第13章-超高层建筑钢结构安装工程施工组织设计.doc

1 第第 1313 章章 超高层建筑钢结构安装工程施工组织设计超高层建筑钢结构安装工程施工组织设计 13.113.1 工程概况工程概况 13.1.113.1.1 工程简介工程简介 本工程位于深圳市，占地面积 9650 m2，总建筑面积 167000m2，包括地下 4 层 停车场，地上 72 层智能写字楼以及 10 层商业广场裙房，总高度 301.8m，是迄今为 止世界上已建和在建的采用钢管混凝土结构的最高建筑物，建成后在世界超高层建 筑物中按高度计位列第 26 位。深圳赛格广场所处地理位置如广场平面如图 3.1-1。 图 3.1-1 赛格广场地面及裙房平面布置图 216 A S ⅠⅠⅠⅠ ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ2 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ1 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠⅠⅠⅠ ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ ⅠⅠⅠ 1ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ 2ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ 3ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ 4ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ 5ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ5ⅠⅠ 2 该项目采用了目前世界上先进的结构体系和结构选型框筒结构体系、钢管混 凝土柱、钢梁组合结构，建筑物以钢结构为主。塔楼采用 43.2m43.2m 的正方形切 角的八边形平面，基本柱网尺寸为 12m12m。平面对称八角形的塔楼周边布置了 16 根直径 1600mm 的钢管外柱，中央则布置了 20m22m 的四方形核心筒，核心筒周边 布置了 28 根直径为 1100mm、800mm 的钢管柱，与核心筒内的 4 根组合柱、20 根工字 钢柱以及型钢暗梁形成密框筒结构。钢结构以圆形钢管柱为主体，与实腹工字钢梁 组成刚性框架，圆形钢管柱结构体系具有结构新颖复杂、刚性小弹性大的特点。 3.1.3.大厦从立面上可以分成地下室、裙房、塔楼标准层、避难层以及 64-72 层特 殊结构层以及钢塔 6 个部分；平面上可以分为裙房、塔楼外筒、核心筒 3 大部分。 赛格广场塔楼比较典型，如图 3.1-2。 图 3.1-2塔楼平面布置图 大厦外筒 16 根边柱采用缩径形式，直径由下至上依次为 1600mm、1500mm、1400mm、1300mm。内筒角柱 4 根，直径为 1100mm，内筒边柱 24 根， 直径 800mm，钢管柱的最大壁厚 28mm，最小 12mm。 大厦的 19 层、34 层、49 层、63 层为避难层，在核心筒与外柱间均匀设置了 16 榀刚性钢桁架，采用大量的“V”型箱型钢臂支撑，与周边钢桁架一同组成整体刚 2 2 2 19 20 21 22 2324 4 4 3 3 1 3 1 99 11 11 18 17 16 15 14 1212 D 13 1010 3 14 14 16 16 12 11 109 87 4 15 15 13 13 A 66 6 5 4 3 2 4 1 5 5 7 B 88 C E Ⅰ Ⅰ ⅠⅠ ⅠⅠ ⅠⅠ ⅠⅠⅠⅠ 3 性框架。避难层箱型钢臂的最大外型尺寸为 90035030mm。 钢管柱与钢管柱之间采用焊接连接、钢管柱与钢梁之间采用刚性复合接头高 强螺栓加焊接，核心筒采用全焊接钢结构。 大厦钢结构安装从 1997 年 1 月 12 日开工，到 1999 年 4 月 8 日封顶，历时 820 天，总计安装钢结构 16543 件，总重量 22591t；完成焊缝 52348m，铺设压型钢板 104303m2，焊接栓钉 565275 只，安装扭剪型高强螺栓 239350 套。 13.1.213.1.2 工程施工的特点与难点工程施工的特点与难点 1.结构新颖独特，技术要求高 大厦钢结构的最大特点是以圆形钢管柱为主，而且基于节省钢材的设计构思， 钢管柱采用钢板的厚度均未超过 28mm，即薄壁钢管柱。