超高層建筑施工技術(shù)探討 熊君放 湖南省建筑工程集團(tuán)總公司 0 目錄 一 超高層建筑概述二 超高層建筑基礎(chǔ)施工三 模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工四 鋼結(jié)構(gòu)施工五 鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗裂措施六 垂直運(yùn)輸設(shè)備七 其他技術(shù)措施 湖南建工 湖南建工 一 超高層建筑概述 1972年聯(lián)合國(guó)國(guó)際高層建筑會(huì)議中對(duì)超高層建筑的較權(quán)威定義為 建筑高度超過(guò)100米或樓層40層以上的高層建筑 我國(guó) 民用建筑設(shè)計(jì)通則 中定義高度超過(guò)100M的民用建筑為超高層建筑 在我國(guó) 20世紀(jì)是超高層建筑起步和飛速發(fā)展的黃金階段 1976年建成于廣州的白云賓館 33層 112M 堪稱(chēng)我國(guó)第一座超高層建筑 進(jìn)入21世紀(jì)后 隨著我國(guó)城市建設(shè)的飛速發(fā)展以及承辦亞運(yùn)會(huì) 奧運(yùn)會(huì)等大型國(guó)際會(huì)議的配套設(shè)施建設(shè) 400M以上的超高層建筑在我國(guó)一線城市拔地而起 隨著現(xiàn)代施工技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用 超高層建筑的結(jié)構(gòu)形式已由最初的框架結(jié)構(gòu)向框 剪 框 筒 剪力墻結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變 由單一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)向鋼結(jié)構(gòu) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 鋼 混凝土組合結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變 與傳統(tǒng)建筑比較 超高層建筑具有高度超高 造型奇特 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn) 使得超高 一 超高層建筑概述 層建筑施工面臨諸多的技術(shù)難題 1 鋼筋砼結(jié)構(gòu)施工難度大 核心筒體型變化大 豎向結(jié)構(gòu)多 模板系統(tǒng)的體型適用性和施工效率要求高 2 砼強(qiáng)度等級(jí)高 澆筑高度超高 高強(qiáng)混凝土超高層泵送是個(gè)難題 3 鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量大 單個(gè)構(gòu)件重量大 空間分布廣 吊裝設(shè)備選型要求高 4 鋼構(gòu)件板材厚 高空焊接量大 施工環(huán)境差 焊接質(zhì)量控制難 5 垂直運(yùn)輸組織任務(wù)重 施工人員和建筑材料運(yùn)輸任務(wù)繁重 垂直運(yùn)輸體系設(shè)計(jì)的好壞 對(duì)施工效率影響大 6 施工組織設(shè)計(jì)面臨許多新課題 湖南建工 一 超高層建筑概述 廣州珠江新城東塔 總建筑面積507681平方米 建筑物總高度為530米 塔樓結(jié)構(gòu)形式為帶加強(qiáng)層的鋼管混凝土巨柱框架筒體結(jié)構(gòu) 湖南建工 一 超高層建筑概述 湖南建工 進(jìn)入二十一世紀(jì)后 全球超高層建筑發(fā)展情況 一 超高層建筑概述 湖南建工 二 超高層建筑基礎(chǔ)施工 超深基坑施工1 編制降 排水施工專(zhuān)項(xiàng)方案因基坑開(kāi)挖深度一般都在20m以上 接近或可能穿過(guò)承壓水層 破壞了原有地下水系的平衡 可能引起坑底冒頂事故 由于抽取地下水量大 也可能造成對(duì)周邊環(huán)境的破壞 因此 施工前 需請(qǐng)專(zhuān)業(yè)公司編制降 排水施工專(zhuān)項(xiàng)方案 上海中心大廈基坑深度31 1m 承壓水最淺埋深為28米 組厚117米 主 