超高层钢结构特殊安装技术指南(40页).pdf
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2025-07-04
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1、超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南超高层钢结构特殊安装技术指南中国建筑一局(集团)有限公司中国建筑一局(集团)有限公司CHINACHINA CONSTRUCTIONCONSTRUCTION FIRSTFIRST BUILDING(GROUP)BUILDING(GROUP)CORPORATIONCORPORATION LIMITEDLIMITED二一六年十二一六年十二二月月超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南前前言言在国内超高层施工建设领域中,中建一局集团坐拥目前中国第一高楼深圳平安中心,并且持续承接完成了上海环球金融中心、俄罗斯联邦大厦、天津津塔、温州世贸中心、中国国际贸2、易中心三期等诸多国内外 300 米以上的超高层建筑。通过长期的实践和总结,拥有着极其丰富和宝贵的超高层建筑施工经验,总结形成了一套相对成熟的施工技术。为了能够更好地借鉴以往工程施工经验,在不断完善、提高超高层建筑成套施工技术的同时,为今后同类工程的施工提供指导和参考。技术中心在总结大量工程实践资料及经验的基础上,选取部分超高层施工常用或典型的关键技术,集成整理成系列超高层施工技术指南,并最终汇集成超高层施工技术手册,陆续在集团科技资源平台上发布,供各子企业及项目参考。本册为超高层施工技术指南系列其中的超高层钢结构特殊安装技术指南,针对超高层近年出现较多的一些区别于常规框架结构的特殊结构,通过案3、例讲解的形式,阐述其安装技术,希望能够起到抛砖引玉,帮助拓展思路的作用。超高层施工技术指南系列的编制依托于各子企业及项目无私提供的施工履约资料、科技成果总结,以及相关经验反馈。在此向超高层施工技术资料收集工作中提供支持和帮助的各子企业及项目部,以及参与或协助施工技术指南编制的单位及个人致以诚挚的感谢!并欢迎大家在施工实践过程中结合实际应用,对本系列施工技术指南提出改进和提升意见,以便于我们不断的更新和完善。主编单位:中建一局集团技术中心主 编 人:韦疆宇审 查 人:陈蕾超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南目目录录综综述述.1 1第一章第一章 特殊的吊装技术特殊的吊装技术.2 2第一节4、 多机协同吊装.2一、双机抬吊.2二、空中换钩.3三、抬吊递送.5第二节 液压提升.6一、整体提升.6二、分段逆序提升.11第三节 斜拉安装.14一、安装方法.14二、斜拉杆的拆除.19三、最上两层钢构件安装.21第四节 铰轴法吊装.23第五节 卷扬机吊装.27第二章第二章 巨型、复杂构件吊装的辅助措施巨型、复杂构件吊装的辅助措施.3030第一节 构件的分段分节、分片.30一、巨柱分段.30二、桁架分段分节.31三、巨型斜撑分段分节.31四、钢板墙的分片.32第二节 巨型柱的起吊稳定措施.33第三节 倾斜构件安装的辅助措施.34一、钢梁辅助安装法.34二、附加支撑安装法.35三、斜构件吊装时的5、角度调节.37超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南1综综述述超高层结构除结构高度与多高层结构差别明显以外,更是结构设计和施工领域前沿先进技术的载体,有着诸多超高层结构独有的结构样式和节点形式,如巨柱、伸臂桁架、腰桁架、钢板墙、大体积悬挑结构桅杆等,通常只存在于超高层结构中,综合了构件超大,塔机布设的特殊性,因而其安装技术也有其特殊性。钢结构是各种特殊结构形式实现的最佳选择,但受限于超高层狭小作业面和吊装设备的固定单一,使得原本简单多样、成本低廉的常用安装技术无法实现,必须结合超高层施工的这种自身特性,对安装技术进行创新性的探索和尝试。