南京金鹰天地广场项目地下室阶段钢结构施工技术与管理

南京金鹰天地广场项目地下室阶段钢结构施工技术与管理

高伟

上海建工四建集团有限公司 上海 201103

摘 要：本文介绍了某超大型综合体项目在地下室施工阶段，利用大型起重施工机械，将小型起重机械吊运至基坑大底板进行钢结构构件安装的施工技术，并针对施工场地狭小、钢结构体量大、施工质量要求高等难点提出了相对应的解决方案和管理措施。相关技术方案和管理经验可供类似工程参考。

关键词：深基坑；地下室；钢结构；技术管理

Construction technology and management of steel structure in the basement stage of Nanjing Golden Eagle World

GAOWei

Shanghai Construction No.4 (Group) Co., Ltd. Shanghai 201103

Abstract：This paper introduces the construction technology of a super-large complex project in the basement construction stage, by using large hoisting machinery to lift small hoisting machinery to the bottom slab of the foundation pit for the installation of steel structural components，and puts forward corresponding solutions and management measures for the difficulties of narrow construction sites, large volume steel structures, and high quality construction requirements.These technical solutions and management experience can be used as a reference for similar projects.

Keywords： deep foundation pit；basement；steel structure；Management of technology

1 工程概况

南京金鹰天地广场项目是典型的超高多塔连体建筑，也是集商业、酒店、办公、娱乐等功能于一身的城市高端超大型综合体项目。项目由三栋超300m级塔楼（其中T1塔楼368.05m，T2塔楼328.05m，T3塔楼300.05m），200m高空处六层高大型钢结构空中连廊和十层超大裙楼组成，总建筑面积91.8万m2，总投资超100亿元，是亚洲最大的购物中心。[1]

图1 南京金鹰天地广场项目

金鹰天地广场地下室塔楼区域钢结构总体量约4300吨，裙房区域钢结构总体量约650吨。地下室钢结构主要由核心筒内的劲性柱及剪力钢板以及核心筒外围的劲性钢柱组成，核心筒内的劲性柱共78根，核心筒外围的劲性钢柱共58根，均从基础底板-21.65标高垂直延伸到1.200m标高。

图2地下室塔楼钢结构平面分布

其中，T1塔楼核心筒劲性柱30根，外围劲性钢柱23根，剪力钢板厚度为40mm；T2塔楼核心筒劲性柱25根，外围劲性钢柱17根，剪力钢板厚度为25mm；T3塔楼核心筒劲性柱23根，外围劲性钢柱18根，剪力钢板厚度为25mm。另有38根劲性柱散布在裙房区域。

2 工程重点难点

1）本工程地下四层，局部五层，基坑围护紧贴围墙红线，最近距离仅为1.5～2.5米，除首道支撑上所设置的栈桥以外，四周无场地可用，道路也无法贯通，场地极其紧张。此外，地下室钢结构体量大，并与土建结构施工相互交叉，工况流程复杂，场地布置要求高，如何做好撑满用地红线的场地动态布置及管理将是本工程地下室施工阶段的重难点之一。

2）地下室剪力钢板墙厚度为35mm，相对其平面长度也就是核心筒墙面长度达到30000mm来说只有约千分之一相当薄弱，侧向刚度全靠本身的楼层暗梁及少量加劲肋提供。核心筒劲性钢板墙安装精度对后道工序的钢筋绑扎、混凝土封模、混凝土浇筑的影响大，薄壁的剪力钢板吊装变形及精度控制是本工程的重难点之一。

3）核心筒外围部分劲性柱与基坑内支撑栈桥平面投影点位相碰，是吊装过程中必须解决的问题。

3 地下室钢结构施工技术与管理

3.1 总体部署

机械和设备：塔楼区域地下室柱脚、钢柱及剪力钢板安装均采用汽车吊下基坑吊装的总体思路。每幢塔楼布置一台80t 汽车吊、一台100t 汽车吊和一台200t汽车吊，80t 汽车吊和100t 汽车吊在‐21.650m标高底板上作业，台200t

