上海中心大厦上部钢结构安装施工技术

施工技术

·上海建设科技

2012年

第2期·

上海中心大厦上部钢结构安装施工技术

李

磊

上海市机械施工有限公司

摘要介绍了上海中心大厦上部钢结构施工技术，重点阐述这种超高层结构的工程特点、

施工技术，涉及到大型塔吊的支撑爬升、巨型结构的安装、特殊的外玻璃幕墙体BIM技术的应用、系等关键施工技术。上海中心大厦目前仍在继续施工之中。

关键词

超高层钢结构悬挂平台

大型塔吊爬升和平移

模拟仿真

超级柱

巨型桁架

外幕墙系统

BIM技术

1工程概况

上海中心大厦位于上海陆家嘴金融中心区域，

构施工顺序、钢结构与幕墙结构的界面等问题。2．2

跨后浇带设置构件堆场

运输车由于环绕塔楼宽3～4m后浇带的影响，辆不能直接进入主楼有效作业区，且顶层楼板的不连续和构件的超大超重的特点，使得现场必须采取特殊的钢堆场构造，只能在塔楼施工区外卸车。上述情况对行车布置、运输计划、构件的进场和堆放安排、辅助机械的停放等造成很大影响，施工组织难度亦很大。2．3

塔吊外挂布置

采用4台自重450t起重力矩达2450t·m的

大型动臂塔式起重机，外挂在核心筒翼墙，完成吊装任务。塔机由地下－25m一直爬升至逾540m高度，要克服核心筒平面4次大的变化调整和墙厚从在高空进行1200mm缩进至500mm这两个困难，

塔吊的支附系统不仅要多次平移，在国内尚属首次。满足自身的强度、稳定和使用要求，而且要通过支附系统本身的结构布局将力合理地传递给核心筒结构，保证其安全性和可靠性。4台大型塔吊集中在30m见方的核心筒上，由于没有足够的安全空间让它们自由回转，所以群塔施工时的管理非常重要。600m

高空塔吊拆除是一项难点。2．4

核心筒交叉施工

与其它超高层建筑不同，上海中心大厦核心筒剪力墙内预埋着大量整幅连续的钢板，钢板不仅影

东临东泰路，与上海环球金融中心毗邻；北望花园石上海中心大厦、上海环桥路，与金茂大厦隔路相望。

球金融中心、金茂大厦（见题图）3幢体现现代化城市特征的超高层建筑成品字型屹立在黄浦江畔。

上海中心大厦总占地面积30370m2，总建筑面积574058m2，其中地上建筑面积约38万m2。主楼裙房5层，结构高580m，建筑总高632m。128层，

绿化面积10122m2，绿化覆盖率33%。整个工程贯彻绿色可持续发展理念，融入建筑的舒适性和功能

“城市”性，全面打造新一代垂直生态。

上海中心大厦由核心筒结构、超级柱结构、楼板、内层玻璃幕墙、辐轴式桁架、外玻璃幕墙等组成，为巨型框架体系和双层幕墙结构。抗侧力体系为巨裙房为大跨度主次钢桁型框架－核心筒－外伸臂。

架构成的结构体系，顶面呈曲线形，以适应建筑外型需要。整个结构中以钢结构为主体骨架、总用钢量达10万t。

2工程特点难点2．1

相关专业界面顺序复杂

因钢结构本身的结构分布繁杂，建筑体型呈螺旋上升，内外幕墙体系与主体结构互为交融，所以，在深化设计和施工前期策划时，必须采用信息化模钢结构与土建结型工具解决诸如钢结构本身碰撞、

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（1）根据结构特点和整体工期的安排，施工顺序塔楼投影区范围内的上部结构于分为2个部分，

投影区外侧的裙楼2011年1月开始正式全面施工，

和雨篷等附属结构待后浇带封闭后进行全面施工

（见图1、图2）。

响了测量的通视，且钢板的分段高度和宽度与核心筒墙体的混凝土浇注、整体钢平台的高度、墙体钢筋插筋长度和钢板对接焊缝的焊接空间都有密切关系，相互影响；同时由于主楼核心筒内楼面采用钢梁与组合楼板体系，上下通道为钢楼梯，这些结构件与布置在核心筒内的施工电梯与整体钢爬模均会产生冲突，核心筒内楼板难以跟随核心筒墙体施工达到同一标高，一般相差10～15层，安全生产难度很

