上海宝冶珠海十字门钢结构核心施工技术

珠海十字门中央商务区珠海十字门中央商务区会展商务会展商务组团一期工程组团一期工程钢结构核心施工技术 上海宝冶集团有限公司邱顶宏 目录工程工程概况概况混凝土楼面等效荷载研究应用混凝土楼面等效荷载研究应用喜来登钢结构倒装法施工技术喜来登钢结构倒装法施工技术展览中心钢结构整体提升技术展览中心钢结构整体提升技术1234一、工程概况 珠海十字门中央商务区会展商务组团一期项目BT建设工程，位于珠海市香洲区湾仔南湾大道东南侧，西侧为中航通飞项目用地，东面为情侣路与澳门隔海相望。一期的建筑工程包括国际会议中心、国际展览中心、标志性塔楼、喜来登酒店、公寓式酒店、绸带及其他相关配套设施，总建筑面积约70万m2。工程概况工程概况5一期工程一期工程项目区位示意图项目区位示意图二期工程二期工程横琴岛横琴岛澳门澳门 组织组织架构架构项目名称项目名称珠海十字门中央商务区会展商务组团一期工程项目珠海十字门中央商务区会展商务组团一期工程项目工程名称工程名称珠海十字门中央商务区会展商务组团一期工程珠海十字门中央商务区会展商务组团一期工程-钢结构工程钢结构工程建设地点建设地点珠海市香洲区湾仔南湾大道东南侧珠海市香洲区湾仔南湾大道东南侧建设单位建设单位珠海十字门中央商务区建设控股有限公司珠海十字门中央商务区建设控股有限公司设计单位设计单位广州市设计院（建筑设计）广州市设计院（建筑设计）广州容柏生建筑结构设计事物所（结构设计）广州容柏生建筑结构设计事物所（结构设计）监理单位监理单位上海建科工程咨询有限公司（展览中心、会议中心、城市绸带）上海建科工程咨询有限公司（展览中心、会议中心、城市绸带）上海市建设工程监理有限公司（标志性塔楼、喜来登酒店、公寓式酒店）上海市建设工程监理有限公司（标志性塔楼、喜来登酒店、公寓式酒店）质量监督质量监督珠海市工程建设质量监督站珠海市工程建设质量监督站施工单位施工单位上海宝冶集团有限公司上海宝冶集团有限公司 钢结构钢结构设计概况设计概况 单体单体占地面积占地面积(m2)地面以上地面以上结构体系结构体系钢结构钢结构用用量量(t)顶标高顶标高层数1国际展览中心431003双曲面大跨度钢桁架结构13000+34.4m2国际会议中心130004钢-混凝土组合结构5700+38.85m3喜来登酒店822020钢-混凝土框架-剪力墙550085.3m4公寓式酒店173028钢-混凝土框架-剪力墙1300+99.6m5标志性塔楼236065钢-混凝土框架-核心筒18000+328.8 m6城市绸带153506钢-混凝土组合结构4500+30.0m7合计48000 工程工程总特点总特点说明：所有总量都是暂估量序号序号特点特点描述描述1 1结构单体多结构单体多共有展览中心、会议中心、共有展览中心、会议中心、喜来登酒店、公寓式酒店、标志性塔喜来登酒店、公寓式酒店、标志性塔楼、绸带楼、绸带6 6个单体。个单体。协调组织难度大协调组织难度大2 2大地下室工程大地下室工程作业面内均有作业面内均有二层地下室二层地下室，构件安装所需吊机行走站位，物料运，构件安装所需吊机行走站位，物料运输堆放困难。输堆放困难。3 3构件尺寸大构件尺寸大，造型，造型多多构件单重最重构件单重最重65t65t，拼装完后最重吊装单元，拼装完后最重吊装单元160160多吨，造型各异构多吨，造型各异构件，尺寸多样。件，尺寸多样。4 4焊接量大焊接量大 钢板钢板6060、8080、100100厚厚较多，关键部位较多，关键部位采用采用Q390GJCQ390GJC材质材质5 5交叉作业多交叉作业多 剪力墙内存在大量钢柱、钢梁，与土建配合交叉施工多。剪力墙内存在大量钢柱、钢梁，与土建配合交叉施工多。国际展览中心国际展览中心喜来登酒店喜来登酒店二、混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用珠海珠海十字门十字门工程所有结构均在地下室之上，而钢结构构件较大，工程所有结构均在地下室之上，而钢结构构件较大，十十几吨，二十几吨的构件很多，单件最重有几吨，二十几吨的构件很多，单件最重有50几吨，拼装好的吊装单元几吨，拼装好的吊装单元最重有最重有160几吨，几吨，常规履带吊无法使用，只能使用汽车吊。经核算，必常规履带吊无法使用，只能使用汽车吊。经核算，必须使用到且使用频次较的有须使用到且使用频次较的有130吨，吨，100吨汽车吊。