上海中心大厦结构工程建造关键技术

上海中心大厦总建筑高度632 m,竣工后将成为中国第1高楼、世界第2高楼。结合工程建造难点,详述了从基坑围护、地下结构到上部结构建造各阶段的关键技术,其中超级深基坑支护技术、大体积混凝土施工技术、超高泵送混凝土施工技术、复杂钢结构安装技术以及结构裂缝控制技术等方面均取得了创新性的技术成果,有的达到了世界新水平,为超高层建筑的建造积累了新的经验。

超高层建筑在极端台风气候下结构及施工安全风险分析及控制研究

超高层建筑因结构复杂施工周期长、施工过程中未形成完整的结构体系,在可能遭遇的极端台风情况下存在较大的结构安全和大型设备安全风险,该文对其施工中的重大安全风险因素进行阐述,指出合理的确定台风级别(风荷载)是整个风险管理和控制的首要任务。鉴于目前国家相关规范没有对施工过程安全风险控制的风荷载取值进行规定,对上海地区10年间的台风资料进行统计分析,结合背景工程上海中心大厦现场的风速实测数据,提出超高层建筑施工安全风险分析时宜取10年一遇风荷载(10级风,基本风压0.4kPa),通过与国家荷载规范相应的风荷载进行对比,表明文中的风荷载取值是合理可靠的。以上海中心大厦工程为案例,对施工过程中的结构安全风险进行施工风险模拟分析,考虑了大型塔吊不同工况和核心筒钢平台的影响,根据分析结果指出结构在施工最高(8区)时,核心筒存在较大的安全风险,提出相应的风险应对加固措施,并对加固后的结构安全进行评价,结果表明加固后的核心筒变形、应力均满足要求,安全可靠。对施工中大型塔吊的风险管理进行研究,根据台风大小将大型塔吊分为蓝、黄、橙、红、黑五级风险,针对不同风险级别制定相应的风险应对措施,以指导现场大型塔吊的施工风险管理。目前该工程主体结构已封顶(580m),并成功经历了2012年超强台风海葵的考验,施工过程中没有出现结构安全性问题和塔吊安全事故,确保工程的顺利实施,表明文中提出的风险研究和控制措施合理可靠。该文首次对500m以上的超高层建筑施工结构安全风险和大型塔吊安全风险进行研究,其成果为今后类似超高层建筑施工中安全风险管理提供较好的借鉴。

超高层建筑核心筒结构施工中的筒架支撑式液压爬升整体钢平台模架技术

上海中心大厦高达580 m的核心筒结构施工采用了具有自主知识产权的筒架支撑式液压爬升整体钢平台模架体系。该体系具有灵活多变的特性,适用于超高、复杂的建筑结构施工。其特性一是基于单元式设计、整体式组装的理念,使各单元之间具有相对独立性,以便于高空拆分施工;二是采用了双层跳爬的施工方法,解决了核心筒多道凸出的劲性桁架层施工的难题;三是施工电梯直达钢平台顶部,便于人员通行和材料、机具运输;四是在钢平台顶部布置了2台臂长28 m的液压布料机,实现了混凝土浇筑的机械化施工,加快了施工速度,保证了施工质量。经工程实践,效果良好,为我国超高层建筑复杂体形工程的施工积累了经验。

筒架支撑式液压爬升整体钢平台的模架安装

以上海中心大厦工程为背景,介绍了自主创新的筒架支撑式液压爬升整体钢平台模架的设计及安装工艺流程。在施工过程中,针对主楼核心筒结构特点以及施工实际情况,采用整体吊装完成了钢平台模架的安装,在减少高空焊接的同时,节约了工期。施工实践证明,该技术安全可行,可为类似工程提供借鉴。

筒架支撑式整体钢平台模架装备越过伸臂桁架层的施工技术

筒架支撑式整体钢平台模架作为上海中心超高层建筑核心筒施工的操作平台,在施工进行到有伸臂桁架层时,必须在高空临时改变钢平台的局部结构,以便桁架安装,但这给施工带来了一定的难度和危险性。通过制定合理的技术方案和措施,成功地解决了这一难题,使整个建筑结构的施工得以顺利进行。