鋼結(jié)構(gòu)綜合項目施工新關(guān)鍵技術(shù)

鋼構(gòu)造施工新技術(shù)1、鋼構(gòu)造發(fā)展概況鋼是一種鐵碳合金，人類采用鋼構(gòu)造歷史和煉鐵、煉鋼技術(shù)發(fā)展是密不可分。最早在公元前左右，在伊拉克兩河流域就浮現(xiàn)了初期煉鐵術(shù)。國內(nèi)也是較早創(chuàng)造煉鐵技術(shù)國家之一，早在戰(zhàn)國時期，國內(nèi)煉鐵技術(shù)已很盛行了。公元65年（漢明帝時代），已成功地用鍛鐵為環(huán)，相扣成鏈，建成了世界上最早鐵鏈懸橋——蘭津橋。此后，為了便利交通，跨越深谷，曾陸續(xù)建造了數(shù)十座鐵鏈橋。其中跨度最大為17（清康熙）建成四川瀘定大渡河橋，橋?qū)?.8m，跨長100m。除鐵鏈懸橋外，國內(nèi)古代還建有許多鐵建筑物，如鐵塔等，當(dāng)前依然存在。所有這些都表白，咱們中華民族對鐵構(gòu)造應(yīng)用，曾經(jīng)居于世界領(lǐng)先地位。歐美等國家中最早將鐵做為建筑材料當(dāng)屬英國，但直到1840年此前，還只采用鑄鐵來建造拱橋。1840年后來，隨著鉚釘連接和鍛鐵技術(shù)發(fā)展，鑄鐵構(gòu)造逐漸被鍛鐵構(gòu)造取代，隨著1855年英國人創(chuàng)造貝氏轉(zhuǎn)爐煉鋼法和1865年法國人創(chuàng)造平爐煉鋼法，以及1870年成功軋制出工字鋼之后，形成了工業(yè)化大批量生產(chǎn)鋼材能力，強(qiáng)度高且韌性好鋼材才開始在建筑領(lǐng)域逐漸取代鍛鐵材料，自1890年后來成為金屬構(gòu)造重要材料。20世紀(jì)初焊接技術(shù)浮現(xiàn)，以及1934年高強(qiáng)度螺栓連接浮現(xiàn)，極大地增進(jìn)了鋼構(gòu)造發(fā)展。除西歐、北美之外，鋼構(gòu)造在前蘇聯(lián)和日本等國家也獲得了廣泛應(yīng)用，逐漸發(fā)展成為全世界所接受重要構(gòu)造體系。由于國內(nèi)長期處在封建主義統(tǒng)治之下，束縛了生產(chǎn)力發(fā)展，1840年鴉片戰(zhàn)爭后來，更淪為半封建半殖民地國家，工業(yè)落后，古代在鐵構(gòu)造方面技術(shù)優(yōu)勢早已喪失殆盡。國內(nèi)在19才建成了鋼鐵廠，年產(chǎn)鋼只有0.85萬噸。新中華人民共和國成立后，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展，鋼構(gòu)造曾起過重要作用，如第一種五年籌劃期間，建設(shè)了一大批鋼構(gòu)造廠房、橋梁。但由于受到鋼產(chǎn)量制約，在其后很長一段時間內(nèi)，鋼構(gòu)造被限制使用在其她構(gòu)造不能代替重大工程項目中，在一定限度上，影響了鋼構(gòu)造發(fā)展。自1978年國內(nèi)實行改革開放政策以來，經(jīng)濟(jì)建設(shè)獲得了飛速發(fā)展，鋼產(chǎn)量逐年增長。自1996年超過1億噸以來，始終位列世界鋼產(chǎn)量首位，更達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄2.2億噸，逐漸變化著鋼材供不應(yīng)求局面。國內(nèi)鋼構(gòu)造技術(shù)政策，也從“限制使用”改為積極合理地推廣應(yīng)用。所有這些，為鋼構(gòu)造在國內(nèi)迅速發(fā)展創(chuàng)造了條件。鋼構(gòu)造以其獨特優(yōu)越性在建筑工程中得到廣泛應(yīng)用，特別是高層、超高層、輕型鋼構(gòu)造，大跨度構(gòu)造等應(yīng)用比較多。這是由于鋼構(gòu)造有許多長處，如強(qiáng)度高、塑性、韌性好、重量輕、材質(zhì)均勻、制作簡樸、施工以便、工期短、節(jié)能環(huán)保、綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)、建筑造型美觀、抗震性能好等長處。