巖土工程師輔導：高層鋼結構施工技術與管理(1)

　　一、“光輝的歷程”——我局超高層鋼結構施工歷史回顧

　　同發(fā)達國家相比，超高層鋼結構建筑在我國起步較晚，成熟及可借鑒的經驗不多。改革開放以來，許多“高、大、新、尖”的現代化建筑如雨后春筍般聳立，成為國民經濟高速發(fā)展的重要標志。而鋼結構因其自重輕、施工周期短、抗震能力強等優(yōu)勢和特點被人們廣泛應用于高層尤其是超高層建筑中。中建三局以其“敢為天下先，爭創(chuàng)第一流”的企業(yè)精神和勇于承接“高、大、新、尖”工程的膽魄和實力，瞄準了這塊尚待開墾的沃土，發(fā)揮大型企業(yè)的技術和設備優(yōu)勢，于1986年率先承建了當時全同第一座超高層鋼結構的建筑——高165.3m的深圳發(fā)展中心大廈，僅10個月便完成了主體11000噸鋼結構施工任務，垂直最大偏差 25mm，提高了美國AISC規(guī)范程度的標準，并首先運用CO2氣體保護半自動焊用于超厚鋼板焊接的新工藝，刻苦鉆研、反復攻關，終于成功地解決了 130mm超厚鋼板的焊接技術。填補廠國內超厚鋼板焊接的空白，整個工程的焊接質量10O%超聲波探傷，100%合格，達到了國際一流水平。該工程成套施工技術的成功應用，使在我國起步較晚的超高層鋼結構安裝施工技術向前跨進了一大步，深圳發(fā)展中心大廈鋼結構成套安裝技術因此分別獲1988年、1989年度中建總公司科技進步一等獎和國家科技進步三等獎。

　　由于在深圳發(fā)展中心大廈超高層鋼結構安裝中取得的重大成功，1987年又中標承建了我國第一座全鋼結構超高層建筑，高146.5米的上海國際貿易中心大廈，僅用7.5個月的工期便“安全、優(yōu)質、高速”地完成了主體10470噸鋼結構的施工任務。鋼結構主體垂直度偏差僅為17mm.提高了日本JASS規(guī)范標準，焊接100%探傷，100%合格，受到業(yè)主及各界的高度贊譽，該工程榮獲上海建筑質量最高獎——“白玉蘭”獎和國家建筑業(yè)最高獎——魯班金像獎。此后我們又承建了上海太平樣大飯店、新金橋大廈及①界廣場等國內具有較高聲望的鋼結構工程，特別是1995年6月9日封頂的高383.95m的深圳地王大廈，我局僅用1年零12天(比合同工期提前兩個多月)便安全、優(yōu)質、高速地完成了24500 噸主樓鋼結構的施工任務，主體垂直度總偏差向外17mm，向內25mm，提高了精度，僅是美國AISC規(guī)范允許誤差的1/3(向外51mm，向內 76mm);焊縫延長米60萬(其中立焊、斜立焊縫占1/7)100%探傷，100%合格，優(yōu)良率達94%，并創(chuàng)造了施工全過程中構件無一墜落，人員無一傷亡的奇跡和兩天半一層樓的九十年度“深圳新速度”。罕見的工期、一流的質量和安全

　　得到業(yè)主、總包及社會各界的高度贊譽。

　　去年8月，深圳地王大廈主樓超高層鋼結構安裝施工技術通過了國家級鑒定。與會老師一致認為：地王大廈是我國近十年才起步的超高層鋼結構工程的代表作，表明我國高層鋼結構施工技術在以往成功基礎上又取得了重大的進步，地王大廈超高層鋼結構安裝施工技術達到了國內領先及國際水平。

　　從深圳發(fā)展中心到上侮國貿、從上海國貿到深圳地王大廈是我國在超高層鋼結構安裝發(fā)展史上從無到有、施工技術由弱到強的里程碑，代表著三局在近十年超高層鋼結構發(fā)展史上的光輝歷程。

