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绿地普利中心钢结构施工组织设计

济南绿地普利中心工程位于济南市中心西侧，北邻历史老街普利街，南临共青团路，西临顺河路高架，规划总用地面积约3.33万平方米，建筑总高292米，规划总建筑面积约20万平方米，其中地面建筑面积约15万平方米，地下建筑面积约5万平方米。主楼地下3层，地上60层，31层以下为高档商务办公，31层以上为高级商务公寓，屋顶设置花冠式建筑造型，裙楼为高档商业及餐饮，并与东侧1万平方米*城市花园相成一体。绿地普利中心将济南历史与文化、现代科技与艺术及绿色节能与低碳理念结合在一起，建成后将成为济南市第一高楼，并将成为这座古老城市*新*城市地标。

结构整体模型如图所示，外围框架钢管混凝土柱*外径随着高度*升高而变化，其钢管壁*厚度也随之高度而变化。

B3~B1~F1~F9

屋顶花冠造型与建筑平面相适应，体型大致为三棱锥型。三棱锥型*三个侧面由10道由下而上分布*相互平行*抛物线形飘带构成。飘带采用100X900矩形截面钢管。另外，有5道水平钢管桁架，分布在三棱锥体*不同高度上高层住宅施工测量施工方案1，将三个面*飘带连成一体，构成一个稳定*结构造型。

本工程含节点总用钢量为13000余吨，材质为Q345B，具体分布如下：

钢梁与劲性柱连接节点形式

钢梁与核心筒剪力墙连接节点图

业主：上海绿地集团山东置业有限公司

设计：华东建筑设计研究院有限公司

监理:上海建科建设监理咨询有限公司

总包：上海建工集团股份有限公司

土建主承包：上海第四建筑有限公司

钢结构安装单位：上海市机械施工有限公司

钢结构深化加工制作单位：上海绿地建筑钢结构有限公司

1、桁架层施工：环带桁架所属*设备层施工是本工程*重点，安装精度*高低、施工质量*好坏关系重大，而且设备层*施工涉及各专业、各工种*协调，是工程*一个重点。

2、屋顶飘带施工：屋顶飘带造型独特，结构复杂，安装精度高，占用工期较大，是本工程*另一大重点。

1.5.2工程施工难点和关键点

（1）工期紧，钢结构工作量大

本工程中，为了确保总工期*顺利实现，钢结构施工*工期安排为18个月，钢结构总吨位约13000吨，结构高度达292*，涉及60个楼层，结构数量多，又包括一道桁架层。

（2）现场场地狭小，多专业同时施工

由于本工程地处闹市中心，场地狭小，紧邻高架路和商业街。结合工程总体布置和土建施工*交叉配合协调，现场可供钢构件堆场*场地非常有限，钢构件堆场必须与土建施工紧密协调，统筹安排，最大限度利用平面和立体空间，施工期间还必须考虑主楼南侧人防通道*施工，对钢结构施工*配套管理提出非常高*要求。

（3）桁架层施工精度要求高

本工程中桁架层为环带桁架，结构体量大，桁架*各节段梁都为高强螺栓连接，施工精度高。其安装精度*高低与施工质量*好坏关系重大，而且桁架层*施工涉及各专业、各工种*协调。

（4）屋顶飘带高、重量大

本工程*屋顶飘带高达42*，总重达950*，无论采用何种方法均有一定*难度。

由于是超高层钢结构，厚板*焊接工艺是制作*难点，保证构件*外形尺寸，减少焊接变形，确保制作质量是必须面对*难题。

无重大人员伤亡事故和火灾事故。

遵章守纪，杜绝违章施工，轻伤事故频率控制在0.8‰以下。

从2011年7月至2012年11月完成全部钢结构吊装。

达到济南市建筑工程施工现场标准化管理规定组织施工*要求。

1、济南绿地普利中心项目工程施工合同、协议书；

2、本工程钢结构施工*设计图纸和设计技术要求；

3.1钢结构安装施工技术路线

根据本超高层建筑结构*特点和外围周边环境情况，本工程采取STT293外附塔吊覆盖所有大型钢构件、局部小型构件卷扬机等综合协调安装*技术路线。即以布置于主结构外侧*STT293塔吊满足主要钢构件*流水搭接施工，部分小型构件利用神仙葫芦、卷扬机等工具协调安装*方法进行施工。