固然它缺陷是耐火度不夠，耐腐蝕性差，造價稍高等。但綜合來評估，鋼構(gòu)造長處多，缺陷易克服。它仍是構(gòu)造體系中最重要一種構(gòu)造形式，將被越來越廣泛注重和使用。2、鋼構(gòu)造應(yīng)用狀況鋼構(gòu)造應(yīng)用于高層、超高層建筑中在南方某些大中都市中，高層、超高層建筑如雨后春筍般拔地而起，由于外資工程興建，建筑用鋼材發(fā)展，高層、超高層建筑應(yīng)用鋼構(gòu)造越來越多。如在上海浦東開發(fā)區(qū)建設(shè)中，高層建筑鋼構(gòu)造發(fā)展特別迅速。現(xiàn)已建成上海金茂大廈，為框-筒構(gòu)造，混合材料，高度420m，地上88層，地下3層。在北京、深圳等地高層、超高層建筑中，大都采用了鋼構(gòu)造建筑。當(dāng)前在高層、超高層建筑中應(yīng)用體系大體有三種。一種是混凝土構(gòu)造，一種是鋼構(gòu)造，另一種就是兩種體系構(gòu)成混合構(gòu)造。在這種混合構(gòu)造中因發(fā)揮了鋼構(gòu)造長處而克服了鋼構(gòu)造缺陷，應(yīng)用比較多。當(dāng)前鋼構(gòu)造應(yīng)用形式重要有：(1)作為鋼框架與混凝土核心筒構(gòu)成受力構(gòu)造體系，這是高層混合構(gòu)造中慣用形式。(2)作為勁性骨架與混凝土一起構(gòu)成受力構(gòu)件，涉及鋼管混凝土，這種混合構(gòu)造兼有鋼與混凝土兩者長處，整體強(qiáng)度大，剛性好，抗震性能好。當(dāng)采用外包砼構(gòu)造形式時更具備良好耐火和耐腐蝕性能。混合構(gòu)造構(gòu)件普通可以減少鋼量15%—20%，還可減少支模，施工以便、迅速，因而混合構(gòu)造在高層，超高層建筑中所占比重較多。應(yīng)用于大跨屋蓋體系中。某些工業(yè)廠房、倉儲庫、停車場、集市等建筑設(shè)施，由于空間高，跨度大，其她體系難以滿足規(guī)定，故而選用鋼網(wǎng)架，懸索，殼體，桁架，膜構(gòu)造等形式作為這些大跨構(gòu)造屋蓋系統(tǒng)。隨著國外鋼構(gòu)造新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷引進(jìn)和應(yīng)用，采用輕鋼構(gòu)造體系使工程總造價低于鋼筋混凝土或磚混構(gòu)造體系，且施工工期縮短50%以上。當(dāng)前，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)新建大跨設(shè)施中基本采用了鋼構(gòu)造，在內(nèi)陸地區(qū)也有某些采用鋼構(gòu)造，隨著人們對鋼構(gòu)造結(jié)識，將會越來越被注重和采用。3、鋼構(gòu)造發(fā)呈現(xiàn)狀（1）鋼構(gòu)造發(fā)展物質(zhì)基本據(jù)關(guān)于資料記錄，當(dāng)前，國內(nèi)鋼產(chǎn)量已超過1.2億噸，成為世界上鋼產(chǎn)量之大國，同步，鋼材品牌、規(guī)格與質(zhì)量日益提高，國內(nèi)鋼材市場已從過去賣方市場轉(zhuǎn)變到買方市場，這為大力推廣運用鋼構(gòu)造技術(shù)奠定了堅實物質(zhì)基本。（2）鋼構(gòu)造發(fā)展技術(shù)政策國內(nèi)建筑技術(shù)政策中，特意提到“發(fā)展鋼構(gòu)造(含預(yù)應(yīng)力鋼構(gòu)造)，對于超高層建筑構(gòu)造、大跨空間構(gòu)造或大跨重載工業(yè)廠房等，可采用鋼構(gòu)造；對于大跨空間屋蓋系統(tǒng)，可選用鋼網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索、殼體、膜構(gòu)造等，加速推廣輕鋼構(gòu)造”。