CN113374259B - 一种超高层建筑主体结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超高层建筑主体结构的施工方法，本方法施工时，对首层以上的主体结构按照核心筒钢柱领先核心筒剪力墙一到三层，核心筒剪力墙领先筒外钢结构框架五到八层，筒外钢结构框架领先钢筋桁架楼承板两到三层的进度进行施工。从而可以在施工过程中对不同区段进行变形的动态监测，并在下一节点施工时进行修正补充变形，从而保证整个结构的稳定性和安全性，而且分段、分区施工，利于缩短整个建筑的施工工期。同时，本发明将腰桁架的各零部件之间均通过插接的方式进行预装配，然后再固接，一方面能够提高装配的便捷度，提高作业效率，另一方面也便于进行后续的进一步固接，保证最终的连接效果和强度。

Description

一种超高层建筑主体结构的施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种超高层建筑主体结构的施工方法。

背景技术

超高层建筑在施工过程中地基多为大体积混凝土，大体积混凝土浇筑过程中由于水化热和内外温差的影响，形成温度应力，常常会出现有害裂纹，甚至是导致大体积混凝土出现明显的开裂，严重影响结构安全性和功能性，影响整体性能。目前预埋冷却水管是较为常用且有效的方法，但是对内部混凝土的温度缺乏实时有效的监测，也不能对进入各温控管的冷却水流量进行单点控制，难以进行局部调温。

而在浇筑后蓄水养护能起到很好的保温作用，降低温度应力的影响。但是目前蓄水养护时，缺乏统一有效的挡水手段，只是针对不同的工况选用诸如围堰等不同的挡水结构，标准化程度低，影响工期，而超高层建筑多位于城市的中心，对工期有严格的要求。

超高层建筑地上主体施工时，由于各类荷载不断增加引起竖向构件发生弹性压缩，但是核心筒和钢架外框的材质不同，必然引发因不均匀压缩变形而导致附加内力；由于各部上部荷载不同，导致核心筒和钢架外框两侧沉降不均匀；并且混凝土随着时间的推移会发生一定程度的收缩和徐变；这些因素的叠加容易诱发整个建筑总高及结构尺寸变化、定位偏差、楼面倾斜等结构变形问题，从而影响到结构的安全性。而沉降和变形是持续的过程，如果一段主体结构施工完成后静置一定时间再施工上层建筑则会严重影响工期。

而钢架外框采用不同的型钢焊接，各部件在装配过程中定位较难，容易出现偏差，并且焊接过程中缺少相应的限位，进一步增加出现偏差的概率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既便于补偿结构变形又不会延长工期的超高层建筑主体结构的施工方法。

本发明提供的这种超高层建筑主体结构的施工方法，本方法按如下步骤进行：

S.1、构建桩基础；

S.2、构建基础筏板；

S.3、在筏板上构建首层核心筒，首层核心筒包括核心筒钢柱和剪力墙；

S.4、在首层核心筒上安装2至4层核心筒钢柱；

S.5、在第一层核心筒钢柱外支模，浇筑混凝土形成剪力墙；

S.6、安装后一层核心筒钢柱，在剪力墙上浇筑后一层剪力墙，使核心筒钢柱领先剪力墙1至3层，直至构建6至9层剪力墙；

S.7、在筏板上位于初段核心筒钢柱外的区域构建第一层筒外钢结构框架；

S.8、安装后一层核心筒钢柱后浇筑后一层核心筒剪力墙，再安装第二层筒外钢结构框架；

S.9、在构建第二层或第三层筒外钢结构框架后安装钢筋桁架楼承板；

S.10、重复上述步骤至设计楼层后封顶；

所述筒外钢结构框架包括桁架层外框和标准层外框，桁架层外框包括腰桁架，

腰桁架包括边柱、角柱、下弦杆、上弦杆和斜撑；边柱包括主体筒、弦杆接口和斜撑接口，弦杆接口呈上下两组布置于主体筒外，同组两弦杆接口呈直线布置，斜撑接口设置于主体筒与下侧弦杆接口的交汇处；角柱包括主体筒、弦杆接口和斜撑接口，角柱中同组两弦杆接口之间的夹角为钝角；下弦杆为矩形钢管，其一端插入边柱的弦杆接口内、另一端插入相邻边柱或角柱的弦杆接口内；上弦杆包括梁主体和斜撑接口，一对斜撑接口对称布置于梁主体下；斜撑的低端插入边柱或角柱中斜撑接口内、高端伸至上弦杆的斜撑接口内。

