超高层施工综合部署施工要点

超高层施工综合部署施工要点导言我们城市都有着独属于自己的天际线，它主要是由高高低低不同的建筑组合而成，今天咱们就来说说那里面的“高个子”。超高层建筑结构超高、规模庞大、功能繁多、系统复杂、建设标准高，其施工具有非常鲜明的特点。今天咱们就来看看里面都有什么要点吧。超高层施工部署施工顺序上，应该采用先塔楼后裙楼的安排，在场地狭小的前提下，为了便于平面布置，裙楼地下室宜采用逆作法施工。流水分段上，对于劲性钢骨柱、普通现浇楼板的框筒或框剪结构，楼板与剪力墙同时逐层施工，所以可以按标准层结构统一整体分段，对于核心筒剪力墙-外钢柱组合楼板的框剪结构，应按先核心筒，后外框的顺序组织流水施工，各分项工程的先后顺序为：核心筒劲性钢柱→核心筒剪力墙→筒外钢柱→钢框架梁→楼板施工，每个工序相差3层。塔吊选型上，钢构件的截面尺寸和结构布置为关键控制因素，欲选塔吊先确定构件分节，构件分节考虑3点。（1）分节后的构件数量（即吊次）对工期的影响或与其他工艺时间的匹配。（2）分节后的焊接量对钢结构安装带来的成本增加。（3）运输车辆的长度限制和场内场地限制。确定这些问题后，可初步选择塔吊型号，另外必须考虑在塔吊位于高空吊装超重构件时的容绳量问题，容绳量的不足导致塔吊不能在高倍率的状态下工作，会严重影响吊重。施工电梯布置上，超高层项目交叉作业较多，主体、砌筑、装修会同时施工，所以电梯需求量较大，虽核心筒内不是须布置直达核心筒作业面的电梯，但如果全部布置在建筑物外侧的话，又会影响幕墙施工进度，所以最好是建筑内外同时布置，并以高区、低区或停层区分。电梯宜从地下室生根，可解决电梯减震器的高度影响，便于上下料，但应做好未封闭地下室的排水工作。另外，不管采用何种部署，核心筒内的楼梯必须逐层跟上，作为消防通道保持畅通。关键施工技术超深基坑及地下室施工技术顺做法施工顺做法是遵循先深后浅的原则，地下室全部采用从下至上的施工步骤，地下室结构完成后再开始上部结构施工。顺做法优点是施工工艺成熟简单，缺点是施工周期长。半逆作法施工半逆作法是主体塔楼区域采用顺做法，周边裙房采用逆作法，先期完成塔楼区域地下室施工，在主体塔楼施工时再采用逆作法施工周边地下室。半逆作法优点是建筑物上部结构的施工和地下基础结构施工平行立体作业可有效缩短工期，缺点是需采用双层围护结构，施工成本高。全逆作法施工全逆作法是主体塔楼区域及裙房区域全部采用逆做法，基坑支护及桩基完成后首先开始首层施工，首层施工完成后同时向上施工主楼，向下施工地下结构。半逆作法优点是施工周期大大缩短，缺点是前期建筑物荷载需通过钢结构立柱传力，且地下室梁柱等节点混凝土浇筑困难。高承载力大直径桩基施工技术随着建筑物高度的不断攀升，桩基承载力要求越来越高，桩长也越来越长，施工难度也越来越大（如十字门塔楼桩基直径达2.4m，持力层达到微风化花岗岩，单桩承载力设计值达65900kN）。部分超高层工程桩基直径可达4米。大直径嵌岩桩一般可采用旋挖成孔、冲孔成孔、潜孔锤成孔技术。冲孔成孔适应性强，可以适应多种复杂地质情况，但遇孤石或嵌岩较深时，施工速度慢。可采用水下（地下）爆破技术对孤石及岩层进行爆破后再冲孔施工，可以大幅提高工作效率。嵌岩旋挖需采用特种大功率设备，潜孔锤需采用多孔组合施工，施工难度大，且施工成本高。大直径灌注桩钢筋笼钢筋规格及数量远远超过普通灌注桩，且桩长长，采用孔口钢筋笼对接，需采用特殊措施及钢筋连接工艺进行施工。大体积混凝土施工技术超高层建筑高度高，基础厚度厚，一次性浇筑混凝土方量大（如上海环球金融中心基础一次性连续浇筑28900m³，如上海中心6米厚基础一次性连续浇筑60000m³）。大体积高强度混凝土水化热大、混凝土收缩大、裂缝控制难度大。十字门塔楼基础厚度4.0m~12.2m，采用分层浇筑，单次最大浇筑厚度5.6m，浇筑方量约6000m3。超高层超大体积混凝土一般采用优化配合比设计；优选原材料；选用中低热水泥；大掺量粉煤灰和矿物掺合料；采用聚羧酸系高性能减水剂；采用蓄热保温保湿养护方法；采用实时温度检测等综合控制方法。