超高层建筑施工技术及模板选择的研究

   日期:2024-10-31     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:298    
核心提示:内筒水平结构为第2个施工作业面前述类型2,采取内外框筒一同施工的工艺,为尽可能加快施工进度,模板支撑体系可考虑采用新型模板体系,如:可调立杆盘扣式满堂脚手架,铝合金模板系统等快拆体系。施工时应重点控制,混凝土生产时所用材料是否符合要求,现场抽测混凝土的塌落度,扩展度,温度,倒筒时间等。

阅读引言

超高层建筑多设计为框架核心筒结构。根据高度的不同,主要有两种类型:

类型1:内筒为钢筋混凝土核心筒结构+外筒内巨型柱。巨柱与核心筒之间采用钢梁连接。外筒楼板采用复合楼板形式,如:广州西塔、上海环球、深圳京基100大厦、广州东塔等均属这种结构,高度均在400米以上。

类型2:内管为钢筋混凝土核心管+外管巨柱。巨型柱与核心筒通过钢筋混凝土梁连接。地板为普通钢筋混凝土地板,如:重庆环球、广州高德以及目前招标的。合肥华润置地万象城东、西塔楼。建筑高度约为200至400米。

超高层建筑的建设涉及建筑领域诸多施工技术问题,主要包括以下几个方面:

☆ 选择和确定合适的施工工艺,合理选择模板及围护系统。

☆高强高性能混凝土、钢管混凝土等施工质量控制。

☆ 垂直输送设备的选用。

☆ 合理插入各专业项目的施工时间。

☆ 总承包商多工序、多类型交叉作业的管理和协调。

2、工艺顺序的确定

类型1:上述类型1,外框架结构为钢梁结构,适用于先施工核心筒墙竖向结构,后施工楼层等水平结构。外框架钢结构和梁板在核心筒结构之后多层施工。 。

钢梁与核心筒的连接采用预埋件和焊接耳板的连接形式。

芯管内梁杆需预留套筒。楼面钢筋可采用预留胡须钢筋的形式。对于局部错位、渗漏,可采用植筋。

外框架楼板为复合楼板。

类型 1 项目示例照片

芯管比外框提前几层:

压型钢板复合地板:

芯管外部预埋件及耳板:

排骨的预留:

如上所述,类型1

芯管提前施工的优点是可以很好地解决为跨工序作业提供工作面的问题。

核心墙结构是第一个施工工作面

内筒水平结构为第二施工工作面

钢结构柱、钢梁是第三施工面

外框筒组合楼板施工为第四施工面

外幕墙分段施工,形成第五施工面。

下层砌筑及精装修工程将适时插入第六施工面。

如此一来,超高层建筑内的多个工序可以同时施工,相互独立、互不干扰,并提供多个施工作业面,有利于加快施工进度。

类型2:

前述类型2,由于外框架筒结构为钢筋混凝土结构,理论上不适合先采用核心筒施工的施工工艺,原因如下:

(1)外管梁板的所有钢筋均需在同一截面上断开,这将对结构的受力性能产生较大影响,且难以获得设计同意。

(2)普通钢筋混凝土楼板需要模板施工。结论:前述2型超高层结构更适合内外筒同时施工。

类型 2 项目示例照片

重庆环球金融中心和广州高德均采用内外框架结构:

钢筒理论重量_钢筒体结构_外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常

3、模板及围护系统的选择

目前,可用于超高层建筑施工的模板及围护系统包括:

(1).攀爬模型系统

(2)滑模系统

(3)顶模系统

上述三种模板系统均可用于1型核心墙结构的先进施工工艺。

(4)传统模具车削+爬架围护系统的工艺流程

该工艺适用于2型内外筒同时施工。

爬升模板系统特点介绍:

爬升模板系统由专业厂家生产。这些组件被设计为标准件,可以由制造商租赁。制造商可以在使用后回收它们。

爬升模板由下架、上架、壁挂底座、导轨、液压缸系统、模板、护栏等组成。

爬升模板的原理是根据墙体情况布置机位,并在每个机位设置液压顶升系统。架体通过壁挂架与嵌入墙壁内的攀爬锥连接固定。爬升时,首先将导轨抬起。 ,然后架体与模板一起沿导轨爬升;