因为设计只考虑建吨汽车吊。因为设计只考虑建筑物使用阶段的荷载，相对筑物使用阶段的荷载，相对100多吨的吊机，按常规的算法是多吨的吊机，按常规的算法是很难很难通行通行的的，也不可能站位吊装的，需要做大量的加固措施，或做大量的钢栈桥。，也不可能站位吊装的，需要做大量的加固措施，或做大量的钢栈桥。所以解决较大型汽车吊上楼面施工的问题，是项目基础工作，这个问题所以解决较大型汽车吊上楼面施工的问题，是项目基础工作，这个问题解决不了，这个项目就几乎无法开展。解决不了，这个项目就几乎无法开展。混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用常规吊机上楼面的做法是支撑及做钢栈桥常规吊机上楼面的做法是支撑及做钢栈桥混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用本工程经过充分的研究和探讨，我们借鉴桥梁工程中的组合荷载的本工程经过充分的研究和探讨，我们借鉴桥梁工程中的组合荷载的计算方式，研究采用了等效荷载计算方法。计算方式，研究采用了等效荷载计算方法。首先我们对机械在楼面的各种受力状态进行了分析，确定了多种施首先我们对机械在楼面的各种受力状态进行了分析，确定了多种施工受力状态，最终确定一种最不利的受力状态。工受力状态，最终确定一种最不利的受力状态。荷载情况二荷载情况二荷载情况一本工程我们在确定双向板楼面最不利荷载布置后，用相关计算软件计算得出楼面的最大弯矩，根据跨中弯矩相等原则用查表法反算等效均布荷载。用查得的等效均布荷载与设计的使用荷载进行比较。确定吊车和货车的行进路线，最终经比对，基本能满足130以下吨汽车吊的行走和吊装的要求。很好的完成了展览中心的安装任务混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用国际展览中心区域为例，将计算的等效荷载与设计荷载相比较，确定吊车可行走区域混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用130吨汽车吊上楼面施工实景照片吨汽车吊上楼面施工实景照片混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用100100吨吊机在楼面双机抬吊吨吊机在楼面双机抬吊5050吨大型钢梁吨大型钢梁130130吨吊车吊装吨吊车吊装3030吨大型钢梁吨大型钢梁混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用汽车吊楼面吊装阶段支撑腿处用钢板铺垫，扩大受力面积减少局压混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面等效荷载研究及应用混凝土楼面下表面无裂纹混凝土楼面下表面无裂纹混凝土楼面上表面无裂纹混凝土楼面上表面无裂纹 施工过程中，我们对混凝土楼板的状态进行了密切的观测，整个施工过程中没施工过程中，我们对混凝土楼板的状态进行了密切的观测，整个施工过程中没有发现因吊机问题出现过楼面裂纹，证明等效荷载的计算方法是正确可行的，为有发现因吊机问题出现过楼面裂纹，证明等效荷载的计算方法是正确可行的，为 此此解决了钢结构安装的最基础性问题也是最大的解决了钢结构安装的最基础性问题也是最大的 问题。问题。三、展览中心整体提升技术 展览中心最大桁架跨度99米，单榀桁架最重200多吨，用常规办法只能采用300500吨的履带吊安装，而本工程大地下室的状况很难达到如此大施工机械上楼面施工。也因为展览中心面积广，用高空散装方法虽能也能达到完工效果，但是工期最起码增加23倍，且安全和质量很难保证。同时也需要增加大量的支撑胎架，成本也极高，最终确定采用整体液压提升方法。屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术展览中心效果图 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术展览中心屋面桁架分五个提升单元分别提升。共设置60个提升吊点，吊点设置在两侧混凝土条带钢柱柱顶或钢柱柱顶。提升面积最大，提升难度最大的是的宴会厅区域即C4区。