高强混凝土超高泵送施工技术超高层建筑的混凝土强度高、粘度大，随着泵送高度的增加，泵送施工越来越困难。随着材料性能及设备性能的不断提升，我国在超高层泵送领域已创造多项世界纪录。混凝土浇筑机械选择：超高层每层混凝土浇捣方量较大，混凝土浇筑一般采用2泵2管一泵到顶的施工技术。应用双泵技术在1组出现故障时，另1组仍可继续进行工作，避免输送中断造成质量事故。高度较高的巨高层建筑一般会增加备用泵及管路系统。超高层高压泵带有专项管道水洗技术，利用该专项技术的砼活塞、自动补偿磨损间隙的眼镜板、切割环及管路的良好密封性。采用水洗技术，直接用混凝土泵泵送水洗，使其能够做到泵送多高，水洗多高。水洗输送管可以最大限度利用管道中的混凝土，减少混凝土浪费和对施工环境的污染。模架施工技术爬模系统1、爬模系统的特点（1）液压爬模可整体爬升，也可单榀爬升，爬升稳定性好。（2）操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料。（3）爬模架一次组装后，一直到顶不落地,节省了施工场地，而且减少了模板、特别是面板的碰伤损毁。（4）液压爬升过程平稳、同步、安全。（5）提供全方位的操作平台，施工单位不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力。（6）结构施工误差小，纠偏简单,施工误差可逐层消除。（7）爬升速度快，可以提高工程施工速度。（8）模板自爬,原地清理，大大降低塔吊的吊次。总体来说，爬模系统具有操作简便灵活，爬升安全平稳，速度快，模板定位精度高，施工过程中无需其他辅助起重设备的特点。但一般机位较多，整体性不够好，承载力也不大。2、爬模质量控制（1）爬升前应检查混凝土墙体是否达到爬升所需强度，受力螺栓是否拧紧，附墙挂座是否牢固。检查架体各个构件之间是否断开连接，检查电控系统是否正常工作，液压系统是否安全可靠。是否已明确爬升单元的先后顺序。（2）爬升中应待导轨提升超过最下层的附墙挂座，及时拆除附墙挂座及爬锥。导轨提升到位后检查是否和附墙挂座无缝卡死。确保架体爬升一个行程后拔掉承重销，爬升到位后，插入承重销，爬升完毕后及时插入安全销。（3）爬升完毕后，上下轭全部调到爬轨档位，关闭所有开关，并锁定液压装置。确认单个机位的附墙撑就位，检查单个架体构件连接、爬升单元、护栏钢管是否牢固。（4）模板爬升过程中，容易产生偏差和扭转，为保证质量，在正常施工中，每天要用仪器测量相关部位，如发现偏移或扭转，应及时纠正。滑模系统1、滑模系统的适用范围目前常见主要用于烟囱、矿井、仓壁等工程施工，也可用于超高层核心筒竖向墙体施工，但由于其施工过程非常紧凑，在混凝土凝固前必须向上滑动模板，混凝土凝固以后则无法滑动，且由于在混凝土凝固前滑动模板，使混凝土结构表面的观感和结构的垂直度控制方面有较大困难，所以有观点认为不太适合用于超高层建筑核心筒的施工。2、滑模系统的特点（1）可减少脚手架使用成本，周转率较高。（2）滑模的速度可达到2.5~4m/d，施工速度较快。3、滑模的质量控制（1）滑模的滑升速度在每次模板提升后，应立即检查出模混凝土有无坍落、拉裂和麻面等现象，并对滑模的提升速度进行检验和验证，根据气温、混凝土凝结时间及入仓速度等影响因素，及时调整滑模的滑升速度，发现问题及时处理。（2）检查滑模的中心、水平度和垂直度，具体可参考以下内容。滑模中线控制：在关键部位悬挂垂线进行中心测量控制，同时每天两次对模板边线进行测量监控，发现问题及时处理，确保结构物中心不发生偏移。滑模水平控制：一是利用千斤顶的同步器进行水平控制，二是利用水准管测量，进行水平检查。滑模的垂直控制：在关键部位悬挂垂线，测量队每天两次对滑模进行垂直度进行观测，以确保垂直度符合设计要求。顶模系统顶模系统主要由：支撑系统、液压动力系统、控制系统、钢平台系统、模板系统、挂架系统六大部分组成。（1）支撑系统包括上支撑箱梁、下支撑箱梁、支撑钢柱，支撑箱梁上设置有可以伸缩的小支座。