钢结构框架是指外围框架钢管柱、主梁、次梁等结构，标准楼层*层高为4.2*和3.6*，钢框架安装属于常规钢结构安装，两台STT293塔吊直接安装，各自负责整个楼层平面二分之一*所属区域内结构*安装。核心筒内模板投影范围内*局部小型钢构件和局部埋件可采用卷扬机、电动葫芦和神仙葫芦等施工机具进行施工。

环形桁架位于F31~F32结构层，根据吊机起重性能将环带桁架*上下弦杆与斜腹杆断开分别吊装，由目前设计图纸反映环带桁架采用高强螺栓*连接方式，这无疑对现场环带桁架安装提出了更高*精度要求。为保证分段桁架高空顺利设计连接，环带桁架工厂内必须进行整体预拼装，分段安装时充分考虑施工变形因素。

分段后*上下弦杆*长度控制在塔吊*起重性能范围之内，为减少高空*拼装工作，其中部分分段弦杆可采用两台STT293塔吊双机抬吊安装到位*。

安装过程中弦杆依靠周边柱作为临时支撑待其形成整体后，按照设计采用高强螺栓连接后再拆除环带桁架与其下周边柱*临时连接。

屋顶飘带钢结构位于249.7米至292.6米间，待详细施工图出图后，编制屋顶安装专项方案。

屋顶飘带天线指屋顶三棱锥钢结构，飘带采用100X900矩形截面钢管，有5道水平钢管桁架，分布在三棱锥体*不同高度上，将三个面*飘带连成一体，构成一个稳定*结构造型。考虑到屋顶飘带结构绝对标高，且超出其侧向*砼核心筒顶标高42米，采用STT293塔吊附墙附在结构最高层后继续爬升，直接吊装*安装方法，此方法不必对飘带本身做过多*结构加固，只要塔吊*有效高度高于飘带顶标高即可。

屋顶飘带钢结构底部落在主体结构*60层上，整个屋顶*高度为42*，飘带顶绝对标高为+292*，若采用土法施工难度相当大，这样*高度还必须充分考虑风荷载*影响。

3.2.钢结构安装流程

本工程由于施工现场场地十分狭小，钢结构安装采取随吊随运，现场备用两天*构件余量，提前提出供货清单。标准节框架安装采用节间综合安装法即先选择一个节间作为标准间，安装相邻18根钢柱后立即安装框架主梁、次梁等，由下而上逐间构成空间标准间，并进行校正和固定。然后以此标准间为依靠，按规定方向进行安装，逐步扩大框架，每立2根钢柱，就安装1个节间，直至整节框架楼层施工完成。

四、施工机械设备选用和材料进出场计划

4.1.施工机械设备*布置及性能

根据结构特点、塔吊机械性能、吊装半径及构件分段重量，充分考虑施工成本和设备，选用2台300*·*级*STT293外附塔吊作为主要钢结构施工安装机械。塔吊原则上以四个标准层为一次爬升高度（约16.8*），局部特殊层另行局部调整，西侧STT293塔吊爬升13次，南侧STT293塔吊爬升12次。钢结构堆场处布置2台50*汽车吊作为辅助机械进行卸车等工作。

根据本工程结构特点，ST293外附塔吊分别布置于TA4和TA5轴及TB4和TB5轴之间。STT293塔吊布置须充分考虑：

本工程两部STT293塔吊基础均采用标准基础，塔机基础尺寸为6.5*×6.5*×2.0*，对应*地基承载力不小于0.21MP。砼根据大底板等级由原标准C30加强至C40，基础*配筋如下图：

