時(shí)時(shí)間控制構(gòu)構(gòu)件應(yīng)應(yīng)力伸臂桁桁架連連接節(jié)節(jié)點(diǎn)的的處理理南京綠綠地紫紫峰減少施施工期期間豎豎向構(gòu)構(gòu)件變變形差差異的的措施施彈性豎豎向變變形差差；鋼筋混混凝土土收縮縮徐變變豎向向變形形差；；基礎(chǔ)盆盆式沉沉降豎豎向變變形差差。頂模系系統(tǒng)頂模系系統(tǒng)有有效提提高核核芯筒筒施工工速度度1）頂模模系統(tǒng)統(tǒng)高度度與施施工工工序（（鋼結(jié)結(jié)構(gòu)施施工、、土建建施工工）2）頂模系系統(tǒng)與與伸臂臂桁架架的關(guān)關(guān)系3）頂模系系統(tǒng)與與塔吊吊系統(tǒng)統(tǒng)的關(guān)關(guān)系（（塔吊吊形式式、頂頂升方方案）4）頂模系系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)考考慮核核芯筒筒內(nèi)部部鋼結(jié)結(jié)構(gòu)樓樓面構(gòu)構(gòu)件吊吊裝。。5）頂模系系統(tǒng)對(duì)對(duì)核心心筒混混凝土土墻體體的影影響（（砼齡齡期、、單片片墻肢肢的穩(wěn)穩(wěn)定））頂模系系統(tǒng)與與伸臂臂桁架架的關(guān)關(guān)系伸臂桁桁架與與核心心筒角角部連連接節(jié)節(jié)點(diǎn)的的施工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(diǎn)核心筒頂模與與伸臂臂桁架架的相相對(duì)關(guān)關(guān)系900mm因頂模模桁架架桿件件之間間間隙隙較小小，鑄鋼鋼件及及鋼板板節(jié)點(diǎn)點(diǎn)總寬寬度超超過(guò)桁桁架間間隙，，無(wú)法法從桁桁架上上部進(jìn)行吊裝。。1800mm1200mm鑄鋼節(jié)節(jié)點(diǎn)焊接鋼鋼板節(jié)節(jié)點(diǎn)頂模與與伸臂臂桁架架的相相對(duì)關(guān)關(guān)系頂模新增開(kāi)口位置，吊裝完畢后再進(jìn)行封閉鑄鋼件吊裝鋼絲繩穿過(guò)桁架空隙鑄鋼件從桁架下部平移就位原拆除構(gòu)件上焊接臨時(shí)連接板，利用臨時(shí)螺栓進(jìn)行恢復(fù)頂模設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)未未考慮慮主體體結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)設(shè)計(jì)特特點(diǎn)，，使得得頂模模桁架架需進(jìn)進(jìn)行改改造，，施工工難度度增加加，且且存在在施工工風(fēng)險(xiǎn)險(xiǎn)。施工組組織應(yīng)應(yīng)做到到設(shè)計(jì)計(jì)施工工一體體化頂模改改造頂模開(kāi)開(kāi)合機(jī)機(jī)構(gòu)高適應(yīng)性性可變變機(jī)構(gòu)構(gòu)研究究與設(shè)設(shè)計(jì)——開(kāi)合機(jī)機(jī)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)在鋼框框架角角部設(shè)設(shè)置開(kāi)開(kāi)合機(jī)機(jī)構(gòu)，，當(dāng)核核心筒筒施工工至伸伸臂桁桁架層層時(shí)，，整體體或局局部打打開(kāi)鋼鋼框架架角部部架體體，以以便核核心筒筒施工工。。巨型桁桁架的的施工工驗(yàn)算算施工驗(yàn)驗(yàn)算必必須非非常注注意施施工工工況。1）卸載載時(shí)巨巨柱實(shí)實(shí)際施施工狀狀況；；2）卸載載時(shí)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換上上部結(jié)結(jié)構(gòu)的的荷載載情況況。中部核核心筒筒與下下部核核心筒筒的轉(zhuǎn)換施施工連接梁梁采用用螺栓栓連接接傳統(tǒng)方方式：：每區(qū)區(qū)設(shè)置置轉(zhuǎn)換換桁架架部分懸懸掛結(jié)結(jié)構(gòu)的的施工工改進(jìn)方方式：：隔區(qū)區(qū)設(shè)置置轉(zhuǎn)換換桁架架轉(zhuǎn)換桁桁架的的布置置新消防防規(guī)范范實(shí)施施后，，每個(gè)個(gè)避難難區(qū)之之間的的層數(shù)數(shù)減少少至10層。次框架架施工工采用設(shè)設(shè)置臨臨時(shí)支支撐（（沙箱箱）的的形式式，實(shí)實(shí)現(xiàn)懸懸掛結(jié)結(jié)構(gòu)的的施工工）豎向受受力單單元（下托托式））豎向受受力單單元（下托托+上掛式式）部分懸懸掛體體系的的施工工為了防防止轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換大大梁處處應(yīng)力力過(guò)大大，要要求77層處20根箱型型次柱柱預(yù)留留，等等主體體結(jié)構(gòu)構(gòu)封頂頂，77層以上上外框框結(jié)構(gòu)構(gòu)與第第五道道環(huán)帶帶桁架架形成成倒掛掛體系系，且且外框框沉降降變形形趨于于穩(wěn)定定后方方可安安裝。。