超高层核心筒施工技术研究与应用

超高层核心筒施工技术研究与应用

刘翔

陕西建工第五建设集团有限公司  陕西省西安市    710000

摘要：将核心筒结构控制体系的建立作为重点，包括点位的选择、布设形式，在满足核心筒结构控制的同时实现对外围钢结构的控制，保证了核心筒的施工精度与外框架钢结构安装精度相匹配。

关键词：超高层；核心筒；施工技术

前言

随着当前我国城镇化进程的不断深入，城市土地利用率要求逐渐增高，因而高层、超高层建筑不断涌现。高层建筑更加注重水平荷载，核心筒结构发挥作用的关键点就在于其内筒与框架的联系，使内筒能够加强框架的工作性能，带加强层的框架核心筒结构一般在设备层或避难层设置整层楼高的伸臂，将外柱与内筒相连，以此保证二者的协同工作，增加框筒结构的侧向刚度，控制结构的侧向位移。

1钢框架核心筒结构

目前，钢框架核心筒结构施工测量的主要方法是将核心筒和外框钢作为两个相对独立的结构分别进行测量控制，采用内控法，利用塔楼的控制网实现对核心筒的内控；采用外控法在已安装完毕后的钢柱上架设经纬仪，实现对外框架钢结构的控制；即使两者的平面及标高测量控制使用同一个基准控制网，仍然无法避免测量误差的累积[1]，给核心筒结构和外框钢结构的衔接带来很大困难。用于核心筒与外框钢柱衔接的连系钢梁往往过长或者过短，这一问题出现的根本原因是在对核心筒结构与外框钢结构分别进行测量控制时错误的使用了两个控制体系，而两个控制体系之间不可避免的会存在误差，导致后序钢结构施工精度无法控制。

2工程概况

深圳国际低碳城为国家八大低碳城试点之一，位于深圳东北门户、深莞惠交接处。本项目用地面积24776.68平方米，总建筑面积217022.36平方米，包含1栋A座43层办公，研发用房，高199.95m，研发用房面积53350平方米，办公用房面积 21361平方米。

3技术原理

根据工程所出现的问题，翻阅相关文献提出了钢管混凝土外框-钢支撑筒体桁架体系安装技术，主要包括：桁架厂内预拼装采用复杂节点卡具定位预拼装胎架，钢管混凝土柱牛腿连接的快速装拆抱箍柱临时支架体系，钢柱附牛腿桁架安装支架体系，桁架单元式整体吊装安装技术（设计位置辅助专向与临时固定调整装置、桁架节点单侧可调式后紧固连接技术），桁架安装定型化操作架采用抱箍固定于钢管柱技术，水平杆精确安装技术采用固定于钢管柱临时定位调整装置，伸臂桁架腹杆后装技术采用固定于钢柱与水平杆操作平台，无线监测技术采用多维度机器人监控桁架合龙时机精确确定

4操作要点

4.1钢管混凝土外框施工

（1）在方钢管柱内设有加劲板，柱在与梁翼缘对应位置设置的内隔板，内隔板四角应设透气孔，孔径为25mm，水平隔板下方柱身上应留置20mm透气孔。（2）利用内爬式布料机，采取串筒浇筑自密实混凝土辅助机械振捣的方法进行施工。对加劲板处混凝土加强振捣，保证混凝土的密实度。（3）钢管柱浇筑顶部时离柱子顶部下料50cm处停止浇筑，后续留置毛面、剔凿浮浆在进行焊接上一节钢柱和混凝土浇筑。（4）当留施工缝时，每次浇筑混凝土前应先浇一层厚度50～100mm的与混凝土强度等级相同的水泥砂浆。（5）在钢管内浇注混凝土，应切实采取措施，保证混凝土的密实度和强度。

4.2预埋件安装

在混凝土浇筑前应再次复核埋件位置，复核无误后方可进行混凝土浇筑。（2）安装检查后，在地脚螺栓螺纹表面涂黄油保护，并用油纸包裹，防止混凝土浇筑过程中污染和碰伤螺纹。

4.3钢柱安装

根据钢构件的重量和吊点的设置，准备足够的不同长度和规格的钢丝绳和卡环，准备好链锁、梯子、工具包等设备，并将梯子绑在柱体上，焊接安全环，确保钢柱安装质量及安全。

4.4钢梁安装

（1）次梁与小梁的吊装采用串吊来减少吊次，加快安装速度。（2）当钢梁与钢丝绳捆绑时，必须使用角度保护器进行保护，以防止钢丝绳被割断。（3） 钢梁安装前，应对钢柱上的连接件或混凝土芯筒壁上的预埋件进行预检查。（4） 钢梁吊装前，沿钢梁的正常梁面安装扶手和安全绳，用两个普通螺栓将腹板连接板连接到腹板的相应位置，并保持与梁平齐，不得伸出梁端。（5） 就位后，严禁与已安装的钢柱碰撞。

4.5钢结构焊接

（1）H型钢与H型钢栓焊对接，焊接结束，待翼缘板焊缝冷却之后，最后拧紧腹板的高强度螺栓，焊接工艺采用多层多道焊。（2） 箱形和矩形柱及梁的对接接头。根据工程结构的特点，焊接时采取组合式焊接方式，焊接过程中要始终进行结构标高、水平度、垂直度的监控。

4.6高强螺栓安装

（1）对每一接头，采用临时螺栓冲钉定位，严禁使用高强度螺栓作为临时螺栓。（2） 严禁强行穿入螺栓。如果不能自由穿透，可用绞刀进行修整。（3）螺栓孔连接面应平整，不得有污物及不需要的涂料，摩擦表面不允许有钢材卷曲变形和凹陷变形，要考虑摩擦面的处理及污染保护。（4）高强螺栓的紧固。①扭剪型高强螺栓施工。施工扭矩值和检查扭矩值的确定。初拧：初拧扭矩值应在400～600N·m（根据复验所得数据计算）。终拧：扭剪型终拧以拧掉螺栓尾部的梅花头为准。②大六角高强螺栓施工。初拧：初拧扭矩值应在200～300N·m（一般使连接板缝密贴为准）。初拧检查：用敲击法，即用小锤敲击逐个检查，防止螺栓漏拧。划线：初拧后对螺栓逐个进行划线。终拧：用专用扳手使螺母再旋转一个额定角度，紧固顺序同初拧。

结束语

本文结合实例，提出的钢管混凝土外框-钢支撑筒体桁架体系安装施工技术，有效保证了钢支撑筒体桁架的安装施工质量，提高了钢管混凝土柱及钢支撑筒体桁架施工效率，降低了钢支撑筒体桁架安装风险，提高了桁架安装精度。本技术能充分发挥技术应用优势，对类似工程具有很好的推广应用前景。

参考文献：

[1]邓明胜，苏亚武，刘鹏.北方之钻匠心营造:天津周大福金融中心综合施工技术[M].中国建筑工业出版社，2019.

[2]南通四建集团有限公司，中亿丰建设集团股份有限公司.液压升降整体脚手架安全技术标准：JGJ/T183—2019[S].北京：中国建筑工业出版社，2019.