本指南基于近 10 年国内诸多典型超高层施工案例,6、选取上述部分施工中多次出现过的结构形式和成功的安装技术编写,用于未来制定超高层钢结构安装方案方案的参考和提示。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南2第一章第一章 特殊的吊装技术特殊的吊装技术第一节第一节 多机协同吊装多机协同吊装多机协同,指的是两台或两台以上吊装设备对同一构部件实施同步吊装,或相互配合的吊装技术。往往应用在构部件重量超过吊装设备的起吊能力时的少数情况。多机协同吊装既是吊装机具无法满足吊装需求的无奈选择,也是一种可大幅降低吊装设备成本的经济措施。本章选取了双机抬吊、空中换钩和抬吊递送三种较为典型的技术做简要的介绍。一、双机抬吊一、双机抬吊双机抬吊,顾名思义,是以两台吊装7、设备作为吊装的主吊机,通过对构部件吊装重量在两台吊机之间的合理分配,使两台吊机所承受的重量分别在各自吊装允许的性能范围内,从而完成设备的吊装作业的吊装技术。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南3双机抬吊的两台吊装设备从构部件的起吊到构部件的就位的工作是同步的,并无明确的主次分别。在吊装结构件时,为避免结构件的倾斜、翻倒、变形损坏,应根据结构件的形状特点、重心位置正确选择吊点,使结构件在吊装过程中有足够的稳定性,以免发生事故。吊点的选择主要依据是结构件的重心,尽可能使吊点与结构件的重心在同一条铅垂线上。在采用两台起重机械使用平衡梁吊装结构件时,应遵循以下两个原则:(1)被吊结构件质量与8、平衡梁质量之和应小于两台起重机械额定起重量之和,并且每台起重机械应留有 1.2 倍的安全系数。(2)利用平衡梁抬吊时,应合理分配荷载,使两台起重机械均不能超载。当两台起重机械起重量相等时,即 Gn1=Gn2,则吊点应选在平衡梁中点处,如图 1 所示。当两台起重机械起重量不等时,则应根据力矩平衡条件,选择合适的中点距离 a 或 b,a=Gn2l/G 或 b=Gn1l/G,如图 2 所示。图 1图 2二、空中换钩二、空中换钩空中换钩是一种双机协同的吊装技术,是在单台塔机的吊装性能无法同时满足起吊和就位要求时,由其它塔机协助完成的一种解决方案。如 A 塔可将构部件从料场吊起,但无法将构部件吊运至构部9、件就位点,而 B 塔无法将构部件从料场吊起,但其吊装能力可覆盖构部件的就位点,如此可通过 A 塔将构部件吊起递送至两塔间B 塔可吊起构部件的吊装半径内,在构件不落地的情况下,将构件吊起,A 塔摘钩,B 塔独立完成就位安装。空中换钩其实是一场空中接力。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南41、A 塔将构件从堆料场地横置姿态吊起,运送至结构施工最上部工作面,静止稳定。2、B 塔在构件悬空状态下吊起构件顶部吊耳,两塔协同调整构部件姿态至竖直。3、B 塔完全承载构件重量后,A 塔摘钩,交由 B 塔完成后续安装作业。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南5三、抬吊递送三、抬吊递送抬吊递10、送本质上是双机抬吊与空中换钩两种技术的结合,其实施的条件是,构件起吊位置在两台塔机的有效吊重半径外,但就位点在其中一台塔机的有效吊重半径内,如此将可独立完成构件就位的塔机设为主吊,另一台为辅吊,双机将构件吊起立起,辅吊辅助主吊将构件递送至其有效吊重半径范围内松钩,交由主吊独立完成吊装。主吊吊柱子上点,副塔吊柱子下点。具体方法如下:(1)钢柱挂钩:主吊吊点位置选择在柱顶连接板耳板作为上部吊点;辅吊吊点选择在钢柱根部连接耳板(或牛腿上):(2)钢柱起吊:钢柱起吊时两台塔吊由同一名信号工指挥,命令两台塔吊同时起钩,离开地面(楼面)0.5m后检查构件与卡环连接是否稳固,确认安全后进行继续起升。(3)钢11、柱水平移动到安装位置:钢柱在起吊后保持构件基本水平,沿地面(楼面)高度 2m 以内递送到主塔有效吊重半径,移动时注意两塔吊的协调一致,防止两塔吊臂碰撞或吊绳相互缠绕。