【正文】 第一章 概述****廣場位于**廣場附近，總占地面積約1萬平方米，，建成后將成為珠江新城內(nèi)僅次于西塔的**第二高樓。建筑上另一個顯特點是**，浩大空間給室內(nèi)設(shè)計和人們的視覺感受將帶來巨大的沖擊，這樣大堂的尺度概念在目前全球超高層建筑中尚屬首創(chuàng)。圖1：建筑效果圖，地下五層，建筑面積29400平方米。地上共63層，總建筑面積117903平方米，五層以上為標(biāo)準(zhǔn)層，標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)筒23m23m ，外筒45m45m，單層建筑面積2025平方米。建筑效果圖如圖1所示。本工程為斜撐框架+混凝土核心筒結(jié)構(gòu)體系?？傆娩摿?000多噸。主體結(jié)構(gòu)采用混合鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，外筒四周設(shè)置了9層一跨的對角支撐，與外筒鋼管柱形成了支撐筒體，不僅提供了豎向承載體系，同時也增加結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，取代核心筒體，提供建筑的抗側(cè)體系。1．內(nèi)筒采用混凝土剪力墻樓層部分鋼梁結(jié)構(gòu)體系。從立面上看，在15層、30層、45層處有加強層。核心筒剪力墻內(nèi)設(shè)有箱型勁性鋼梁，以提高核心筒樓層平面的剛度。核心筒內(nèi)箱型鋼梁平面布置如圖2所示箱型鋼梁圖2：核心筒鋼梁平面布置圖2．結(jié)構(gòu)的四個角柱和跨越9層結(jié)構(gòu)斜撐，作為最主要的受力結(jié)構(gòu)。作為最主要受力結(jié)構(gòu)的四根角柱和結(jié)構(gòu)斜撐分別采用圓鋼管和箱型鋼管形式，斜撐構(gòu)件與圓鋼管柱通過相貫連接，并在鋼管內(nèi)增設(shè)加勁板，連接節(jié)點如下圖3所示。圓鋼管柱的截面形式由地下室的Ф1800x30到結(jié)構(gòu)屋頂?shù)魔?000x12，構(gòu)件截面幾乎是以9層為一段過度變化；斜撐箱型截面首層為口12006007070，頂層為口8006004040。圖3：斜撐與鋼管柱連接節(jié)點3．樓層梁作為連接內(nèi)外筒的次結(jié)構(gòu)，增加結(jié)構(gòu)的平面剛度。本工程中，樓層鋼梁有兩種規(guī)格，角柱與混凝土核心筒連接的鋼梁為上下兩根H型通過中間連接板組成的組合鋼梁，中間連接板是間斷分布，形式如圖4所示。圖4：組合鋼梁截面形式其他樓層鋼梁采用常規(guī)的熱扎H型鋼梁。4．主要受力鋼柱采用鋼管柱。本工程所有鋼柱截面都是圓形截面，鋼管柱都是由地下室層一直貫穿至頂層屋面鋼架，鋼管內(nèi)澆注混凝土，鋼管截面從地下負五層的Ф1800x30變化到頂層的Ф800x12，兩鋼管截面變化連接沿鋼管長度直徑范圍內(nèi)設(shè)置了剪力釘，以增加混凝土與鋼管的粘結(jié)力。 支撐結(jié)構(gòu)　　　　　　次支撐結(jié)構(gòu)　　　　　　所有支撐結(jié)構(gòu)本工程結(jié)構(gòu)形式獨特，節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，尤其是鋼管柱斜撐節(jié)點內(nèi)部加勁板的縱橫布置，同時本工程外框筒鋼管采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼管內(nèi)部需澆注高強度混凝土。深化設(shè)計過程中必須充分考慮工廠加工及現(xiàn)場混凝土施工。本工程構(gòu)件的加工制作方面存在以下難重點項：1．鋼材的采購——加工制作重點本工程有著鋼材用量較大，材質(zhì)要求高（Q345B、Q345GJC、Q345GJCZ25）、鋼板厚度厚（最厚達70mm），鋼材規(guī)格多（鋼板6～70mm計23個規(guī)格、熱軋H型鋼計13種規(guī)格）等特點，板厚大等于40mm鋼板占工程總量近一半，且有Z向性能要求的鋼材占工程總量的35％。2．