STT293外附塔吊约每隔四层爬升一次，主楼基本层高4.2*，因而上下两道支承基本间距为15*~18*，局部可根据塔吊*使用手册进行调整。

STT293塔吊为起重能力为300*·**塔吊，其最大起重性能*起重量为18*。本工程施工中西侧塔吊接54*巴杆，其起重性能为：R=3.5*~54*，M=18*~4.1*；R=40*，吊重M=6.45*；R=34*，吊重M=7.73*，南侧塔吊接40*巴杆，其起重性能为：R=3.5*~40*，M=18*~8*；R=35*，吊重M=9*；R=40*，吊重M=8*。

4.2.1塔机附墙耳板图

4.2.2塔机附墙拉杆图

4.2.3塔机附墙抱箍图

4.3施工机械设备选用和进出场计划一览表

STT293塔式起重机

5.1.施工总平面布置原则

施工总平面布置合理与否，将直接关系到施工进度*快慢和安全文明施工管理水平*高低，为保证现场施工顺利进行，现场施工总平面布置需要遵循以下原则：

A.在满足施工*条件下，尽量节约施工用地；

B.在满足施工需要和文明施工*前提下，尽可能减少临时建设*投资；

C.在保证场内交通运输畅通和满足施工对材料要求*前提下，最大限度*减少场内运输，特别是减少场内二次搬运；

D.符合施工现场卫生及安全技术要求和防火规范。

5.2.主楼地下室施工阶段

考虑到本工程地处市中心重点区域，构件*进场基本都在夜间，所有运输车辆及机械设备均从1#门或6#门进入。

（附图1：安装TD1塔吊平面布置图）

（附图2：主楼地下室施工平面布置图）

5.3.主楼上部结构±0.00至60层施工阶段

此一阶段是主楼施工*最主要阶段。除上述施工塔吊外，另在现场配置50*汽车吊二台作为构件场内驳运*机械。利用主楼西侧和南侧地下裙房顶板，由设计进行加固后，作为钢柱和桁架节段*临时堆放场地。

（附图3：安装TD2塔吊平面布置图）

（附图4~11：主楼±0.00至60层施工工况图）

5.4.主楼屋顶飘带施工阶段

六、钢结构安装施工方案

6.1常规钢结构安装工艺

常规钢结构是指结构外侧钢管圆柱和核心筒剪力墙内*劲性柱、劲性梁及框架连梁等除特殊结构外*常规钢结构安装。标准楼层基本层高，桁架层以下楼层为4.2米，桁架层以上楼层为3.6米。

常规钢结构安装工艺流程如下：

6.1.3.1劲性钢结构安装

（1）劲性钢结构系统概述

劲性钢结构系统是指埋入砼中*钢结构，主要为核心筒内H型柱和H型梁结构。

在划分每节钢结构本身*重量时应将其控制在塔吊*起重性能之内，超过起重性能应做分节处理，此外还兼顾吊装过程中*稳定问题。本工程钢结构框架分段重量控制在9*之内，F31桁架层及非标注层均一层一节；标准层二层一节，分段重量控制在9*之内；

（3）劲性钢柱安装施工工序

劲性钢结构*安装采取边吊边校*方法，操作人员应有具体*测校记录。当达到要求后，应即刻拧紧定位安装螺栓，并进行焊接固定。

后续*钢筋砼在施工方法上应尽量避免产生对劲性钢结构安装质量有影响*操作和环节。

劲性钢结构*安装基准线与土建施工共用一套测量系统，每节施工前均应测量复核，采用两台经纬仪进行校正。

A.钢柱安装前应对下一节柱*标高与轴线进行复验，发现误差超出规范，应立即修正。

B.安装前，应在地面把钢爬梯等装在钢柱上，供登高作业用。

C.钢柱加工厂应按要求在柱二端设置临时固定用*连接耳板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓与连接板作临时固定。待钢柱对接（指电焊）完成，且验收合格后，再将耳板割除。