所述首层核心筒上安装两层核心筒钢柱，所述核心筒钢柱领先剪力墙两层，直至构建七层剪力墙，在构建第二层筒外钢结构框架后安装钢筋桁架楼承板。

所述核心筒包括从下往上依次设置的低段筒、中段筒和收缩筒；低段筒的高度不小于总高度的17.5%，包括钢骨柱和剪力墙；中段筒包括剪力墙；收缩段包括剪力墙和一对框架柱。

在S.7中先设置标准层外框，设置多层标准层外框后安装一层桁架层外框，再在桁架层外框上设置同等层数的标准层外框，直至安装最顶部的桁架层外框后封顶。

所述标准层外框包括低区外框和高区外框；高区外框包括主钢柱、周向钢梁、径向钢梁和水平撑杆；主钢柱呈矩型布置于核心筒外，长边呈弧形，窄边平直；周向钢梁将各主钢柱连呈矩形框；径向钢梁连接于主钢柱和核心筒之间；水平撑杆设置于周向钢梁与核心筒之间以及径向钢梁与周向钢梁之间；低区外框包括高区外框、附框和斜撑，斜撑纵横交错设置于径向钢梁与核心筒之间，附框设置于高区外框的窄边外以提高抗侧能力。

所述主钢柱包括柱主体、端梁、爬梯和操作平台；柱主体为圆筒形主体，其顶端外壁均布若干吊耳，其底端外壁下设若干定位座；端梁呈十字形布置于柱主体外；爬梯沿柱主体轴向设置；操作平台设置于顶层的端梁上、包覆于柱主体外。

所述筒外钢结构框架包括四层桁架层外框，低层桁架层外框包括腰桁架和水平次桁架，中层桁架层外框包括腰桁架，高层桁架层外框包括腰桁架和伸臂桁架，顶层桁架层外框包括腰桁架。

所述伸臂桁架包括包覆框和传力单元；包覆框为矩形框，包括贴合柱和包覆梁，贴合柱包括竖向工字钢、横向工字钢、平槽钢和斜槽钢，竖向工字钢内设加强肋，横向工字钢的外端设有连接端板，平槽钢与横向工字钢对称设置于竖向工字钢两侧，平槽钢与竖向工字钢之间留出承力转角用以包覆所述核心筒的转角，斜槽钢开口向上设置、内端固接于横向工字钢和竖向工字钢的交汇处；一对包覆梁设置于两贴合柱之间，包覆梁的梁端与平槽钢固接。

所述传力单元包括底梁、顶梁、中柱和斜杆；底梁包括水平段、竖向插口和斜向插口，竖向插口固接于水平段的长度方向中心，一对斜向插口对称设置于竖向插口两侧；顶梁为工字钢，其中部内设加强肋；中柱的底端插入竖向插口内、顶端与顶梁固接；斜杆的低端插入斜向插口内、高端固接于斜槽钢内；伸臂桁架以其两端的传力单元与所述腰桁架的边柱固接。

所述水平次桁架包括纵骨、横骨和斜撑骨，横骨固接于纵骨两侧，斜撑骨呈×型布置于纵骨和横骨之间。

本发明首先构建桩基础，其次构建基础筏板，接着在筏板上构建首层核心筒，首层核心筒包括核心筒钢柱和剪力墙，接着在首层核心筒上安装2至4层核心筒钢柱，然后在第一层核心筒钢柱外支模，浇筑混凝土形成剪力墙，再安装后一层核心筒钢柱，在剪力墙上浇筑后一层剪力墙，使核心筒钢柱领先剪力墙1至3层，直至构建6至9层剪力墙，接着在筏板上位于初段核心筒钢柱外的区域构建第一层筒外钢结构框架，再在安装后一层核心筒钢柱后浇筑后一层核心筒剪力墙，再安装第二层筒外钢结构框架，直至在构建第二层或第三层筒外钢结构框架后安装钢筋桁架楼承板，最后重复至设计楼层后封顶。本发明施工时，首层以上的主体结构按照“核心筒钢柱领先核心筒剪力墙1—3层，核心筒剪力墙领先筒外钢结构框架5—8层，筒外钢结构框架领先钢筋桁架楼承板2—3层” 的进度进行施工。从而可以在施工过程中对不同区段进行变形的动态监测，并在下一节点施工时进行修正补充变形，从而保证整个结构的稳定性和安全性，而且分段、分区施工，利于缩短整个建筑的施工工期。

