1、主塔楼钢结构吊装方案 第一节 工程概况及钢结构重难点分析 1.1 工程概况 1.1.1. 建筑概况 xx金融中心由 xx集团开发，位于深圳市 *区 *，与中国人民银行、深圳大剧院、市公安局相邻，占地面积为 42353.96m2，总建筑面积为 584642m2,容积率为 11.87，是集甲级写字楼、六星级豪华酒店、大型商业、高级公寓、住宅为一体的大型综合建筑群，建成后将成为深圳市新的地标建筑。 xx金融中心大厦 A座共 98层，高 439 米；地下室四层，底标高 -18.8m。其余四座为住宅、公寓、办公楼，高度不超过 100米，其中地下一层至地上四层为大型商 业。 xx 金融中心大厦形似喷泉和瀑
2、布，喻示中国正在经历前所未有的经济增长和 xx 集团稳健发展、争创一流的企业理念，建成后将成为深圳第一高楼，也是目前世界上最高的建筑之一。 工程地点 位于深圳市 *区 * 容积率 11.87 层 数 98 层 建筑高度 439m 地下一层至地上四 层 大型商业 1 3 层 大堂 4 层 酒店宴会厅、相关功能区和餐厅 5 74 层 甲级写字楼 75 98 层 六星级豪华酒店 75 层 健身俱乐部、游泳 池和水疗中心 76 层 商务中心及多功能用房 功能 酒店设有 250 个房间， 5 个机械 /避难楼层， 39/40 层的双楼层高的高层大堂；另外四座为住宅、公寓、办公楼，高度不超过 100 米，
3、是集甲级写字楼、六星级豪华酒店、大型商业、高级公寓、住宅为一体的大型综合建筑群，建成后将成为深圳市新的地标建筑。 建筑效果图 A 座（ xx金融中心大厦） 建筑面积 219871 m2 地下室建筑面积 112283 m2 建筑高度 439 m 层数 98 层 地下室层数 4 层 建筑 功能 分布 1、大厦共有 4 个功能分区。其中 1 3 层形成了宽阔的大堂空间。 3 层设有一条公共通道，通过扶梯连接商场和大楼。 4 层上设置了酒店宴会厅、相关功能区和餐厅，可从大厦大堂或同楼层的商场通道进入。 2、 5 74 层是大厦主体，为甲级写字楼，包含 5个机械 /避难楼层和设在 39/40层的双楼层高
4、的高层大堂。除了典型的办公楼层外，还提供 7 个专业证券交易楼层，净高 3.3m。 3、顶部 75 98 层设六星级豪华酒店，设有大约 250 套房间，包括两套行政全景套房，以及与酒店相关的餐厅 (包括设置在大厦最顶部的特色餐厅和餐饮吧 )。夜间，这里能够提供绝妙的城市视野。 75层设置健身俱乐部、游泳池和水疗中心， 76 层设有商务中心及多功能用房。 4、 地下四 层为地下车库 5、 18、 37、 55、 74、 92 层为避难层； 该工程的具体地理位置及周围环境如图 3 1.1.2. 钢结构概况 外筒钢结构为周边 16 根箱型支撑柱，通过腰桁架和东西外立面巨型斜撑将外框筒连成一体，由伸臂
5、桁架和楼层钢梁连接外框筒，与剪力墙内 22根钢柱连接成一体，形成高耸的空间稳定结构。钢柱的底标高为 -18.800m。本工程主要采用 Q235、 Q345、 Q345GJC 等级的结构钢材。 钢结构效果图 1.1.2.1.钢结构主要构件及其特征 类别 构件示意图 截面尺寸 分布位置 角柱 2700 3800 75 75 2700 3400 70 70 2100 3400 61 61 1800 2800 47 47 1100 1500 35 35 结构四角钢柱 圆钢柱 600 16 拱顶 巨型斜撑 16001400100100 120014008080 130011008080 12001100
