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超高层建筑设计难点

发布时间:2020-12-14 12:31:20

A. \超高层建筑设计中需要注意哪些问题

工程:深创发展中心大厦、上海国际贸易中心和深圳地王商业大厦的施工组织与管理,结合高层钢结构的工艺流程与特点:(构件验收→吊装→量控制→高强螺栓→焊接及其检测→压型钢板与熔焊栓钉)。超高层钢结构安装施工技术主要体现在以下七个方面:
1、构件进场,验收与堆放
2、塔吊的选择、布置及装拆
3、吊装
4、测量控制
5、焊接
6、工期及质量控制
7、安全施工
下面我结合深圳地王大厦主楼超高层钢结构的施工情况就这些问题同各位专家和同仁交流一下超高层钢结构施工经验和体会。
1、构件的进场、验收与堆放
场地狭小、施工条件差是当前施工工程普遍存在的困难,对越高层钢结构工程而言,相对紧张的工期内构件堆场要求更高更严,这个问题不处理好必将对吊装及整个工程施工造成严重影响。地王大厦施工初期,由于构件堆场较多,钢结构进场量大,需堆叠2-3层,如没有周密的进场计划,势必造成现场构件进场顺序的混乱,其结果是:需要的构件压在下面,不用的构件放在上面,不仅验收工作无法进行,而且存在着大量的翻料、找料等重复工作。后来在强化现场管理及构件进场计划的基础上,着重抓了堆场布置、构件的堆放顺序等工作,除根据吊装需要周密的进场构件外,还根据吊装顺序和堆场规划特点将进场构件进行有序排列,既保证了验收工作的正常进行,也为吊装创造了良好的外部条件。
把好构件的验收关是我们在以往施工的超高层钢结构工程中的经验体会。深圳地王大厦主楼共有钢构件14860件,制造及运输过程中难免会出现这样或那样的问题,这些问题如不在地面加以消除,吊装到上面势必增加安装的进度,对整个工种质量控制也将产生严重影响。
2、塔吊的选择、布置与装拆
塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备,其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑,并保证装拆的安全、方便、可靠。
我们根据地王大厦的地理位置、结构形状及大量的特殊构件(如重47.5t的大型“A”字斜柱和37t/节的箱形柱等)选择二台澳大利亚产 M440D大型内爬式塔吊并将其布置在核心墙#1和#5井道内,不仅满足了所有构件的垂直运输,而且为大量超重、超高及偏心构件的双机抬吊创造了条件。
M440型内爬式塔吊在国内尚属首次使用,成熟可借鉴的经验不多。施工中我们一改传统的塔吊互吊的爬升方案,采用了一套“卷扬机+扁担”辅助系统较好地解决了二部塔吊的爬升难题,大大提高了塔吊的使用效率,加快了提升速度,为工期提前起了决定性作用;而大型内爬塔吊的拆除是一项技术复杂、施工难度大的工作,我们采用了“以大化小、化整为零”的方法,较好地解决了在国内视为难题的大型内爬塔吊的拆除难题,为国内同类工程运用内爬式塔吊提供了范例。
3、吊装
吊装是钢结构施工的龙头工序,吊装的速度与质量对整个工程起举足轻重的作用。在深圳的地王大厦主体超高层钢结构施工中,通过采取“区域吊装”及“一机多吊”技术解决了工期紧与工程量大的矛盾。
通过采用“双机抬吊”及门型架不仅解决了高53.79m、长63.20m跨度为32.1m、重达232t的大型“A”斜吊的吊装难题,而同解决了主楼两根长85.61m、重85.51t并处于超重、偏心、超高状态下大型桅杆的吊装难题。
4、测量控制
在超高层钢结构施工中,垂直度、轴线和标高的偏差是衡量工程质量的重要指标,测量作为工程质量的控制阶段,必须为施工检查提供依据。
从钢结构施工流程可以看出,各工序间既相互联系又相互制约,选择何种测量控制方法直接影响到工程的进度与测量。在深圳地王大厦钢结构施工初期,总包单位的测量监理工程师提出采用“整体校正”的方法,即在柱子安装后再跟踪纠偏,梁装不上去时临时挂或搭在上面,待整节柱、梁、斜撑全部安装后再整体校正。由于构件的制作及核心的施工都存在着一定的误差,采用这种校正方法具有很大的盲目性,不仅造成大量的二次安装,而且柱梁安装后结构本身已具有一定的刚度,大大增加了校正的难度。后来我们及时将“整体校正”改为“跟踪校正”,即在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏,大大减轻了校正难度,每节校正时间由原来10d左右缩短为2-3d,即可交给下道工序作业,并实现了区域施工各工序间良性循环的目标。
为了使地王大厦主楼钢结构施工达到世界一流水平,项目还制订了比美同AISC规范标准更严格的质量控制指标:内向 25mm、外向 20mm,并摸索出一整套采用激光铅直议进行“双系统复核控制”的新方法,为保证项目质量控制目标实现起了十分重要的作用。
5、焊接
高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点,而焊接作为钢结构施工的重要工序,其工序的选择与施焊水平对工程的“安全、优质、高速”的完成影响重大。