(4)钢柱安装状态调整:当构件进入主塔可独立吊起的半径内,双塔停止转臂,静止稳定后,副塔吊保持不动,主塔吊起钩将构件姿态调整至竖直,这时副塔吊应配合主塔吊进行动作,不要让柱底脚落地或发生磕碰、吊臂碰撞和吊绳摩擦缠绕,直至副塔的承载全部卸除,构件静止稳定后,解除副塔与构件连接卡环,转臂离开。至此抬吊递送作业结束。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南6(5)钢柱安装:余下安装就位由主塔依照常规吊装流程独立完成。起吊时主吊柱顶12、,辅吊柱底,根据构件重心位置和塔吊起重能力合理选择吊点。两台台塔吊配合,缓慢将构件立直。第二节第二节 液压提升液压提升液压提升在钢结构安装中应用面非常广,但大多应用于大跨结构,超高层钢结构施工一般较少。但在部分顶部设计有钢结构桅杆天线的超高层,则有必要考虑有别于大跨结构的特殊的提升技术。钢结构桅杆天线通常位于主体结构以上部分,高度高达数十米甚至百余米,此时往往塔机失去主体结构的附着,其高度的限制无法通过常规的吊装方法完成桅杆天线的安装,而液压提升则可弥补此方案缺陷。在既往超高层施工的案例中,提升方案大致分为整体提升和分段逆序提升两种。一、整体提升一、整体提升整体提升是被提升对象的安装条件较为理13、想的一种方案,塔机可在屋面结构以上部分完成桅杆天线的下半部分,并依托下半部分将无法直接吊装的上半部分完成拼接,然后对其实施整体提升。本节以某超高层电视塔的施工方案为例,分部讲解桅杆天线的整体提升技术。1、在安装下部格构式天线时,外附自升式塔吊,附着于格构结构上自身进行顶升,直至安装完格构式部分。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南7第一步 开始安装格构部分结构第二步 塔吊顶升第三步格构部分天线安装完成2、安装完成格构部分,然后在已完成格构天线内部组装上部实腹式结构,准备进行提升。实腹式拼装立面图3、千斤顶的架设天线箱形段在整体提升前,在格构柱顶部安装提升支架,在提升支架上安装穿心液压14、千斤顶,承重钢绞线穿过过液压千斤顶垂下通过锚具与箱形接长段底部的提升底座锚固。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南84、提升导轮导轨和接长段设置天线杆提升过程中除结构自重外,最敏感的荷载是风荷载。为了保证高重心细长杆在提升过程中的稳定,不致倾斜,设置专用导轮导轨系统,以强制对中,确保提升过程中的垂直度控制和抗倾覆。导轨固定在格构结构的适当位置,不少于三组。在提升过程中,确保其中至少两组同时工作。根据导轮对导轨的反力,对格构结构的适当部位作必要的加强。为了使天线桅杆提升至设计位置时能作临时固定,天线桅杆底部须增设起嵌固作用的接长段,接长段最下面为提升底座。待提升段与下部结构可靠连接后,15、再行拆除。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南9提升导轮和接长段示意图5、格构段与箱型段桅杆的连接为了天线箱形段通过天线格构段的顶面,格构段与箱型段对接的变截面部分结构采取后装做法,在提升到位,测量调整定位之后安装并固接成一体。后做节点大样图6、测量桅杆天线安装是在塔楼结构工程完成之后进行的,首先利用核芯筒内的投影点定位天线根部控制位置。在分段安装过程中,逐节控制天线顶部空间坐标,并时时校核。天线安装测量控制以GPS 控制和经纬仪场外测校同步进行。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南10天线桅杆整体测量校正选择上午 10 点前、下午 4 点后或阴天进行。天线桅杆箱形段在下面16、拼装时可以在外围用经纬仪测量调整箱形段拼装的垂直度,或在箱形段里面用天顶仪来测量调整箱形段的拼装垂直度。7、校正天线桅杆箱形段提升到位后需要与下面的格构段进行对中定位和垂直度调整。此时在天线桅杆格构段的顶面箱形段四周设置调整千斤顶,通过千斤顶进行箱形段对格构段的对中定位,通过接长段下端千斤顶协同操作进行箱形段的垂直度的调整。