同时，本发明将腰桁架的各零部件之间均通过插接的方式进行预装配，然后再固接，一方面能够提高装配的便捷度，提高作业效率，降低装配误差，另一方面也便于进行后续的进一步固接，保证最终的连接效果和强度。

附图说明

图1为本发明一个优选实施例的施工方法流程图。

图2为本优选实施例中基础筏板的施工流程图。

图3为基础筏板中调温单元的结构示意图。

图4为基础筏板中竖向管的剖视放大示意图。

图5为基础筏板中温度监测装置的平面敷设示意图。

图6为基础筏板中水循环与调温单元的连接示意图。

图7为基础筏板中挡水装置的装配放大示意图。

图8为基础筏板中挡水板的放大示意图。

图9为基础筏板中锁紧组件的放大示意图。

图10为基础筏板中斜撑的放大示意图。

图11为本优选实施例中首层核心筒的横断面放大示意图。

图12为本优选实施例中核心筒的分段示意图。

图13为本优选实施例中筒外钢结构框架的主视示意图。

图14为本优选实施例中高区外框的主视放大示意图。

图15为本优选实施例中主钢柱的主视放大示意图。

图16为本优选实施例中低区外框的俯视放大示意图。

图17为本优选实施例中低层桁架层外框的立体放大示意图。

图18为本优选实施例中腰桁架的主视放大示意图。

图19为本优选实施例中腰桁架的俯视放大示意图。

图20为本优选实施例中伸臂桁架的立面放大示意图。

图21为本优选实施例中钢筋桁架楼承板的剖面放大示意图。

图示序号

1—调温单元，11—管体，12—螺旋导流板；

2—温度监测装置；

3—水循环，31—冷却水箱，32—循环泵，33—主管，34—分给水管，35—连管；

4—挡水装置，

41—轨道，

42—挡水板、421—骨架、422—柔性挡水板，

43—锁紧组件，431—螺纹管、432—夹板、433—螺杆，

44—斜撑架、441—底板、442—底撑杆、443—斜撑杆、444—撑架；

A—核心筒，A1—低段筒，A2—中段筒，A3—收缩筒，Aa—核心筒钢柱，Ab—剪力墙；

B—筒外钢结构框架，

B1—低区外框、B11—附框、B12—临时斜撑，

B2—高区外框，B21—主钢柱，B22—周向钢梁，B23—径向钢梁，B24—水平撑杆，

B3—低层桁架层外框，B4—中层桁架层外框，B5—高层桁架层外框，B6—顶层桁架层外框；

D—楼层钢框梁；

E—钢筋桁架楼承板，E1—主筋，E2—上弦钢筋，E3—腹杆钢筋，E4—下弦钢筋；

a—腰桁架，

a1—边柱、a11—主体筒、a12—弦杆接口、a13—斜撑接口，

a2—角柱，a3—下弦杆，a4—上弦杆，a5—斜撑；

b—水平次桁架；

c—伸臂桁架，

c1—包覆框、c11—贴合柱、c12—包覆梁，

c2—传力单元，c21—底梁，c22—顶梁，c23—中柱，c24—斜杆。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供的这种超高层建筑主体结构的施工方法，总体步骤如下：

