1、超高层建筑关键技术施工交流,目 录,1 工 程 概 况,裙房6层，高30.92米,5层地下室；深22.3米,329.4米,1.1施工简介,本工程塔楼、裙楼、地下室部位，基础设计采用人工挖孔桩，建筑桩基设计等级为甲级，总桩数为157根，开挖深度最深为30.6m。,人工挖孔桩布置平面布置图,桩直径分别为：1.2米、1.4米、1.5米、3.1米、3.2米、6.1米。,1.2设计概况基础,-518层柱截面为14002200,1848层柱截面为14002100,4964层柱截面为13002000,6574层柱截面为12001600,1250,1200,850,600,800,800,1300,9m,9m2、,型钢混凝土框架核心筒结构,1.2设计概况结构,结构层高：地下一层层高6.8米、地下二层层高5米、地下三、四、五层层高3.5米、裙房1-6层层高为5米。塔楼1-6、48、49、74、75层层高为5m，标准层层高为3.9m，避难层层高为5.97m。,-5F,1.2设计概况结构,2 超高层建筑关键技术1、深基坑支护与换撑施工2、大直径人工挖孔桩施工3、大体积底板施工4、C80高强混凝土施工5、垂直运输机械设备选型与布置,2.1、深基坑支护与换撑施工,2.1.1、深基坑支护设计选型,基坑设计概况,2、周边超高层建筑密集、紧邻市政主干道及地铁1#线。,1、项目建设用地面积7844.9，距离周边建筑物近3、，场地十分狭小。,3、基坑大致呈长方形，长边为119m，短边为70m，开挖深度23.6米，总开挖土方量约20万立方米。,4、地质勘探揭露地质情况自上而下：人工填土层、第四系冲洪积层、第四系残积层、燕山晚期花岗岩。地下水主要赋存于人工填土、第四系地层及基岩裂隙中。,原始支护方案,角撑加预应力锚索,报审审核专家意见：,1、周边管线分布复杂对变形反应敏感,2、桩锚支护结构难以严格控制边坡土体位移，基坑变形较大。,3、建议更改支护结构形式，充分考虑基坑变形，提高安全性能。,预应力锚索,角 撑,支护方案调整：,内撑式排桩与锚拉式排桩相结合的基坑支护结构型式,“桩撑+桩锚+桩间旋喷桩止水帷幕”相结合的支护4、形式，实现施工过程中完全的封闭降水，基坑支护结构稳定，变形量小，未对外界造成任何不良影响，取得了较好的应用效果。,应用效果,在周边建筑物及管线密集的区域进行深基坑的设计，一定以变形小、安全为第一要素。,出土坡道的设置,出土坡道的设置在基坑支护设计的时候一定要充分考虑，并选用最优的方式，本工程出土坡道的设置是在支撑梁处预留出土坡道口，避免了搭设栈桥及土坡倒土，高效并节约成本。,出土坡道设置示意图,2.1.2、深基坑换撑设计,现场换撑条件,按设计，本工程地下室施工至负一层楼板时需进行第二道环撑（-5m标高）的拆除工作。由于B1区负一层楼板（标高-6.85m）与第二道环撑梁梁底（标高-6.2m）间距5、过小，仅为0.65m，该部位大部分被环撑梁覆盖，工人无法进行施工，致使该区域仅能施工至负二层楼板，这样便无法按原设计在负一层外墙处进行换撑。,距离仅为0.65m现场无法施工,环撑梁底标高-6.2m,负一层板面标高-6.85m,若该区域不进行换撑，直接进行内支撑拆除，支护桩的悬臂将过高（负二层楼板标高-11.85m，支护桩压顶梁顶部标高为-1.1m，即悬臂长为10.75m）。寻求一种既经济安全，又能满足工程整体建设工期要求的换撑方案成为迫切需要解决的难题。,当环撑梁拆除后，支护桩悬臂过长，长度为10.75m,压顶梁顶部标高-1.1m,负二层板面标高-11.85m,负一层板标高-6.85m,现场换6、撑条件,预应力锚索、腰梁施工,当结构限制导致换撑不能按原设计实现时，提出可行的其他换撑方式，通过比选确定采用增设锚索及腰梁的换撑技术最优。采用此换撑技术，对周边环境影响小，整体变形情况可控，安全可靠。