D.钢柱一般采用二点就位，一点起吊。

单机旋转回直法起吊时钢柱根部必须垫实，做到回转扶直，根部不拖拉。

E.钢柱起吊时，必须垂直。吊点一般设在柱顶，可以利用临时固定连接耳板上*螺孔。

6.1.3.2钢框架安装

（1）钢框架结构系统概述

本节所述钢框架主要指外围钢柱间钢梁和楼层钢梁。外围劲性柱间钢梁与外围柱是通过高强螺栓和焊接共同连接*。

楼层钢梁与核心筒剪力墙是通过预先埋设在剪力墙中*钢板连接*。

根据现场实际情况，构件从制作厂家运输到现场以后，由2台50T汽车吊和STT293塔吊卸车就位至钢结构堆场上。注意在卸车和就位*过程中严禁和其他构造物相碰，以免构件发生变形产生安装困难和精度问题；在就位过程中，构件*堆放原则是：大型、重型构件堆放在靠近STT293塔吊*地方，小型构件放在外围范围内。

钢框架采用节间综合安装法安装，钢框架安装时应按以下原则进行：

（1）每节框架吊装时，必须先组成整体框架，即次要构件可后安装，尽量避免单柱长时间处于悬臂状态，使框架尽早形成并增加吊装阶段*稳定性。

（2）每节框架在高强度螺栓和电焊施工时，一般按先顶层梁，其次底层梁，最后为中间层梁*操作顺序，使框架*安装质量得以能相对*控制。每节框架梁焊接时，应先分析框架柱子*垂直度偏差情况，有目*地选择偏差较大*柱子部位*梁先进行焊接，以使焊接后产生*收缩变形，有助于减少柱子*垂直度偏差。

构件*吊装采用布置于主楼*STT293塔吊进行安装。

高强螺栓*施工对高层钢结构安装精度和质量好坏有重要影响，应按以下流程进行施工：

钢结构框架*施工是一个边吊边校*过程，在施工过程中要作好一吊一校，并作好校正记录。校正流程如下：

a、安装前必须对柱子连接件与混凝土核心筒壁上*埋件以及钢梁进行预检。预检内容包括：梁长度、螺栓孔、磨擦面、剖口要求、梁*挠曲以及埋件*平整度。

b、钢梁安装到位后，先用与螺孔同直径*冲钉作定位，然后用与永久螺栓同直径*普通螺栓作临时固定，普通螺栓*数量不少于节点总螺栓数*三分之一，且不少于二只。临时固定按上述要求完成后，方可拆除吊梁索具。

6.2.1.环形桁架体系

外围钢管柱之间连接*外围桁架共计1道，设置在F31楼层上，高度8.4*，相应承受其上楼层*荷载。环形桁架连接节点形式采用翼缘板焊接腹板高强螺栓连接*形式，周边钢柱所承担*荷载通过钢梁传递到核心筒。

（1）环形桁架*安装均应综合考虑到运输条件、起重量等*限制，拟采取在工厂内整体预拼装经检测合格后再分件运输至施工现场。分段后*桁架重量尽量控制在10*以内。

（2）吊装机械选用STT293塔吊单机安装就位，环形桁架按照下弦杆、斜腹杆、上弦杆分别安装到位，并在高空原位进行设计连接，局部超重构件采用两部STT293塔吊双机抬吊。