鋼管柱斜撐節(jié)點的加工制作——具體構(gòu)件制作難重點鋼管柱斜撐節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，鋼管從下至上φ1800～φ800mm不等，節(jié)點內(nèi)部加勁板的縱橫布置及加勁板在節(jié)點內(nèi)部的大縱深（最大1370mm）、截面上小間距（最小約150mm），使節(jié)點在加工制作中存在著焊接可達性的制作難重點。同時，厚壁箱型牛腿（40～60mm）和節(jié)點勁板（40～60mm）與鋼管（最薄壁厚12mm）的全熔透焊接不但焊接變形大，影響節(jié)點的制作精度，同時全熔透的焊接，較大的熱輸入量還容易產(chǎn)生薄壁鋼管燒穿現(xiàn)象。因此牛腿、勁板與鋼管的焊接也是鋼管柱斜撐節(jié)點加工制作上的一個工藝難重點。3．超寬構(gòu)件的運輸——工藝及管理重點公路運輸?shù)南拗茥l件為3**16m，通過初步統(tǒng)計，本工程節(jié)點寬度最寬約3900mm，數(shù)量16個；寬度3400mm節(jié)點數(shù)量8個，寬度3200mm節(jié)點數(shù)量8個，超寬節(jié)點如何運輸，是本工程工藝及管理的重點。1．節(jié)點重量大，其它構(gòu)件重量相對較小，如何選用合理的施工方案，配置合適的施工機械，保證本工程施工的經(jīng)濟性是施工中的一個重點。2．在斜撐未連接前，鋼框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)、抗扭剛度小，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、構(gòu)件精準(zhǔn)定位和施工精度控制難。3．斜撐外掛在鋼筒體外側(cè)，高空吊裝安全防護和焊接作業(yè)難度大。4．結(jié)構(gòu)采用外鋼框筒，內(nèi)混凝土核心筒的體系方案，施工過程土建與鋼結(jié)構(gòu)交叉作業(yè)面多，且由于高層施工中鋼結(jié)構(gòu)與土建施工使用同一垂直運輸機械，施工過程中垂直運輸機械的分配使用是協(xié)調(diào)的關(guān)鍵，尤其是在工期緊張的情況下。從現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)圖紙上看，該工程地處珠江新城城市中線軸上，交通較便利，但施工用地較緊張，尤其是可供鋼結(jié)構(gòu)施工用地有限，在地下室施工階段，要著重考慮構(gòu)件的進場后臨時堆放問題。1．地下室鋼管施工在進行地下室施工時，基坑全部開挖，東側(cè)基坑邊線到用地邊線距離不足2m，南側(cè)基坑邊線到用地邊線近10m，在如此小的閑置用地中，可供鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件堆放場地的幾乎沒有，考慮到在用地范圍內(nèi)找一塊鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件堆放場地幾乎不可能，而地面以下的構(gòu)件數(shù)量不是很多，我們想在離工地較近的地方租賃一塊地，面積為15mX20m，供構(gòu)件臨時堆放，在施工時，利用平板車倒運至施工現(xiàn)場，構(gòu)件堆放場地處放一臺30t的汽車吊，現(xiàn)場內(nèi)設(shè)置一臺50t履帶吊。在地下室內(nèi)放另一臺平板車，做構(gòu)件在基坑內(nèi)的水平運輸。2．地面以上結(jié)構(gòu)施工當(dāng)結(jié)構(gòu)施工至177。，為解決現(xiàn)場構(gòu)件堆放問題，保證工期進度計劃，減少構(gòu)件的二次搬運，而由于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計時沒有考慮堆放構(gòu)件時偶然荷載，故需對本區(qū)域內(nèi)進行臨時加固，待主體工程完工后拆除。對鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件臨時堆場的地下室頂板進行計算分析，其承載能力不足時對其進行加固，加固方式為對地下室框架梁采用工具式鋼管加固支撐進行加固和在地下室頂板上鋪設(shè)路基箱。 