总体提升施工顺序：总体提升施工顺序：总体提升施工顺序：总体提升施工顺序：C1C2C3区C4区C5区 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术宴会厅区域在桁架端头共计设置18个提升吊点，其中有其中9/H轴线设置了3个提升吊点，提升重量约1600t。宴会厅提升区域 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术原结构提升状态下结构应力比示意图及统计表（个别位置杆件应力比超标，需加固）屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术加固后提升状态下计算模型示意图（红色杆件为加固杆件）屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术加固后提升状态下结构最大位移及位移图谱 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术加固后提升状态下结构构件应力比云图及应力比图谱 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术计算结果可知局部最大von-mises应力266MPa，未超过材料屈服强度345MPa，最大变形值1.01mm，节点处于弹性受力状态，证明选用的吊点形式满足施工要求。屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术吊具、锚具计算吊具、锚具计算宴会厅H型钢桁架布置图宴会厅H型钢桁架原位拼装 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术宴会厅桁架原位拼装整体照片宴会厅中间区域桁架原位拼装照片 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术宴会厅桁架整体提升到位 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术独立柱提升状态平衡控制技术独立柱提升状态平衡控制技术宴会厅屋面桁架提升，利用了原结构柱顶桁架及中部5根独立钢管混凝土柱作为支撑部分进行提升，用于提升的5根箱型混凝土柱悬臂高度达30多米。这五根独自柱处于单边受力状态，如何使得独立柱单边能承受几百吨的拉力，且在提升过程中始终处于垂直状态，是一大难题。本工程首次采用了独立柱平衡控制技术。悬臂柱张拉照片 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术设置独立柱背拉装置设置独立柱背拉装置设置独立柱背拉装置设置独立柱背拉装置 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术对独立柱顶对独立柱顶T型支架构件应力及最大变形进行施工分析，满足施工要求型支架构件应力及最大变形进行施工分析，满足施工要求 屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术计算结果可知，柱顶T型支架最大应力比0.47，柱底反力支架最大von-mises应力为300 MPa，未超过材料屈服强度345MPa，且只发生在局部区域，节点其余部位应力的平均值在150 MPa左右，证明选用的节点形式满足施工要求。1，提升前，提升钢索及背拉钢索均进行预张紧。2，分级同时张拉提升钢索和背拉钢索。以主体结构理论载荷为依据，悬臂柱柱顶的提升设备进行分级加载，依次为20，40，60，80。3，分级加载时对提升塔架的塔顶位移进行监控，始终在设计控制范围之内（20mm内）。4，确认各部分无异常的情况下，继续加载到90，100。5，提升过程中，始终监控柱顶位置，发现超过设计控制值，立即进行背拉预应力调整，保证柱顶位置在设计控制范围之内。6,提升到位后，提升单元达到设计连接状态，背拉索与提升索同时分级降载。屋面屋面桁架桁架液压整体提升液压整体提升施工技术施工技术独立柱平衡状态控制独立柱平衡状态控制独立柱平衡状态控制独立柱平衡状态控制三、喜来登钢结构倒装法施工技术 喜来登钢结构倒装法施工技术喜来登钢结构倒装法施工技术喜来登酒店主体用钢量约为4500t，主要由两侧核心筒钢框架、中庭转换桁架，其中中庭转换层为大跨重载巨型转换结构，采用箱式空间桁架受力体系，钢结构桁架总用钢量约3200t，单榀桁架