S.1、构建桩基础；

S.2、构建基础筏板；

S.3、在筏板上构建首层核心筒，首层核心筒包括核心筒钢柱和剪力墙；

S.4、在首层核心筒上安装2至4层核心筒钢柱；

S.5、在第一层核心筒钢柱外支模，浇筑混凝土形成剪力墙；

S.6、安装后一层核心筒钢柱，在剪力墙上浇筑后一层剪力墙，使核心筒钢柱领先剪力墙1至3层，直至构建6至9层剪力墙；

S.7、在筏板上位于初段核心筒钢柱外的区域构建第一层筒外钢结构框架；

S.8、安装后一层核心筒钢柱后浇筑后一层核心筒剪力墙，再安装第二层筒外钢结构框架；

S.9、在构建第二层或第三层筒外钢结构框架后安装钢筋桁架楼承板；

S.10、重复上述步骤至设计楼层后封顶。

本实施例在构建桩基础时，如果工程地质复杂，存在球状风化夹层多、中风化以及微风化花岗岩强度高硬度大等现象时，为避免判岩失误，可以采用超前探措施，超深4.5米。旋挖钻钻设计直径孔后灌注端承桩并配合后注浆工艺完成柱基础的构建，其中清孔工艺选用气举反循环工艺。

如图2所示，本实施例构建基础筏板的具体步骤如下。

第一步、开挖基坑并支护。以山东日照海韵广场为例。本项目中基础筏板的平面尺寸为62*55米，厚度为4.2米。基坑内部分与地面高差为3.6米，与青岛路辅路高差约为18米，混凝土总方量为1.6万立方米。

第二步、设置主溜槽和辅溜槽，主溜槽与基坑中心连通，辅溜槽设置于基坑内。由于最高差发生在青岛路辅路处，故将主溜槽自青岛路辅路向基坑中心设置，并在基坑设置三个辅溜槽。

第三步、支模。

第四步、在基坑内预设控温系统。控温系统包括调温单元1、温度监测装置2、水循环3。

如图3所示，调温单元1包括竖向管和水平管，如图4所示，竖向管和水平管可采用普通钢管，也可以将竖向管和/或水平管设置为由管体11和螺旋导流板12两部分构成的装配件，螺旋导流板同轴设置于管体内使进入的冷却水形成紊流，提高吸热效果。布置时，相邻两水平管之间的间距为1.2米，相邻两竖向管之间的间距也为1.2米。多个调温单元呈矩形阵列布置，同一列调温单元之间间距为1.2米，相邻两列调温单元之间的间距为1米。

如图5所示，温度监测装置2为预埋于基坑内的测温线缆，测温线缆呈蛇形敷设。温度监测装置用以实时监测大块混凝土的内部温度，从而为水循环3与调温单元1的连通与否提供依据。通过水循环向各调温单元供水，水循环输入各调温单元的冷却水单点可调。

如图6所示，水循环3由冷却水箱31、循环泵32、主管33、分给水管34和连管35构成。主管和分给水管采用钢管。连管采用波纹软管，并在竖向管以及分给水管的顶端设置环形槽以便绑扎连管。安装时，主管位于调温单元的上方，分给水管连通于主管上，分给水管的顶端绑扎连管，连管的另一端与调温单元的竖向管连通，工作时循环泵将冷却水泵入主管经分给水管和连管流入相应调温单元中，在调温单元内吸入后经回水管回流至冷却水箱内。调温时连管外露在大块混凝土外，由于连管选用波纹软管，需要停止向某个调温单元供水时，用其他部件（如扎带等）沿截面阻断连管即可。从而可以便捷的实现单个调温单元是否工作的调控。

第五步、自主溜槽向基坑中心浇筑混凝土，混凝土向周缘环形扩散，分层浇筑，吊模域通过汽车泵浇筑收尾。并且可选用低水化热水泥、粉煤灰和矿粉掺和料双掺、掺和聚羧酸高效减水剂、控制水泥单方量掺入量的措施控制水化热。

第六步、初凝后覆膜。

第七步、在基坑周缘设置挡水装置，向挡水装置内注水，蓄水养护。

如图7所示，挡水装置4由轨道41、挡水板42、锁紧组件43和斜撑架44构成。

轨道41包括若干首尾相连的轨道单元，轨道单元的一端设有榫口、另一端设有卯头，各轨道单元榫卯连接。轨道单元上设滑槽，滑槽内设能够沿槽长方向滑动的滑块，滑块上设插口用以安装挡水板42。