因而赛格广场的圆形钢管柱 结构体系与普通的工字型钢柱、箱型钢柱结构相比具有刚性小、弹性大的特点，在 安装、焊接过程中容易产生变形，而且变形的方向难于掌握和控制。 与深圳地王、上海金贸等高层钢结构建筑物不同的是，尽管赛格广场的核心筒 为劲性剪力墙结构形式，但是钢结构安装控制的重点是外框的圆形钢管柱，而且在 赛格广场地下室逆做法施工过程中核心筒的土方是一次开挖到底，核心筒内除了 4 根组合柱外，钢结构是采用的正做法。也就是说，安装过程中钢结构不但要先于土 建独立形成一个整体框架体系，而且在总体安装顺序上要“先外后里”，没有混凝 土核心筒作为钢结构安装的依托，这些都增大了钢结构安装的难度，因而在赛格广 场钢结构的吊装、测量、校正、焊接四大工艺上必须进行新的探索。 大厦整体高度 291.6m，按照 GB 50205-95钢结构工程施工及验收规范的要 求，单节柱的垂直度最大不超过 10mm,建筑物的整体垂直度最大不超过 50mm。而业 主为了保证大厦的施工质量提出了单节柱垂直度最大不超过 10mm、位移不超过 7mm 的双控指标，提高了质量技术要求。 大厦的 19 层、34 层、49 层、63 层避难层，由于采用大量的“V”型箱型钢臂 支撑，且为全焊接结构，给钢结构的安装、校正以及焊接变形的控制带来了很大的 难度。 2.工期紧、工程量大、施工难度大 4 业主为了提前收回投资、及早得到回报，提出了裙房 1999 年 9 月 18 日营业的 目标，采用传统的施工方法，无法满足业主要求；同时赛格广场施工现场场地狭小， 西面为繁华的街道，东面、南面、北面为正在使用的中电、宝华大厦和赛格电子配 套市场，地下室土方施工无法采用大面积开挖施工，为此选择全逆做法施工，向下 开挖的同时进行0.0m 以上钢结构的安装，能够大大加快施工进度，但是给地下室 钢结构的安装造成了极大的困难，特别是钢梁的安装，作业空间狭小、工作环境恶 劣，更重要的是在构件安装时无法采用大型机械，只有在传统工艺上动脑筋、想办 法。 大厦的钢结构由于钢板厚度小（最厚 32mm），总计 22590t 的钢结构总件数达 到 16543 件，因此将造成安装、校正量大，焊缝数量多。在钢结构主体施工的同时， 楼面上的压型钢板、栓钉以及土建的混凝土浇注和塔吊的提升作业均交叉同步进行， 为此必须进行详细的施工组织和安排，顺畅、有效实施流水作业。 3.危险性大、安全防护困难 大厦属于超高层钢结构安装，施工现场一面临街，三面为正在使用的大厦。且 由于结构本身的特殊性，塔楼为不等边八角形，观光电梯、幕墙挑檐等临边安装作 业相当多，安全防护相当困难。稍有不甚就有可能发生高空坠落事故，其后果不堪 设想。 13.1.313.1.3 结构形式结构形式 1.地下室 地下室钢管柱钢梁为工字钢梁外包混凝土，钢梁与柱牛腿采用普通螺栓连接， 连接盖板周边围焊，上下翼缘为熔透性对接焊，钢梁最大翼缘厚度 32 mm。 2.上部结构 a. 大厦裙房以下采用框架剪力墙结构体系，柱网基本尺寸为 12mx 12 m。建筑 框架由钢管混凝土柱在东北角设塔楼，其轴线与裙房轴线呈 45角相交；内筒剪力 墙内设置型钢暗梁，暗柱。除 4 根组合钢柱外，另有 52 根工字钢柱； b. 大厦塔楼十一层至七十层结构总共有标准层 45 层,8 个避难层,从裙房屋顶 标高 53.50m至停机坪标高 280.00m总高度 227.5m;外围 16 根边柱采用缩径形式, 直径由下向上依次为 1600mm、1500mm、1400mm、1300mm，柱顶标高 258.42m；内筒 5 角柱 4 根,直径为 1100mm;内边柱 24 根,直径 800mm，柱顶标高 265.07m；钢梁采用实 腹式钢梁,在 19 层、34 层、49 层、63 层，设置周边钢桁架及钢臂； c. 楼梯大部分为钢结构楼梯。楼顶停机坪侧边设一根钢针，针端标高为 308m； d. 梁柱接头形式和采用高强螺栓与裙房相同,即上下翼缘采用熔透性对接焊缝、 腹板采用扭剪型高强螺栓连接的栓焊混合连接形式。 3.主要工程量见表 3.3-1 和表 3.3-2。 