大。2．5

主体结构庞大

上海中心大厦主体结构体态庞大，其重要构件桁架层、塔冠桁架等皆为重型结构构件。如超级柱、

超级柱截面积约15m2，8道桁架层中6道伸臂桁架贯通核心筒，内外双层环带桁架和径向桁架组成的巨型空间体系更是节点繁多、体积庞大。环带桁架弦杆成弧形，两端接头不在一直线上，现场拼接困屋顶塔冠钢结构由561m延伸至632m，呈外难。

倾扩展状，安装时要充分考虑其未完成的结构体裙房呈长条形、大纵深格局，造成不系的稳定性。

利布置施工机械的形态；裙房纵横桁架及巨型斜撑需寻找合理可靠的方法来实现施工阶段力的传递。2．6

幕墙钢撑大量悬挑

幕墙为内外双层幕墙体系，外幕墙通过每层悬挑钢撑平面位置的变化，整体呈螺旋曲线上升，精确定位的难度很大；而钢撑体系有水平曲梁、径向撑杆和垂直吊杆支撑，悬挑最大距离逾10m，下无楼面，层层重叠，安装就在空中进行。幕墙钢支撑体系的预变形控制也关系到幕墙玻璃安装后的精度，因此安装和精度控制具有挑战性。2．7

钢板厚、规格高

结构用钢以低合金高强钢Q345B、Q345GJC为主，部分区域构件采用Q390GJ钢板，巨型柱板厚30～55mm，桁架构件厚120mm，现场拼接焊缝均为一级熔透焊缝。由于构件截面尺寸均很大，如巨柱断面焊接长度约20m，因此焊接工作量巨大；施工期内，焊接作业将经历冬季及雨季，低温及雨水将对高空焊接产生非常不利的影响。焊接是影响工期进度、质量和安全的关键。3

钢结构施工部署

根据结构特点、作业环境、工期要求、资源配置等情况，综合考虑了各种技术经济条件，在多方案比较的基础上，开展整体部署：

（2）竖向施工流程依分项工程层层施工：塔楼主体钢结构在竖向施工时依次为核心筒钢结构安装、核心筒外围钢框架结构施工、压型板和栓钉施工、防火喷涂、幕墙钢支撑施工、幕墙板块安装。其中幕墙钢支撑体系落后主体钢结构至少1个区的距离，其

特点为：钢框架施工节奏较慢，其与核心筒的施工距离逐渐加大，一般为10～15层；核心筒中的伸臂桁架层施工中，核心筒施工节奏较慢，其与外围钢框架的施工距离逐步减少。当外框架施工至设备层时，速度节奏放慢，核心筒相对高度再次增加。

（3）钢结构施工可分为5个典型的阶段：第1阶段为塔楼上部主体钢结构施工和地下室逆作法施工同时进行；第2阶段首层顶板施工完毕，塔楼结构继续向上施工；第3阶段裙房结构施工和塔楼上部结构施工同时进行；第4阶段裙房结构施工完毕，塔楼结构继续向上施工；第5阶段塔楼主体结构、屋顶结

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构和幕墙钢系统结构等施工完毕，拆除所有平台、塔吊和辅助机械。

（4）选择4台2450t·m动臂式塔吊，最大起重量100t，置于混凝土核心筒外侧，以5层（20～25m）为基本爬升距离，累计爬升27次。在首层楼板环形后浇带内侧搭设重型堆场钢平台，跨后浇带设置轻型堆场平台；选择2台300t履带吊，最大起重量置于西南侧和东侧的堆场钢平台上进行卸294t，

车，西南侧为定点吊装，东侧履带吊可开行吊装。4

关键施工技术4．1

BIM技术应用

钢结构的BIM技术（建筑信息化模型技术）主要基于犀牛（Rhino+Grasshopper）软件、XSTEEL和

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为2组双拼900mm高箱梁。一组两端直接搁置于

混凝土结构柱顶； …… 此处隐藏：4426字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……