裙樓地下連續(xù)墻均不能對(duì)地下承壓水進(jìn)行有效阻隔 基坑施工過(guò)程中突涌風(fēng)險(xiǎn)極大 其降水方案是在塔樓基坑內(nèi) 在地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)采用12口 深55米的降壓井 外側(cè)采用了14口66米深和14口55米深的降壓井 裙樓區(qū)施工時(shí) 所有降壓井布置在基坑內(nèi) 在基坑內(nèi) 外布置水位觀測(cè)井 對(duì)坑內(nèi)開(kāi)挖深度以下的承壓水進(jìn)行 按需減壓 降水 保證基坑安全及施工順利進(jìn)行 承壓水位控制原則是 當(dāng)開(kāi)挖深度 27 00m時(shí) 承壓水位必須控制在開(kāi)挖面以下1 00m 當(dāng)開(kāi)挖深度 27 00m時(shí) 按下式進(jìn)行承壓水位控制 湖南建工 二 超高層建筑基礎(chǔ)施工 F S 28 0 hs w 28 0 D 1 1式中 F為安全系數(shù) 取1 1 hs為基坑開(kāi)挖深度 m D為安全承壓水頭埋深值 m s為基坑底板至承壓含水層頂板間的土層重度的層厚加權(quán)平均值 kN m3 w為地下水重度 kN m3 根據(jù)上式計(jì)算出開(kāi)挖深度hs 湖南建工 主樓基坑降水井平面圖 主樓基坑降水井剖面圖 二 超高層建筑基礎(chǔ)施工 此外 上海中心主樓基坑面積11500m2 疏干井40口 另加10套輕型井點(diǎn) 裙房基坑面積23460m2 疏干井65口 采用真空深井泵降水措施降低基坑內(nèi)淺層潛水 基坑開(kāi)挖前20d預(yù)降水 開(kāi)挖過(guò)程中水位低于開(kāi)挖面1 0m以下 開(kāi)挖過(guò)程中圍護(hù)結(jié)構(gòu)一旦出現(xiàn)滲漏水 立即采用快硬水泥或聚胺脂等措施止水堵漏 做好坑內(nèi)明排水措施2 超深基坑支護(hù)常見(jiàn)的超深基坑的支護(hù)形式有以下幾種 1 逆作業(yè)法施工 利用基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)本身作為支撐 2 護(hù)壁樁 鋼筋混凝土內(nèi)支撐 3 地下連續(xù)墻 鋼筋混凝土內(nèi)支撐 4 護(hù)壁樁 噴錨支撐 復(fù)合土釘墻基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范 GB50739 2011中3 0 4條款明確規(guī)定 軟土地層 湖南建工 二 超高層建筑基礎(chǔ)施工 中 基坑開(kāi)挖深度不宜大于6M 其他地層中基坑開(kāi)挖直立深度不宜大于13M 可放坡時(shí)基坑開(kāi)挖深度不宜大于18M 而 建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120 2012中也規(guī)定 水泥土樁復(fù)合土釘墻 微型樁垂直復(fù)合土釘墻的支護(hù)形式 只適應(yīng)于基坑開(kāi)挖深度在12M以?xún)?nèi) 所以 第4種基坑支護(hù)的形式很少在超高層建筑基坑支護(hù)中采用 湖南建工 天津九方城市廣場(chǎng)深基坑 武漢綠地中心主樓深基坑 3超厚鋼筋混凝土底板大體積混凝土施工 超高層地下室地板混凝土具有澆筑面積大 厚度厚的超大體積混凝土 以目前國(guó)內(nèi)第二高樓 上海中心大夏 為例 其基礎(chǔ)大底板是全球少見(jiàn)的超深 超大 無(wú)橫梁支撐的單體建筑基坑 大底板是一塊直徑121米 厚6米的圓形鋼筋混凝土平臺(tái) 11200 的面積相當(dāng)于1 6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)大小 厚度則達(dá)到兩層樓高 混凝土澆筑量61000m3 是世界民用建筑底板體積之最 采用400余輛水泥車(chē)輪番往來(lái) 29臺(tái)泵車(chē)和拖泵 平均澆筑混凝土1000m3 h 500多名工人輪班不間斷工作 60多個(gè)小時(shí)連續(xù)作業(yè) 對(duì)大體積砼的水化熱控制采用了中低熱水泥 大參量的粉煤灰和礦物摻合料以及聚羥酸系高效減水劑等措施 是水泥單方用量控制在160kg m3 