如图8所示，挡水板42包括骨架421和柔性挡水面422，骨架包括立柱和横杆，立柱的外侧设有榫口或卯头，立柱的底端为能够插入滑块插口内的插头，横杆为可伸缩杆，柔性挡水面固接于两立柱之间，挡水板通过立柱安装于滑块上。挡水板42设置为装配件，柔性挡水面可吸收一定波浪，便于保证蓄水平静，另一方面柔性挡水面可收叠，便于收纳保存和运输。相邻两挡水板通过立柱榫卯连接并通过锁紧组件43锁紧。

如图9所示，锁紧组件43包括螺纹管431、夹板432和一对螺纹旋向相反的螺杆433，夹板设置与螺杆外端，两螺杆分别螺纹连接于螺纹管内，装配时，将两夹板分别置于相邻两挡水板同侧的立柱外，然后转动螺纹管，两螺杆带动夹板相向运动夹紧相邻两挡水板。相邻锁紧组件上下交替布置，以提高锁紧的稳定性。挡水板周向限位锁止后通过斜撑44支撑。

如图10所示，斜撑架44由底板441、底撑杆442、斜撑杆443和撑架444构成；撑架为伞骨式架体，其一端与底板相连，撑开端伸至骨架内与柔性挡水面贴合。底板固接于基础上，底撑杆一端与底板相连、另一端与轨道相连，斜撑杆的一端与底板相连、另一端与骨架相连，撑架杆与底板相连，撑架置于骨架内支护所述柔性挡水面。

这种挡水装置各部件均在工厂制作完成，只需根据基坑尺寸选择不同部件的数量即可。各部件可单独运输在现场后装配，具有通用性好的优点，便于实现标准化施工，也利于缩短工期。

先开挖基坑并支护，其次设置主溜槽和辅溜槽，主溜槽与基坑中心连通，辅溜槽设置于基坑内，接着支模，然后在基坑内预设控温系统，控温系统包括温度监测装置、水循环和若干调温单元，水循环向各调温单元供水，水循环输入各调温单元的冷却水单点可调，再自主溜槽向基坑中心浇筑混凝土，混凝土向周缘环形扩散，分层浇筑，吊模区域通过汽车泵浇筑，待初凝后覆膜，最后在基坑周缘设置挡水装置，向挡水装置内注水，蓄水养护。通过温度监测装置实时监测内部混凝土温度，水循环根据内部温度情况决定是否向各预埋位的调温单元输入冷却水，各点冷却水是否接入单独可控，更利于缩小温差，能更好的控制温度应力，最后进行蓄水养护，从而减少有害裂缝的产生。

基础筏板构建完成后，在筏板上构建首层的核心筒A，如图11所示，首层的核心筒包括核心筒钢柱Aa和剪力墙Ab。核心筒钢柱为混凝土外包的钢骨混凝土柱，其钢骨选用十字型钢。

首层核心筒构建完成后在首层核心筒上安装两层核心筒钢柱；接着在第一层核心筒钢柱外支模，浇筑混凝土形成剪力墙；再安装后一层核心筒钢柱，再在剪力墙上浇筑后一层剪力墙，使核心筒钢柱领先剪力墙两层，直至构建七层剪力墙后开始构建筒外钢结构框架B。

构建筒外钢结构框架B时先在筏板上位于初段核心筒钢柱外的区域构建第一层筒外钢结构框架；接着安装后一层核心筒钢柱后浇筑后一层核心筒剪力墙，再安装第二层筒外钢结构框架；使核心筒的剪力墙领先筒外钢结构框架七层。在构建第二层筒外钢结构框架后再安装钢筋桁架楼承板E。

以山东日照海韵广场为例，如图12所示，建筑的核心筒部分总共86层，模拟计算，判断核心筒A可设计为三段，从下往上依次为低段筒A1、中段筒A2和收缩筒A3；低段筒的高度为15层，包括钢骨柱和剪力墙。中段筒为16至77层，包括剪力墙。收缩段向北收缩，并采用一对框架柱取代东侧的剪力墙。