又提到“研究推廣組合構(gòu)造和混合構(gòu)造，充分發(fā)揮不同構(gòu)造材料性能。依照建筑物各自特點，可采用兩種以上構(gòu)造材料構(gòu)成組合構(gòu)造，如由型鋼、鋼筋、混凝土構(gòu)成勁性鋼筋混凝土，由鋼管和混凝土構(gòu)成鋼管混凝土等。且在一種建筑物上可采用兩種及以上構(gòu)造形式構(gòu)成混合構(gòu)造，如采用鋼筋混凝土作為高層建筑核心筒，采用鋼框架構(gòu)造作為外柱與其相連”。并且國內(nèi)政府提出了從“節(jié)約鋼材”轉(zhuǎn)變成合理使用鋼材，從“限制使用鋼構(gòu)造”到“大力發(fā)展鋼構(gòu)造”政策轉(zhuǎn)變。建設(shè)部在修訂國內(nèi)“建筑業(yè)推廣應(yīng)用10項新技術(shù)”中，初次列入了鋼構(gòu)造新技術(shù)，充分闡明國內(nèi)鋼構(gòu)造發(fā)展已經(jīng)具備了非常好政策大環(huán)境。鋼構(gòu)造是一項綠色環(huán)保建筑產(chǎn)業(yè)。鋼構(gòu)造材料可再生運用，減少大氣污染物。鋼構(gòu)造廢棄料可回爐、再生運用。對同樣規(guī)模建筑物，鋼構(gòu)造建造過程中有害氣體(CO2)排放量只相稱于鋼筋混凝土構(gòu)造65%。工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)場施工周期短，最大限度減少了施工工地對環(huán)境影響。鋼構(gòu)造工程一半以上工期是工廠加工制作，現(xiàn)場工期可縮短50%以上，同步工地因很少使用砂、石、土和水泥等散料，而從主線上避免了塵土飛揚，污染環(huán)境問題。鋼構(gòu)造體系可以帶動其她“節(jié)能環(huán)?！毙徒ㄖ牧贤茝V應(yīng)用，鋼構(gòu)造體系由于連接靈活性，各種“節(jié)能環(huán)保型”圍護(hù)材料都可以采用。（3）鋼構(gòu)造新技術(shù)重要內(nèi)容A．高層鋼構(gòu)造新技術(shù)依照建筑高度和設(shè)計規(guī)定采用框架、框架—支撐、筒體和巨型框架構(gòu)造，其構(gòu)件可采用鋼、勁性鋼筋混凝土或鋼管混凝土。鋼構(gòu)件質(zhì)輕、延性好，可采用焊接型鋼或軋制型鋼，合用于超高層建筑。勁性鋼筋混凝土構(gòu)件剛度大，防火性能好，合用于高層建筑或底部構(gòu)造。鋼管混凝土施工簡便，僅用于柱構(gòu)造。B．空間鋼構(gòu)造技術(shù)空間鋼構(gòu)造自重輕、鋼度大、造型美觀、施工速度快。以鋼管為桿件球節(jié)點平板網(wǎng)架、多層變截面網(wǎng)架及網(wǎng)殼等是國內(nèi)空間鋼構(gòu)造用量最多構(gòu)造形式，在設(shè)計、施工方面均達(dá)到國際先進(jìn)水平，有專門設(shè)計、施工和檢查規(guī)程，并可提供完整CAD軟件，除網(wǎng)架構(gòu)造外，空間構(gòu)造尚有大跨懸索構(gòu)造、索一膜構(gòu)造、大跨空間鋼管桁架構(gòu)造等。C．輕鋼構(gòu)造技術(shù)隨著著輕型彩色鋼板制成墻體和屋面圍護(hù)構(gòu)造構(gòu)成新構(gòu)造形式，由厚4mm以上鋼板焊接成軋制大斷面薄壁H型鋼墻梁和屋面檁條，園鋼制成柔性支撐系統(tǒng)和高強(qiáng)螺栓連接構(gòu)成輕鋼構(gòu)造體系，柱距6—9m，跨度可達(dá)到30m或更大，高度可多達(dá)10m，并可設(shè)輕型吊車。用鋼量20—30kg/m2?，F(xiàn)已有原則化設(shè)計程序和專業(yè)化生產(chǎn)公司，產(chǎn)品質(zhì)量好、安裝速度快、重量輕、投資少，施工不受季節(jié)限制。合用于各種輕型工業(yè)廠房。D．