同時(shí)還采用了蓄熱保溫的方法 二 超高層建筑基礎(chǔ)施工 湖南建工 上海中心大廈主樓基礎(chǔ)底板澆筑 二 超高層建筑基礎(chǔ)施工 4 超深樁基施工中央商務(wù)區(qū)117大廈位于天津市西青區(qū) 擬建地下3層 局部4層 地上117層 建筑總高度597m 117大廈基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁 共設(shè)計(jì)樁徑為1000mm 孔深約99m 有效樁長(zhǎng)為76 5m的工程樁941根 單樁抗壓豎向承載力特征值為16500kN 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C50 對(duì)高承載力超大長(zhǎng)徑比樁 要保證鋼筋籠和混凝土導(dǎo)管的順利下放及混凝土的成功澆筑 必須控制好垂直度 120m深的樁孔 要求護(hù)壁泥漿要有好的排渣效果 能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維護(hù)孔壁穩(wěn)定 能有效控制樁底沉渣厚度 全長(zhǎng)設(shè)置鋼筋籠 超長(zhǎng)超重的鋼筋籠制作 轉(zhuǎn)運(yùn) 下籠 接長(zhǎng)過(guò)程的工藝和變形如何快速 高效的加以控制 有超常難度 超大長(zhǎng)徑比樁水下澆筑混凝土的施工工藝和質(zhì)量保持難度極大 在粉質(zhì)粘土夾粉砂的土層中 對(duì)超長(zhǎng)樁進(jìn)行樁底 樁側(cè)注漿的注漿效果難以保證 試樁樁頂以下26m為非摩擦段 如何消除此段的樁側(cè)摩擦阻力 需研究新的辦法 針對(duì)這些施工難題 施工方在樁基施工過(guò)程中取得了以下技術(shù)攻關(guān)成果 1 PHP不分散低固沾泥漿在高承載力超大長(zhǎng)徑比鉆孔灌注樁中的應(yīng)用技術(shù) 引用 湖南建工 二 超高層建筑基礎(chǔ)施工 輸油泥漿技術(shù) 2 消除惻模阻力的超長(zhǎng)雙護(hù)筒設(shè)計(jì)與施工技術(shù) 雙護(hù)筒長(zhǎng)26米 有內(nèi)外兩層護(hù)筒組成 在設(shè)計(jì)荷載作用下 內(nèi)外護(hù)筒分離 將荷載直接向下傳遞 3 超大長(zhǎng)徑比樁垂直度控制技術(shù) 通過(guò)優(yōu)選鉆機(jī) 改進(jìn)鉆具 在鉆桿上安裝導(dǎo)正器 在鉆頭上增加配重等措施 實(shí)現(xiàn)了垂直度小于1 300的預(yù)定目標(biāo) 4 超長(zhǎng)超重鋼筋籠制作安裝技術(shù) 5 水下澆筑高保塑自密實(shí)高耐久性混凝土技術(shù) 湖南建工 三 模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工 超高層建筑豎向結(jié)構(gòu)多為核心筒 剪力墻結(jié)構(gòu) 采用滑模法和爬模法進(jìn)行核心筒及剪力墻施工具有以下特點(diǎn) 1 只需一次模板組裝 可縮短工期 2 機(jī)械化程度高 節(jié)約模板和勞動(dòng)力 結(jié)構(gòu)整體性好 3 對(duì)結(jié)構(gòu)立面造型存在一定的限制 目前 針對(duì)核心筒施工 施工單位普遍采用一種新型的模板體系 超高層建筑智能頂模系統(tǒng) 該系統(tǒng)由工作平臺(tái) 頂升系統(tǒng) 掛架系統(tǒng) 模板系統(tǒng)和安防系統(tǒng)組成 只需2小時(shí)即可完成整個(gè)支模工序 與滑模法和爬模法比較 成本相對(duì)較低 工期大為縮短 施工安全性高 混凝土質(zhì)量易于保證 對(duì)于短肢墻 梁 板 柱等結(jié)構(gòu)支模則綜合應(yīng)用拼裝式全鋼大模板 鋁合金模板和早拆模板支撐體系 由于超高層建筑結(jié)構(gòu)平 立面變化復(fù)雜 施工前要求編制詳細(xì)的模板專(zhuān)項(xiàng)方案 湖南建工 三 模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工 湖南建工 三 模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工 湖南建工 三 