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摘要：随着超高层建筑的不断发展,巨型柱作为整个超高层的主要受力构件,大截面多腔钢管柱混凝土柱的应用越来越广泛,在超高层建筑竖向结构中起主要作用。在施工中,由于受到内部复杂腔体的影响,在现行施工技术往往针对施工过程中某一方面进行控制,没有进行综合技术研究,使得建筑结构各受力构件的施工质量不容易得到保障。为满足建筑整体外形的要求，一些外框柱还设置了一定倾斜度，在一定程度上增加了外框柱的施工难度，常规的施工方法已经难以满足此类框架柱的施工需求。中国国际丝路中心大厦项目通过采用高层定位测量和自主创新的柱定位、模板加固技术措施攻克了柱截面大、柱身倾斜、柱模板难以加固、梁柱节点混凝土质量难控制等难题，通过项目实践，首次应用取得成功，大大方便了施工，同时确保了施工工期和质量。
关键词：超高层建筑；巨型；倾斜式型钢柱；施工技术
1工程概况
中国国际丝路中心大厦项目为超高层，建筑面积380420 m2，建筑高度498 m。结构类型为型钢混凝土框架+混凝土核心筒+带状桁架结构，地下4层，地上100层，标准层层高4.2m、3.9m。外框柱为巨型十字柱外包混凝土，外框钢柱有两种形式，一种为“H”型钢，主要截面尺寸为1000X1250X50X80、1000X1000X50X80、1000X1000X40X70；一种为十字钢，主要截面尺寸为2500X1000X80X80+2700X1000X80X80、2300X1000X65X80+2500X1000X65X80、1900X1000X65X65+1800X1000X65X65。应用十字形的钢骨进行施工，则在型钢柱的箍筋以及混凝土梁的制作中，都十分的困难，不仅仅是建筑高度的影响，矩形柱重量以及尺寸都是施工中的难点。并且在型钢柱的建设中，连接也是施工中的主要难点。
结构里面为内收形态，外框柱具有一定的倾斜度，受风荷载和施工操作条件影响，柱模板施工固定精度控制难度大，施工十分困难。
2施工重难点
在超高层建筑的巨型型钢柱施工中，型钢柱的箍筋以及混凝土梁的制作中，都十分的困难，不仅仅是建筑高度的影响，矩形柱重量以及尺寸都是施工中的难点。并且在型钢柱的建设中，连接也是施工中的主要难点。
(1)外框柱为斜柱，截面大，层高较高，柱模板安装固定精度控制难度大。
(2)建筑高度高，外围钢柱直径、壁厚较大，高空焊接质量不易把握，钢柱安装精度控制难度大。
(3)受风力、日照、温差等多种动态作用的影响，建筑物处于偏摆运动状态。因此如何保证外框钢柱位移变化受控，以保证安装的精度将是本工程测量的一个难点。
(4)施工期核心筒领先工况下受结构自重、施工荷载、混凝土收缩、徐变的影响导致建筑标高、层高与结构设计值存在一定的差异。内外筒压缩变形的差异性将造成内外筒间的联系构件出现较大的内应力。
(5)高空浇筑柱内混凝土困难，且混凝土强度较高，流动性不好，柱内混凝土不容易灌注密实。
3测量定位、监测
（1）采用先进的测量仪器，设置一套主控网实时控制内外筒测量作业，避免内外筒测量误差。设置第二套独立复核控制网'逐层跟进复核测量精度。
（2）根据选定的施工工序，模拟施工工况计算建筑物变形并提供预控预调方案，对施工过程中的结构变形进行跟踪监测，及时与设计单位反馈变形数据。确保外框柱变形处于受控状态。结合监测及虚拟仿真验算，复核主控网的精度并指导压缩、沉降等变形调整。
(3)运用GPS技术可实施不间断动态跟踪监测钢柱位移变化情况，求出外框柱的移动轨迹，对人工测放的竖向测量平台基准点进行修正，确定下一层钢柱放样的方法，以保证安装的精度。
(4)测量施工前，计算出每个构件控制点位的坐标，模拟构件安装及构件控制点位的测量，施工时，保证快、精、准地进行测量控制。
4外框柱的施工
4.1钢柱的安装、校正、焊接
(1)钢柱安装主要依靠塔吊吊装，钢柱原则上每两层一段(高度8.4 m)。钢柱对接时用连接板将其临时固定，焊接完成后再将连接板、吊耳割除，用专用的操作平台固定在钢柱上方便人员操作。