汽车吊停于‐1.850m标高栈桥上作业。裙房由于构件体量小吨位轻，由土建塔吊进行吊装，土建塔吊性能不能满足以及不能覆盖的，采用25t汽车吊吊装。

80t和100t汽车吊进场时，需分别由200t汽车吊从栈桥吊运至基坑内与三幢塔楼相近的位置；地下室吊装作业完成后，回到相同位置由200t汽车吊吊出基坑退场。

图3 200t汽车吊吊装100t汽车吊下基坑

各专业作业面移交及穿插：土建专业完成三幢塔楼底板的施工并且养护至C30 强度之后，将塔楼工作面移交钢结构专业单位进行地下室塔楼钢结构吊装工作，待塔楼吊装工作完成后将工作面交还给土建单位进行土建结构施工。柱脚则穿插于底板施工过程中进行施工。

3.2 钢结构分段

核心筒劲性柱按二层一节进行分段吊装，B4~B3层一节分段长度10.75m，最大分段构件重量为9.87吨。B2~B1层一节分段长度12.10m，最大分段构件重量为11.11吨。

核心筒外围劲性柱主要按一层一节进行分段吊装，各节分段长度分别为6.05m/4.70m/5.70m/6.40m，最大分段构件重量分别为16.63吨。少量具备吊装条件的劲性柱按二层一节分段。

核心筒剪力钢板按两层一节进行分段吊装，B4~B3层一节分段长度10.75m，最大分段宽度5200mm，最大分段构件重量为8.69吨。B2~B1层一节分段长度12.1m，大分段宽度5200mm，最大分段构件重量为9.77吨。

3.3 吊装工作量统计管理

塔楼区域钢结构施工作为本工程施工的关键线路，应作为地下室基础结构的重点管理工作，为有效组织现场管理工作按方案按计划有序进行，项目管理者应清楚掌握各型号汽车吊吊装工作量。基于前文汽车吊选型和钢结构分段，对塔楼区域钢结构构件按种类按截面进行编号分类，最终得出吊装各型号汽车吊吊装工作量统计如下表所示，200t汽车吊总吊次36吊，80t/100t汽车吊总吊次418吊。

表1200t汽车吊吊装工作量统计

表2 80t/100t汽车吊吊装工作量统计

3.4 钢结构临时堆场

综合现场大门位置和场地情况，在结构底板与栈桥上设置钢结构临时堆场，三个栈桥堆场每个占地10m×20m，三个底板堆场根据土建砼柱和土建塔吊位置进行布置，堆场布置及构件运输路线如下图所示。

图4 钢构件堆场及运输路线

3.5 柱脚安装

核心筒劲性柱和外围劲性柱柱脚典型形式如下。

图5 核心筒和外围劲性柱柱脚

土建完成底板上部第二层交叉钢筋网绑扎后，须及时通知钢结构人员，进行柱脚埋件埋设。钢结构完成柱脚埋件埋设后，土建方可进行上部第一层交叉钢筋网绑扎。柱脚底板的基准线，应与螺栓定位板上的基线重合，可用线垂或直角尺量测，允许误差≤2mm。柱脚倾斜度的校正，先在柱顶安放测校棱镜支架和棱镜，然后采用全站仪采取坐标法测定。柱脚校正完毕，通过调整标高定位块，使其均与底板密贴，再拧紧底板上的螺帽，摆正方垫块。定位无误后，将方垫块电焊固定，按焊接工艺要求进行。焊接完成后，灌注高强无收缩灌浆料，确保灌注密实。

3.6 塔楼钢结构安装

以T1塔楼为例，介绍外围劲性柱、核心筒劲性柱和剪力钢板的吊装方案。

大多数构件采用80t/100t汽车吊下基坑吊装，80t和100t汽车吊开行区域要求最小转弯半径14m。停机位置、机械布置及开行路线如下图所示。

图6 T1塔楼80t/100t汽车吊开行路线

另有2根外围劲性柱处于栈桥支撑覆盖范围内，不便由基坑内的80t和100t汽车吊安装，使用200t汽车吊停机于栈桥板上进行安装。在吊装其中一根外围劲性柱前，需在栈桥板上开设吊装洞口。

