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摘要：高层建筑不断发展，建筑工程量不断增大，施工工序与施工结构愈发复杂，核心筒作为建筑中央结构，关系着结构承载力，影响着整个结构质量，所以，核心筒施工工艺的应用成为关键。然而，这种结构形式给超高层建筑施工带来了新的技术难题，对钢板剪力墙劲性结构的安装精度控制、整体变形控制、工序穿插控制、混凝土开裂控制等日渐成为施工过程质量的关注焦点。本文针对超高层核心筒薄型钢板剪力墙施工进行分析。
关键词：超高层；薄型钢板剪力墙；变形控制；焊接控制
1核心简施工工艺概述
核心筒结构，位于建筑中央部分，是一种综合性结构，由楼梯、电梯井道、电缆井、通风井、公共卫生间、部分设备围护结构等构成，约占建筑总面积的20％，其与建筑外围框架结合，成为一个完整外框内筒结构，即框架核心筒结构。核心筒结构体系，有利于提升整个建筑结构受力性能，增强高层建筑的抗震性能。因此，该结构框架被广泛应用于高层建筑施工中。
2超高层核心筒钢板剪力墙设置方式
2.1吊装进程控制变形
钢板剪力墙吊装前，应根据构件分段情况，确定各段构件的重心位置，有针对性地确定构件的吊耳设计形式和具体位置，必要时采用吊装平衡梁进行钢板剪力墙吊装，防止钢板剪力墙单体面积过大产生吊装变形。
2.2连接及焊接技术
塔楼钢板剪力墙厚度及钢骨柱板厚为30mm，属厚板焊接。所有焊缝均为一级全熔透焊接，且多为单面焊缝，焊接过程中构件易产生较大变形，直接影响钢板剪力墙的安装精度、强度、刚度及稳定性，如不采取措施加以控制，还会因焊缝裂纹或变形过大导致无法矫正而使构件报废，造成巨大的经济损失。为此，焊接坡口选择合理的焊接坡口形式对于控制焊接变形有着显著作用。
3工程概况
中国国际丝路中心大厦项目，位于新长安大轴线“科技创新引领轴”核心位置，总建筑面积380420㎡，建筑高度498米，地下4层，地上100层。
建筑功能：5A级写字楼、会议中心、超五星级酒店、公寓、高端国际百货、商业街等。
地上分为塔楼和裙房（会议中心）两部分，塔楼共 100 层，结构层顶高度 498m，采用 由核芯筒（内含钢板剪力墙、钢骨柱）、巨型柱同4道环桁架组成的巨型框架、以及协同二者共同工作的2道伸臂桁架和2道阻尼伸臂桁架组成的巨型结构体系。
核芯筒墙体结构采用钢骨柱、钢骨混凝土组合剪力墙：35 层以下、39-57 层、61-77 层、 80-97 层采用钢骨柱，36-38 层、58-60 层、78-79 层、98 层采用钢骨混凝土组合剪力墙。 巨型框架结构采用巨型十字柱外包混凝土；伸臂桁架和环桁架的杆件由 H 型钢组成。 核芯筒内楼盖采用现浇混凝土梁板体系；核芯筒外采用 H 形钢梁，自承式钢筋桁架混 凝土组合楼板。 会议中心，地上 3 层，局部有夹层为现浇混凝土框架结构，其中部分梁柱为型钢混凝 土构件或钢构件，楼板采用混凝土现浇板。
4方案制订
4.1结构优化
结构优化包括套筒连接改为搭筋板连接和搭筋板连接改为穿筋孔两部分。
4.2钢板剪力墙的加工
（1）钢板剪力墙加工工艺。剪力墙钢板与钢暗柱采用全熔透焊缝焊接，钢板剪力墙于钢暗梁上下各150 mm高度范围内采用全熔透对接焊缝拼接；箍筋、拉筋于钢板需贯通连续处，采用在钢板上开穿筋孔的方式使钢筋贯通，考虑钢板剪力墙两侧混凝土浇筑同步，在钢板剪力墙设置混凝土浇筑流淌孔。
（2）钢板剪力墙的加工质量控制。焊接栓钉、加劲板及开穿筋孔前，钢板要矫正平整。将钢板刚性固定在工作平台上，先放线将穿筋孔定位后钻孔，再将钢板剪力墙上的加劲板定位焊接，最后焊接钢板上栓钉。
4.3钢板剪力墙的现场安装
4.3.1安装前准备
钢板剪力内墙采用螺栓连接，外墙采用焊接连接。起吊前将防滑铁、连接耳板及临时固定用的倒链安装在钢板剪力墙构件上；选择匹配构件吊重的钢丝绳及卡环。
4.3.2临时定位措施
钢板剪力墙吊装就位后，先由提前焊好的防滑铁固定在其安装位置。在核心简钢柱间的单钢板墙采用螺栓连接或焊接。用倒链将钢板剪力墙进行临时拉结。
4.3.3钢板剪力墙的安装
核心筒钢板剪力墙的安装采用的是由四周角部向中部、由外向内依次吊装的方法进行安装，以下为吊装层的安装步骤及顺序。