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ Ⅰ 3.3-2 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ ⅠⅠtⅠⅠmⅠⅠtⅠ 1600mm1.08611.112.0516 Ⅰ1600mm1.0611.111.7616 Φ1500mm0.91711.110.1832 Ⅰ0.84211.19.34648 Φ1400mm0.92511.110.2796 ⅠΦ1300mm0.79311.18.80296 Φ1100mm0.66911.17.42376 Φ800mm0.45911.15.098456 ⅠⅠⅠ80 ⅠⅠⅠ400 ⅠⅠ6934 ⅠⅠⅠⅠ3082 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ148860Ⅰ; ⅠⅠ70000m; ⅠⅠⅠⅠ11332Ⅰ 13.213.2 施工组织设计施工组织设计 13.2.1 主题内容和适用范围 1. 主题内容 为指导赛格广场主体钢结构工程的安装施工、确保钢结施工质量和施工安全、 降低工程造价，特制定本施工组织设计。本施工组织设计制定了钢结构组装、吊装、 测量、校正、焊接等施工方法及保证工程质量的技术措施；规定了钢结构施工过程 中的检测、检验标准；提出了施工组织、施工管理等诸多要求和规定；开发了超高 层建筑安全防护外脚手架的设计和安装。 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ Ⅰ 3.3-1 Ⅰ Ⅰ Ⅰ ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ ⅠtⅠⅠⅠⅠmⅠⅠⅠⅠtⅠⅠⅠⅠⅠtⅠ ⅠⅠⅠφ16001.08624.227.616 ⅠⅠⅠⅠφ11000.53321.512.84 ⅠⅠⅠⅠφ9000.30622.78.334 ⅠⅠⅠⅠφ8000.27221.57.224 Ⅰφ16001.08611Ⅰ9.612.880 Ⅰφ11000.53311Ⅰ9.76.320 Ⅰφ9000.30611Ⅰ9.83.8170 Ⅰφ8000.27211Ⅰ9.93.5120 ⅠⅠⅠ870 x50010.954.83 ⅠⅠⅠ950 x50010.883.79 ⅠⅠ75008000 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ60000ⅠⅠ ⅠⅠⅠⅠⅠ4000mⅠⅠⅠⅠ6000mⅠ 6 2.适用范围 本施工组织设计适用于赛格广场地上 70 层和地下 3 层主体钢结构安装施工，并 提供监理检查依据；同时适用施工人员、管理人员在施工和管理过程参照执行等。 3.编制依据 华艺设计顾问有限公司设计图纸赛格广场裙房及地下室图纸QG 结施 00- 163，G 结施 01-43；赛格广场塔楼图纸TGP 结施 01-47，TGZ 结施 01-109，TGH 结 施 01-117，TGN 结施 01-18； GB50205-95钢结构工程施工及验收规范。 GB50221-95钢结构工程质量检验评定标准。 CECS 2890钢管混凝土结构设计及施工规范 高层建筑钢结构设计与施工规范 国家报批稿 1992 年 5 月 JGJ81-91建筑钢结构焊接规程。 GB 11345-89钢结构焊缝手工超声波探伤方法和结果分级 。 QBC1011-1014-90钢结构用六角法兰面扭剪型高强度螺栓连接副与技术条件。 JGJ82-91钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程。 YB 9238-92钢-混凝土组合楼板结构施工设计与施工规范。 YBJ 216-88压型钢板设计施工规范。 深圳赛格广场投资发展有限公司招标文件、双方合同及业主对工程的要求和指 导性文件。 深圳赛格工程监理公司对本工程编制的监理大纲。 中建二局深圳南方公司总包管理要求文件。 中建二局安装公司“质量手册”等。 4. 施工组织与总体部署及施工计划和劳动组织 安装工程施工组织与部署及施工计划和劳动组织等，各工程大致雷同，本工程 是根据工程特点、难点、工期、环境、现场条件及气候、业主资金保证情况，设计 图纸提供时间及施工单位自身资源情况而灵活制定的，为节省篇幅，此文不详述。 7 13.313.3 主要施工方案主要施工方案 赛格广场钢管柱混凝土钢结构属当时世界上此类结构最高建筑物，在国内属第 一次施工，其技术复杂，施工难度大，又因为无借鉴之，只能靠我们自行创造条件， 制定可靠的施工方法，确定最先进的施工工艺，采取先进的技术措施和手段，确保 工程优质。本章所制定的施工组织设计是在大量调研的基础上编写的。 地下室 结构体系复杂，操作面狭小，通风条件较差，高密度立体交叉作业，给构件的 运输和吊装带来极大困难。 