提升立面工况图超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南11二、分段逆序提升二、分段逆序提升高度和整体重量超出运输设备和塔吊吊重的桅杆,可考虑采用分段倒装提升的逆序安装方式。以下以某个工程为例进行阐述。1、工艺原理通过在塔冠结构上架设的液压提升设备,将桅杆各段按从上到下17、的顺序,逐节提升,每提升一截,将下一节在屋面结构上与上一节安装焊接,在提升,再对接下一节,直至最下一节提升就位后,将桅杆与塔冠结构固接,完成安装。2、操作要点(1)钢桅杆与支撑柱分段将钢桅杆根据塔吊吊装能力和现场环境,分成数段。(2)提升平台设置采用液压同步提升设备吊装钢结构,需要设置合理的提升支撑平台,在其上设置液压提升千斤顶。液压提升千斤顶通过提升钢绞线与钢桅杆提升单元上的对应下吊点相连接,杆件中心位置开 100mm 圆孔,钢绞线从孔中穿过。提升平台三维示意图(3)提升下吊点设置及应力计算提升底座预留提升千斤顶位置相对应的固定钢绞线的锚孔。钢绞线穿入锚孔后,在提升下吊点通过锚具定位板和工具18、锚,固定在提升下吊点上。各个钢桅杆在整体提升过程中主要承受自重产生的垂直荷载。提升吊点的设置以尽量不改变结构原有受力体系为原则。工程中根据提升中心线的位置,下吊点专用工装等强焊接于桅杆外壁,提升吊点工装示意图如下图所示。下吊点三维示意图钢桅杆下吊点工装超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南12(4)临时加固措施为保证在提升过程中主塔支撑结构形成合力的受力体系,需设置临时加固杆件,临时加固杆件的选取应遵循不妨碍提升施工,受力合理,截面尺寸在满足安全性的前提下最大限度满足经济性的要求,减少临时材料用量,降低成本。临时加固杆件设置如下图所示,加固杆件与主塔楼结构焊接。临时加固措施图(5)钢桅19、杆安装1)塔吊安装塔吊将最上一节钢柱吊至拼装平台处,对中、固定,保证钢桅杆的质量、垂直度。2)液压提升将 1)钢桅杆提升系统提升至下一节组对高度,本次提升完成后利用垂直度调节装置(见下图)进行钢桅杆垂直度校正、临时固定;然后利用塔吊将下一节吊装至拼装平台就位点,对接、校正、焊接、超声波探伤,全部合格后提升;之后依次安装、提升下部各段。垂直度调节装置3)钢桅杆整体与塔冠固定最后一次提升,将钢桅杆提升至设计标高后,利用千斤顶、全站仪、经纬仪将钢桅杆对中、垂直度调整,全部合格后与塔冠焊接。4)分级卸载过程控制临时加固杆件超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南13钢桅杆分段拼装完成后,进行分级20、卸载施工,具体卸载过程控制如下:第一步:在钢桅杆提升至设计标高后,进行支撑柱(除随钢桅杆整体提升部分外)与主塔结构连接;进行钢桅杆垂直度校核。第二步:拆除垂直度调节器,并完成该标高位置钢桅杆与主塔结构的法兰板焊接,此过程中竖向受力由提升装置承受,水平方向由 194.500m 及 217.950m 垂直度调节器固定;第三步:将钢桅杆分级卸载(卸载分级顺序:所有提升点分 2 次同时卸载,第一次卸载 40%,第二次卸载 100%,卸载完成后拆除下吊点工装),此过程中竖向受力由上部法兰盘及钢桅杆支撑柱传递至主结构,水平方向由上部垂直度调节器及法兰盘焊接固定;第四步:拆除垂直度调节器及提升设备,并完成该21、标高位置钢桅杆与主塔结构的连接,此过程中竖向受力由下部法兰盘及钢桅杆支撑柱传递至主结构,水平方向由下部法兰盘及垂直度调节器固定;第五步:拆除临时附加支撑结构。此过程中受力由钢桅杆正常受力体系承受。第六步:拆除安装、提升装置,完成提升施工。整个分级卸载施工过程中均采用测量体系进行实时监测,确保卸载过程中的稳定性和垂直度。(6)施工监测1)应力监测通过 MIDAS 对被提升结构整体进行仿真分析,选择计算结果中应力较大的构件和特殊位置作为监测对象,同时考虑布线的方便性与实时监测的可操作性,监测点布设相对集中,在每个构件同一截面上两侧同时布设监测点,以保证监测数据的可靠性。根据以上原则,在提升支撑架及22、部分结构杆件位置选取应力监测点,进行变形监测。