如图13所示，筒外钢结构框架B由两大类构成，其中一类为标准层外框，另一类为桁架层外框。而标准层外框则分为低区外框B1和高区外框B2。桁架层外框则分为低层桁架层外框B3、中层桁架层外框B4、高层桁架层外框B5和顶层桁架层外框B6。

如图14所示，高区外框B2包括主钢柱B21、周向钢梁B22、径向钢梁B23和水平撑杆B24；如图15所示，主钢柱B21包括柱主体、端梁、爬梯和操作平台；柱主体为圆筒形主体，其顶端外壁均布若干吊耳，其底端外壁下设一圈定位座以便各节主钢柱进行竖向定位装配；端梁呈十字形布置于柱主体外以便于周向钢梁和径向钢梁的装配；爬梯沿柱主体轴向设置；操作平台设置于顶层的端梁上、包覆于柱主体外。这种柱主体在工厂预制完成，无需现场组装，吊装至指定位置后作业人员通过定位座便捷定位，便于后续安装，并且安装固定后无需其他额外操作即可通过爬梯攀爬至操作平台上进行作业，提高了作业效率。

安装时，将主钢柱吊装至指定位置，各主钢柱呈矩型布置于核心筒外，长边呈弧形，窄边平直；周向钢梁将各主钢柱连呈矩形框；径向钢梁连接于主钢柱和核心筒之间；水平撑杆设置于周向钢梁与核心筒之间以及径向钢梁与周向钢梁之间。

如图16所示，低区外框B1包括高区外框、附框B11和临时斜撑B12，临时斜撑纵横交错设置于径向钢梁与核心筒之间，通过临时斜撑的设置能够降低焊接变形，附框设置于高区外框的窄边外以提高抗侧能力。

如图17所示，低层桁架层外框B3由腰桁架a和水平次桁架b构成。

如图18、图19所示，腰桁架a由边柱a1、角柱a2、下弦杆a3、上弦杆a4和斜撑a5装配而成。其中边柱a1包括主体筒a11、弦杆接口a12和斜撑接口a13，弦杆接口呈上下两组布置于主体筒外，同组两弦杆接口呈直线布置，斜撑接口设置于主体筒与下侧弦杆接口的交汇处。角柱a2与边柱结构相似，区别在于角柱中同组两弦杆接口之间的夹角为100°—120°。下弦杆a3为矩形钢管，同一侧装配时，两端插入相邻两边柱的弦杆接口内，转角处装配时，一端插入边柱的弦杆接口内、另一端插入相邻角柱的弦杆接口内。上弦杆a4包括梁主体和斜撑接口，一对斜撑接口对称布置于梁主体下。斜撑a5的低端插入边柱或角柱中斜撑接口内、高端伸至上弦杆的斜撑接口内；使相邻两斜撑与下弦杆围成等腰三角形，以提高结构的稳定性。

如图17所示，水平次桁架b包括纵骨、横骨和斜撑骨，横骨固接于纵骨两侧，斜撑骨呈×型布置于纵骨和横骨之间。

低层桁架层外框装配时，先安装边柱和角柱，四角柱位于矩形的四个顶点位置，边柱分别沿长边和窄边设置，其中长边布置为弧形，以便提高稳定性。然后在边柱与角柱之间顺时针安装下弦杆、斜撑及上弦杆，以降低附加应力。再在腰桁架的窄边与核心筒之间安装水平次桁架，最后再在腰桁架与核心筒之间安装楼层钢框梁D以便安装钢筋桁架楼承板E。