模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工 湖南建工 三 模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工 模板工程難點(diǎn)與特點(diǎn) 核心筒形體復(fù)雜 隨高度上升平面形狀及層高有多次變化 在確定選用的模板體系時(shí)必須考慮空中的平面及立面轉(zhuǎn)換 在核心筒墻內(nèi)多處設(shè)有勁性桁架 在模板體系設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮避讓勁性桁架 以滿(mǎn)足自升要求 核心筒筒壁隨高度變化逐步收分 巨型柱斷面變化多 形體連續(xù)變化大 必須解決模板以及腳手體系在高空中相應(yīng)的變化 以適應(yīng)體形變化的需要 模板體系必須解決空中傾斜定位以及斜向分叉施工的需要 巨型梁體形大且離地面距離高 必須考慮巨大荷載傳遞對(duì)結(jié)構(gòu)的影響 同時(shí)解決支撐體系本身的穩(wěn)定問(wèn)題 超高層施工如何防止高空墜物 滿(mǎn)足立體交叉施工需要 同時(shí)解決工人高空操作恐懼心理 提高工作效率 保證工程順利進(jìn)行 由于結(jié)構(gòu)鋼筋密集 且內(nèi)設(shè)有巨型勁性鋼柱 需采用自密實(shí)混凝土進(jìn)行澆搗 這對(duì)模板體系設(shè)計(jì)以及拼縫密封性提出了很高的要求 湖南建工 四 鋼結(jié)構(gòu)施工 超高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)主要包括重型鋼結(jié)構(gòu) 巨型柱 伸臂鋼桁架等 輕型鋼結(jié)構(gòu) 大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)和鋼 混凝土組合結(jié)構(gòu) 勁性梁 勁性柱 鋼板剪力墻 1 超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)形式 主樓采用鋼筋混凝土勁性結(jié)構(gòu) 外圍結(jié)構(gòu)由巨型柱 巨型斜撐和帶狀桁架組成 核心筒由內(nèi)埋鋼骨及桁架和鋼筋混凝土組成 2 鋼結(jié)構(gòu)的吊裝順序 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件安裝主要根據(jù)塔吊的起重能力和運(yùn)輸條件的限制進(jìn)行分段分節(jié) 主要采用分段高空散裝的工藝進(jìn)行安裝 安裝順序?yàn)?先安裝核心筒勁性鋼骨以及巨型柱與混凝土核心筒相連的區(qū)段 然后安裝巨型柱與巨型柱之間的區(qū)段 湖南建工 四 鋼結(jié)構(gòu)施工 3 超高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)難點(diǎn)有 1 晝夜溫差變化大 焊接應(yīng)力和焊接應(yīng)變難控制 2 鋼結(jié)點(diǎn)形式千變?nèi)f化 在多個(gè)構(gòu)件接頭交匯處 因各個(gè)構(gòu)件的安裝誤差不一致 需預(yù)先安排合理的安裝順序 才能保證每個(gè)鋼結(jié)構(gòu)施工段的閉合 并減少二次校正的工作量 安裝難度大 3 厚鋼板焊接技術(shù)質(zhì)量要求高 4 外圍結(jié)構(gòu)中的巨型斜撐 帶狀桁架 巨型柱等鋼結(jié)構(gòu)噸位大 需采取分段高空散裝 對(duì)吊裝設(shè)備和吊裝方法 測(cè)控和焊接技術(shù)要求高 例如 某塔樓最大節(jié)點(diǎn)部位焊縫金屬填充量為1100kg 需要52名合格焊工連續(xù)焊接約70小時(shí)才能完成 5 測(cè)量精度要求高 還需考慮沉降 壓縮變形等的影響 6 鋼結(jié)構(gòu)安裝領(lǐng)先土建作業(yè)面施工 作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)較大 需采取有效的安全防護(hù)措 7 超高空作業(yè)對(duì)對(duì)作業(yè)人員的心理和技術(shù)發(fā)揮的影響大等 湖南建工 四 鋼結(jié)構(gòu)施工 總之 超高焊接 超高空作業(yè) 