2)测量监测利用全站仪、铅顶仪、经纬仪在施工过程中和施工完毕后对钢桅杆的垂直度、轴线偏差实时监测,在钢桅杆同一截面两个垂直方向布置监控点,保证监测数据的可靠性。根据以上原则,在钢桅杆最上和最下节上分别布设两个监测点进行测量监测。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南14第三节第三节 斜拉安装斜拉安装本节以某工程上部连桥为例,介绍适用于无斜撑的梁柱框架结构体系的大跨结构的安装方法。由于其结构本身在与主体结构体系固接前,无法形成足够稳定支撑自重的体系,并不适用于整体提升,因而采用以主体结构为依托,自两段中间斜拉,逐层安装的方法实施吊装。此安装方23、法适用跨度在 50 米内的纯框架钢结构体系的高区多层连廊、联桥结构,一般此类结构高度高,结构刚度较小,满堂架和整体提升等施工方法无法实现其安装。由于在其结构实现合龙之前,悬挑部分的结构对主体结构形成极大的弯矩,此部分施工荷载往往有可能超出结构设计给定的侧向荷载,因而需根据结构本身承载力,对各个受力节点做补强加固,以保障结构安全。结构立面图一、一、安装安装方法方法(1)最下层钢构件安装首先安装构件两侧钢梁 1,用拉杆 2 进行固定。拉杆采用热轧型钢(可回收周转),拉杆与构件连接采用焊接的形式。在此安装过程中,根据专业设计人员的计算,在安装两侧钢梁时,外挑端需按计算值起拱。如下图第一步所示:超高层24、施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南1515161615F16层平面向上起拱30mm向上起拱30mm111113141718GE181172141312拉杆拉杆第一步在以上构件安装固定后,进行构件 4 的安装,接着对构件 5 进行安装,构件 4、5 安装固定后,最下层的将形成稳定的框架结构,对结构安装的轴线偏差及标高进行校正,校正完成后对钢梁进行焊接。55441516F16层平面161533拉杆拉杆 211314217118EG181714131111第二步焊接完成后,复测 E、G 轴钢梁的轴线偏差,然后安装平面的次梁和支撑。如第三步所示:超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南1625、445541615F16层平面F111113141718GE181172141312拉杆拉杆331516第三步(2)上一层钢构件安装最下层构件安装焊接完成后,对上一层的钢结构开始安装。首先将 14 轴、17 轴处钢柱进行安装,就位完成后进行连接钢梁的吊装作业,完成后进行拉杆的安装,使 1314 轴、1718 轴线间构件形成小的框架单元。如第四步所示:超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南17柱顶相左偏移5mm柱顶相右偏移5mm15161516F18层平面EG1817141377778拉杆拉杆88拉杆拉杆 87676拉杆拉杆 211314217118第四步以上构件安装完成后,对钢梁 9 26、进行安装,如第五步所示:柱顶相左偏移5mm柱顶相右偏移5mm15168拉杆拉杆88拉杆拉杆 87676拉杆拉杆 211314217118超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南18161599777713141718GEF18层平面第五步接着对构件10、11、12进行安装,安装构件10、11、12安装完成后,两层形成一个稳定的桁架体系。对上一层进行测量校正,然后对钢结构进行焊接,使整个结构体系更加稳定。如第六步所示:1516111111111111121215161111111010F18层平面EG1817141377778拉杆拉杆88拉杆拉杆 87676拉杆拉杆 2113142171127、899第六步上一层构件安装焊接完成以后,安装平面的次梁和支撑。