6、8080 110011008080 110011007070 6006003535 东西立面 腰桁架腹杆 H900 900 50 70 H400 400 25 40 腰桁架 伸臂桁架 50010006080 6006008080 5003008080 腰桁架层 钢梁 H700 450 30 40 H700 350 25 30 上部结构楼板 顶拱 腰桁架 巨型斜撑 腰桁架：分布在 18 20F,37 39F,5557F,73 75F,91 93F 总共 5 道。 典形楼层：南北立面为弧形；东西面为垂直平面，设有巨型斜撑。 4 1.1.2.2.节点连接形式 现场安装主要连接形式为焊接和高强螺栓连接
7、两种方式，主要节点如下： （ 1）斜支撑与外框柱连接节点 斜支撑与外框柱连接节点图一（角柱） 斜支撑与外框柱连接图二（中柱） （ 2）典型腰桁架及伸臂桁架节点 典型腰桁架节点图 伸臂桁架与铸钢节点连接节点图 1.1.3. 钢结构施工重难点分析与对策 根据本工程的设计方案与结构特征，结合我公司施工其它超高层工程的实践经验以及其它特5 殊钢结构工 程的成熟的综合施工技术 ,现将本工程的施工重点列举如下： 钢结构施工重点一览表 序号 项 目 分 项 重 点 1 钢结构安装 大型机械设备选择与管理 吊装机械的选择与布置 2 钢结构安装 外围巨型柱的安装 3 巨型斜撑安装 4 腰桁架、伸臂桁架安装 5
8、塔楼拱顶钢结构安装 6 钢结构安装变形控制 7 核心筒墙面埋件 8 钢结构焊接 厚板焊接 9 节点区焊接变形和焊缝质量控制 10 测量控制 测量控制基准点的传递 11 钢结构校正测量与变形控制 12 施工管理 协调管理 钢结构安装与核心筒施工等其它专业的协调配合 13 施工总平面管理 钢结构施工平面规划与构件管理 14 安全管理 超高层钢结构施工安全控制 15 钢结构制作管理 钢结构制作 大截面的箱型柱及箱型斜撑的制作 16 钢构件供应计划和运输 钢构件供应的计划管理、构件运输 1.1.4. 大型机械设备选择与管理难点分析与对策 1.1.5. 巨型钢柱、 巨型斜撑、腰桁架、伸臂桁架、拱顶安装重
9、点分析与对策 1.1.6. 钢结 构焊接难点分析与对策 重点分析 塔吊选择：由于本工程 A 座塔楼的钢结构安装量近 6 万多吨，最重单个构件每延米自重 9.16 吨，安装高度达 439m，必须选用起重能力很强，设备性能优良的塔吊方能胜任。 对策 对照本工程的结构特征，结合我公司已施工的上海环球金融中心（ 492m） 、央视新台址（钢结构安装量13 万吨）及正在施工的广州珠江新城西塔（ 437m、钢结构安装量近 4 万吨）的工程经验，因此选用同类型的起重设备是可行、可靠、成 熟的方案：即选用两台 M900D 特大型内爬动臂塔吊进行本工程的 A 座塔楼施工。 对策 安全措施：本工程采用的巨型斜支撑
10、和屋面拱顶钢结构的安装具有连接节点复杂，超高空临边悬空施工、安全风险大及防护难度大的特点。 采用专用操作架及移动式工作平台和可调式支撑进行高空安装作业。 焊接：本工程的钢结构现场安装焊接工程具有板厚（一个接头周长 13m,厚 100mm）、超高空（大于 250m） 、异种钢对接的特点（铸 钢和高建钢对接），如何防止层状撕裂、焊接变形、确认焊接质量是本工程施工的难点。 对策 采用 CO2 半自动气体保护焊 +药芯焊丝的焊接工艺，该工艺具有渣 +气联合保护的特点，在作业中设备焊接专业防护扣件，并且加强焊前预热、焊中测控层间温度、焊后保温的技术措施。 重点分析 6 1.1.7. 类似工程实例 我司已
11、施工或正在施工的类似工程实例 广州西塔 深圳地王 上海环球 北京央视 第二节 钢结构吊装方案 的选定 1.1 吊装设备选择分析 1.1.1. 选择原则 （ 1）钢结构吊装的构件重量大、数量多 ,吊装设备选择重点考虑内、外筒钢柱、斜支撑的合理分段。 （ 2）各专业交叉多，且吊装高度高，每次吊装时间长，因此吊装设备的选择与布置需结合构件重量、吊装量、工期、安全、成本等多种因素进行综合考虑，以达最优选择与布置方案。 （ 3）需综合考虑各专业的垂直运输量、以及工期要求来确定吊装设备的数量。 （ 4）需考虑吊装设备起重性能和主要钢构件的重量及部位。 （ 5）需从结构安全性及吊装工艺来确定钢构件的分段，从