安裝定位是建設(shè)者們遇到的世界級(jí)難題 超高空焊接給頂端焊接技術(shù)帶來(lái)了一系列挑戰(zhàn) 一方面要防止焊縫在高空復(fù)雜環(huán)境中被雨水侵蝕 對(duì)焊縫質(zhì)量要求很高 另一方面 高空擺動(dòng) 風(fēng)環(huán)境 暈旋等因素對(duì)焊縫質(zhì)量影響很大 整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)對(duì)焊接變形非常敏感 現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)施工與驗(yàn)收規(guī)范已不能適用本鋼結(jié)構(gòu)工程 湖南建工 五 鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗裂措施 湖南建工 在鋼板 混凝土組合剪力墻結(jié)構(gòu)中 由于高性能砼自收縮比較大 鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了2 4mm的裂縫 針對(duì)這一質(zhì)量缺陷 施工方采取了優(yōu)化配合比 增加構(gòu)造筋 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)等措施 但這些傳統(tǒng)的方法仍無(wú)法根治好這一問(wèn)題 通過(guò)組織專(zhuān)家進(jìn)行技術(shù)分析 一致認(rèn)為砼收縮過(guò)程中 鋼板對(duì)砼的約束做用是主因 理論分析認(rèn)為C80砼的7d收縮率可控制在250 x10 6m 鋼材的線膨脹系數(shù)為12x10 6m Co 將鋼板預(yù)熱至高于砼21Co后 能夠有效解決好這一問(wèn)題 為了證實(shí)理論分析的正確性 必須通過(guò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn) 五 鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗裂措施 證實(shí)1 鋼板是否確因約束而導(dǎo)致混凝土表面開(kāi)裂 2 怎樣實(shí)現(xiàn)鋼板的預(yù)熱 3 怎樣實(shí)現(xiàn)鋼板預(yù)熱溫度高出混凝土自身溫度21Co 4 是否可實(shí)現(xiàn)兩者同步收縮 通過(guò)前后幾個(gè)月的十幾組模擬實(shí)驗(yàn)和足尺實(shí)驗(yàn)分析 證實(shí)了理論分析的正確性 湖南建工 五 鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)抗裂措施 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 1 吊裝設(shè)備的選型與安裝在超高層建筑施工中 由于個(gè)專(zhuān)業(yè)交叉多 吊裝高度高 噸位大 吊裝時(shí)間長(zhǎng) 塔吊基礎(chǔ)的逆作等 吊裝設(shè)備的選擇與布置應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能和鋼構(gòu)件的實(shí)際情況 并結(jié)合工期 安全 成本等多種因素綜合考慮 1 由于基坑平面較大 考慮塔吊的作業(yè)半徑及工作效率 三臺(tái)塔吊均應(yīng)在未挖土前先安裝好 塔基為灌注樁加插鋼格構(gòu)柱 格構(gòu)柱高20m以上 隨著挖土標(biāo)高的降低 露出的格構(gòu)柱自由端應(yīng)及時(shí)進(jìn)行連桿及剪刀撐加固以抵抗塔吊的傾矩和扭矩 隨土方標(biāo)高不斷下降 加固應(yīng)及時(shí)交替進(jìn)行 2 附著與變幅方式 隨著超高層建筑高度的增加 塔式起重機(jī)的使用形式逐步由外附著式過(guò)渡為內(nèi)爬式 外爬式 由普通平臂式轉(zhuǎn)化為動(dòng)臂變幅式 3 塔機(jī)安裝 拆除 高空移位 塔機(jī)安裝遵循先小后大 先內(nèi)后外的順序 塔吊拆除則遵循先大后小的順序 例如 上海環(huán)球金融中心配備了2臺(tái)M900D和1臺(tái)M440D動(dòng)臂內(nèi)爬塔吊 