(2)钢柱校正时在钢柱顶部放置棱镜头，用全站仪按坐标对其进行校正。当钢柱位置有偏差时在分段部位用千斤顶进行调整，校正完成后用连接板做临时固定。
(3)钢柱校正并固定完毕后开始焊接，其接头形式为坡口全熔透焊接，焊缝质量等级为一级。采用对称焊法，收缩量大的部分先焊，收缩量小的部分后焊，焊接顺序由内向外，让焊缝的收缩变形始终可以自由进行。焊接完成后由第三方检测单位进行检测，采用超声波检测对焊缝进行探伤，检测合格后方可进人下道工序。
4.2混凝土灌注
型钢柱有两种形式，一种为“H”型钢，一种为十字钢，型钢柱截面尺寸大，中心设有十字形型钢，模板加固难度大。经多个方案的比较，最终采用木模板施工。由于劲性柱中钢骨将柱身分成几个部分，因此在浇筑混凝土时必须分层下料，同时振捣时必须对称振捣，以防钢柱受扭。型钢柱木模板拆除后，立即采用5厘米厚聚苯板包裹并用塑料胶带粘接牢固。养护时间不少于14天。
4.3加焊柱边定位角钢
在楼板压型钢板安装前，在该层钢梁上按柱截面大小焊接一圈角钢，角钢定位必须准确无误，使其既可作为该层楼板压型钢板的支座，又可作为外框柱安装模板的定位依据。因此角钢焊接前须先对其定位进行测量放线，使角钢内侧边线与本层外框柱的边线重合。
焊接时，角钢内侧边缘与本层外框柱边线重合，角钢焊接定位必须准确、方正。外框柱模板安装时将模板的上边缘与角钢的下端紧贴并平齐，为防止模板与角钢之间形成缝隙，在模板外侧另加200 mm高的模板条用以封堵，以免在混凝土浇筑过程中发生漏浆。
4.4外框柱放线定位
楼板混凝土浇筑完成，且在外框柱绑扎钢筋及安装模板前先在柱底楼板面放外框柱定位线。在外框柱周围用墨线弹出柱边线以及柱边的300 mm控制线，依据边线及控制线焊接柱模板定位卡。按设计图纸要求，外框柱每层都向核心筒方向有不同程度的偏移，因此外框柱正对及背对相应核心筒剪力墙的两个面并非竖直。为方便控制其偏移程度，柱边的300 mm控制线分为两种形式，即：
(1)外框柱竖直的两个面的300 mm控制线即为标准的300 mm控制线。
(2)外框柱非竖直的两个面的300 mm控制线为本层柱顶的300 mm控制线，也即柱顶部焊接的角钢在本层楼板面上投影线的300 mm控制线。
4.5外框柱钢筋施工
为确保外框柱斜度，需保证钢筋保护层合理。由于柱钢筋底部已固定，且柱顶的边线已由柱顶焊接的角钢确定，因此在柱钢筋绑扎过程中只需保证柱顶钢筋保护层合理，则可确保外框柱的倾斜度。
4.6模板安装
由于外框柱具有不同程度的倾斜，倾斜程度不同则其斜面的实际总长度也不同，因此固定尺寸的定型模板不适用于此类柱的模板施工。
外框柱选用木模板，次龙骨采用50 mm×70 mm的钢包木，主龙骨为双10#槽钢，模板加固采用对拉螺栓通过接驳器和钢骨连接，塔楼核心筒外的巨柱需要在钢骨柱上焊接接驳套筒。斜边位置设置50×3方管制作的三角支撑填充，柱截面每变化一次，替换三角支撑。巨柱模板上口采用钢管和钢梁或者钢骨柱进行拉结固定，防止混凝土浇筑过程中模板发生移位，以确保混凝土成型质量。
模板定位时，竖直面可采用激光垂准仪控制垂直度。非竖直面则依据柱底定位卡具与柱顶焊接的角钢进行定位，采用吊铅垂线的方法进行检测。
5结束语
在建筑工程的施工过程中，型钢柱的顺利应用对于保证超高层建筑质量具有重要的意义。在型钢柱进行施工的时候，巨型型钢柱的施工难度更高，并且在施工的时候，巨型型钢柱的箍筋采取了U型的模式，在施工中，应用的模板使用超大型的模板进行拼装，可以适应不同截面尺寸的型钢柱施工需求。并且在施工中应用背楞及柱外四角的螺杆将所有模板连接为一个整体，很好地运用了对拉螺杆的优势，为超高层建筑中的型钢柱施工成功提供了有利的支撑。通过工程实践和检验证明，项目利用超高层测量定位技术和自主创新的柱定位和模板加固技术措施解决了大截面外框斜柱施工难题，确保了柱的倾斜度和柱身混凝土质量，柱身达到清水混凝土效果，首次实践取得成功，具有较大的推广价值和较好的应用前景。
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