中层桁架层外框B4以及顶层桁架层外框B6均选用腰桁架。

高层桁架层外框B5则由腰桁架和伸臂桁架c构成。

如图20所示，伸臂桁架c包括包覆框c1和传力单元c2。包覆框c1为矩形框，包括贴合柱c11和包覆梁c12，贴合柱包括竖向工字钢、横向工字钢、平槽钢和斜槽钢，竖向工字钢内设加强肋，横向工字钢的外端设有连接端板，平槽钢与横向工字钢对称设置于竖向工字钢两侧，平槽钢与竖向工字钢之间留出承力转角用以包覆核心筒的转角，斜槽钢开口向上设置、内端固接于横向工字钢和竖向工字钢的交汇处；一对包覆梁设置于两贴合柱之间，包覆梁的梁端与贴合柱的平槽钢之间通过连接孔组配合螺栓、螺母锁紧以便释放装配过程中产生的部分内应力以保证强度。传力单元c2则包括底梁c21、顶梁c22、中柱c23和斜杆c24构成；底梁包括水平段、竖向插口和斜向插口，竖向插口固接于水平段的长度方向中心，一对斜向插口对称设置于竖向插口两侧；顶梁为工字钢，其中部内设加强肋；中柱的底端插入竖向插口内、顶端与顶梁固接；斜杆的低端插入斜向插口内、高端固接于斜槽钢内；伸臂桁架以其两端的传力单元与腰桁架的边柱固接。传力单元进行装配时，按照底梁、中柱和顶梁的先后顺序进行装配，并且在核心筒与外部框架沉降稳定后再安装斜杆，从而避免沉降过程中斜杆变形引起的附加应力，保证整个伸臂桁架的结构强度和稳定性。

腰桁架以及伸臂桁架的各部件吊运至作业层后，各零部件之间均通过插接的方式进行预装配，然后再固接，一方面能够提高装配的便捷度，提高作业效率，另一方面也便于进行后续的进一步固接，保证最终的连接效果和强度。

如图21所示，钢筋桁架楼承板E包括主筋E1、上弦钢筋E2、腹杆钢筋E3和下弦钢筋E4。主筋沿板长方向贯穿，主筋共两上下层。上弦钢筋布置于上层的主筋上，与主筋相互垂直。腹杆钢筋为L型，其折弯角度为105°至115°，竖直边倾斜，底边水平，腹杆钢筋布筋时，一对腹杆钢筋以竖直边的顶部对称布置于上弦钢筋两侧，底边与板长方形平行，一对腹杆钢筋与上弦钢筋呈三角形，稳定性好，防裂效果好；布筋时，每隔一主筋布置一对腹杆钢筋。下弦钢筋E4布置时，布置于下层主筋和腹杆钢筋之间，及下弦钢筋的顶面与下层主筋的底面接触，下弦钢筋的一侧与腹杆钢筋绑扎。形成稳定的整体筋骨，保证混凝土浇筑后的承载能力，并能有效的防止混凝土开裂，提高施工阶段作为简支结构时最大无支撑适用跨度。

本实施例中，筒外钢结构框架B共86层，其中1—11层装配低区外框，11—22层安装高区外框，22层为避难层、装配低层桁架层外框，22—44层装配高区外框，44层装配中层桁架层外框，44—66层装配高区外框，66层装配高层桁架层外框B5，66层至顶层装配高区外框，最上部高区外框上装配顶层桁架层外框，再在顶层桁架层外框上装配大屋面、机房顶和塔冠顶。

本实施例在投入使用后，可以在施工过程中对不同区段进行变形的动态监测，并在下一节点施工时进行修正补充变形，从而保证整个结构的稳定性和安全性，而且分段、分区施工，利于缩短整个建筑的施工工期。

Claims (8)