首先用500T汽車(chē)吊安裝M440D 然后通過(guò)M440D安裝M900D 拆卸時(shí) 第一步 1號(hào)M900D拆卸2 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 號(hào)M900D 第二步 1號(hào)M900D安裝M370R 第三步 用M370R拆卸1號(hào)M900D和M440D 第四步 用M370R安裝SDD20 15第五步 用SDD20 15拆卸M370R 第六步 用SDD20 15安裝SDD3 17 第七步 用SDD3 17拆卸SDD20 15 第八步 人工拆卸SDD3 17 并由施工電梯轉(zhuǎn)至地面 塔吊可能將隨著超高層建筑立面的變化而平面移位 也可能變內(nèi)爬式為外爬式 需要進(jìn)行高空拆裝 安全風(fēng)險(xiǎn)大 4 主要塔機(jī)型號(hào)技術(shù)參數(shù) 1 動(dòng)臂式M1280D塔身高度56m 起重臂長(zhǎng)82 6m 最大起重量80t 起重力矩2450tm M900D塔身高度60m 起重臂長(zhǎng)55m 最大起重量64t 起重力矩1228tm M440D塔身高度40m 起重臂長(zhǎng)55m 最大起重量50t 起重力矩600tm SLT1000塔身高度48m 起重臂長(zhǎng)60m 最大起重量50t 起重力矩1000tm 6t 起重力矩80tm 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 2 附著式TC7052 QTZ400 塔身高度73m 附著安裝高度280m 起重臂長(zhǎng)70m 最大起重量25t 起重力矩400tm TC5610 QTZ80 塔身高度40 5m 附著安裝高度220m 起重臂長(zhǎng)56m 最大起重量5 塔吊安裝總體方案選擇 高度300M以下的建筑 塔機(jī)的安裝方法可選擇附著式 附著式 內(nèi)爬式 高度300M以上的建筑 塔機(jī)的安裝方法可選擇內(nèi)爬式 外爬式 內(nèi)爬式 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 2 施工電梯SC200 200施工升降機(jī) 外置式 額定載荷1到4噸 額定提升高度150米 提升高度最高可達(dá)300米 新一代的變頻無(wú)級(jí)調(diào)速高速施工升降機(jī) 這種新型升降機(jī)的特點(diǎn)是起制動(dòng)平穩(wěn) 可實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)載零速度起動(dòng) 對(duì)工地電源的要求低 最高速度達(dá)到每分鐘96米 高度可達(dá)400米 由于超高層建筑外形變化復(fù)雜 不太適合施工電梯外置安裝 一般都設(shè)置在核心筒內(nèi) 爬升高度不夠時(shí) 可采用分段設(shè)置 湖南建工 施工后期利用永久電梯作為垂直運(yùn)輸工具 施工前期安裝12臺(tái)電梯滿(mǎn)足垂直運(yùn)輸需要 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 3 超高混凝土泵送1 混凝土拖泵要求具有一泵到頂?shù)男阅芾?京基金融中心主塔樓工程高439米 外框 核心筒采用C60 C70 C80 9 9萬(wàn)方 樓板采用C30 C40混凝土 3萬(wàn)方 總計(jì)混凝土方量12 9萬(wàn)方 1 設(shè)備選型依據(jù)根據(jù)JGJ T10 95 混凝土泵送施工技術(shù)規(guī)程 推薦的計(jì)算方法 選擇較高壓力損失計(jì)算的S Morinaga公式 PH 混凝土在水平輸送管內(nèi)流動(dòng)每米產(chǎn)生的壓力損失 Pa 式中 r 輸送管半徑r 0 0625 m K1 粘著系數(shù) Pa K1 3 0 0 10S1 102K2 速度系數(shù) Pa m s K2 4 0 0 10S1 102 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 t2 t1 分配發(fā)切換時(shí)間與活塞推壓混凝土?xí)r間之比 取0 2V 混凝土在輸送管內(nèi)平均流速 m s 混凝土徑向壓力與軸向壓力之比 0 