上部结构 赛格广场地面及裙房 11 层顶钢构件堆放轻小构件可使用裙房屋面，屋面施工荷 载 10kg/m2。施工中需考虑高空风大的影响。 流水段划分、流向及主要工序 地下室钢管柱采用地面组对、双机抬吊就位；钢梁则随土方逆做法开挖采用卷 扬机和滑轮组等小型机械进行运输和安装。 地上部分按照测量→吊装→校正→焊接 4 大主要流水工艺合理划分钢结构安装 平面分区，实施流水作业。 各主要工序之间的工艺流程如图 5.0-1 所示。 标准柱竖向投点控制网 闭合，测量，排尺，放 线 柱顶标高测量，定相对 标高控制值 确定柱顶位移值 超偏处理 抄平结果与下节柱预检 数据综合处理 安装钢柱，确定借位值进行粗校 钢梁安装，螺栓紧固，柱垂直度初校 梁高强度螺栓初拧， 钢柱垂直度重校，终拧 会审安装测量记录，指定施焊顺序 确定特殊部位处理方案 施焊，测量跟踪观测柱 焊接检验 验 收 标准柱竖向投点控制的闭合 提供下节钢柱预控数据图 8 13.3.113.3.1 钢结构构件吊装施工方案钢结构构件吊装施工方案 一、概况及施工段划分 1.概况说明 赛格广场主体结构的钢结构部分，主要由钢管柱、框架梁及楼层梁、避难层桁 架构成，另有一些楼梯间、电梯间、外桁架等铺助构件，钢构件数量共计 16543 件， 重量 22591t。全部构件的吊装按其部位和总体施工顺序，应分成三个施工阶段即 标高0.000 以下地下室阶段；标高0.000～ 50m 的裙房及主楼阶段；标高 9 50m～291.6m 的塔楼阶段。这三个阶段的施工作业内容均不相同，因此施工难点及采 取的施工方案和技术措施应该有所不同。 从总体上讲，赛格广场这一世界最高钢管混凝土建筑的钢结构吊装施工与一般 的超高层钢结构建筑的钢结构吊装施工比较有三个方面的特点，这也是施工中的难 点，应引起重视。 （1）柱网吊装时无可依附的核心筒体。 赛格广场主体结构有内外两圈钢管混凝土柱，其中内圈柱是加密钢管混凝土柱， 内圈柱及其里面的加密工字柱形成剪力墙，按期施工程序，只能最后构成核心筒。 因此核心筒只能是在钢管柱吊装完成后才能形成，同时又因该项工程地下室采取逆 作法施工，核心筒内的剪力墙体系也需在地下室土方完成至底板时才能开工。核心 筒滞后于钢结构安装，就使钢构件吊装时没有可供依附的刚性体，因此必须采取合 理的施工程序，只能够利用钢结构自身形成钢架体系。这与一般超高层钢结构是混 凝土核心筒，并能领先于钢结构先行施工，钢构件吊装就可直接依附在混凝土核心 筒体上的情况完全不同。必将对构件的吊装及校正，主吊机械的布置等产生一系列 不利影响。 （2） 地下室全逆作法施工 由于赛格广场采取全逆作法施工，因此只能是在自然地面以上完成首层钢构件安 装，并完成混凝土楼面后，在建筑物立面同步向上及向下展开施工作业。这就造成 首层钢管柱必需在人工挖孔的狭窄坑底进行吊装作业，三层地下室钢梁的安装也必 须采取特殊的安装技术。 （3） 圆形截面的钢管柱安装 圆形截面的钢管柱的圆心非直观性，使之与一般的工字形截面柱或箱形截面柱 在接口、位移、垂直度校正方面有明显的不同。须正确地处理钢管柱构件轴线与钢 管柱位移、垂直度之间的关系，为此必须开发新的校正技术，才能保证管柱的安装 指标达到规范要求。 根据赛格钢结构工程的三方面特点，结合该工程的三个施工阶段，应将吊装技 术的重点放在施工方案的选择，主要施工方法，主吊机械选择与布置，平面施工区 段的划分与流水施工的组织等方面。 2.施工段划分 11 地下层钢结构及裙房钢结构安装分三段施工，划分区域及构件吊装平面见 5.2- 1。 图 5.2-1 施工区域划分及裙房构件吊装平面示意图 （1） 第一施工阶段（首层标高以下地下室施工阶段） 该阶段吊装应再分为二个部分，第一部分是为实现逆作法施工必须首先完成的 钢管柱及首层钢梁；第二部分是伴随着地下室逆做法的土方施工，逐层向下安装的 三层钢梁。 第一部分吊装的构件中，最重件为直径 1.6m 外圈钢管柱,长度 24.2m 、重 27.6t。对此选择最大起重量为 110t 的 SA-1100 汽车吊来完成。该吊机的前后轮可 同步转动，非常适应在布满桩孔的地面上做小半径转弯；其他管柱及楼层梁选择最 大起重量 50t 的 550-S 履带吊来完成。吊车的布置行走路线和站位见附图 1、图 2 所 示。 第二部分的三层地下室钢梁在逆作安装时是与地上钢结构安装同步进行的。全 部构件均利用塔吊喂送到取料口，再利用卷扬机拖动滑车组的方法进行倒运和吊装。 12 首层钢管柱柱底的基础连接设计与一般钢柱不同为柱脚预先焊接胡子筋，在 安装完成后与基础预留筋整体浇固。