技术论文
超高层建筑屋顶钢结构施工吊装技术
2016-09-12

超高层建筑屋顶钢结构施工吊装技术

徐亚杰   黄利顺     马荣超    桂凌华

 浙江精工钢结构有限公司

       摘 要:温州世贸中心屋顶钢结构呈塔式,本文主要对施工过程中构件的吊装方案、吊装顺序、吊装机械的安装、拆除等各方面进行了详细的阐述,供此类工程参考。

       关键词: 塔吊 屋面吊   移位   吊装  拆除

       1.概况

       温州世贸中心,堪称浙江第一高楼,占地 3.1 万平方米,总建筑面积约 25 万平方米,以含苞欲放的花蕾为造型,其主楼为高达 333.33 米的 68 层现浇钢筋混凝土框架-筒中筒结构。位于温州市解放南路街区八、九号地块,大楼主要是分为裙房和塔楼两部分。

       主楼顶部钢结构外形呈塔式,整个塔高度接近85米,外表由玻璃幕墙装饰,顶部结构在标高248米以上,考虑到顶部风荷载比较大5.0KN/m2,以及对建筑外形的考虑,采用箱型截面为主的桁架连接形式,桁架构件之间的层层搭接构成塔的外形,玻璃幕墙的受力构件可作用在桁架上,钢柱及桁架梁都支撑于楼面板及剪力墙上。

图1  温州世贸中心效果图

       构件截面主要以箱型截面为主,最小箱型截面尺寸为□150×150×6,最大截面尺寸为□400×700×30×20及□500×500×20,工程总用钢量约1700吨。

       2.技术难点

       工程位于市中心,钢结构施工在248.65米以上,顶部造型高约85米,构件种类较多且多不规则,高空施工作业面小,拼装完成后起吊重量大,吊装高度高。根据现有土建塔吊在结构及钢结构内部,选择何种吊装机械进行构件的吊装,并最终在高空完成施工机械的拆除是本工程的重点、难点。

图2   土建现有塔吊布置图                                图3    钢结构三维图

       3.钢结构安装工艺

       根据结构特点及现场的施工条件考虑,确定本工程的主要安装流程为:利用结构11层平台进行构件的堆放和拼装,采用塔吊K30/30将现有高度施工屋顶造型钢结构至标高277.987米,可以完成屋顶东、西、北三个方向的钢结构安装,南立面的西南方向柱角仅可施工至260.334米, 利用内爬塔吊K30/30安装WQ16屋面吊,采用WQ16吨屋面吊拆除、移位安装在252.874 米标高TD—T8轴线继续使用该塔吊进行标高277.987米~310.086米间钢结构安装。

图4  K3030移位平面图

       标高310.086米钢结构安装完毕后,采用塔吊K30/30将所有后补杆件吊往各楼层堆放,尽量放置于土法吊装点就近位置。利用K30/30塔吊二次安装WQ16吨屋面吊,再用WQ16屋面吊拆除塔吊主副臂,并在塔吊标准节上安装WQ6吨屋面吊用来拆除WQ16吨屋面吊,并将WQ16吨屋面吊位置构件补全,最后利用拔杆拆除WQ6吨屋面吊及塔吊标准节运至地面,完成构件的安装和施工机械的拆除。

       塔吊移位具体流程图如下:

       4.方案的实施

       4.1方案的优缺点

       1)所有构件基本能够采用机械安装完成,安装进度、安全、质量有保证。

       2)需在结构上设置塔吊移位后基础,并要考虑好塔吊拆除时主副臂的放置,存在一定的难度。

       3)需进行屋面吊的多次安装。

       4)可合理地解决高空堆放场地不够问题,给其他专业提供作业面。

       4.2塔吊基础加固

       综合考虑本工程结构的平面布置,将移位后塔吊生根于252.74米,F67层,塔吊中心位于T7和T8轴中间,距离T7轴2100mm,距离TA轴1483mm。K30/30在新位置处距离WQ16屋面吊中心13.922米,塔吊起重臂长40m。塔吊基础加固示意图如下:

塔吊基础加固立面图(左)、平面图(右)

65层加固                                                                 66层加固

                   67层加固                                                         67层加固与柱抱箍节点

       4.3移位后塔吊的拆除

       移位后塔吊拆除的难点主要有两点:一是塔吊配重自降,二是塔吊40米起重臂的放置。具体实施步骤如下:

       K30/30塔吊的拆除主要靠WQ16吨屋面吊进行拆除,拆除前K30/30塔吊先配重自降:塔吊平衡臂朝向正西,自降3块配重,一块1.8吨,两块3.1吨;而后将WQ16屋面吊使用(未使用的)配重安装到K30/30平衡臂;塔吊回转180°,使起重臂朝向正西,塔吊降节;人工拆除在K30/30塔吊上的WQ16屋面吊配重,使K30/30塔吊平衡臂剩余1块3.1吨配重时,最后利用WQ16屋面吊方可拆除K30/30起重臂。

       40米起重臂拆除后,需放置在260.334米标高位置TB轴以南的悬挑梁上。起重臂放置处的钢结构不能施工安装,等塔吊完全拆除后利用塔吊基础上的WQ6吨屋面吊和土办法进行安装,起重臂拆除过程中需与结构绑扎。

塔吊拆除位置平面图

       5.结  论

       按照上述施工工艺,顺利完成了温州世贸中心屋顶钢结构的安装工作。在保证了安全的前提下降低了工程成本,保证了工程质量。