,实施效果,2.2、大直径人工挖孔桩施工,桩基设计概况,6.1m大直径人工挖孔桩共6根，属抗压桩，桩身混凝土强度等级C45，扩孔直径8.9m，最小有效桩长9.0m，桩端持力岩层为中风化花岗岩，竖向抗压承载力特征值为326444KN，桩端入持力层深度为500mm，桩身纵筋混凝土保护层厚度为55mm，桩护壁混凝土强度等级为C20，桩孔开挖面标高-26.0m。,6.1m大直径人工挖孔桩,1,1,人工挖孔7、桩平面图,人工挖孔桩剖面图,6.1m大直径人工挖孔桩剖面图,桩内钢筋笼剖面图,桩内钢筋笼绑扎,外环筋附于护壁小台阶上，逐根放入主筋，然后再放入加劲筋，主筋与加劲筋逐根焊牢，最后再绑扎外环筋。设计有内外两层钢筋笼，因钢筋笼不到桩底，需要在桩孔上搭设工字钢梁，吊住钢筋笼，采用22号工字钢，以确保中部钢筋笼的绑扎。,桩身混凝土浇筑,混凝土内采取 加冰措施进行降温，严格控制桩混凝土入摸温度。浇筑前在孔内搭设临时操作平台，操作平台垂直间距2m。当混凝浇筑面距离操作平台约0.5m时，拆卸平台，浇筑工人上移至下一操作平台浇筑振捣施工。,混凝土养护及测温,本工程特大直径挖孔桩的大体积混凝土采用蓄水法进行养护，8、在混凝土达到初凝状态后开始蓄水，蓄水深度不少于0.16m，该深度可以根据大体积混凝土内外温差的监测结果进行必要调整。,2号传感器为本孔桩的中心点，1号传感器为上表面温度监测点埋设位置位于距离表层混凝土50-100mm，3号点为下表面点距离封底混凝土约50-100mm,6.1m大直径人工挖孔桩经检测全部为一类桩，将该施工方法应用于本项目剩余的151根人工挖孔桩。通过严格执行各项措施，人工挖孔桩验收合格率为100%，其中一类桩占98%，二类桩占2%。,实施效果,2.3、底板拦截网使用,底板设计概况,底板剖面示意,底板混凝土一次浇筑量近七千立方，场地狭窄，基坑周边仅能布置4台混凝土输送泵，加之底板特9、殊的阶梯形构造，若不采取措施难以避免冷缝。,混凝土分层浇筑计算,为控制砼自然流淌距离，防止在浇筑过程中产生冷缝，根据混凝土浇筑平面布置，由4台地泵进行浇筑，四台地泵速度为110m/小时。由于混凝土流淌截面成三角形，1.5小时即可完成该三角形截面，按照每不大于660m采用铁丝网拦堵一次。按此计算在底板西侧3.5m及2.5m板厚范围布置5道铁丝网对混凝土进行拦堵。,铁丝网布置位置示意图,混凝土斜截面分层浇筑示意图,混凝土浇筑顺序示意图,当底板浇筑自然流淌至深坑顶部时（时长约为15小时），深坑处浇筑完成4700mm并已向上浇筑5001000mm，因此深坑顶接底板处不会出现施工冷缝。4台泵一起向东浇筑10、，其中深坑上部底板仍由天泵进行浇筑，可继续进行薄层浇筑，因此深坑东边缘不会出现施工冷缝。为防止深坑内混凝土供应不足，在经过深坑上方的、号泵管上预先布设分管，当深坑内或深坑上部底板混凝土供应不足时，立即启用相应位置的分管对深坑进行浇筑，保证不留施工冷缝,铁丝网片采用直径14钢筋焊接成边框并每隔600mm焊加强筋，制作成1000mm3000mm、1500mm3000mm的成品网片。,1500mm高铁丝网大样图,拦截铁丝网安装图,拦截铁丝网拦截效果图,混凝土拦截网设计,按照平面分条，斜面分层，水平推进，逐层浇筑，循序退打，一次到顶的原则浇筑。,混凝土浇筑,2.4、C80高强混凝土施工,应用概况,应用11、楼层：-546层墙柱,每层用量：标准层约580m、避难层约900m,总用量：约33768m,最大泵送高度：192m,46层，192m,供应商考察及试配,供应商,测试指标,人员技术水平 设备情况 生产能力 实际C80高强混凝土生产经验,混凝土扩展度 道通流通时间 塌落度损失 含气量,混凝土和易性、流动性、粘聚性、保水性、强度,2.4.1、供应商考察及试配,C80高强混凝土配合比详见下表：,（单位kg/m）,C80混凝土配合比设计报告,C80自密实混凝土配合比设计报告,2.4.2、型钢柱内混凝土的验证,对于应用于型钢柱内的C80自密实混凝土，在施工现场做了1：1的试验柱进行混凝土密实度和强度的验证12、。,C80高强混凝土因水泥用量大，且剪力墙及柱截面尺寸大，控制混凝土的入模温度是防止混凝土产生温度裂缝的手段之一。