12、而根据钢构件的单件重量和部位来确定塔吊的 型号。 1.1.2. 钢构件吊重分析 通过对钢构件截面形式进行分析，影响塔吊起重性能选择的主要钢构件是外框箱型钢柱及巨型斜撑。现就这两类构件的重量分析如下： 1）巨型斜撑重量分析 斜支撑编号 截面形式 米重 (t/m) 长度 (m) 吊装方式 MB1 1600 1400 100 100 4.4 87.2 分段吊装 MB2 1200 1400 80 80 3.1 91.4 分段吊装 MB3/西 1300 1100 80 80 2.8 88.6 分段吊装 MB3/东 1300 1100 70 70 2.5 88.6 分段吊装 MB4/西 1200 1100
13、 80 80 2.7 86.7 分段吊装 MB4/东 1200 1100 70 70 2.4 86.7 分段吊装 MB5/西 1100 1100 80 80 2.6 76.6 分段吊装 MB5/东 1100 1100 70 70 2.3 76.6 分段吊装 MB6 600 600 35 35 0.6 37.4 分段吊装 7 2）外框组合钢柱重量分析 图例 Z1 组合钢柱 Z2 组合钢柱 Z3 组合钢柱 所在楼层 钢柱图例 吨 /米 钢柱图例 吨 /米 钢柱图例 吨 /米 B4-21(层高4.2m) Z1a 6.64t/m Z2a 9.16t/m Z3a 4.35t/m 21-43(层高4.2m
14、) Z1b 6.3t/m Z2b 7.48t/m Z3b 3.48t/m 43-58(层高4.2m) Z1c 4.31t /m Z2c 5.7t/m Z3c 2.41t/m 58-76(层高4.2m) Z1d 2.54t/m Z2d 3.83t/m Z3d 1.34t/m 76-94(层高3.5m) Z1e 0.71t/m Z2e 2.5t/m Z3e 0.77t/m 3）构件单件重量分析 8 构件类型 编号 按一层分节重量 按两层分节重量 按三层分节重量 外框箱型钢柱 Z1 28t 56t 84t Z2 39t 78t 117t Z3 19t 38t 57 巨型斜支撑 MB1 23t 45t
15、 68t MB2 16t 32t 48t MB3 14t 28t 42t MB4 13t 26t 39t MB5 12t 24t 36t MB6 3.1t 6.2t 9.3t 注：以上分节重量分析按最大截面构件统计 1.1.3. 钢构件吊次分析与台班计算 （ 1）结构施工吊装量估计 序号 吊装内容 构件数量 吊装次数 备注 1 外筒箱型钢柱 904 904 一件一吊次。 2 内筒钢柱 638 638 一件一吊次。 3 楼层钢梁 21100 9910 4/5 量为轻型构件，按三件一吊次， 4 临时支撑 5000 2500 每层周转使用，两件一吊次。 5 外筒施工操作架 1545 1545 每层周
16、转使用，一件一吊次。 6 巨型斜支撑 224 224 一 件一吊 7 腰桁架 450 160 3/4 为轻型构件，按三件一吊次 8 伸臂桁架 86 50 1/3 为轻型构件，按两件一吊次， 9 预埋件 3500 500 打包吊装，每层一吊次 10 压型钢板 154100 618 成捆吊装，每层 6 吊次 11 焊接工具房 6 618 一件一吊次 12 氧气、乙炔、 CO2气 309 分批次吊装，平均每层 3 次 13 高强螺栓 113400 103 分批次吊装，平均每层 1 次 14 栓钉 206 分批次吊装，平均每层 1 次 15 地面转移构件 2500 按重 型构件计。 16 混凝土施工及