　　二、超高層鋼結構自裝施工技術

　　因有幸參與了在我國鋼結構發(fā)展史上具有劃時代意義的三個主要超高層鋼結構工程：深創(chuàng)發(fā)展中心大廈、上海國際貿易中心和深圳地王商業(yè)大廈的施工組織與管理，結合高層鋼結構的工藝流程與特點：(構件驗收→吊裝→量控制→高強螺栓→焊接及其檢測→壓型鋼板與熔焊栓釘)。超高層鋼結構安裝施工技術主要體現在以下七個方面：

　　1、構件進場，驗收與堆放

　　2、塔吊的選擇、布置及裝拆

　　3、吊裝

　　4、測量控制

　　5、焊接

　　6、工期及質量控制

　　7、安全施工

　　下面我結合深圳地王大廈主樓超高層鋼結構的施工情況就這些問題同各位老師和同仁交流一下超高層鋼結構施工經驗和體會。

　　1、構件的進場、驗收與堆放

　　場地狹小、施工條件差是當前施工工程普遍存在的困難，對越高層鋼結構工程而言，相對緊張的工期內構件堆場要求更高更嚴，這個問題不處理好必將對吊裝及整個工程施工造成嚴重影響。地王大廈施工初期，由于構件堆場較多，鋼結構進場量大，需堆疊2-3層，如沒有周密的進場計劃，勢必造成現場構件進場順序的混亂，其結果是：需要的構件壓在下面，不用的構件放在上面，不僅驗收工作無法進行，而且存在著大量的翻料、找料等重復工作。后來在強化現場管理及構件進場計劃的基礎上，著重抓了堆場布置、構件的堆放順序等工作，除根據吊裝需要周密的進場構件外，還根據吊裝順序和堆場規(guī)劃特點將進場構件進行有序排列，既保證了驗收工作的正常進行，也為吊裝創(chuàng)造了良好的外部條件。

　　把好構件的驗收關是我們在以往施工的超高層鋼結構工程中的經驗體會。深圳地王大廈主樓共有鋼構件14860件，制造及運輸過程中難免會出現這樣或那樣的問題，這些問題如不在地面加以消除，吊裝到上面勢必增加安裝的進度，對整個工種質量控制也將產生嚴重影響。

　　2、塔吊的選擇、布置與裝拆

　　塔吊是超高層鋼結構工程施工的核心設備，其選擇與布置要根據建筑物的布置、現場條件及鋼結構的重量等因素綜合考慮，并保證裝拆的安全、方便、可靠。

　　我們根據地王大廈的地理位置、結構形狀及大量的特殊構件(如重47.5t的大型“A”字斜柱和37t/節(jié)的箱形柱等)選擇二臺澳大利亞產 M440D大型內爬式塔吊并將其布置在核心墻#1和#5井道內，不僅滿足了所有構件的垂直運輸，而且為大量超重、超高及偏心構件的雙機抬吊創(chuàng)造了條件。

　　M440型內爬式塔吊在國內尚屬首次使用，成熟可借鑒的經驗不多。施工中我們一改傳統(tǒng)的塔吊互吊的爬升方案，采用了一套“卷揚機+扁擔”輔助系統(tǒng)較好地解決了二部塔吊的爬升難題，大大提高了塔吊的使用效率，加快了提升速度，為工期提前起了決定性作用;而大型內爬塔吊的拆除是一項技術復雜、施工難度大的工作，我們采用了“以大化小、化整為零”的方法，較好地解決了在國內視為難題的大型內爬塔吊的拆除難題，為國內同類工程運用內爬式塔吊提供了范例。

　　3、吊裝

　　吊裝是鋼結構施工的龍頭工序，吊裝的速度與質量對整個工程起舉足輕重的作用。在深圳的地王大廈主體超高層鋼結構施工中，通過采取“區(qū)域吊裝”及“一機多吊”技術解決了工期緊與工程量大的矛盾。

　　通過采用“雙機抬吊”及門型架不僅解決了高53.79m、長63.20m跨度為32.1m、重達232t的大型“A”斜吊的吊裝難題，而同解決了主樓兩根長85.61m、重85.51t并處于超重、偏心、超高狀態(tài)下大型桅桿的吊裝難題。

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