01
项目背景
1.1 项目概况
该项目位于北京市朝阳区CBD核心区,东至金河东路,南至规划绿地,西至金河路,北至光华路。
1.2 芯筒概述
顶升钢平台系统上部支撑桁架纵横交错,布置复杂超高层钢结构施工技术,基本完全覆盖核心筒顶部。使用塔吊直接吊装核心筒内的钢梁是不可能的。
智能升降钢平台系统
1.3 目前国内外技术水平
施工采用液压爬升模板,采用四台壁挂式外爬动臂塔吊吊装核心管内外构件。这种安装方式极大地占用了塔机的起吊次数。
采用顶升钢平台进行施工,采用传统的“拉杆”方式吊装核心管内构件。施工效率低,导致施工过程中管内外高差较大。
1.4 项目的重点和难点
①该项目采用“塔吊平台一体化”新型智能升降钢平台系统,导致核心筒顶部空间完全封闭,施工作业条件极其复杂,传统塔筒无法进行起重机吊装方法。
②由于核心筒内的水平结构和垂直结构是分开建造的,内部形成了一个透明的空间。考虑到高处坠落物体的隐患超高层钢结构施工技术,传统的施工方法无法为工人提供更安全的施工环境。
③传统筒体内吊装施工方法效率低下,导致核心筒内外高差较大,影响施工进度和结构整体稳定性。
开发一套自爬式智能吊装设备,用于吊装核心管内的构件。
硬护罩与起重机结合,形成可升降的硬护罩,作为保护层,防止上工作层掉落的物体对下部施工人员造成伤害。
使用自爬式智能吊装设备施工,加快了管内钢梁的施工进度。
02
关键技术研究
2.1 创新点
① 开发了一套核心管内高效智能吊装设备,解决了核心管内构件无法用塔机吊装的问题,并大幅降低了内外管构件安装高度差,确保核心管内外施工进度同步。 。
② 创新地将硬防护与起重系统结合,形成可升降的硬防护系统。解决了构件吊装过程中的安全防护问题,为工人提供了更安全的施工环境。
设计了适合该设备的新型自爬升系统。起升系统采用组合式同步绞车。吊点设置在顶墙预埋件上。支撑梁端部设有导轮,用于连接绞车钢丝绳。转向向上,实现系统自爬升。
2.2 综合施工技术
在核心管顶部和底部封闭的情况下,采用自主研发的核心管智能吊装设备,对钢梁和机电预制立管进行吊装。
实现吊装的半手动、半机械化作业。
核心管内吊装部件示意图
2.3 智能起重设备研发
核心管智能吊装设备系统由硬防护系统、行车系统、起升系统、控制系统等部分组成。硬防护作为整个系统的承重结构,支撑在核心墙上。起重机系统悬挂在硬防护下部,起升系统设置在设备夹层内。
智能起重设备结构分解图
①硬防护系统是由工字钢组成的框架系统。主支撑梁与楼板预埋件连接,构成整个起重机系统的支撑结构。
为了防止系统升级过程中因核心墙混凝土结构运行不稳定或结构误差而导致系统与核心墙卡住,在下层四个角安装了8根可伸缩防撞滚轮的硬保护。达到减震、防撞的效果。
硬质防护架防撞滚轮效果图
轨道梁材质为I32B,下吊起重机系统由可沿轨道梁方向行驶的大车和可垂直于轨道梁方向行驶的小车组成。最大可吊起重量为5t。
轨道梁与硬防护连接示意图
行车起重机系统的操作是通过手持遥控器来操作的。施工人员可以使用手持遥控器,一人完成行车的移动和吊装。
现场实际操作图手持遥控器
起升系统采用组合式同步绞车系统,包括一台电机、一台减速机、两个制动器、两个联轴器、四个卷筒等附件,起升速度为1m/min。
同步绞车实物图
绞车性能参数表
同步绞车系统置于硬质防护底层中部。主支撑梁端部设有四个导向滑轮,使绞车钢丝绳向上转动。吊点设置在预埋件上。启动绞车即可将整个设备向上提升。
系统升级图
2.4 工程应用效果
效率高:平均只需5天即可完成一层水平钢梁(约100根)的施工,节省工期50%。
成本低:每层施工平均需要60个劳动力,仅为传统杆式吊装的46%。
核心管内钢构件安装方式比较
03
综合效益及推广应用前景
3.1 综合效益分析
中国尊大厦项目是世界8度地震区唯一一座超过500m的超高层建筑。其钢结构施工工艺极其复杂。多项创新技术首次应用于建筑钢结构,取得了巨大的社会效益。
(1)人才培养:该项目创新开发了超高层建筑核心筒智能提升设备技术,培养了一批专业技术骨干。目前已有5人转入技术研发岗位并担任重要职务。
(2)行业影响:该技术研究和实施过程中,申请了国家专利《超高层建筑核心筒构件新型智能吊装系统》,并发表了博士后论文,奠定了良好的基础为该施工技术的推广和应用。的基础.
(3)企业品牌影响力:项目开工以来,人民网、新华网、科技报、中国青年报等多家知名媒体争相报道项目建设情况。项目部先后荣获北京市“青年文明奖”、北京市优秀“青年突击队”等文明荣誉,为公司创造了良好的品牌效益。
中国尊大厦研发的超高层建筑核心筒智能吊装设备,极大提高了核心筒吊装效率,创造经济效益1463万余元。
超高层核心筒内钢结构安全高效的施工技术,创新地将硬防护、行车、起重设备三个独立的系统结合起来,既保证了施工安全,又大大方便了施工。同时提高了筒体内部构件的施工效率。
目前,国内外300m以上超高层建筑普遍采用核心筒+外框架筒结构。该技术解决了封闭空间内构件吊装的困难,并通过理论计算和实验验证了该技术的可行性和安全性。该项目的借鉴和实施具有较强的指导意义,具有广阔的推广应用前景。