如第七步所示:超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南19101016159F9181172141312拉杆拉杆67678拉杆拉杆 88 拉杆拉杆8777713141718GEF18层平面11111116151212111111111111第七步二、斜二、斜拉杆拉杆的拆除的拆除上一层钢构件安装焊接完成后,拆掉拉杆 2 和拉杆 8。根据专业深化设计人员的施工模拟计算,在拉杆拆除后,下一层原来起拱由 30mm 变化为 15mm。:向上起拱15mm向上起拱15mm1010151611111176761131417118第八步 拆拉杆28、超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南201、拆除拉杆的措施拉杆拆除前,必须进行三方验收方可进行拆除。1)临时斜拉杆拉力:依据上部连廊安装过程施工过程模拟分析结果,待连廊下部两层钢梁及梁间柱安装完毕,形成刚架后,拆除安装临时斜拉杆。2)临时斜拉杆拉力设计值:考虑安装过程的影响因素较多,荷载系数取 1.5。3)临时斜拉杆杆拆卸方案为保证斜拉杆平稳卸载,在斜拉杆下端距楼面 1.2 米处设置高强螺栓接头(便于卸载时螺栓拆卸),高强螺栓一端采用圆孔,一端采用长圆孔,采用长圆孔一端,高强螺栓安全系数取 1.3。卸载时,逐步卸下长圆孔一端的高强螺栓,当高强螺栓承载力小于杆件内力时,高强螺栓的摩擦面29、出现滑移,完成卸载。依据计算结果,卸载时,摩擦面滑移量约 23mm。4)卸载接头设计:采用 10.9S 摩擦型高强螺栓,摩擦系数 0.45。拉杆的节点图5)卸载顺序:1 斜杆卸载顺序a.两品桁架同时卸载,b.每品桁架同时卸 D5 和 D8 四根杆,然后同卸 D6 和 D7 杆。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南21拉杆编号图 2 斜拉杆高强螺栓卸载顺序高强螺栓按下列要求对称卸载拉杆节点卸载顺序图三、三、最上最上两两层钢构件安装层钢构件安装下两层钢构件卸载完毕后,对结构框架整体的就位标高及轴线偏差等进行测量校正。上两钢柱为一柱两层,按钢柱主梁次梁、支撑的顺序安装。安装完成后如下图所示30、:超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南22151514141414101014141414141414131313131615141414F1811714131676713141718GEF20、F22层平面11111116151515141414141414第九步 安装完成后超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南23第四节第四节 铰轴法吊装铰轴法吊装钢结构安装时难免因为塔吊吊重不足导致构件无法就位,却有缺少其它吊装设备协助完成的情况。铰轴法的吊装技术,通过将钢柱一端着力于已有结构上的方法,降低对塔吊的吊重要求,在不改变和新增吊装设备和不大幅增加措施成本的条件下,实现构件的顺31、利就位。1、吊装原理利用刚体受力特点及铰轴旋转原理,用起重机械将钢柱底部与转动的钢销轴连接并旋转以达到钢柱竖立的目的。图 铰轴旋转吊装法原理图2、施工流程销轴设计钢柱及柱脚板上焊接转动轴耳板销轴匹配柱脚板安装钢柱水平就位调整钢柱位置,用销轴将钢柱与柱脚连接钢柱旋转竖立揽风绳固定垂直度调整固定、摘钩3、关键技术要点(1)销轴设计对转动销轴应进行受力计算,防止钢柱吊装时将轴压坏、顶坏。1)支座反力设计值 R2)净截面抗拉承载力的计算22/295/88.54mmNfmmNAnR3)局部承压承载力的计算22/3604009.0/75mmNfmmNtdRc4)抗剪承载力的计算柱脚板旋转到位的钢柱旋转过程32、中的钢柱铰轴旋转体系超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南2422/170/4521mmNfmmNtaRV5)焊缝计算22/200/29.28mmNfmmNlhVVwe(3)钢柱及柱脚板上焊接转动轴耳板采用焊接牛腿的方式,在柱身牛腿上焊接销轴耳板。