77層后裝裝段第五道道環(huán)帶帶桁架架77層以上荷載載傳遞至第第五道環(huán)帶帶桁架形成成倒掛體系系。沙箱布置：：根據(jù)施工模模擬計(jì)算結(jié)結(jié)果得出柱柱腳最大反反力及相對(duì)對(duì)位移值，，在轉(zhuǎn)換大大梁及后裝裝段處對(duì)稱(chēng)稱(chēng)均勻的布布置沙箱卸卸載裝置。。轉(zhuǎn)換大梁安安裝支撐胎胎架沙箱卸卸載裝置平平、立面布布置圖高空大噸位、高高精度卸載載技術(shù)每部轉(zhuǎn)換大大梁支撐胎胎架上設(shè)置置沙箱卸載載裝置5組（14套），共56套。后裝段支撐撐胎架頂部部每根豎向向小立柱兩兩側(cè)各設(shè)置置砂箱卸載載裝置一組組，每組2套，每側(cè)胎胎架上設(shè)置置5組特殊鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)安裝及復(fù)復(fù)雜內(nèi)力分分部調(diào)整技技術(shù)巨型柱構(gòu)造造巨柱構(gòu)造：：栓釘?shù)脑O(shè)置置（內(nèi)部板板件、外部部板件，節(jié)節(jié)點(diǎn)區(qū)域））；流淌孔、透透氣孔的設(shè)設(shè)置；縱向鋼筋的的配置（減減小混凝土土收縮、徐徐變）巨型柱混凝凝土密實(shí)度度檢測(cè)巨柱混凝土土密實(shí)度檢檢測(cè)：敲擊法（比比較粗糙））；鉆孔取芯超聲波檢測(cè)測(cè)法（局限限性，價(jià)格格貴，如何何判斷檢測(cè)測(cè)結(jié)果）；；壓電陶瓷檢檢測(cè)法（價(jià)價(jià)格貴，需需預(yù)埋元件件）；模擬柱的試試驗(yàn)。鋼管混凝土土柱組裝焊焊縫建議管混凝土柱組組裝焊縫采采用以下方方案：橫向焊縫均均采用全熔熔透（對(duì)接焊焊縫）；縱向外部焊焊縫采用全全熔透；對(duì)影響較小小的縱向內(nèi)內(nèi)部焊縫可可采用部分分熔透形式式。對(duì)于尺寸較較大鋼管混混凝土柱內(nèi)內(nèi)部設(shè)置鋼鋼筋籠，增增加內(nèi)部混混凝土的延延性。巨型柱混凝凝土密實(shí)度度檢測(cè)巨柱混凝土土密實(shí)度檢檢測(cè)（足尺尺模擬柱））：巨型柱鋼結(jié)結(jié)構(gòu)吊裝巨柱鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)制作安裝裝：鋼結(jié)構(gòu)制作作安裝關(guān)鍵鍵因素鋼板尺寸；；塔吊起重重重量；運(yùn)輸條件限限制；巨柱鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)分段方案案水平分縫豎向分縫巨型柱節(jié)點(diǎn)點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)分段、施工工流程巨型節(jié)點(diǎn)施施工鋼結(jié)構(gòu)制作作；鋼結(jié)構(gòu)分段段、吊裝；；鋼筋混凝土土施工。施工塔吊的的布置施工塔吊的的布置（外外掛式）南北兩臺(tái)ZSL2700施工塔吊；；東西兩臺(tái)ZSL1250施工塔吊；；均為外掛塔塔吊；施工塔吊的的布置施工塔吊的的加固方案案外墻厚度900～1400mm，采用加強(qiáng)強(qiáng)墻體配筋筋的形式。。外墻厚度400～700mm，增加加固固桿件，避避免墻體平平面外受力力。塔吊布置形形式的建議議（塔吊拉拉壓桿與內(nèi)內(nèi)墻對(duì)齊避避免墻體平平面外受力力）加固桿件加固桿件施工塔吊的的布置施工塔吊的的布置（內(nèi)扶式+外掛式）外掛ZL380施工塔吊；內(nèi)扶M760DX施工塔吊；施工塔吊的的布置外掛塔吊采采用ZL380，墻體平面面外受力較較大，設(shè)置置了水平內(nèi)內(nèi)支撐；水平內(nèi)支撐撐的剛度應(yīng)應(yīng)與墻體平平面外剛度度匹配；施工塔吊的的布置外掛塔吊支支撐架后側(cè)側(cè)增加轉(zhuǎn)換換構(gòu)件，使使塔吊連接接點(diǎn)與主體體結(jié)構(gòu)內(nèi)墻墻對(duì)齊，減減少主體結(jié)結(jié)構(gòu)加固工工作量。轉(zhuǎn)換構(gòu)件施工塔吊的的布置由于塔吊在施工工過(guò)程中長(zhǎng)長(zhǎng)期使用，，受偶然因因素的影響響較多，應(yīng)應(yīng)對(duì)塔吊支支撐點(diǎn)上下下樓層范圍圍內(nèi)的混凝凝土與鋼筋筋、塔吊支支撐構(gòu)架中中主要受力力構(gòu)件的應(yīng)應(yīng)力以及變