深圳地王大厦因其罕见的高宽比达1:9,所以设计中采用了大量的斜撑及大型“A”字斜柱。在总计60万m延长缝中,立焊、斜立焊约有8.6万延长米,共848组接头,占整个焊接工程量的1/7。此类结构不仅处于结构的重要部位,而且大都处于外向、斜向及悬空部位,安全操作与施工防护都比较困难。尤其是相对紧迫的工期与浩大的焊接工程量之间的矛盾,使我们一开始就面临着严峻的考验。尽管在深圳发展中心大厦,上海国贸中心大厦等钢结构工程施工中,我们采用CO2气体保护半自动焊应用于立焊、斜立焊和俯角焊的
新工艺,才能从根本上解决焊接施工的需要。
工艺选定后,编制出一整套切实可行的适用本工程特点的CO2气体保护半自动焊接工艺及方法便成了当务之急。焊接QC小组在项目组的带动下进行了艰难的尝试,开展了一系列卓有成效的工作。
首先我们确定了攻关目标,运用关联图找出影响质量的原因,并应用01分析法进行系列分析,针对这些问题找出相应的对策措施;并建立了有效的质量保证体系,制定了完善的工艺指导书,经过反复实验,确定了运用于立焊、斜立焊的工艺参数;通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理,焊枪施焊角度反复摸索,形成了一整套“挑压拖带转”的操作要领;为使焊接环境处于相对稳定状态,加强了施工防护措施和辅助措施。经过项目组和焊接QC小组全体人员的不懈努力,经过半月之久的失败、总结,小有成效研究;大有成效、巩固,到比较成熟、反复焊验,终于成功地解决了CO2气体保护焊应用在超厚件立向、斜立向焊接头上的施焊工艺课题(已获得国家专利)。通过技术攻关、工艺的改进,焊接质量得到了逐步提高,工期大大提前,受到总包及业主的好评,产生了良好的社会效益和经济效益,并在社会上产生了良好的声誉。
6、质量与工期控制
超高层钢结构不同于一般混凝土建筑的显著特点是:质量高、工期紧。质量与工期的保证依赖于科学的管理、严格的施工组织和新技术、新工艺、新设备的大胆应用。
深圳地王大厦主体钢结构14860件,重24500t,压型钢板14万平米,熔焊栓钉50万套,焊缝总计60万延长米。而业主规定的工期仅14.5个月,并且工程按美国规范标准进行验收,工期短、工程量大、施工难度高国内外罕见。
建立科学管理的组织体系,严格按项目管理法施工是保证工程“安全、优质、高速”进行的关键。为此,我们组建了地王项目经理部,实行项目经理负责制和全员合同管理。在组织形式上,实行定编定员、定岗位、定职责,提倡一专多能、一人多职、工段长与工人一道上前线。既起到了表率作用,又便于现场管理。从项目经理到劳资、安全、技术等职能部门到现场办公,及时了解、掌握工程的进度情况,解决有关的技术、质量、安全等问题,在整个项目管理形成了以项目经理为核心,集施工组织网络的安全质量保证体系及新技术攻关应用和QC小组为一体的短小精悍的施工队伍。同时各工段均实行了项日承包,明确了责、权、利并实行风险抵押制度,最大限度地调动了一线工人的积极性和责任感,为工程的大干快干奠定了基础。为把为中国人自己施工的第一座世界级摩天大厦建设成跨世纪的经典之作,项目不仅制作了比美国规范标准更严格的质量控制目标,而且积极配合吊装、测量、焊接QC小组进行了攻关,“四新”技术在地王大厦主楼超高层钢结构安装施工中得到了充分的应用。在项目的领导下,吊装QC小组改进了传统的“一机多吊”和“双机抬吊”技术,大大加快了吊装的进度;测量QC小组将传统的“整体测量”技术进行了改进,创新了“跟踪测量”和“双系统复核控制”技术,成功地将主楼垂直度总偏差控制为向外17mm,向内25mm,仅是美国规范标准1/3;焊接QC小组经过艰苦的尝试,终于成功地突破了CO2气体保护半自动焊应用于立焊、斜立悍的禁区,不仅提高了工效、保证了工期,而且所有焊缝经权威的第三方100%探伤,100%合格,优良率达94%。
在钢结构工程中区型钢板铺设是一道工作量大及危险性大的工序其铺设的快慢不仅直接影响工程的进度,并经过吊装舰慢校正、高强螺栓及焊接等一系列工序的施工安全带来严重影响。为此我们从日本进D了两台国际先进水平的Co。点焊机,不仅操作简单加间短而己焊点光洁平滑、质量好工效是手工焊的五倍。地工大厦主楼超高层钢结构L程中所引进的澳大利亚M44OD大型内爬吊、日本产CO。气体保护半自动焊机及熔焊杜钉机等先进设将都在本工程施中发挥了重要作用。
7、安全施工
安全施工是钢结构施工中的重要环节,超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。地王大厦施工过程中,仅高强螺栓就有50万颗,这些东西虽小,但如果从几百米高的地方掉下去,后果可想而知。为了杜绝安全事故,项目成立了安全监督小组,设立了专职安全员,严格管理,制定了周密完善的安全生产条例,对职工进行定期的安全教育,树立“安全第一”的思想。在严格管理的基础上,项目不惜花大量的人力、物力、财力进行严密的防护。采取搭设双层安全网及压型钢板提前铺设等新工艺,创造了地王大厦主体超高层钢结构施工379天,人员无一伤亡,构件无一坠落的奇迹。在中建总公司组织的深圳地工商业大厦超高层钢结构施工技术鉴定会上,专家们从为地王商业大厦超高层钢结构装施工技术达到了国际先进水平,该项成果已被评为我局科技成果特等奖。中建总公司科技进步一等奖,国家科技进步三等