耳板实例图(4)钢柱水平就位在销轴耳板焊接完成后,柱脚与已安装完成的柱脚板相邻放置,保证下一步销轴的顺利穿入,柱头放置在特制的钢架上。钢柱水平就位图(5)调整钢柱位置将钢柱与柱脚连接慢慢调整柱脚,将柱脚上的连接板和柱脚板上的销轴连接板用销轴固定(销轴孔比销轴大旋转用连接板钢柱柱脚连接定位角超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南255m33、m),塔吊松钩改为吊装柱顶一侧。钢销固定图(6)钢柱旋转用塔吊连接钢柱的吊耳,钢柱沿柱脚销轴中心向上进行慢慢起升旋转,在钢柱旋转轴一侧两个方向下部固定千斤顶临时顶撑防止钢柱倾覆,在钢柱上部采用与楼面固定焊接牢固的脚手架体系将钢柱临时卡紧,起到安全防护的作用防止钢柱倾覆引起塔吊伤害事故。销轴旋转图(7)钢柱垂直就位、揽风绳固定、垂直度调整塔吊慢慢升钩伸臂,此时在塔吊及钢柱覆盖范围内拉设警戒线并由专人拉设揽风绳,将钢柱慢慢旋转到位后,对中中心线慢慢落钩,用固定角铁将钢柱柱脚固定牢固,拉紧缆风绳调整钢柱的垂直度,塔吊慢慢松钩,吊装就位完成。在此两侧均采用千斤顶临时顶撑超高层施工技术手册超高层钢结构特34、殊安装技术指南26钢柱就位图超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南27第五节第五节 卷扬机吊装卷扬机吊装在超高层结构施工中,受到塔吊定位和爬模等因素的影响,部分内部结构会采取后做、后装的做法,但其尺寸重量过大又无法利用施工电梯实现垂直运输,如钢楼梯、电梯导轨钢柱、梁等。因而可参考机电管道和设备的安装方法,采取在楼层中设置卷扬机,将构件通过卸料平台倒运至楼层中,对其实施安装。卷扬机尽可能设置在最上一层已达到荷载强度的混凝土楼面上,距离安装其实作业面 7、8层间距,如此可减少卷扬机的倒运次数。依据选用的卷扬机自重,卷扬机的倒运可通过卸料平台使用塔吊倒运,也可使用施工电梯倒运。1、塔吊将构件35、掉送至中转楼层卸料平台卷扬机钢梁定滑轮吊钩构件塔吊小车卸料平台2、用手推车托起构件将其导入楼层中。卷扬机钢梁定滑轮吊钩构件塔吊小车卸料平台超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南283、构件整体进入楼层后,摘钩。调整姿态后用推车将构件平移至构件将吊入的洞口。如构件较重人力无法推动,可使用卷扬机配合固定于楼面的定滑轮将其牵引至井道洞口,为避免构件在被牵引过程中失去控制,另一端应使用手拉葫芦拖拽,控制其稳定平移。卷扬机钢梁定滑轮吊钩构件手拉葫芦卸料平台小车小车4、构件运送至起吊位置后,手拉葫芦锁至固定构件后端,卷扬机将前端吊起后将前段小车撤除。待构件姿态稳定后,手拉葫芦解锁配合卷扬机起吊,将36、构件送入井道内。卷扬机钢梁定滑轮吊钩小车卸料平台构件手拉葫芦5、待构件在井道内数值姿态保持稳定后,摘除手拉葫芦,保留下端吊绳悬挂于构件下端吊耳,可用作安装就位溜绳。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南29卷扬机钢梁定滑轮吊钩卸料平台构件6、余下作业按常规的吊装流程将构件吊至安装高度,固定后完成安装。构件卷扬机钢梁定滑轮超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南30第二章第二章 巨型、复杂构件吊装的辅助措施巨型、复杂构件吊装的辅助措施第一节第一节 构件的分段分节、分片构件的分段分节、分片钢结构分段分节直接影响加工制作及现场施工,应综合考虑多方面因素,主要原则包括以下内容:1)构件的37、运输尺寸及质量;2)合理分段确保运输合理化;3)减少现场焊接量;4)构件分段确保加工制作合理化;5)构件稳定性安全性;6)与其他专业的配合;7)构件分段分节应在构件受力较弱区域。钢结构分段分节应符合下列要求:1)尽量减少焊缝的数量和尺寸;2)焊缝的布置对称于构件截面的中和轴;3)便于焊接操作,避免仰焊位置施焊;4)采用刚性较小的节点形式,避免焊缝密集与双向/三向相交;5)焊缝位置避开高应力区;6)根据不同焊接工艺方法合理选用坡口形状和尺寸。