（3）安装应按顺序逐次吊装分段桁架。每吊装完一段桁架即吊装侧向钢梁以保证桁架*侧向稳定。同时应严格控制分段桁架相应*轴线位置，以保证外围桁架*空间形态。

6.2.2.安装质量控制要点

对于桁架分段安装方法而言，技术上最大*难点是如何解决按照设计要求正确定位*问题。

（1）桁架在出厂前必须进行预拼装，以检测制作精度。若有偏差应及时进行调整。

（2）严格控制主楼*施工质量，特别是控制与桁架连接*劲性柱*垂直度和标高，对这些钢柱*调整应在到达相应楼层以下两节钢柱*位置，通过渐进调整，使最终*钢柱标高*相对误差控制在2**以内，绝对误差控制在5**。这对于保证桁架各节点*匹配是相当重要*，这也是保证巨形桁架安装质量*关键。调整值除按绝对标高值外，还应以已经安装*劲性柱安装值作为参考。

（3）为了达到符合设计要求和规范要求*目标值，除对钢柱提前两节进行调整外。测量*标准比对一般构件*要求提高一倍，并要求在初校、复校的基础上，每完成一道工序后，都要进行复测。

由于屋顶飘带详细施工图还未出齐，根据现有图纸构件重量，塔吊起重性能均能满足。利用现有塔吊能完成整个屋顶飘带的安装。待详细施工图纸出齐后，编制专项施工方案。

7.1.冬雨季钢结构安装技术措施

7.1.1.冬季钢结构安装施工技术措施

（1）钢结构的所有材料都严格按设计要求选用，特别是其焊接、冲击韧性必须保证低温合格（包括钢材、焊材、涂料等）。

（2）现场焊接时做好防风防雨措施，以确保电焊质量。

（4）冬季焊接应采用冲击韧性好、防低温的低氢焊条，必要时采用高韧性超低氢型焊条，焊前按规范要求烘烤（350℃），并存放在80～100℃的烘箱内，使用时采用保温筒存放，随取随用。

（5）对低温影响的材料焊接前进行工艺评定，确保电焊时的工艺参数、施工工序、电流、电压、预热温度、保温时间、冷却速度。

（6）焊接前按工艺要求进行预热，预热可采用电阻器或火焰预热，焊后进行热处理，保温缓慢冷却。

（7）在低温下焊接时应从中间向四周。

（8）现场涂装尽量在晴好天气，时间在早上9点到下午5点段；温度低于3℃和湿度大于85%时禁止现场油漆。

（9）加强保暖、御寒措施，必要时限制工作时间，采取轮班作业。

7.1.2.雨季钢结构安装施工技术措施

（1）雨季施工前,根据现场和工程进度情况制订雨季阶段性计划,并提交业主和监理工程师，审批后实施。

（2）雨季施工时，现场排水系统由专人进行疏通，保证排水畅通，施工道路不积水；潮汛季节随时收听气象预报，配备足够的抽水设备及防台防汛的应急材料。

（3）严禁雨天露天焊接，若要焊接必须搭设防雨棚，做好除湿、保温设施。

（4）雨季来临之前组织有关人员对现场临时设施、脚手架、机电设备、临时线路等进行检查，针对检查出的具体问题，立即制订整改方案，及时落实。

（5）对施工现场的塔吊、脚手架等其他一些机械设备必须检查避雷装置是否完好可靠，大风大雨时吊车应停止使用，大风过后，对机械设备、脚手架进行复查，有破损及时加固措施。

（6）雨季期间安排施工计划，应集中人力、分段突出，本着当日进度当日完成的原则，不可在雨季贪进度、赶工期。

（7）因降雨等原因使母材表面潮湿（相对湿度）80%或大风天气，不得进行露天焊接，但焊工及被焊接部分如果被充分保护且对母材采取适当处置（如预热、取潮等）时，可进行焊接。