爬升模板系统特点:

(1)液压爬升形式,可整体或单独爬升,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)爬升模板组装一次后,直到顶部才落地,节省了施工空间,减少了对模板特别是面板的损坏。

(4)液压爬升过程平稳、同步、安全。

爬升模板安装:

爬升模板外防护框:

(5)提供综合作业平台,施工单位不必重新搭建作业平台而浪费材料和人工。

(6)结构施工误差小,纠偏简单,可逐层消除施工误差。

(7)爬升速度快,可提高工程施工速度。

(8)模板自爬升,就地清洗,大大减少塔机吊装次数。

爬升模板、外围钢网:

整体效果,外层防护也可以是安全网

总体来说:爬升模板系统具有操作简便灵活、爬升安全稳定、速度快、模板定位精度高、施工过程中无需其他辅助起吊设备等特点。

但座位普遍较多,整体性不够好,承载能力也不大。以QPM-50液压自升模板系统为例,其性能参数如下:

爬模液压缸参数表:

框架平台尺寸参数表:

钢筒体结构_钢筒理论重量_外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常

爬升模板系统爬升过程(变截面小于150mm):

1、完成钢筋的绑扎

2. 拆除模具并安装壁挂架

3、导轨升降

4. 调整附带的墙壁支撑并倾斜下框架

5. 将导轨抬起到位,然后抬起框架

6. 合模并浇筑混凝土

爬升模板可以轻松适应薄壁厚度的变化,但当墙体突然变化时就很难适应。

滑模系统特点介绍:

我国滑模施工技术始于20世纪40年代,已广泛应用于钢筋混凝土管墙结构、框架结构、墙板结构等。对于建造高耸的墙体结构和高层建筑效果尤为显着。

滑模施工技术是混凝土工程中机械化程度高、施工速度快、占用空间小、安全运行有保障、综合效益显着的施工方法。

滑模系统原理图:

滑模系统目前常用于烟囱、矿井、仓库墙体等的施工,也可用于超高层核心筒竖向墙体的施工。但由于其施工过程非常紧凑,必须在混凝土凝固之前将模板向上滑动。以后就不能滑动了,而且由于模板在混凝土凝固之前就滑动了外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常,所以很难控制混凝土结构表面的外观和结构的垂直度。个人认为不适合超高层建筑核心筒的建设。

滑模系统工程应用实例照片:

顶模系统采用大吨位、长行程双作用油缸作为举升动力,可以保证钢平台系统的承载能力,同时减少支撑点数量。顶模系统的支撑点数量为3至4个,配合液压和电控系统可实现各支撑点的精确同步升降。顶模技术为整体举升式、低位支撑、电控液压自顶升。在完整性、安全性、工期等方面具有很大的优势。 。

顶模系统包括:

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、吊架系统六部分组成。

顶模系统组成图:

(1)支撑系统包括上支撑箱梁、下支撑箱梁、支撑钢柱。支撑箱梁配有伸缩小腿腿。

(2)液压动力系统包括:主油缸、牛腿延伸和小油缸。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、油路及各种控制阀组成。

(4)钢平台系统:由型钢组合焊接而成的桁架式钢平台,通常由一级、二级、三级桁架组成。

(5)模板系统由异形大钢模板组成。准备模板时,应充分考虑结构墙体的变化,制定模板准备方案。原则是每次改变截面时,只需拆除部分模板。现场无需进行大组装或焊接;

(6)货架系统由多组水平可调的移动货架组成。货架由水平、垂直钢槽及钢板网组成。

顶模系统垂直功能分区:

外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常_钢筒体结构_钢筒理论重量

顶模系统竖向功能分区图

顶模系统工程实施照片:

大钢模板安装:

钢平台安装:

支撑钢柱安装:

支撑油缸伸出:

顶模整体效果:

顶模系统优点介绍:

(1)顶部模板系统适用于超高层建筑核心筒的施工。顶部模板系统可形成封闭、安全的工作空间。模板、吊架、钢平台整体吊装,具有施工速度快、安全性高等优点。 、机械化程度高、节省劳动力等诸多优点。

(2)与爬升模板系统相比,顶模板系统的支撑点较低,位于待施工楼层以下2~3层。支撑点混凝土经过长时间养护,强度高、承载力大、安全。具有良好的性能,为提高核心管施工速度提供了保证。

(3)顶模板系统采用钢模,可以增加模板的周转次数。准备模板时,充分考虑结构墙体的变化,制定模板准备方案。原则是每次改变截面时,只需拆除部分模板。模板不需要在现场进行大规模组装或焊接。

(4)与爬升模板相比,顶模板系统没有爬升导轨,模板和脚手架直接挂在钢平台上,可以方便墙体变截面的加工,适应变化。超高层墙体断面施工要求。

(5)精密液压控制系统和计算机控制系统,使顶模系统实现多个油缸同时升降,具有更大的安全保障。

(6)施工速度快。每次顶升作业仅需2至3小时。模板吊架是标准化的,并与整个系统一起顶升。机械化程度高,可以创造每层2-3天的施工速度(进度主要取决于工程规模,进度会有所不同)。

(7)顶模板系统钢平台整体刚度大,承载能力大。平台承载力达到10kN/㎡。测量控制点可直接在钢平台上测量,施工测量方便。

(8)大型配送机可直接放置在顶部模板钢平台上。大吨位的物料(由钢筋吊点和塔吊起重能力确定)可直接吊装到钢平台上。顶部模板系统可以方便施工,提高塔机吊装效率和减少次数,是爬升模板等其他同类系统无法比拟的。

顶模系统特点介绍:

“顶模系统”目前还没有专业厂家生产和提供,需要根据不同的项目特点进行设计。

涉及的主要技术问题有:

1、顶部模板系统支撑点的合理布置,将涉及到如何合理避免与塔吊位置碰撞的问题。

2、顶模板钢平台桁架的布置既应有利于系统的受力安全,又应尽可能少地影响钢结构的安装。

3、顶部模板的爬升步距必须与塔吊协调,施工尽可能方便。

4、顶模系统的设计应考虑尽量减少后期的结构变化,并易于更换和修改顶模系统。

传统模具车削+自爬架技术:

上述类型2采用内外框架共同构建的工艺。为了尽可能加快施工进度,模板支撑系统可以考虑采用新型模板系统,如:可调杆盘扣全厅脚手架、铝合金模板系统等快拆系统。

对于外部防护系统,可以考虑使用国内应用相对成熟的专业厂家生产的“攀爬架”或“建筑防护屏”。

盘扣式全厅脚手架:

外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常_钢筒体结构_钢筒理论重量

一体化升降作业平台“爬升架”项目实例照片:

建筑防护屏项目示例照片:

4、高强高性能混凝土施工

高强高性能混凝土常用于超高层建筑的建设。例如,广州西塔、深圳京基100大厦的设计就采用了C80高强混凝土。采用钢管浇筑高抛自密实混凝土,采用超高混凝土泵送。超高层混凝土施工技术问题.

主要涉及:

(1)优化配合比。一般来说,混凝土的强度越高,其粘度越大外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常,泵送性越差。需要通过反复适应确定最佳配合比,以保证混凝土的强度,同时具有良好的性能。工作表现。可以联合混凝土制造商来完成这项工作。

施工时应重点控制混凝土生产所用材料是否符合要求,并对混凝土的坍落度、膨胀度、温度、反转时间等进行现场检测。

(2)超高层建筑常采用钢管混凝土设计。由于钢管混凝土的特殊性,我公司承建的西塔和深圳京基100均采用高抛自密实混凝土辅助人工振动。

自密实混凝土除了控制混凝土的坍落度、膨胀、温度、反转时间外,还增加了U型管的控制指标。

深圳京基100的钢管混凝土更具代表性。它被设计为矩形钢管柱,具有水平和垂直隔板,内部有钢笼。

钢管混凝土的实物检验是一个施工问题。目前,施工规范中仍采用超声波检测方法,但钢管柱内的隔板和钢笼会影响超声波检测的结果。

在深圳京基100大厦建设过程中,湖南大学和湖南大学尝试采用“压电陶瓷”方法对钢管混凝土进行检测,是检测方法的一次新尝试。对钢管混凝土的实体检测还有待进一步研究。

(3)在超高混凝土泵送方面,目前中联重科生产的HBT90.40.572RS泵和三一重工生产的HBT90CH-2135D泵已在多座超高层建筑的施工中使用,性能稳定。 。