9根據(jù)計(jì)算 PH 0 015MPa m 水平 初步計(jì)算 已知 垂直高度439 m 4 0 015 26 34MPa預(yù)計(jì) 水平管道150m 0 015 2 25MPa空機(jī)壓力 3MPa因此 混凝土泵的出口壓力要大于P 26 34 2 25 3 31 59MPa 2 超高層泵送設(shè)備的選擇根據(jù)上述計(jì)算及要求 本工程選擇兩臺(tái)中聯(lián)重科生產(chǎn)的HBT90 40 572RS超高壓砼 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 土泵 其液壓系統(tǒng)最大壓力32MPa 混凝土出口壓力可達(dá)40MPa 理論泵送高度為00m 完全可以滿(mǎn)足本工程的泵送要求 該泵具有方量大 壓力高特點(diǎn) 并在國(guó)內(nèi)率先運(yùn)用 增壓傳動(dòng) 的設(shè)計(jì)理念 即 通過(guò)32MPa的液壓系統(tǒng)壓力實(shí)現(xiàn)40MPa的混凝土推送力 40MPa混凝土輸送壓力足以滿(mǎn)足高度439m的高層建筑建設(shè)的需要 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 3 超高泵送施工歷史記錄三一重工拖泵 1998年深圳賽格廣場(chǎng)的單泵垂直泵送300 8米 2002年際金融中心創(chuàng)造406米的單泵垂直泵送世界紀(jì)錄 目前 三一專(zhuān)門(mén)研制了HBT90CH2135D超高壓混凝土泵 HBT90CH2135D超高壓泵出口壓力高達(dá)35MPa 整機(jī)功率為 273 2 kW 理論泵送高度超過(guò)700米 中聯(lián)專(zhuān)為600米以上高層建筑使用的高強(qiáng)度 高性能混凝土施工而精心研制的HBT90 48 572RS拖泵在中聯(lián)麓谷工業(yè)園成功下線 泵送壓力高達(dá)48Mpa 理論最大方量可達(dá)98 5方 這是目前國(guó)際上最高泵送壓力的混凝土泵 泵送高強(qiáng)度混凝土高度世界第一 2 選用超高性能泵送混凝土隨著泵送高度的增加 輸送壓力也不斷提高 對(duì)于垂直高度大于400米的超高層建筑 一般采用高強(qiáng)度混凝土 水膠材料用量比低標(biāo)號(hào)普通混凝土用量大 造成拌合物的粘度大 對(duì)泵管形成的阻力大 其混凝土泵的出口壓力達(dá)到20MPa以上 這種高強(qiáng)度混 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 混凝土的超高壓泵送容易產(chǎn)生泄漏導(dǎo)致混凝土離析 堵管等諸多問(wèn)題 怎樣配制高保坍 低粘度 低水化熱 高強(qiáng)度的高性能混凝土 是實(shí)現(xiàn)超高泵送的重要課題 這里主要統(tǒng)計(jì)了截至2010年 世界上高于400m具有代表的超高層建筑 如阿聯(lián)酋的哈利法塔 臺(tái)北101大樓等 如表1所示 它們不但體現(xiàn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展水平 而且代表了當(dāng)代建筑技術(shù)的最前沿 其中高性能混凝土的超高泵送技術(shù)更是其技術(shù)難點(diǎn)之一 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 配制高強(qiáng)高性能泵送混凝土的主要途徑 采用盡可能低的水灰比 采用超細(xì)摻合料 采用高效減水劑 選用優(yōu)質(zhì)水泥 選用優(yōu)質(zhì)骨料 特別是粗骨料 開(kāi)發(fā)高減水 高保坍 低粘度外加劑 湖南建工 深圳京基大廈C80高強(qiáng)自密實(shí)砼配比 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 目前 沈陽(yáng)健暉 健富 混凝土有限公司利用碎石骨料配制成功 級(jí)高性能泵送混凝土并通過(guò)了中國(guó)國(guó)家建設(shè)部組織的成果鑒定 2011年4月10日下午 在深圳京基大廈建設(shè)現(xiàn)場(chǎng) 