17、其它 1215 其他构件如转换层 17 合 计 22000 9 （ 2）塔吊台班计算 序号 计算公式与说明 计算数据 计算结果 说明 1 Ni=QiK/(qiTibi) Ni=Qi1.4/(qiTibi) =22000 1.4/14 590 1.5 2.5 台 （选择两台塔吊） 对构件少分节，组合吊装，减少吊装次数，并选择起重量较大的塔吊，则也可采用两台塔吊。 2 Ni某期间机械需用量 2.5 台 3 Qi某期间需完成的工 程量 22000 吊次 4 qi机械的产量指标 ， 塔吊每个吊次 平均 需 35 分钟，每个台班按 8 小时考虑，可 完成 14 次； 5 Ti某期间（机械施工） 的天数
18、暂按 590 天； 6 bi工作班次 按 单班为 1，双班为 2，按大班 1.5 计； 7 K不均衡系数 一般取 1.1 1.4 吊装（装卸）作业取 1.4。 1.2 塔吊选择与布置 本工程选择 2 台 M900D 塔吊进行钢结构吊装，基础底板完成马上安装 2#塔吊，主体结构出地下室安装 1#塔吊，直到结构封顶后拆除。塔吊平面布置如下： 将两台 M900D 塔吊沿靠 2轴、 5轴线分 别布置在核心筒剪力墙上。 塔吊平面布置示意 M900D 塔吊的性能参数表如下 表 2.4-2 M900D 塔吊性能参数表 2#塔吊 1#塔吊 10 第三节 钢结构施工总体概述 1.1 钢结构施工总体思路 钢结构和
19、核心筒土建结构协调施工不等高同步攀升。核心筒墙体领先于外筒钢结构 10层，领先于外筒组合楼板的压型钢板铺设 13层。 外筒中间钢柱按 2 4 个结构层分段吊装；四角钢柱按 1 3 个结构层分段吊装；巨型斜支撑2层或 1 层分段吊装；桁架按单元分片吊装。 超高层幕墙施工采取立面分段的方 式，结构施工为幕墙施工创造工作面，幕墙施工为室内精装饰施工提供良好的作业环境。 通过对钢结构的安装方案和钢构件分节重量的分析，结合本工程施工工期，选择两台法福克M900D 的动臂式内爬塔吊作为塔楼钢结构构件的吊装设备。塔吊臂长 45.8 米，工作半径 42.5米，标准节型号 1052，最大自立高度 64m，最大自
20、由高度 52 米，爬升高度 17.5 21.75m。 塔吊采用内爬式，地下室底板完成安装第一台， 0.0 以上安装第二台。 77 层以上由于核心筒结构发生变化，需在 2#塔吊增设临时钢梁支撑。主体结构封顶后拆除塔吊。 1.2 核心筒 钢结构安装与土建提模施工进度关系 核心筒提模施工领先外筒钢柱安装，核心筒内劲性钢柱领先核心筒提模施工 1 3 层。具体分两个阶段： 1.2.1. 地下室施工阶段 地下室共 4层，分节吊装。核心筒先施工 2 层，然后外筒钢结构安装（ 1台 M900D 和 300t履带吊吊装）。 外筒四角钢柱一层一节，共四节；外筒中间钢柱共分为三节。 （ 1）地下室底板施工完成后马上
21、吊装核心筒劲性柱，核心筒土建施工。 （ 2）吊装 B4 B2段钢柱，进行 B4、 B3层楼板及柱混凝土施工。同时，钢结构吊装第三段钢柱（ B2 B1层）。 地下室钢柱吊装与土建关系示意图 1.2.2. 地上施工阶段 （ 1）核心筒施工：核心筒领先于外围钢柱 10层。 （ 2）钢结构吊装：外围 2 3层（角柱 1-2层）为吊装段，落后于核心筒施工 10层。 （ 3）压型钢板施工：钢结构吊装完成后，跟进压型钢板铺设，压型钢板施工落后钢结构吊装 3层。 （ 4）栓钉施工：压型钢板施工完成后，开始栓钉施工，压型钢板铺设领先栓钉施工 1层。 （ 5）混凝土楼板施工：在压型钢板、栓钉相继施工完毕后，土建开始楼板钢筋绑扎、混凝土施工，楼层钢筋绑扎与栓钉施工相差 1层，混凝土楼板浇筑紧跟钢筋绑扎，相差 1 层，以至各层同步进行形成流水施工。如下 图 3.2-2所示。
