6钢筋混凝土核芯筒专项方案

第三章钢筋混凝土核芯筒专项施工方案第一节核芯筒的特点和难点1.1核芯筒的特点核芯筒为钢筋混凝土结构。核芯筒总高度为436.75米，平面形状为椭圆形，长短轴分别为18m×15m。外部为椭圆形墙体，墙体内径尺寸为17m×14m，其墙体厚度随高度发生变化。其变化的数值见下表2.3.1.1。表2.3.1.1剪力墙厚度一览表剪力墙代号核芯筒标高(m)-18.00~-10.00-10.00~7.207.20~27.6027.60~84.8084.80~110.80110.80~162.80162.80~220.00220.00~272.00272.00~334.00334.00~以上墙厚(mm)Q1A500500500500500Q1400400400400400400400400400Q2300300300300300300300300Q3250250250250250250250250Q4350Q5200200Q6(外墙)12001000900800700600500500500400把筒体划分为6个大小不等电梯井筒。一个消防疏散楼梯及若干个机电竖向管井。其平面布置示意见图2.3.1.1。图2.3.1.1核芯筒结构平面图核芯筒分层基本高度为5.2米，也有部份层高为10.4米以及若干层连续的空间。核芯筒混凝土楼板厚度为150mm。在核芯筒中以W-43轴为对称布置有14根钢骨柱。钢骨柱截面随高度变化。1.2核芯筒结构施工的难点核芯筒的施工难点有以下几点：1）核芯筒结构平面尺寸相对于总高度来说是较小的,长细比为24.3。所以对核芯筒施工垂直度精度的控制受环境气候影响,难度相当高。故施工中的测量控制技术，提升工艺的纠偏技术是一个重要的施工关键。2）核芯筒平面面积小，不规则洞口面积比例大。若按常规支模方法，无法开展正常施工，故需针对核芯筒特点设计特殊提升工艺设施。（即整体提升操作平台施工工艺技术）3）核芯筒筒体高度达436.75米，采用一泵到顶的方案难度很大,而采用接泵也有不少负面影响。高标号的泵送砼技术是难点，必须认真研究对待的。4）核芯筒椭圆形外墙随高度方向截面厚度发生变化，在14根钢柱处分别伸出了1000～500mm不等钢梁牛腿，对外模的配置和施工带来麻烦。5）核芯筒内部分隔不规则，若干机电竖井平面尺寸太小且不规则，对内墙模的配置带来困难，水平楼层结构以跳层和间隔多层设置，对平面楼板结构的支撑施工带来困难。6）核芯筒体是新电视塔钢结构施工的先导和依托，故核芯筒的施工要同步考虑钢结构吊装施工及后期机电设备的安装。第二节核芯筒施工技术综述和工艺流程根据电视塔核芯筒结构混凝土的特点和难点，同时综合考虑外围钢结构的施工；总体工期要求及机电设备的安装等因素。确定核芯筒全高划分为三个施工阶段，分别采用三种施工工法完成核芯筒全高的施工。2.1核芯筒施工阶段的划分和总工艺流程2.1.1三个施工阶段1）－18.00m～－10.00m，核芯筒箱形基础。2）－10.00m～＋7.20m，非标段核芯筒结构。3）＋7.20m～436.75m，标准段核芯筒结构。2.1.2核芯筒施工总工艺流程箱基施工-10.0m~7.2m以下非标段核心筒施工7.2m~17.2m阶段核心筒施工整体提升平台的组装进入标准流水段结构施工直至结构封顶混凝土结构施工结束图2.3.2.1核芯筒施工总工艺流程图其各阶段工序流程示意见下列附图：工况一基坑开挖施工工况二基坑底板施工工况三箱基础施工工况四核芯筒非标段施工工况五整体提升平台组装工况六核芯筒标准段施工工况七核芯筒结构到顶图2.3.2.2核芯筒各阶段施工工序流程示意图2.2各阶段施工技术简述2.2.1箱形基础施工1)核芯筒箱形基础以中风化岩层作为持力层，底标高为－18.00m。基础底板厚度为2.00m，采用C40混凝土；箱基侧壁厚度为1200mm高度－16.00～－10.00m。从－16.00m开始椭圆形箱壁中埋置14根钢骨柱。混凝土标号为C70。