对此设计定位钢架将钢管柱临时架空，并且在 钢管柱校正时采取与一般地面单根柱的校正方式完全相反的方法。即先按孔口放线 确定柱顶，然后调整柱脚找正钢管柱的垂直度。柱脚校正时，按预先投放在柱脚支 架上的定位点进行。 鉴于地下室管柱可在洞口位置自身固定，为配合构件供应不及时这一现实，施 工实践中基本上是采取分件吊装法，将梁柱分开完成。为使土建能展开流水作业， 在构件到位的前提下，我们尽可能做到分区域吊装钢梁。 （2）第二施工阶段（裙房顶高 50m 以下与0.000 之间的主楼与裙房结构） 这一阶段是赛格广场钢结构吊装的总体施工方案构想重要阶段，关键问题是主 吊机械的选择与布置。由于当时业主对第三阶段主楼是否向上连续施工尚未确定， 以及该工程地下室逆作法施工的的特殊性，决定负责主楼主体结构的塔吊设置，必 须即能满足现阶段钢管柱每二层一段的要求，又能满足今后每三层一段管柱的起重 要求；同时塔吊的布置也不能影响地下室的逆作法土方施工。特别是在核心筒内， 必须保证土方的开挖顺利进行，使剪力墙能尽早形成，增加结构的稳定性。 在广泛调研的基础上，确定采取预先在自然地面上挖深孔的方法，在孔底埋入 塔吊基础节，并且使其深度超过地下室底板深度。这样就使塔吊的安装标高低于基 础底板，达到了避免影响地下室逆作法土方开挖的目的。 经效率和塔吊最不利点起重能力测算，第二施工阶段选择二台塔吊如图 2 所示 布置。其中主楼一台为 C7022（320tm）型布置在核心筒中心，裙楼一台为 36B（240tm）布置在西南角。C7022 塔吊是由四川建机厂生产的 36B 塔吊的增强型， 该机在 19.6m 的回转范围内的最大起重量为 16t，比 36B 大 4t，能够满足裙房阶段 每二层一节管柱及塔楼每三层一节管柱的起重要求。 在核心筒尚未形成的情况下，为保证整体结构稳定及柱网的校正而合理地划分 施工流水作业区，是确定施工方案的第二个难题。为此将主楼主体与裙楼分开，以 主楼为控制的重点，以每排核心筒加密柱及与之对应的四根主楼大柱构成一个施工 作业区。这样在建筑平面上将全部构件吊装分成了四个作业区。 研究证明，这种分区能够使构件吊装、构件校正、高强螺栓紧固及焊接四个主 13 要工序组织成相互联系的流水施工。特别是构件校正工序，基本上能脱离吊装工序， 独立集中地进行，从而可提高施工效率。 所以在此施工作业区合理划分的基础上，必须自行开发流水区间中心单元校正 法。这种方法比之传统的单根柱跟踪校正技术有很多优点，主要有在无混凝土核 心筒可供依附的状态下能利用钢结构自身形成刚架；钢管柱吊装时只进行目测初校， 使吊装速度加快；整体校正用缆风绳比单根柱起稳定作用的缆风绳的数量大为减少， 因此作业量减少；管柱根部是铰接状态，有利于牛腿与钢梁对正；柱网集中校正时 间可选择在早晨或傍晚集中进行，对消除日照及温差影响大有好处。 （3） 第三施工阶段（裙楼顶标高以上的塔楼） 第二施工阶段接近完成时，业主决定在裙楼施工阶段完成后，连续向上进行塔 楼施工。我们加大了施工机械投入，增加一台内爬式 M440D（600tm）塔吊，原 C7022 吊机改装后挪位，两台塔吊全部在钢结构框架上爬升（附图 4、5）。 塔楼施工阶段钢构件吊装、校正方法及施工流水段的划分与第二施工阶段主楼 相同。随着楼层不断升高，如何缩短楼层梁等较轻构件吊升时间，提高塔吊利用率 至关重要。为此应在业主监理及设计院配合下，开发梁两端腹板设置吊装孔的方法 布置吊点，可加快构件搬倒、翻身捆扎的速度并且实现一机多钩吊装。事实上应用 这种方法可以极大的提高吊装作业效率。 利用赛格广场钢结构外圈钢管柱在柱芯混凝土浇筑后刚度明显增大的特点，将 M440D、C7022 塔吊放在外框钢架上进行爬升，能满足钢结构外框先于内筒的施工程 序。因此在该工程的一般构件吊装方法上，如构件的捆扎，起吊、就位、各种爬梯、 步道操作平台等安全设施，均在常规作法上加以改善。在施工过程中，将要试验一 种能随建筑升高向上同步爬升的外围安全防护设施，在钢结构施工时，使建筑物外 缘安全保护条件得到很大改观。 （4）赛格广场应要求全体建设者共同努力，争取主楼以平均 3 天一层的速度向 上发展，并最终使主楼的最终偏差低于规范规定的 25mm，且不发生重大安全事故， 就能完全做到优质、高效、安全的组织施工，扩大了中建二局的影响，能够产生良 好的社会效益和经济效益。 二、钢结构构件吊装 1. 地下管柱及首层平面梁 14 （1）本工程地下管柱拟采用双节地面组对、双机抬吊递送、单机直立就位的施 工方法。 （2） 主吊机械选择及开行路线 1） 首层以下构件吊装最不利吊装点为 Φ1600 管柱位置（X6）/（Y2）轴， 长度 24.2m，重量 27.6t。据此选择 Φ1600 管柱主吊机械为 SA-1100 型吊车，该机 最大起重量 110t。使用 SA-1100 型吊机时，吊臂接长至 29.8m，吊机起重性能见表 5.2-1，由上表可见，吊机工作时的回转半径限制在 8m 范围。 2） 当吊装 Φ1600 管柱时，由 SA-1100 汽车吊做主吊，550-S 履带吊配合抬吊， 吊点在柱尾。 3） 当吊装其他管柱时，由 550-S 履带吊做主吊（该吊机最大起重量 50t）， 另配一台 35t 汽车吊配合抬吊，吊点在柱尾。 4）塔吊与履带吊车吊装位置布置参见图 5.1-4a 和 b；履带吊车行走路线参见 图 5.1-4；双机抬吊位置参见图 5.1-5。 （3）管柱地面拼装 管柱拼装可以在滚轮托架上进行，也可以在现场搭设的钢制平台上进行，依据 现场条件灵活控制和掌握。滚轮托架上拼装，可参照图 5.1-2。 1）铺设支架前，把支架铺设地面进行抄平，弹出轴线后再进行铺设。 2） 每节柱设两组托架，托架根据现场条件和情况设计制作。 3） 待支架铺设完毕后把钢管柱放在支架上，管柱高低左右可调整支架托轮完 成。 4） 检查平直度采用拉钢丝检查，待钢柱校正平直度为0mm 时，即施行定位点 焊。最后检查无误后，可进行焊接。 ⅠⅠⅠⅠmⅠ6.5789 ⅠⅠⅠⅠtⅠ3230.52825.6 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠⅠ SA-1100ⅠⅠⅠ ⅠⅠ5.2-1 15 （4） 构件捆扎 1） 管柱主吊机吊点见图 5.1-6 所示方法捆扎。 2） 管柱铺助吊机吊点见图 5.1-6 所示方法捆扎。 3） 楼层梁吊装均采用两点钢丝绳捆扎吊装。 （5） 吊装工艺 1） 吊装前主要准备工作 a.检查管柱的型号、几何尺寸、牛腿位置； b.标出管柱轴线、标高线； c.安装施工人员上下绳梯、校正缆风绳、溜绳等； d.高强螺栓连接面清理、接口面打磨除锈； e.检查基础柱脚螺栓的轴线位置及用垫块操平的标高偏差。 2 双机抬吊 a.为防止柱底边破坏，减小吊装难度，本工程管柱吊装拟定采用双机抬吊递送， 单机直立就位的施工方法，如图 5.1-3 所示。 b.双机同时起钩，将构件吊离地面约 1m。 c.主机起钩并向铺机方向旋转，同时铺机向主机方向旋转喂进。 d.管柱立直、铺机摘钩后，主机即对准桩孔插入，柱脚接近预埋螺栓时停钩。 e.操作人员下孔内，将柱就位并拧紧螺栓。 （6） 管柱构件校正 1） 校正内容。本工程中管柱的校正至关重要，具体控制确定三个方面位移、 垂直度、标高。 2） 柱脚位移。在柱脚螺栓预埋时位移即已确定，为此埋设柱脚螺栓时，采取 埋设模板（与管柱底板相仿的钻模）及支架来严格控制其轴线偏差，并设置数道支 撑以保证在混凝土灌注时能承受一定的施工荷载；柱子安装前亦需要检查螺栓位置， 如仍有少许偏差则需改正螺栓孔来补偿。 3） 柱子标高。在柱脚环板下选择三点，均匀布置三组叠合钢板，严格找平。混 凝土表面凿平，每组垫板不多于三块。 16 4） 柱顶位移。地下管柱安装数根形成方格网后即安装首层连梁以形成框架，以 Φ1600 管柱为基准柱，整体将框架校正，校正时以卡设在孔口上的平直槽钢梁上的 测设轴线为基准。 2. 地上钢管柱及楼层平面 （1） 主吊机械及其布置 1） 地上构件中 1塔吊的最不利点为（16）/（c）轴的第一层管柱 Z90-5，长 11m，重 3.5t，选用 36B 塔吊做主吊。 2） 地上构件中 2塔吊的最不利点为（X6）/（12）轴的第一层管柱 Z160-2，长 11m，重 12.8t，选用 C7022 塔吊做主吊。 3） 在①轴线外另布置一台履带吊 550-S，将 Z160 管柱喂送至楼层并使头尾分 别放在 C7022 及 36B 塔吊的回转范围内。 4） 吊机布置参见图 5.2-1 所示。 （2） 钢管柱吊装工艺 1） 吊装前准备工作同第 5.2.2.1 条中的（5）中的 1）条。 2） 吊点及捆扎同图 5.1-4。 3） 塔吊分工。 a.1塔吊为构件卸车主吊机械，并将除 Z160 以外的构件喂至 2塔吊回转范围以 内及平吊至楼层堆放区堆放。Z160 管柱由 550-S 吊机来喂送； b.2塔吊为 Φ1600 管柱的主吊机械，此时 1塔吊为辅吊机械； c.Φ1600 管柱由 550-S 塔吊将柱头喂送至 2塔吊时不到位，采用滚杠拖运方法， 用 5t 卷扬机将其运到机回转半径以内再行吊装； d.