需要注意的要点:

☆合理选择泵。泵的出口压力和抽气量参数应能满足抽气高度要求。

☆应选用符合泵送需要的耐磨超高压输送泵管。

☆注意水泵出口处水平泵管长度应大于建筑高度(抽水高度)的1/4。

☆泵管在适当的垂直位置设有弯头,以弥补水平段的不足。

☆建议泵管根据楼层高度进行配管,距地面400~600处有接头,方便施工时外框楼板的连接。

HBT90.40.572RS泵:

泵管壁固定:

泵管水平截面固定:

截止阀:

高性能混凝土研究:

广州西塔项目对C100高强混凝土进行研究,并成功泵送至411m。

深圳京基100大厦对C120高强混凝土进行研究,并成功泵送至417m高度。

5、垂直输送设备的选择

在超高层建筑施工中,垂直运输设备是保证施工进度的关键。主要是塔机和施工电梯的选型和布置要满足施工需要。

塔机选型要点:

(1)塔机满足钢结构起吊重量要求,吊装频率分析满足钢结构及土建施工进度要求。

外框筒钢结构在施工过程中受温度影响非常_钢筒体结构_钢筒理论重量

(2)塔机布置位置与物料堆场的关系。

(3)塔机的容绳能力满足建筑高度要求。

(4)群塔布置符合安全距离要求。

(5)塔机基础、塔机爬升方案、塔机拆除措施等设计。

选择施工电梯的要点:

(1)施工电梯运力分析需要满足上下班高峰期人员的运输需求,物料运输能力必须满足施工进度的需要。

(2)施工电梯的布置应尽量减少对后期施工的影响。

(3)施工电梯分段管理,划分停车楼层,提高效率。

(4)选择高速电梯。电梯的电机性能直接影响电梯的性能。选择有实力的厂家。

(5)施工电梯轿厢的尺寸和承载重量可综合考虑,以满足运输幕墙板和机电设备的需要。

(6)楼层过高、电压降对施工电梯的影响、电缆防卷问题。

6、各类专业工程插建施工

外框架楼板插入施工

砖砌体插入施工

幕墙工程插入施工

机电安装插入施工

机电安装插入施工

阻燃涂层插入结构

7、总承包商的协调与管理

超高层建筑施工涉及大量各专业、分包商分包的劳务队伍,协调管理困难,主要表现在以下几个方面。

(一)、安全管理

(二)、消防管理

(3)各专业队伍塔机使用的协调和分配

(4)各专业团队施工电梯使用的协调和分配

(五)幕墙单位、永久电梯施工单位、防火涂料单位等专业分包单位的协调管理。

八、总结超高层建筑施工重点难点

超高层建筑施工中常见的重难点问题:

(1)超高层建筑项目一般位于城市繁华地段。建设用地紧张,材料堆场狭小。堆场的合理布局和管理是难点。

(2)基坑周围会有建筑物、管道、地铁等设施,对周围环境的影响监测是重点和难点。

(3)超高层建筑高度极高、作业面多、分布广、安全消防系统庞大、管理难度大。

(4)施工过程专业性多,总承包管理工作繁琐,协调工作量大。

(5)超高层建筑测量精度高,施工过程中的建筑变形监测检测是施工中的重点和难点。

(6)一些超大钢构件的安装是一个难点。

本期图文来自:龙建建筑

 
打赏
 
更多>同类资讯

推荐热播视讯

推荐视频

    Copyright © 2017-2021  二手钢结构网  版权所有  
    Powered By DESTOON 鄂ICP备2025106939号-1