构件分段分节的合理性,直接影响工程整体安全质量和进度,在钢结构工程中起着至关重要的作用。一、巨一、巨柱分段柱分段巨柱平面布置图巨柱立面分段图超高层施工技术手38、册超高层钢结构特殊安装技术指南31多腔体矩形截面柱截面分割每段尺寸二、桁架二、桁架分段分节分段分节在超高层结构中,往往布置了伸臂桁架与环带桁架,通常桁架截面大、重量重,需根据起重设备的起重性能、桁架安装位置及构件运输等限制因素对桁架进行合理分段。同时在腹杆分段中应避免将腹杆分上下两段,连同上下弦杆直接组装对接,应将其分解为上下弦杆节点区与腹杆段,便于现场调整。高层中桁架的通常采取现场地面散件组拼、高空拼装的方式。环带桁架分段示意图伸臂桁架的分段示意图三、巨型斜撑分段分节三、巨型斜撑分段分节斜撑的分段通常也是按照塔吊的起重性能和运输车辆的长度进行分段。十字交叉斜撑为超高层施工技术手册超高层钢结构39、特殊安装技术指南32便于安装和焊接,通常一根斜撑在交叉点处贯通,通过牛腿与两侧相交支撑进行连接。四、钢板墙的分片四、钢板墙的分片如何合理的对该区域钢板墙分段,如何与相邻构件结合,是伸臂桁架区钢板墙安装的关键。分段(片)示意图超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南33第二节第二节 巨型柱的起吊稳定措施巨型柱的起吊稳定措施巨型柱自重较大,为防止地下室顶板遭到破坏,在巨型构件堆场位置设置构件堆放钢平台,将巨柱荷载传递到地下室混凝土柱顶或结构钢梁上。同时由于构件外形尺寸巨大,在将构件从水平横置状态吊起至竖直的过程中,构件会在接近竖直状态时由于惯性产生较大幅度的摇晃,由此施加给吊绳和楼面(地面)40、较大的冲量,如不对此现象不加以控制,将对塔机安全和结构构成较大安全风险,因此设计构件翻身支撑胎架,以控制构件在起吊过程中的姿态变化,降低风险。具体措施如下:巨柱翻身胎架翻身胎架详图超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南34第三节第三节 倾斜构件安装的辅助措施倾斜构件安装的辅助措施空间倾斜构件固定时,采取柔性支撑和刚性支撑两种支撑方式,固定在结构上。当构件相对于结构向外倾斜时,采用柔性支撑,利用钢丝绳(缆风绳)三点固定;当构件相对于结构向内倾斜时,选择刚性支撑,三点固定。一、钢梁辅助安装法一、钢梁辅助安装法钢梁辅助安装是指不增加额外的措施条件下,利用待安装构件相邻构件同步实施安装,为倾斜41、构件提供侧向支撑的的安装方法。通常是指与倾斜构件相连的结构钢梁。如下图:1、第一步将斜柱吊装就位,塔吊不摘钩。2、随后另一塔吊将斜柱倾斜侧钢梁吊装就位,将斜柱与已有结构通过钢梁连接,提供侧向支撑反力。超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南353、另两侧系缆风绳调节垂直度,倾斜方向垂直度通过千斤顶调节。此种方案不增加其它措施成本,但对塔吊协调有较高要求,安装时间也较长,也有一定风险。二、附加支撑安装法二、附加支撑安装法附加支撑是指给倾斜构件搭设支撑胎架或者支撑杆,为倾斜构件提供临时稳定支撑,协助其完成与结构框架连接后拆除支撑体。1、支撑胎架超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南342、61、首道巨型斜撑安装2、巨型斜撑与框架结构成体系后,临时支撑可拆除。2、可调节支撑杆螺杆式可调节支撑杆将倾斜构件与已有结构形成稳定的三角体结构,支撑杆旋钮螺杆可实现构件双向垂直度的调整,灵活度高,对高度较低,重量较小的斜构件较为适用。安装前先在巨型斜撑下面搭设临时支撑架巨型斜撑下焊接支撑牛腿巨型支撑与其相连的平面梁同时安装超高层施工技术手册超高层钢结构特殊安装技术指南37方案图例应用实例三、斜构件吊装时的角度调节三、斜构件吊装时的角度调节对于倾斜角度较大的斜构件,垂直构件的吊装方法显然是不适用的。而构件倾斜角度是不同的,为每一个倾斜构件定制一组吊绳也是不经济的。因而采用附加倒链的方式,使吊绳长度不等长,进而实现构件的倾斜吊装。而且通过调整倒链长度即可实现吊装时的倾角调整。1、倒链挂设和吊装2、就位调节