（1）一个吊装层的核心筒剪力墙钢构件的安装步骤及顺序。
第1：从两个角部区域开始，先安装带连接钢板的核心筒钢骨柱。调整标高、垂直度固定。
第2：安装核心筒钢骨柱之间的剪力墙钢板。形成稳定结构体系。内墙连接方式采用螺栓连接，为误差的消除方便，外墙采用焊缝连接的方式。
第3：继续向两侧扩展，安装下一个单体区域的核心筒钢骨柱。并调整固定。
第4：继续安装核心筒钢骨柱之间的剪力墙钢板。形成稳定结构体系。
第5：重复上述步骤，继续扩展安装下一个区域的钢骨柱。
第6：钢骨柱调整标高、垂直度等固定后，安装剪力墙钢板。
第7：继续向外扩展，重复上述步骤，继续扩展安装下一个区域的钢骨柱。并调整准确后，固定。
第8：继续安装这一区域的剪力墙钢板。并调整好误差，螺栓或焊接进行固定。外圈的核心筒钢结构安装基本完毕。
第9：分几个作业面，同步向内侧扩展，安装4个区域的钢骨柱。调整固定。
第10：接下来安装钢骨柱之间的剪力墙钢板。形成稳定结构体系。甩出自由端，便于误差的调整。
第11：继续安装剩余部分的核心筒内钢骨柱，调整好准确位置，固定。
第12：继续安装剩余部分的剪力墙钢板，调整好误差，完善连接。使整个结构形成稳定的体系。
至此，一个吊装层的核心筒钢骨柱及剪力墙钢板全部安装完毕。
（2）剪力墙钢板的安装过程变形分析及控制。
将核心筒剪力墙设置为弹性壳面来建立有限元模型，考虑吊装时的不确定因素，对加强钢板进行分析计算。计算应力值均小于钢材的强度设计值315 N/m2。
因此，吊装此加强钢板，是在钢材的应力值范围内，属于弹性变形。吊装加强钢板时，不需要进行其他加固措施。为验证加强钢板安装完毕后，在未浇筑混凝土前是否安全可靠，在对其不利条件下的状态，进行变形和受力分析。将核心筒立柱采用两节点杆单元模拟，钢板设置为弹性壳面来建立有限元模型。计算应力值远小于钢材的强度设计值265 N/m2。变形值在1 cm以内。属于可控变形。
因此，钢板剪力墙安装完成后不需要采取加固措施，但是考虑混凝土浇筑时的振动荷载及浇筑受力不均匀，在钢板墙安装完成后通过倒链将钢板剪力墙进行临时拉结固定，待混凝土浇筑完成拆除。
5钢板墙的焊接
5.1薄型钢板墙的焊接工艺及顺序
钢板墙内墙为栓焊节点。竖向连接为高强螺栓连接，焊接为水平焊缝横焊。外墙竖向和横向均为焊接连接。内墙先安装竖向高强螺栓，然后焊接横向焊缝。焊接时采用间隔跳焊的焊接形式。
外墙采用先焊接横向焊缝，然后焊接竖向焊缝的焊接顺序。竖向焊缝采用先焊接一侧，然后焊接另一侧，以避免焊接应力。
5.2薄型钢板墙的焊后控制
（1）焊接完成后采用焊缝量规，放大镜等检查工具检查，确认焊缝表面无导致裂纹发生的气孔、夹渣、未熔合现象等。
（2）后热及保温措施：后热和保温是缓冷控制钢板剪力墙变形的关键所在，焊接完毕，确认外观检查合格，用电加热沿焊缝中心两侧各150 mm范围内均匀加热至250℃后；采用至少2层3 mm厚石棉布围裹并扎紧，再密闭焊接防护棚，待冷至常温后撤去防护。
（3）超声波检测：100%的焊后无损检测使焊接接头受控，配以对重要接头的代表性延时多批次检测，确保对所有焊接节点进行100%无损检测。
6结语
本文充分考虑了核心筒钢板抗侧受力特点、墙体面积大、钢板厚度方向受力易变形、长度方向受温度影响易变形、连接方式复杂多变及多专业穿插施工作业等施工重难点，提出了合理、可行的应对措施。
（1）钢板剪力墙与箍筋、拉筋等钢筋连接尽量采用穿筋孔的形式，加工焊接量减少，现场安装时工序交叉顺利，有利于钢板剪力墙加工质量的控制。
（2）钢板剪力墙的连接应采用栓焊结合的形式进行连接，在重要节点位置采用高强螺栓和焊接连接进行结合，有利于控制钢板剪力墙安装时的偏差。
（3）钢板剪力墙焊接前做好预热措施，焊接时采用跳焊的方法进行施焊，焊后注意后热及保温措施的设置，有利于对钢板剪力墙整体的尺寸控制。
参考文献：
［1］孙冰，郭立辉，余孝万，等.超高层核心筒钢板剪力墙施工技术［J］.施工技术，2017，46（8）：88-93.
［2］范重，刘学林，黄彦军.超高层建筑剪力墙设计与研究的最新进展［J］.建筑结构，2011，41（4）：33-43.