（8）雨季来临之前，应掌握月、旬的降雨趋势的中期预报，尤其是近期预报的降雨时间和雨量，以便安排施工。

（9）雨天搬运、吊装、组装措施等施工都必须穿雨衣、防滑雨鞋，做好安全措施，做好电源保护；做好防滑安全措施。

（10）所有的杆件、构件堆放不落地、不污染，如有泥污等及时清除干净，确保构件、接缝干净、干燥。

7.2.钢结构安装高空作业安全技术措施

7.2.1．施工人员安全操作规程

（1）全体人员必须严格遵守施工现场各项安全规章制度。

（2）施工人员均穿戴好安全用具，高空作业尤其要注意安全带要系牢于身体上部牢固构件上。

（3）高空作业不得上下抛物件，各类安全用具及配件均应用工具袋或吊蓝，并用绳子吊上，放置于安全的地方。

（4）施工现场设红白带警戒线，并有专人监督。

（5）施工人员应集中思想，听从专人指挥，吊运构件应缓慢，构件起吊过程应用绳牵引，防止空中转动。

（6）吊索具应有6倍以上安全系数，捆绑用钢丝绳应有10倍以上安全系数。

（7）各类器具使用前均应严格检查，以防不测。

（8）塔机在顶升过程必须锁住回转制动器，禁止作回转动作。

（9）在顶升过程中应有专人指挥，指挥信号正确明确，远距离指挥应使用对讲机。

（10）五级以上风力禁止顶升作业，大雨禁止高空安装作业。

（11）起重人员应明确构件重量后方可起吊。

（12）全体施工人员必须遵循文明施工原则，做好手清工作。

7.2.2．洞口、临边防护

（1）边长或直径在20至40cm的洞口可用盖板固定防护（盖板必须可靠，不能碎裂）40至150cm的洞口须架设脚手钢管，满铺竹笆固定防护。

（2）边长或直径150cm以上的洞口，应在洞口下张小眼安全网。

（3）建筑物楼层周边钢梁吊装完毕后，必须在临边离钢梁面高1.0至1.2m处设置一道连续的ф9.0至11.0mm的无油钢丝绳，钢丝绳与柱子预留环用卸甲连接或捆扎连接。

（4）搭拆临边脚手架、操作平台、安全挑网等施工时必须将安全带种根在临边防护钢丝绳上。

（1）采用人货两用电梯登高，人货两用电梯尚未到达的楼层之间的登高，应采用符合行业标准的环式登高脚手攀登。

7.2.4．脚手架与安全通道

（1）高层钢结构安装脚手架应分层搭设，即从本层梁面起至上一层梁底止为一个单元。

（2）脚手架材料一律采用钢管手架，钢管应符合Q235A的技术要求，外径不小于48mm，壁厚不小于3.5mm，扣件、螺栓等金属配件质量应符合有关标准要求，无锈蚀、变形、消丝、裂缝等现象。对脚手钢管及扣件等必须持有产品生产许可证、准用证、合格证等有关证明资料才能使用。

（3）脚手架的应按照规范要求进行搭设。

（1）焊、割作业严格执行动用明火审批制度，做到“二证、一机、一监护”，即：焊工操作证、动用明火许可证、灭火器到位、监护人落实。

（2）立体交叉施工，焊、割作业应做好协调工作，避开与明火作业相抵触的其他施工作业（如防火喷涂、喷漆等）。

7.2.6．安全用电措施

（1）所有大容量电气设备（≥15KW）均须单独设置配电箱湘潭电厂新村职工住宅楼工程施工组织设计，一机一间或单独配置电源，防止过载。

（2）施工用电需按照《施工现场临时用电安全技术规范》相关规定执行。

（3）各类施工机械的使用需遵照《建筑机械使用安全技术规程》中的规定。

7.3.大型机械装拆和使用安全技术措施

7.3.1塔式起重机的装拆安全技术措施

（1）塔吊组装时，所有的节点处必须搭设牢固的操作平台。并应有动力部门专职现场指导，做好试吊及挂牌。

（2）在装拆塔机时JGJ 159 2008 古建筑修建工程施工及验收规范.pdf，在施工区域必须设置警戒线，并有专人监护。