中國(guó)建筑第四工程局有限公司攜手中聯(lián)重工科技發(fā)展股份有限公司等七家單位 將C120超高性能混凝土泵送至417米的高度 這是繼2008年12月16日由中建四局?jǐn)y手中聯(lián)重科將號(hào)稱(chēng) 糯米團(tuán)子 的C100超高性能混凝土成功泵送至411米的廣州西塔頂部后又一項(xiàng)科技創(chuàng)新成果 本次成功完成了C120超高性能混凝土在417米高度的泵送 不僅創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄 更為今后進(jìn)一步推動(dòng)建筑工程中超高性能混凝土的應(yīng)用鋪平了道路 這也標(biāo)志著全球混凝土機(jī)械發(fā)展史上又一嶄新里程碑的誕生 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 湖南建工 六 垂直運(yùn)輸設(shè)備 3 混凝土布料機(jī)布料機(jī)的使用擴(kuò)大了混凝土澆注范圍 是混凝土輸送泵的配套設(shè)備 有效的解決了墻體 柱澆注布料的難題 對(duì)提高施工效率 減輕勞動(dòng)強(qiáng)度 發(fā)揮了重要作用 布料機(jī)有固定式和爬升式兩種安裝方式 湖南建工 七 其他技術(shù)措施 1BIM技術(shù)的應(yīng)用1 虛擬施工作為BIM的一項(xiàng)重要應(yīng)用 虛擬施工技術(shù)是實(shí)際施工過(guò)程在計(jì)算機(jī)上的虛擬實(shí)現(xiàn) 它采用參數(shù)化設(shè)計(jì) 虛擬現(xiàn)實(shí) 結(jié)構(gòu)仿真以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù) 在三維仿真軟件及高性能計(jì)算機(jī)等的支持下協(xié)同工作 對(duì)施工活動(dòng)中的人 財(cái) 物 信息流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行全真環(huán)境的三維模擬 為施工的各個(gè)參與方提供一種易控制 無(wú)破壞 低耗費(fèi) 無(wú)風(fēng)險(xiǎn)且能反復(fù)多次的實(shí)踐方法 能有效提高施工水平 消除施工隱患 防止施工事故 減少施工成本及工期 增強(qiáng)施工過(guò)程中的決策 優(yōu)化與控制能力 從而增強(qiáng)項(xiàng)目總承包及施工企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力 2 三維協(xié)同工作通過(guò)參數(shù)化的變更引擎自動(dòng)維持各種信息模型 文檔之間的關(guān)聯(lián) 保證參與BIM工作的各專(zhuān)業(yè)人員使用實(shí)時(shí)統(tǒng)一的項(xiàng)目環(huán)境 參考實(shí)時(shí)更新的各專(zhuān)業(yè)三維模型 甚至各 湖南建工 七 其他技術(shù)措施 專(zhuān)業(yè)的切圖都隨模型同步更新 減少了來(lái)回檢查 重復(fù)作業(yè)以及過(guò)程協(xié)調(diào)中的各種浪費(fèi) 提高了設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量 3 三維碰撞檢測(cè) 通過(guò)Bentley軟件各模塊的自檢功能及Navigator的碰撞檢測(cè)工具 發(fā)現(xiàn)并檢測(cè)出各專(zhuān)業(yè)間的設(shè)計(jì)沖突 并及時(shí)反饋給各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行調(diào)整 修改 然后重新復(fù)核檢測(cè)后將新的問(wèn)題再次反饋給設(shè)計(jì)人員 如此往復(fù)幾次 最終完成各層的碰撞檢測(cè)及管線綜合工作 湖南建工 七 其他技術(shù)措施 湖南建工 七 其他技術(shù)措施 湖南建工 七 其他技術(shù)措施 湖南建工 1 安防標(biāo)化技術(shù) 裝配式 統(tǒng)一構(gòu)造 七 其他技術(shù)措施 2 超高層豎向變形差的處理 湖南建工 謝謝