1.一种超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于，本方法按如下步骤进行：

S.1、构建桩基础；

S.2、构建基础筏板；

S.3、在筏板上构建首层核心筒，首层核心筒包括核心筒钢柱和剪力墙；

S.4、在首层核心筒上安装2至4层核心筒钢柱；

S.5、在第一层核心筒钢柱外支模，浇筑混凝土形成剪力墙；

S.6、安装后一层核心筒钢柱，在剪力墙上浇筑后一层剪力墙，使核心筒钢柱领先剪力墙1至3层，直至构建6至9层剪力墙；

S.7、在筏板上位于初段核心筒钢柱外的区域构建第一层筒外钢结构框架；

S.8、安装后一层核心筒钢柱后浇筑后一层核心筒剪力墙，再安装第二层筒外钢结构框架；

S.9、在构建第二层或第三层筒外钢结构框架后安装钢筋桁架楼承板；

S.10、重复上述步骤至设计楼层后封顶；

所述筒外钢结构框架包括桁架层外框和标准层外框，桁架层外框包括腰桁架，

腰桁架包括边柱、角柱、下弦杆、上弦杆和斜撑；边柱包括主体筒、弦杆接口和斜撑接口，弦杆接口呈上下两组布置于主体筒外，同组两弦杆接口呈直线布置，斜撑接口设置于主体筒与下侧弦杆接口的交汇处；角柱包括主体筒、弦杆接口和斜撑接口，角柱中同组两弦杆接口之间的夹角为钝角；下弦杆为矩形钢管，其一端插入边柱的弦杆接口内、另一端插入相邻边柱或角柱的弦杆接口内；上弦杆包括梁主体和斜撑接口，一对斜撑接口对称布置于梁主体下；斜撑的低端插入边柱或角柱中斜撑接口内、高端伸至上弦杆的斜撑接口内；

所述S.7中先设置标准层外框，设置多层标准层外框后安装一层桁架层外框，再在桁架层外框上设置同等层数的标准层外框，直至安装最顶部的桁架层外框后封顶；

所述标准层外框包括低区外框和高区外框；

高区外框包括主钢柱、周向钢梁、径向钢梁和水平撑杆；主钢柱呈矩型布置于核心筒外，长边呈弧形，窄边平直；周向钢梁将各主钢柱连呈矩形框；径向钢梁连接于主钢柱和核心筒之间；水平撑杆设置于周向钢梁与核心筒之间以及径向钢梁与周向钢梁之间；

低区外框包括高区外框、附框和斜撑，斜撑纵横交错设置于径向钢梁与核心筒之间，附框设置于高区外框的窄边外以提高抗侧能力。

2.如权利要求1所述的超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于：所述首层核心筒上安装两层核心筒钢柱，所述核心筒钢柱领先剪力墙两层，直至构建七层剪力墙，在构建第二层筒外钢结构框架后安装钢筋桁架楼承板。

3.如权利要求1所述的超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于：所述核心筒包括从下往上依次设置的低段筒、中段筒和收缩筒；低段筒的高度不小于总高度的17.5%，包括钢骨柱和剪力墙；中段筒包括剪力墙；收缩段包括剪力墙和一对框架柱。

4.如权利要求1所述的超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于：所述主钢柱包括柱主体、端梁、爬梯和操作平台；柱主体为圆筒形主体，其顶端外壁均布若干吊耳，其底端外壁下设若干定位座；端梁呈十字形布置于柱主体外；爬梯沿柱主体轴向设置；操作平台设置于顶层的端梁上、包覆于柱主体外。

5.如权利要求1所述的超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于：所述筒外钢结构框架包括四层桁架层外框，低层的桁架层外框包括腰桁架和水平次桁架，中层的桁架层外框包括腰桁架，高层的桁架层外框包括腰桁架和伸臂桁架，顶层的桁架层外框包括腰桁架。

6.如权利要求5所述的超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于：所述伸臂桁架包括包覆框和传力单元；包覆框为矩形框，包括贴合柱和包覆梁，贴合柱包括竖向工字钢、横向工字钢、平槽钢和斜槽钢，竖向工字钢内设加强肋，横向工字钢的外端设有连接端板，平槽钢与横向工字钢对称设置于竖向工字钢两侧，平槽钢与竖向工字钢之间留出承力转角用以包覆所述核心筒的转角，斜槽钢开口向上设置、内端固接于横向工字钢和竖向工字钢的交汇处；一对包覆梁设置于两贴合柱之间，包覆梁的梁端与平槽钢固接。

7.如权利要求6所述的超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于：所述传力单元包括底梁、顶梁、中柱和斜杆；底梁包括水平段、竖向插口和斜向插口，竖向插口固接于水平段的长度方向中心，一对斜向插口对称设置于竖向插口两侧；顶梁为工字钢，其中部内设加强肋；中柱的底端插入竖向插口内、顶端与顶梁固接；斜杆的低端插入斜向插口内、高端固接于斜槽钢内；伸臂桁架以其两端的传力单元与所述腰桁架的边柱固接。

8.如权利要求5所述的超高层建筑主体结构的施工方法，其特征在于：所述水平次桁架包括纵骨、横骨和斜撑骨，横骨固接于纵骨两侧，斜撑骨呈×型布置于纵骨和横骨之间。

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