地下室頂板的加固、鋪設(shè)路基箱示意圖當(dāng)主體結(jié)構(gòu)施工時，土建工程施工、機電工程施工與鋼結(jié)構(gòu)工程施工存在交叉作業(yè)較多，各工作面要協(xié)調(diào)配合，總體上是土建核心筒施工快于外框架鋼結(jié)構(gòu)施工46層。滿足相互間的平行作業(yè)。第二章 鋼結(jié)構(gòu)加工制作方案 加工制作分析 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件分析1．鋼結(jié)構(gòu)加工構(gòu)件分析本工程鋼結(jié)構(gòu)主要包括鋼管混凝土柱、斜撐、環(huán)梁組成的塔樓斜撐框架，樓層梁，屋頂鋼架及雨棚、檢修道等。鋼結(jié)構(gòu)工程總量約8400噸，構(gòu)件具體分類分析如下：約2450噸，管結(jié)構(gòu)約1820噸，箱型結(jié)構(gòu)約750噸，箱型結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成塔樓斜撐框架鋼管柱斜撐環(huán)梁樓層梁約3000噸，H型鋼+箱型結(jié)構(gòu)屋頂鋼架約280噸，管結(jié)構(gòu)+箱型結(jié)構(gòu)約26噸，箱型+管結(jié)構(gòu)約10噸，型鋼+預(yù)埋件其他構(gòu)件雨棚檢修道鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組成分析上述構(gòu)件中，主要的制作構(gòu)件類別為鋼管柱、斜撐、環(huán)梁、樓蓋體系及屋頂鋼架等，其占總加工量的比較餅圖如下：構(gòu)件類別重量（約）t鋼管柱2450斜撐1820環(huán)梁750樓層梁3000屋頂鋼架280其他構(gòu)件（雨棚、檢修道、預(yù)埋件等）36主要構(gòu)件加工量比較分析從構(gòu)件制作類別上分主要有管結(jié)構(gòu)，H型鋼結(jié)構(gòu)和箱型結(jié)構(gòu)形態(tài)為主的構(gòu)件，具體分類分析見下表：構(gòu)件制作類別分析表結(jié)構(gòu)類別構(gòu)件名稱重量（約）t規(guī)格mm占總加工量比例管結(jié)構(gòu)形態(tài)為主的構(gòu)件外框鋼管柱2450φ800*12～φ1800*12φ1800*2φ1800*30屋頂鋼架柱230Φ1000*25等雨棚柱10φ500*25H型鋼結(jié)構(gòu)形態(tài)為主的構(gòu)件H型樓層梁2830HN248*124*5*8～HN800*300*14*2H346*174*6*9～H912*302*18*34HM582*300*12*17～HM594*302*14*23HW200*200*8*12等檢修道構(gòu)件10T400*75*10*10箱型結(jié)構(gòu)形態(tài)為主的構(gòu)件斜撐1820□600*800*40*40～□600*1200*70*70環(huán)梁750□600*800*20*20～□600*1000*50*50箱型樓層梁170□150*100*13*13～□250*100*16*16屋頂鋼架箱型梁50□300*600*12*12□180*460*10*10雨棚箱型梁16□(75500)*50*13*13□100*50*4*4從構(gòu)件制作類別分析中，本工程鋼材規(guī)格較多，鋼材的規(guī)格、品種、用量統(tǒng)計如下：序號規(guī)格重量約t材質(zhì)序號規(guī)格重量材質(zhì)鋼板16mm3Q345B28 mm368Q345B39 mm30Q345B410 mm163Q345B512 mm1228Q345B613 mm574Q345B714 mm28 Q345B815 mm5Q345B916 mm59 Q345B1018 mm2Q345B1119 mm22Q345B1220 mm147Q345B1323 mm6 Q345B1424 