本工程位于深圳市，夏季温度在35-37采取如下措施进行混凝土的温度控制。,2.4.3、C80高强混凝土夏季施工温度控制措施,（1）、水泥装船温度控制在80左右，在福永码头租赁了4个水泥中转料仓，放置7天左右进行初步降温，此过程水泥温度下降至65左右。（2）、由福永码头水泥中转料仓运输至搅拌现场C80大体积高强混凝土专用料仓，并在专用料仓上方布设喷淋水管降温，水泥温度控制在5860，最后将降温后的水泥转运至强制搅拌机料仓内进行混凝土搅拌。,福永码头水泥中转料仓,水泥料仓淋水降温,福永13、码水泥温度测量,搅拌机料仓水泥样本温度测量,原材降温,采用自动制冷控制系统设将搅拌用水温度降低至5左右，降温不够时，采取先在蓄水池中加入冰块的方法进行降温。,水池加冰,制冷设备,自动制冷控制系统,检测搅拌用水温度,搅拌用水降温,混凝土浇筑前购置冰块,冰块装袋,泵管覆盖冰袋,专人更换冰袋,浇筑时泵管降温,入模温度控制曲线如下图,混凝土内部温度监测,混凝土入模温度控制在35以内，内外温差控制在25以内。,温度控制指标,严格按照配合比进行混凝土的配制，对进场混凝土进行各项指标测试验收。,非自密实泵送混凝土的指标要求,自密实泵送混凝土的指标要求,现场过程控制要求：1、倒筒流空时间超过15s的做退货处理14、。2、混凝土出厂至入泵时间超过4h的，做退货处理，没有超过4h，但失去工作性能，上述指标要求无法达到时，做退货处理。3、对于进场的C80混凝土，每车检测扩展度、倒筒流空时间、混凝土出车温度这三项指标，符合指标要求的混凝土方可使用，试验人员及时将上述指标通知前台工长。,2.4.4、C80混凝土浇筑工艺,汉国城市商业中心工程项目于2012年3月开始正式大方量浇筑C80高强混凝土，截止2014年6月全部浇筑完成。现场应用过程中，各项指标基本稳定，施工性能良好。,扩展度,倒筒流空时间,入泵倒筒流空时间测量,入模倒筒流空时间测量,混凝土浇筑振捣要求,暗柱等钢筋密集区域振捣，下棒间隔为100200mm,长15、剪力墙部位，间隔为500600mm,为减少浮浆的产生，混凝土的布料要分散，采取布料机分散布料，混凝土浇筑至面层后，仔细观察面层状态，若砂浆层较厚，超过30mm，组织人员将上层浮浆清除。,遇到钢筋较密的部位振动棒需振捣辅助下料，浇筑时人工配合敲打模板，使附着在模板上的气泡悉数排出。,墙柱位置示意图,箱型钢柱内混凝土，选用自密实混凝土。采用泵送的方式浇筑，混凝土下料后，不进行振捣，设专人查看混凝土表面情况，保证无浮浆。型钢柱外混凝土振捣要点同剪力墙振捣方法。,墙柱与梁板交接处C80与C40混凝土接头处理技术要点,在进行核心筒剪力墙与上层板交界面混凝土浇筑施工时，因高强混凝土流动性较大，为防止高强混16、凝土水泥浆流至相邻部位梁板底，分界面离墙、柱边500mm，采用双层铁丝网拦截，交界面用振捣棒振捣密实并与梁、板衔接好。,预铺的C80混凝土，容易失水，故在预铺2h内进行交接处混凝土的浇捣，在梁头交接处需振捣，保证混凝土接合密实。,在墙柱混凝土浇筑距板底200mm时，在交接处板面铺C80混凝土。,在墙柱混凝土浇筑距梁底200mm时，在交接处梁头铺2/3梁高C80混凝土,在高标号混凝土浇筑后，底标号混凝土浇筑前，用特制的切刀将拦截高低标号混凝土用的双层铁丝网切割开，避免梁在此处造成隔断。,浇筑流程,C80高强混凝土养护,混凝土进行带模保温保湿养护三天以上，混凝土表面温度与大气温度差小于20时，进行17、拆模，拆模后立即裹塑料薄膜保湿养护14天。,框架柱、剪力墙拆模后覆盖薄膜,2.4.5、混凝土输送泵机的选择,汉国城市商业中心工程选择了中联 HTB90.40.572RS混凝土泵机,混凝土泵HBT90.40.572RS技术参数表,现场混凝土输送泵泵管厚度选择及布置方式,1、水平管采用12mm厚耐磨管，在水平管处设置水平截止阀,2、200m以下采用10mm厚耐磨管,3、130米处增加S弯管,框架柱,剪力墙,抽芯混凝土外观质量较好，混凝土密实无气泡。