2)箱基深坑采用分层护壁，静爆和人工挖孔相结合的方法开挖。预留集水井明排水的方法进行施工。（注：根据分项工程作业界面的划分，围护施工单位挖至－11.00m，以下部分由我方开挖。）3)计划开工时间与大直径挖孔桩同步（约2006年5月中旬开始）深坑开挖完成即开始箱基大底板的施工。4)主塔底板落深区落深达8米，深坑底板厚度2米，主楼深坑底板施工部署是集中力量，尽快完成，为-10.0m标高大底板施工创造条件，服务于工程的总体进度安排。A)深坑砼浇捣核芯筒深坑混凝土拟采用2台固定泵浇捣，10小时左右浇完。每台泵车供应的混凝土浇注范围内应布置2～4台振动机进行振捣，混凝土由大斜面分层下料，分层振捣，每层厚度为50cm左右。先进行2m厚混凝土底板施工，然后再进行墙板的施工，因此在此施工缝处设置一条钢板止水带。B)砼保温、测温方案在核芯筒深坑内布置2根测温柱。采取表面塑料薄膜等措施，控制基础底板内外温差不大于25℃。C)基础底板施工流程如图2.3.2.3所示：图2.3.2.3基础底板施工流程图A3A4A2A1C区B2区B1区图2.3.2.4核芯筒箱基大底板浇注泵布图5)基础底板养护待其强度达到75％后，开始箱基侧壁施工。侧壁中的14根钢骨柱最大吨位约3.6吨，最远距A区基坑边缘为64m。为满足核芯筒箱基的先行施工，故在基坑内先行投放一台80t的履带吊配合核芯筒箱基的施工。6)箱基的模板工程采用18mm厚九夹板和木方组拼。7)钢筋工程和混凝土施工按常规传统方法施工。8)考虑到－10.00m以上的核芯筒结构要先于C区－10.00m大底板施工，故在椭圆锥形基础周边要留一条施工缝，在－11.50m标高处素垫砼上方设置一道防渗构造措施，具体方法见图2.3.2.5。C-10.00图2.3.2.5施工缝及防渗构造详图2.2.2－10.00～＋7.20m核芯筒施工1)在这一高度段核芯筒外墙厚度为1000，标号C70。其施工划分三个流水段。2)钢骨柱吊装与竖直运输采用80t履带吊，模板工程采用九夹板木方组拼施工。钢筋工程按常规方法施工，与外围水平结构联接采用预留筋的方法解决。核芯筒外围搭设采用Φ48×3.5钢管扣件或脚手架施工。3)混凝土采用泵车固定输送浇注。（见图2.3.2.4）4)核芯筒内部的水平结构层与墙体同步浇注施工。2.2.3＋7.20m至17.20m核芯筒施工7.20m以上核芯筒外墙截面已完成了第二次墙厚收缩，此时外墙体厚度为900mm。1)竖向结构模板采用与提升平台配套的专项钢大模施工。2)用于支承提升平台的内核钢框架与周边劲性格构柱在＋7.20标高开始安装。3)钢骨柱吊装与竖直运输采用80t履带吊。钢筋工程按常规方法施工，与外围水平结构联接采用预留筋的方法解决。4)核芯筒外围搭设采用Φ48×3.5钢管扣件或脚手架施工。5)混凝土采用泵车固定输送浇注。（见图2.3.2.4）6)核芯筒内部的水平结构层与墙体同步浇注施工。2.2.4整体提升平台的组装1)搭设脚手架施工完7.20～12.40m标高核芯筒墙体后，接高内核钢框架和格构柱至19.20m标高。此时开始整体提升操作平台的安装。2)提升平台底面标高安装于17.70m标高位置。在平台安装前内挂脚手先吊入核芯筒腔中。3)平台的组装原则上借助80t履带吊来完成。4)提升平台组装完成，在挂脚手上进行12.40～17.20m标高段的模板提升和浇混凝土施工。17.20m标高以后则进入正常的提升平台循环施工。5)整体提升平台的组装工序流程见图2.3.2.6：（）、，，、。：、。：。：，，，图2.3.2.6整体提升平台组装流程示意图2.2.5提升平台外挂脚手越过伸长牛腿的处理1)对大量的外伸出外墙面400mm的牛腿，提升平台在外挂脚手梁布置时，已作了避让。2)但在26.85m～32.05m标高位置，14根钢骨柱上有外伸1m的桁架梁牛腿。则采取增加过渡环梁支挂脚手的方法解决。拆除受外伸牛腿阻挡的环梁，利用过渡环梁传力，留出空间保证提升平台正常爬升。