mm7Q345B1525mm620 Q345B1630 mm384Q345B1734mm2 Q345B1835mm96Q345B1940mm379 Q345GJC2045mm114Q345GJC2150mm533 Q345GJC+Z252260mm1449Q345GJC+Z252370mm324Q345GJC+Z25熱軋H型鋼序號截面規(guī)格重量約t材質(zhì)1HN248*124*5*848Q345B2HN298*149**8102Q345B3HN496*199*9*1424Q345B4HN600*200*11*1711Q345B5HN606*201*12*20248Q345B6HN692*300*13*20249Q345B7HN700*300*13*24238Q345B8HN792*300*14*2299Q345B9HN800*300*14*263Q345B10HM582*300*12*1781Q345B11HM588*300*12*20109Q345B12HM594*302*14*23105Q345B13HW200*200*8*12443Q345B矩形管序號截面規(guī)格重量約t材質(zhì)1□100*50*4*41Q345B2□152*127**37Q345B原材料對比分析比較餅圖分別如下：鋼材類型對比餅圖 鋼板材質(zhì)對比分析餅圖 厚板比例分析餅圖2．主要節(jié)點形式分析本工程的塔樓斜撐框架由四個側(cè)面構(gòu)成，同一個面上箱型斜撐、環(huán)梁與鋼管柱的相貫和相鄰兩個面的斜撐、環(huán)梁在角部鋼管柱的交匯，分別形成相對復(fù)雜的鋼管柱斜撐節(jié)點，節(jié)點形式如下：節(jié)點參數(shù) 鋼管柱 箱型斜撐 箱型環(huán)梁 φ1800x1230 600x1200x60 600x1000x50600x800x 50、45φ1600x12 600x1000 x60600x800x35 φ1400x12 600x800x30 φ1200x12 600x800 x25 600x800 x50φ1000x12600x800 x50、40600x800x20 φ800 x12600x800 x40600x800 x40斜撐節(jié)點（一）斜撐節(jié)點（二） 除了上述的復(fù)雜的鋼管柱斜撐節(jié)點外，本工程中有梁柱節(jié)點、鋼管柱對接節(jié)點、梁與斜撐節(jié)點及梁梁節(jié)點等多種類型節(jié)點，節(jié)點構(gòu)造、類型均較常規(guī)。如下所示：節(jié)點類型節(jié)點構(gòu)造形式示意梁柱節(jié)點典型梁柱節(jié)點鋼管柱對接節(jié)點 等徑鋼管對接 變徑鋼管對接梁與斜撐節(jié)點 鉸接節(jié)點 剛接節(jié)點梁梁節(jié)點3．通過對構(gòu)件及節(jié)點的分析，本工程鋼構(gòu)件加工制作特點可以歸納為“薄、厚、難、高、大、多”等加工制作特點。薄壁鋼管、厚壁箱型構(gòu)件、復(fù)雜的鋼管柱斜撐節(jié)點的制作難度大、厚壁箱型牛腿與薄壁鋼管焊接、高強鋼的應(yīng)用、節(jié)點超大的外形尺寸、構(gòu)件截面規(guī)格形式多等諸多特點。對加工制作廠家的工藝技術(shù)、管理能力、制作設(shè)備等要求均較高。 加工制作難重點通過對本工程鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件分析和加工制作特點的歸納，本工程鋼構(gòu)件加工制作的難重點主要集中在以下幾方面。1．鋼管柱斜撐節(jié)點的加工制作——具體構(gòu)件制作難重點鋼管柱斜撐節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜，鋼管從下至上φ1800～φ800mm不等，節(jié)點內(nèi)部加勁板的縱橫布置及加勁板在節(jié)點內(nèi)部的大縱深（最大1370mm）、截面上小間距（最小約150mm），使節(jié)點在加工制作中存在著焊接可達性的制作難重點。同時，厚壁箱型牛腿（40～60mm）和節(jié)點勁板（40～60mm）與鋼管（最薄壁厚