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B. 超高层建筑给排水设计施工难点在哪儿

超高层建筑给排水设计施工难点解析
超高层就是40层以上或高度100米以上的建筑。最近版几年,随着经济的权发展和新技术、新材料的不断应用,各地超高层建筑不断涌现,一些著名的超高层建筑也成为了一座城市的代表和文化。随着建筑高度的增加,在给排水设计上也存在一些难点。

C. 关于超高层建筑的窗户问题

窗户都是可以开的,但考虑到安全问题,窗户开度会有限制,而且窗户的内开和外开也有规定的。

技术措施在窗的开启方式及应用里讲了高层建筑不应内开或推拉。(实际上高层应该是10层及以上,且技术措施其实并无法律效力)
但是,我们一般在做住宅设计的时候,按七层及七层以上不外开来设计。这么做主要是因为国家的《安全玻璃管理规定》第六条中第一项规定“7层及7层以上建筑物外开窗”必须使用安全玻璃,这样会加大窗的成本,而且如楼上所说,外开窗对五金件的要求,对风撑的要求等,同样也会对窗的造价有较大影响,所以一般住宅的开发商都会有此要求,当建筑物层数在七层及7层以上时,均按内开设计。(按理论讲7层以下外开也可以,但一般没这么做的。)

D. 超高层建筑给排水设计要点有哪些

超高层建筑给排水设计 要点有:
1).深基坑方案的论证及具体施工以及对内基坑变形的监控;
2).当地容下水位较高时,降水的方法;
3).当基坑降水出现流砂如何处理;
4).当有人防地下室时,人防地下室的顶板混凝土厚度可能 要大于400mm,对搭设排架的钢管扣件要求、排架的搭设及混凝土的浇筑的监控。

E. 超高层建筑的设计特色和技术特点

地基处理以及动力弹塑性分析很重要

F. 超高层建筑施工组织设计有哪些内容

施工组织设计可以依工程对象难易和编制类型不同而繁简不一,但是作为一份完整的施工组织设计,一般应包括以下基本内容:
1.工程概况,包括本建设工程的性质、内容、建设地点、建设总期限、建设面积、分批交付生产或使用的期限、施工条件、地质气象条件、资源条件、建设单位的要求等。通过深入分析工程特点和难点,明确施工组织设计的重点,提高施工组织设计的针对性。
2.施工总体部署,施工总体部署是对整个建设项目全局作出的统筹规划和全面安排,主要解决影响建设项目全局的重大战略问题。根据工程特点,优化人力、资金、材料、机械设备和施工方法等配置,合理划分施工区域,正确安排施工顺序,拟定施工技术路线。
3.施工进度计划,施工进度计划反映的是各项施工活动在时间上的安排,要采用先进的计划理论和计算方法,综合平衡进度计划,使工期、成本、资源等通过优化调整达到既定目标。在此基础上,编制相应的人力和时间安排计划、资源需要计划和施工准备计划。
4.施工平面布置,施工平面布置是施工方案和进度在空间上的全面安排,它把投入的各项资源、材料、构件、机械、运输、工人的生产、生活活动场地及各种临时工程设施合理地布置在施工现场,使整个现场能有组织地进行文明施工。超高层建筑施工平面布置的重点就是构建高效的垂直运输体系并随施工进程实现垂直运输体系的有序转换。
5.主要施工技术方案,根据施工总体部署确立的技术路线,制定主要分部分项工程施工技术方案如工程测量、基础工程、钢筋混凝土结构工程、钢结构工程、机电工程、幕墙工程等施工技术方案。
6.总承包管理方案,根据超高层建筑工程特点,明确总承包管理目标、原则、组织和岗位职责,建立总承包管理的程序和标准。