2.3竖向结构标准流水施工段的划分和工艺流程2.3.1标准流水段的划分核芯筒从17.20m以上进入标准流水段施工。核芯筒施工流水段分段，为5.2米一层。与核芯筒电梯井前室结构平台标高相一致。采用整体提升平台工艺施工的流水段为82节段。2.3.2竖向结构标准流水段的工艺流程：工序时间0.75天工序时间1.5天工序时间1天两者同步施工工序时间1天Ni＋2层操作平台的提升牛腿安装升板机上爬外围Ni＋2层钢骨柱和格构柱吊装安装斜撑缀杆，内核形成较大刚度空间竖向框架Ni＋2层内核框架柱的吊装，测量校正Ni＋1层竖向结构混凝土浇注Ni＋1层外墙模先行爬升到位，测量复核、校正、验收N＋1层竖向结构内模爬升就位Ni+1层绑扎钢筋、埋件固定、钢筋验收Ni层拆模、清理模板、涂刷脱模剂Ni+1层整体操作平台提升5.2m高度、校正、就位固定Ni层竖向结构混凝土养护。Ni＋1层结构层测量放线定位工序时间0.75天进入Ni＋2层施工循环图2.3.2.7标准段施工流程标准流水段施工流程见图2.3.2.8：、;（）。。：，，、、。：，，。：，，。。：，，，，;、;。SCG图2.3.2.8标准流水段施工流程示意图2.3.3水平楼板结构的工艺流程：养护绑扎钢筋浇注混凝土安装模板塔架或支承梁的布置标高测量定位图2.3.2.9水平楼板结构工艺流程示意图2.4标准流水段流程工期由竖向结构标准段工艺流程可知，一个标准节段竖向结构的工期为5天。核芯筒的水平结构滞后竖向结构3层施工，施工工期同步以5天安排。所以核芯筒结构施工5.2m高施工节段的单位工期为5天。因核芯筒施工要与其它工种配合，其总工期详见本工程总进度计划。第三节整体提升操作平台设施3.1概述广州新电视塔核芯筒，为椭圆形平截面，长短轴尺寸仅为18m×15m，相对于436.75m高结构，其截面尺寸太小，且在核芯筒平面内有六组电梯井孔筒及其它设备留孔。故无法按高层建筑的传统方法进行该超高构筑物的施工，必须要有一个特殊操作平台设施来满足该工程施工的各项功能要求。根据上海东方明珠电视塔、上海金茂大厦核芯筒和上海环球金融大厦核芯筒整体施工平台的成熟经验，结合广州新电视塔核芯筒结构的特点，确定以整体提升操作平台为基本设施，辅助其它工艺设施开展核芯筒混凝土结构的施工。3.2整体提升操作平台系统的构成整体提升操作平台系统由结构平台、支承格构立柱、和提升动力系统三大部分组成。3.2.1结构平台结构平台外部尺寸长短分别为21.0m和18.4m。由不同规格的型钢焊接和栓接而成。在结构梁之间根据内外脚手架的布置位置，布置支承次梁。采用槽钢轧绞钢板，形成甲板平面结构平台。详见图2.2.3.1。图2.3.3.1操作平台结构平面图3.2.2支承格构立柱用于平台支承的格构立柱由内核框架立柱和外围立柱两部分组成。1)内核框架立柱内核格构柱位置见图2.3.3.1，格构柱截面外包尺寸为600×500。用4根L100×12角钢加钢板焊接而成。在格构柱之间用水平和斜向缀条连接，形成竖向空间桁架。在6个格构柱内核平面内布置米字形支撑，它们能上移重复周转应用。内核框架的功能：除支撑钢平台外，还帮助平台抗水平位移；还用于安装外围钢骨柱时的稳定支撑。2)内核格构柱的上翻A)首先在内核脚手架下方悬挂临时脚手；B)拆除内核格构柱相互之间的连接缀杆；C)在格构柱吊环上系好吊索，拆除固定螺栓，并拧出在墙面内的H型锥形螺母；D)然后用起重机械起吊上翻至指定高度；E)定位对接、校正、相互之间连接缀杆形成内核框架。其工艺流程见图2.3.3.2。图2.3.3.2内核格构柱上移安装流程示意图2)外围支承格构柱用于升板机提升的外围格构柱采用300×500的断面，用4根L100×12角钢和加焊缀板组成。其平面布置见图2.3.3.1。3.2.3平台提升动力系统操作平台的提升动力系统，拟采用成熟经验的升板机提升动力，我们有现成的同步平衡提升计算机控制系统。提升动力见图2.3.3.3。图2.3.3.3提升机械图在第十三章建议方案中拟采用穿心千斤顶作提升动力，整个系统配置一套电脑自动平