（2）液压动力系统包括：主油缸、支座伸缩小油缸，每个支撑点有1个主油缸和8个小油缸。（3）控制系统由：油泵、控制台、控制电路、油路、各种控制阀门组成。（4）钢平台系统：为型钢组合焊接而成的桁架式钢平台，通常由一、二、三级桁架组成。（5）模板系统，由定型大钢模板组成，模板配制时应充分考虑到结构墙体的各次变化，制定模板的配制方案，原则是每次变截面时，只需要取掉部分模板，不需要在现场做大的拼装或焊接;（6）挂架系统，由多组可水平调节的移动式挂架组成，挂架采用钢制横、竖方通及钢板网组成。1、顶模系统竖向功能分区顶模系统优点（1）顶模系统适合用于超高层建筑核心筒的施工，顶模系统可形成一个封闭、安全的作业空间，模板、挂架、钢平台整体顶升，具有施工速度快、安全性高、机械化程度高节省劳动力等多项优点。（2）与爬模系统等相比较，顶模系统的支撑点低，位于待施工楼层下2~3层，支撑点部位的混凝土经过较长时间的养护，强度高，承载力大，安全性好，为提高核心筒施工速度提供了保障。（3）顶模系统采用钢模可提高模板的周转次数，模板配制时充分考虑到结构墙体的各次变化，制定模板的配制方案，原则是每次变截面时，只需要取掉部分模板，不需要在现场做大的拼装或焊接。（4）与爬模相对比，顶模系统无爬升导轨，模板和脚手架直接吊挂在钢平台上，可方便实现墙体变截面的处理，适应超高层墙体截面多变的施工要求。（5）精密的液压控制系统、电脑控制系统，使顶模系统实现了多油缸的同步顶升，具有较大的安全保障。（6）施工速度快，每次顶升作业用时仅为2~3h，模板挂架标准化，随系统整体顶升，机械化程度高等特点，可创造2~3d/层的施工速度(主要视工程量大小而进度有所不同)。（7）顶模系统钢平台整体钢度大，承载力大，平台承载力达10kN/㎡，测量控制点可直接投测到钢平台上，施工测量方便。（8）大型布料机可直接安放在顶模钢平台上，材料可大吨位（由钢筋吊装点及塔吊吊运力而确定）直接吊运放置到钢平台上，顶模系统可方便施工，提高效率，减少塔吊吊次，是爬模等其他类似系统所无法比拟的。顶模系统质量控制（1）装拆模板，必须有稳固的登高设备。高度超过2m时，必须搭设脚手架。安装梁模板及梁、柱接头模板的支撑架或操作平台必须支搭牢固。（2）模板的预留孔洞、电梯井口等处，应加设防护网，防止人员或物体坠落。（3）在脚手架或操作台上堆放模板时，应按规定码放平稳，防止脱落并不得超载。操作工具及模板连接件要随手放入工具袋内，严禁放在脚手架或操作台上。（4）支模必须按照工序进行，模板没有固定前，不得进行下道工序。禁止利用拉杆、支撑上下攀登。（5）浇筑混凝土时，应设专人看护模板，如发现模板倾斜、位移、局部鼓胀时，应及时采取紧固措施。（6）顶板拆模时，应逐块拆卸。拆下的模板，严禁向下抛掷。如有间歇，应将已拆下的模板的配件及时运走，防止坠落伤人。超高层钢结构施工技术超高层钢结构具有安装高度高、构件重量大、操作面狭小、倾斜及悬臂构件多、安装顺序复杂等诸多难度。超高层钢结构均采用塔吊吊装方式，塔吊的布置及选型完全取决于钢结构安装方案。超高层钢结构安装技术、空间结构施工技术、大悬臂安装技术、多角度全位置异性钢结构焊接技术是其关键技术。因超高层混凝土核心筒与外框钢结构采用错层施工，且混凝土与钢结构的收缩量并不相同，因此在每个施工阶段以及施工结束后，结构外框巨型柱与核心筒之间存在竖向差值，且该差值会导致的水平构件（内外筒刚性连接梁与楼板、伸臂桁架等）产生的附加应力，需根据仿真计算结果进行修正并采取相应施工措施予以解决。钢-混凝土组合施工技术钢-混凝土组合结构充分利用了钢与混凝土的各自优势，是常用的超高层结构形式，主要有钢管混凝土及型钢混凝土两种形式。大直径多隔板钢管混凝土施工密实性是钢管混凝土的最主要难点，密集钢筋与钢骨柱的连接及狭小空间混凝土浇筑是型钢混凝土的最主要难点。超高层幕墙施工技术超高层结构幕墙单元面积大、安装高度高、与结构错层施工，幕墙安装需充分利用塔吊、施工电梯、悬臂吊及卸料平台等设备，施工组织难度大。超高层设备安装施工技术超高层结构设备安装高度高，设备重