在管柱抬吊时，1、2塔吊互为主、辅吊机械； e.双塔吊抬吊操作动作与第 5.2.2.1 条中的（4）中的 2）条相同； f.柱子就位后柱底按施工图方法连接，柱顶用缆风绳加倒链固定。 （3） 管柱校正 1） 管柱校正内容同第 5.2.2.1 条中的（6）条。 2） 待数根管柱吊装完成形成柱网后，即开始吊装连梁形成框架。 17 3） 开始柱网框架校正，框架安装及校正工序顺序以塔楼为中心向裙房过渡。 4） 校正柱垂直度。利用 2 台经纬仪，互为垂直的轴线方向观测，经纬仪首先 后视柱脚的定位轴线，然后仰视柱顶中心标志，当两者一致时，则该柱垂直。 5） 校正时参照下节柱的偏差方向和数值，当垂直度仍超偏时，采取调整柱脚 位移方向的方法进行校正，借位值不得超过 3mm。 6） 垂直度测量贯穿吊装，高强螺栓、焊接的全过程。 7） 校正柱标高。采取加大柱间隙来调整加大间隙处中垫入钢板，当超差时， 可切割柱脚衬管解决。 （4）脚手架、工作平台及安全绳网 1） 施工人员上、下首先利用外爬电梯到达有混凝土面的楼层、再通过固定于 管柱上的钢梯到达已完成吊装的楼层。正在施工的管柱上下，则通过挂于柱顶的钢 梯来实现。 2） 未形成楼面的楼层架设钢制施工走道。 3） 施工区域不具备安装走道条件时，在柱子之间拉设安全绳，安全绳为 6191，Φ6.2 钢丝绳。 4） 整层钢梁安装完成后，在上翼缘整体铺设一层安全网。 5） 梁接头焊接及打高强螺栓时悬挂吊笼。 6） 柱接头安装及焊接搭设操作平台。 3.地下室楼层梁 地下室楼层梁与逆做法土方开挖配合进行。 （1） 地下楼层梁运输利用土方运输路线运至地下。 （2） 利用由 5t 卷扬机拖动的滑轮组卸车，排列、选择构件型号。 （3） 利用 5t 卷扬机拖运就位，吊装。 4. 塔楼钢结构吊装 （1） 吊装机械的选择 1） 塔楼柱最重构件为 18-20 层柱段即 19 层刚臂柱段达 14.0t，避难层整体 刚臂最大重量在 34、49 层，刚臂重 12.6t，桁架重 10.1t。根据现场施工场地以及 18 上述构件最大重量和整体工期要求，塔楼选用一台 M440D 变幅式起重机和一台 C7022 塔式起重机。 2） 考虑两台起重机的布置，C7022 塔式起重机臂长将由 40m 改造为 30m。M440D起重臂长定为 47.5m，便于构件卸车堆放及起吊。两台起重机的机械性能 见表 5.2-2，5.2-3。 3） C7022 最小回转半径为 3.1m，柱距 C7022 最小距离为 4.15m，M440D 最小 回转半径为 4.2m，与柱最近间距 4.523m，符合最小回转作业半径起重范围。 4） C7022 塔吊起重机柱安装作业范围考虑最大柱重量，距 Z15 间距 16.2m，此 时起重量约为 16t，距 Z5 间距为 19.94m，此时起重量约为 15.64t， 能满足最大重量柱 14t 的要求。 5） M440D 塔吊起重机安装作业范围最大柱重量距 Z16 间距 31.3m，此时起重量 为 15t，均能满足柱最重 14t 要求。 6） 起重机纵向布置M440D、C7022 均采用内爬式，爬升间距为 12m，M440D 塔 体身高 40m，C7022 塔身高 36m具体两台起重机安装爬升施工方案另作内爬支承柱 最高点为 258.42m，停机坪标高为 278.8m，相距 20.38m，两台起重机起吊高度均能 满足。详见图 5-9。 （2） 施工方案与施工方法 1） 流水段划分塔楼结构安装采取平面分为五个安装区域图 5-10。为减少 各种积累误差,塔楼整平面由 24 根钢柱建立四个标准框架,以利控制整楼平面提高安 装精度。凡是柱梁在吊装之前，应对其进行组合拼装，其方法可参照图 5.1-2。 2） 施工流向平面流向Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ→Ⅴ区进行安装。每一区域安装首先 ⅠⅠ mⅠ 3.1-19.612022272830 ⅠⅠⅠⅠtⅠ1615.6412.041110.537.8 ⅠⅠ C7022ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ Ⅰ5.2-2 ⅠⅠⅠⅠm1930404552.5 ⅠⅠⅠt3218.112108.7 ⅠⅠM440DⅠⅠ47.5mⅠⅠⅠ Ⅰ5.2-3 19 安装六根钢柱,而后自下而上安装钢梁形成整体框架，经充分校正后形成标准框架。 以此标准框架为标准进行两边扩展安装。 