,混凝土抽芯检测抗压实验强度均达到设计要求。,抽芯检测,2.5、垂直运输机械设备选用与布置,施工电梯的布置,本工程综合考虑施工电梯位置对消防电梯施工的影18、响，以及施工电梯改造等因素，在塔楼外侧布置三台SCD200/200V双笼高速施工电梯。,主体结构施工至35层时安装3#电梯,主体结构施工至48层时安装1#电梯,1#电梯,2#电梯,3#电梯,主体结构施工阶段，施工电梯错峰停靠。,1#停靠30层以上,2#停靠1-66层,3#停靠1-74层,5.2、ZSL750塔吊平面布置,本工程为满足主塔楼施工要求，安装使用2台ZSL750型塔吊，采用内爬式塔吊。,两台ZSL750塔吊布置在核心筒内部，每台塔吊设置三道支撑钢梁，在核心筒内倒换爬升，共20次爬升。,塔吊爬升,塔吊钢梁、防雷接地,核心筒内塔吊预埋件,2.5.2、塔吊拆除方案设计,1#750塔吊拆除219、#750塔吊,ZSL380塔吊拆除1#750塔吊,ZSL120塔吊拆除ZSL380塔吊后人工解体。,方案一、附墙式安装在核心筒外侧剪力墙,ZSL380,在楼板预留洞口，用附墙的方式附着在核心筒剪力墙上，不影响屋顶机房结构施工、但后期结构回补工程量较大，且76层为钢梁和压型钢板形式，75层无楼板，层高达9.5米，后期楼板回补材料运输、架体搭设等施工难度大。,ZSL380塔吊平面布置设计,方案二、利用原750塔吊支撑钢梁,屋顶机房、设备用房,ZSL380,利用原ZSL750塔吊支撑钢梁，不占用屋顶消防电梯机房，但西侧核心筒占用消防水泵房及水箱位置，影响消防专业施工，且后期楼板回补及水箱施工工程量很20、大。,方案三、设置在剪力墙顶部，钢梁南北方向设置,设置在该位置不影响屋顶结构施工，但钢梁跨度达13.5米，由于跨度大钢梁截面尺寸需增大，无法利用原有梁，需重新加工定制。,屋顶机房、设备用房,电梯机房,消防电梯机房,方案四、设置在剪力墙顶部，钢梁东西方向设置,塔吊支撑钢梁东西向设置，可以利用现有ZSL750塔吊支撑钢梁，但此方案占用局部电梯机房位置，需对钢梁设置及机房施工进行优化设计。综合考虑对结构的影响及施工成本的控制选择方案四，并对本方案进行优化改进，将对工程影响降至最低。,方案四、优化设计,ZSL380,优化1：调整支撑梁间距，使支撑梁位于消防电梯搁机墩位置，增加支撑次梁。与设计及电梯单位21、确认将钢梁防腐处理后，作为电梯永久搁机墩。为消防电梯安装提供作业面。,消防电梯机房,优化2：与设计沟通将屋顶机房外墙及部分砌体填充墙改为钢筋混凝土墙，与结构一次浇筑，节省机房施工工序，节省工期，提前移交电梯机房，将塔吊占用位置进行预留。,支撑钢梁改装再利用,支撑钢梁平面图,经核算此布置方案使用现有钢梁能满足受力要求，对钢筋进行改装，在次梁与塔吊基座连接位置增加肋板进行加强，,支撑钢梁立面图,现场安装,此部位做防腐涂装，作为电梯永久搁机墩，塔吊拆除后钢梁割断端部封闭。,消防电梯机房,ZSL120塔吊平面布置,综合屋顶桁架安装进度及桁架上擦窗机安装进度，为避免在桁架处再次预留洞口，根据其起重性能曲22、线分析，将120塔吊安装于钢桁架梁东北角处，其底座十字梁与钢桁架梁焊接牢固，钢梁底面与屋顶钢桁架梁上表面焊接采用双面角焊10mm，有效长度大于400mm。,ZSL120塔吊基础加固及监测：,ZSL120塔吊安装在屋顶桁架上，为保证桁架的安全性及稳定性，对该部位桁架的受力较大的斜向构件壁厚进行加厚处理，由原来的设计壁厚16mm加强到25mm。,在塔吊安装部位的桁架受力较大的位置共安装4个表面应变计，如下图，使用XY-DSY01型智能读数仪读取应变值及应变差值图，用来检测钢结构桁架构件表面应力应变，充分了解钢构件的受力状态。主要检测阶段为120塔吊安装和120塔吊吊装380塔吊构件时应力变化，测量应变值都在设计受力应变值允许范围之内，该加固措施满足要求。,ZSL120塔吊,目前ZSL120塔吊正在使用。,谢谢！,