图7 T1塔楼200t汽车吊吊装工况

首节柱吊装到位后，三面拉设缆风绳。

在施工过程中，地下室钢柱最大悬臂长度达22.85m，因此使用临时固定措施减小悬臂长度。临时固定措施采用双拼[20槽钢，在各节柱顶下方，采用8mm角焊缝与已安装完成的相邻两根钢柱焊接。为形成双向稳定结构体系，核心筒与外围劲性柱均从角部开始吊装，由3根钢柱在两个方向形成稳定结构体系后，再按开行路线继续进行吊装，如下图所示。

图8钢柱临时固定措施平面施工流程

对于核心筒钢柱，临时固定措施设置在

-10.90m标高和+1.20m标高，见下图。

图9分段为2节的钢柱临时固定措施立面流程

对于外围钢柱：三道临时固定措施分别设置在-15.60 m、-10.90m和-5.20m标高。

图10分段为4节的钢柱临时固定措施立面流程

核心筒的临时固定措施在即将吊装这一节间的钢板墙或钢梁之前拆除。外围劲性柱的临时固定措施在土建需要进行后续施工时拆除。

在钢板墙开始焊接作业前需要做好临时固定措施，这也是安装偏差控制的一项重要内容。在钢结构深化过程中我们已经考虑到钢板墙安装的难度较大，必须在侧面加设临时连接板用螺栓连接作为临时固定措施增加钢板墙之间的整体性。侧向临时连接只加强了相邻两块钢板墙之间的相互作用，增加了整体性，但是不能控制钢板墙整体的安装垂直度。所以，必须在钢板墙就位后拉设缆风绳，缆风绳拉设点设置在钢板墙上端。每块钢板墙总共需要拉设4根缆风绳，左端内外各1根，右端同样也是内外各1根。

一般钢结构安装工艺中在构件就位后并且将垂直度校正到位即可开始焊接工序的作业。钢板墙构件由于其独特的结构形式它的抗弯刚度并不强，若按照传统的工艺施工钢板墙的长度将放大因焊接变形引起的变形。如下图所示：

图11钢板墙焊接变形示意图

按照现行的工程质量验收标准《GB 50205-2001》来看。虽然没有直接规定钢板墙构件的验收标准，但是按照“多层及高层钢结构安装工程”子目录中“整体垂直度和整体平面弯曲的允许偏差”来看，钢板墙需要满足以下要求：主体结构的整体垂直度允许偏差为min{（H/2500+10.0）和50.0mm}，主体结构的整体平面弯曲允许偏差min{L/1500和25.0mm}。因此，钢板墙吊装应该以整个面为单位，将对接焊缝的方向错开。在整个面的钢板墙都校正完成后同时开始焊接。坡口内外交叉错开如下图所示。

图12钢板墙焊接剖口位置错缝

在实际施工过程中，平均每幢塔楼地下室吊装历时25天，比原定计划提前5天完成。吊装实景如下图所示。

图13吊装实景

3.7裙房钢结构安装

裙房钢柱由土建塔吊进行吊装，土建塔吊性能不能满足以及不能覆盖的，采用土法吊装。

3.8相关安全措施

钢柱在吊装前设置垂直登高便于施工人员作业。每根钢柱设置垂直登高1只。爬梯规格宽度约0.4米，踏步档约0.3米，爬梯长约3米为1节，爬梯承载力必须符合施工要求。

首先在地面上用抱箍将爬梯先固定在立柱上，然后吊装到位。爬梯抱箍、垂直爬梯应注意避让柱脚外侧栓钉。

图14垂直登高爬梯

地下室钢柱的登高脚手架搭设最大高度为22.8m，登高脚手的步距为1.8m，立杆纵距1.5m，立杆横距1.5m，立杆采用单根钢管。登高脚手与钢柱采用抱箍形式连接，起到类似连墙件的作用，高度方向两步一连。

图15操作脚手架

4 结语

针对南京天地广场项目在地下室施工阶段，施工场地狭小、钢结构体量大、施工质量要求高等难点，利用大型起重施工机械，将小型起重机械吊运至基坑大底板进行钢结构构件安装的施工技术，并通过技术与管理措施保证了塔楼结构的施工质量和施工进度，为后续空中连廊顺利提升及裙房提前营业打下了坚实基础。

参考文献

[1]费巍, 张德标, 王成焱. 邻地铁的建筑深基坑中隔墙支撑换撑及墙体拆除施工技术[J]. 建筑施工, 2010, 32(12):1196-1198.