3）各主要工序之间的工艺流程参考图 5.0-1 和 5.1-1 所示。 （3）吊装前的准备 吊装前检查构件型号、几何尺寸和牛腿位置→标出管柱轴线和标高线→安装上 下人员的爬梯、缆风绳→连接板清理、打磨、穿装→检查下柱的标高尺寸进行抄平 处理。 （4）钢柱吊装 采用与裙房相同的吊装工艺。主要原则是利用两台塔吊、合理划分吊装区域、 管柱一次吊装就位的方法。在松钩之前,应按照钢管柱上划好的轴线位置利用定位连 接板初步校正钢管柱的方位和上下口错边量,使柱上下口的轴线标记基本对正,以不 超过 5mm 为标准;上下口的错边量控制在 6mm 之内。初校完成后,紧固四个方位的连 接板安装螺栓,松钩。 （5） 钢梁安装 塔楼钢结构为一节柱 3 层钢梁,为提供吊装效率采用一钩多件工艺 1）一钩多件,钢丝绳采用 6371。19.5mm 钢绳破断拉力为 19.35t，允许荷载 3.5t。17.5mm 钢绳破断拉力为 15.28t，允许荷载 2.54t。 2）插钢绳 10m 两根，2.5m 四根，2m 十根。每根千斤绳的接头采用卡环相连， 即一个 5t 卡环连三个千斤绳。 3）绑扎方法见图 5.1-6。 4）绑扎时应注意 a.先安装构件在最下面依次向上绑扎； b. 起吊后构件与构件之间距离不应少于 1.5m，以便安装人员操作。 （6）难层第 19、30、49、63 层 钢臂和周边桁架的拼装与吊装 塔楼第 19 层、34 层、49 层、63 层共计四层，周边设置钢桁架及钢臂。桁架是 由“工”字钢组成，钢臂是由葙形组成，其形状及几何尺寸重量见图 5-15 示意。首 先吊装钢管柱。要求柱底标高要在同一水平线上，初校时考虑到钢臂焊接时的焊接 变形周边1600mm 钢柱应向外倾斜 2～4mm，不允许立柱向内倾斜。 20 “K”字型钢臂分单件吊装时，首先吊装“K”字底梁,定位板定位固定后再分别 安装两根斜梁。吊装斜梁时，要在斜梁上焊接吊点，用钢丝绳、卡环、5t 手拉葫芦 将斜梁正角度，吊装就位后紧固定位板，而后安装横梁。 两榀“K”字型刚臂安装后进行桁架安装。首先在钢平台上将桁架组拼为一体。 斜梁及底梁之间放线定位后采用安装螺栓进行临时固定，组装完成后进行整体吊装。 1）钢臂 a.拼装场地选择在两吊车的回转半径和主吊机有效荷载10.35t以内； b.钢臂在吊装前首先在地面或裙楼面进行拼装，拼成“K”字形。其中底梁与斜 梁相接口处用连接板固定如没有连接板要先加焊连接板,连接板定位一定要 准确； c.拼装顺序 a） 先把底梁摆平整，牛腿朝上； b） 斜梁上部拴好两根缆风； c） 用吊机把拴好缆风斜梁与底梁拼装好螺栓紧固后，两根缆风拉紧；拆钩后安 装另一榀斜梁；安装后一榀斜梁前，先在吊钩上挂好两个 3t 葫芦和主吊钢绳； 然后进行另一榀斜梁的拼装；当斜梁拼装完毕后，用挂在钩上的两个倒链和 千斤绳把斜梁拴好并拉紧倒链； d） 用主吊钢绳绑扎底梁两吊点见图 5.1-6。 e） 后吊机缓缓起钩同时松两个挂在斜梁上的倒链；起钩速度与松倒链速度要基 本保持一致；待主吊钢绳吃紧后，倒链再稍松些即可起吊； f） 待钢臂吊到安装位置后，采用从柱侧进入安装位置。待就位后底梁、斜梁安 装好后，底梁进行点焊，方可松钩。 2）桁架 a 桁架采用整榀吊装,吊装前在地面或裙房楼面拼装。 b 拼装步骤 a）垫好枕木把钢梁按每榀桁架形状倒放在枕木上进行拼装； b）钢梁拼装完后，穿入高强螺栓进行初拧。桁架边缘两悬臂斜杆，用倒链 21 绑扎好； c）柱和梁连接采用高强螺栓连接时，高强螺栓应先进行初拧； c 大桁架吊装方法采用二吊机抬吊翻身后，回直后主吊机起吊安装。绑扎点 见示意图 5.1-6；两机抬吊注意，使用两部对讲机，每一吊机一部，频率分开，不可 互相干扰； d 小桁架吊装方法拼装方法与大榀桁架相同；拼装完后，两根斜杆采用倒链 与上梁拉紧后采用下图方式翻身；翻身时吊钩缓缓起钩同时拴在斜梁，挂在吊钩上 的两个倒链跟吊钩起吊同步进行，放松，使桁架直立；待桁架直立后松下两个翻身 倒链，检查主吊钢绳位置是否正确，如不合适进行调整后即可起吊安装； e 斜梁吊装，工具钢绳采用 Φ19.5mm。 （7） 管柱及框架的校正 框架校正方法应与裙房相同。管柱校正采用缆风绳校正工艺,无法拉缆风处采用 千斤顶立顶校正工艺。梁、柱校正，本文有专门详述，见 5.4 内容。 （8） 塔楼顶层、停机坪柱段层的吊装 塔楼顶停机坪由 8 根方形钢柱。与四根核心井组合柱、钢梁组成安装时，由于 方柱上半部向核心井里倾斜，故方柱吊装采用分节安装。首先安装底段、立直段， 待 8 根柱立完后，安装主梁、次梁。待形成整体后，进行整体