G. 超高层建筑设计时要参照哪些规范,谢谢

要看采用结构形式:一般需要下列规范
1《建筑结构荷载规范》 (GB50009)

2 《混凝土结构设计规专范》 (GB50010)

3 《建筑地基基础属设计规范》 (GB50007)

4 《钢结构设计规范》 (GB50017)

5 《建筑抗震设计规范》 (GB50011)

6 《砌体结构设计规范》 (GB50003)

7 《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ 3-2010)

H. 高层,超高层建筑工程,地基基础设计一个重要问题是必须满足什么要求

以地质勘察报告为依据。满足地基沉降要求,抗浮水位的影响等

I. 超过300m以上的超高层建筑中电气设计重点需要关注的问题有哪些

300 m以上的超高层建筑中,需要电气专业解决的问题比较多,首先需要考虑的是配变电系统和应急电源系统的确定以及自备电源系统的接入问题,包括供电电压等级的确立、正常供电系统的确立、自备应急电源系统设备的选择及自备应急电源系统合理有效地接入主系统等问题都需要给予重视。
其次,需要重点考虑的是自备发电机组容量的选择。在超高层建筑中,应急电源的容量往往比较大,既要承担一级负荷中特别重要的负荷,又要满足消防应急负荷。在多数情况下,消防负荷和重要负荷的用电量都比较大,而部分重要负荷在火灾时又往往会暂不使用。所以在计算中,建议可以对两者进行分别计算,取其中大的容量来选择发电机。
另外,对于体量大的超高层建筑,在消防负荷计算时,如果按全部消防负荷计算的话,可能会出现应急发电机组容量选择过大的问题。火灾时一般可按照最不利的一、二个着火点考虑,这样计算就可合理选择需要系数,避免发电机容量过大。我院曾经在南京做过一个规模非常大的项目,是按照火灾中两个最不利的着火点来计算消防发电机组,这就使得发电机组容量的选择趋于合理。
还有大功率电动机起动问题,顶部大功率电梯群的供电问题。在超高层建筑中,顶部有可能会布置多个大功率的电梯群,其容量有时可能会占到整台变压器容量,还要考虑起动问题,如何合理配置变压器容量也事关重要。另外,还需考虑顶部大功率电梯下降时对于电梯馈电的合理回收问题。
超高层建筑中有不同的避难区域,发生火灾时疏散策略的确定非常重要。超高层建筑由于体量大,内部通道走向非常复杂,消防应急疏散预案要比一般高层建筑复杂得多。在疏散时如何有效利用好避难区的暂时避难功能,如何避免疏散时的人流冲突,这些情况在电气设计中都应该考虑到。设置智能疏散指示系统、应急照明系统以及消防广播系统时,需要统筹考虑,在发生火灾进行应急疏散时真正能起到安全、有序和快速疏散的作用。
由于超高层建筑占地面积较大,发生火灾时,需要消防扑救的位置在外围有时较难准确判断。为便于消防车在最短的时间内得到准确信息、了解火情发展并及时赶赴现场,一般需要在消防总控中心增设一套消防音视频发射系统,消防车在配置相应接收设备后可以在靠近消防控制中心的区域通过无线信号接收相关音视频信号,帮助了解火情及时定位。
另外,在超高层建筑电气设计中还需要考虑的问题包括:地下室变电所和楼层分变电所的关系以及自身需要解决的技术问题;楼层分变电所的确定及变压器等大设备上楼的运输通道问题;电能质量、谐波抑制、应急照明及电源的设置、一般线缆与消防线缆的敷设、防雷接地安全和楼上机房的接地与等电位联结问题;弱电智能化系统中合理的传输方式确定、如何合理定位和布局智能化系统主控和分控机房及弱电间,设计通畅的垂直主干以供各系统的传输等。

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