鋼—混凝土組合構(gòu)造技術(shù)以輕鋼或鋼管與混凝土構(gòu)件構(gòu)成梁、柱承重構(gòu)造為鋼—混凝土組合構(gòu)造，近年來應(yīng)用范疇日益擴(kuò)大，合用于承受較大荷載多層或高層建筑框架梁、柱及樓蓋，工業(yè)建筑柱及樓蓋等。E．高強(qiáng)螺栓連接與焊接技術(shù)高強(qiáng)螺栓通過摩擦力來傳遞應(yīng)力，由螺栓、螺母和墊圈3某些構(gòu)成。高強(qiáng)螺栓連接具備施工簡便、拆除靈活、承載力高、抗疲勞性能和自鎖性好、安全性高等長處，工程中已取代了鉚接和某些焊接，成為鋼構(gòu)造制作及安裝中重要連接手段。在車間內(nèi)制作鋼構(gòu)件，厚板應(yīng)采用自動多絲埋弧焊、箱型柱隔板應(yīng)采用熔嘴電渣焊等技術(shù)?，F(xiàn)場安裝施工中應(yīng)采用半自動焊技術(shù)和氣體保護(hù)焊藥芯焊絲及自保護(hù)藥芯焊絲技術(shù)。F．鋼構(gòu)造防護(hù)技術(shù)鋼構(gòu)造防護(hù)涉及防火、防腐、防銹，普通在防火涂料解決后無需再做防銹解決，但在有腐蝕氣體建筑中尚需做防腐解決。國內(nèi)防火涂料種類較多，如TN系列、MC—10等，其中MC—10防火涂料具備防火、防腐功能。防腐防銹涂料有醇酸磁漆、氯化橡膠漆、氯橡膠涂料及氯磺化涂料等。在施工中應(yīng)依照鋼構(gòu)造形式、耐火級別規(guī)定及環(huán)境規(guī)定選用適當(dāng)涂料及涂層厚度。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，鋼構(gòu)造技術(shù)日新月異，某些新型構(gòu)造體系如住宅鋼構(gòu)造體系、預(yù)應(yīng)力構(gòu)造體系、張弦頂構(gòu)造、膜構(gòu)造等處在研究開發(fā)和推廣應(yīng)用階段；某些新型高效材料如軋制H型鋼、冷彎型鋼、壓型鋼板、耐火鋼、不銹鋼正在積極推廣。（4）當(dāng)前存在問題及對策A．鋼構(gòu)造設(shè)計力量薄弱從全國范疇來看，制約國內(nèi)鋼構(gòu)造發(fā)展和推廣應(yīng)用最大問題是設(shè)計力量薄弱。當(dāng)前國內(nèi)絕大某些設(shè)計院沒有專業(yè)化鋼構(gòu)造設(shè)計人員，絕大多數(shù)構(gòu)造設(shè)計工程師對鋼構(gòu)造設(shè)計不熟悉，主觀上不接受鋼構(gòu)造方案，進(jìn)行某些鋼構(gòu)造設(shè)計，也由于設(shè)計水平不高，體現(xiàn)不出鋼構(gòu)造優(yōu)越性，客觀上也阻礙了鋼構(gòu)造推廣應(yīng)用。鑒于這種不利狀況，政府主管部門、行業(yè)協(xié)會、設(shè)計院、科研院所及高等院校應(yīng)加強(qiáng)鋼構(gòu)造技術(shù)人才培養(yǎng)，一方面對既有鋼構(gòu)造設(shè)計技術(shù)培訓(xùn)，提高整體素質(zhì)，逐漸在設(shè)計院(所)配備一定數(shù)量鋼構(gòu)造專業(yè)設(shè)計人員；另一方面對在校鋼構(gòu)造專業(yè)設(shè)計學(xué)生強(qiáng)化鋼構(gòu)造專業(yè)學(xué)習(xí)和培養(yǎng)，造就一批高檔工程技術(shù)專門人才。B．鋼材品種、規(guī)格和質(zhì)量有待于提高當(dāng)前，國內(nèi)普通鋼材生產(chǎn)能力不不大于市場需求，但具備競爭力真正可以滿足市場各種需求生產(chǎn)能力局限性一半。鋼構(gòu)造用鋼品種選取面小，慣用品種(Q235)與國外大多數(shù)國家慣用品種相比，設(shè)計參數(shù)相差很大，無法接軌；高效、經(jīng)濟(jì)斷面鋼材，如H型鋼、冷彎型鋼、鋼管等規(guī)格不齊全，不配套，使用率較低；某些特效鋼材，如耐大氣腐蝕鋼、不銹鋼、耐火鋼及低合金高強(qiáng)度鋼還沒有進(jìn)入實質(zhì)應(yīng)用階段；超厚鋼板還存在著嚴(yán)重質(zhì)量問題。總之國內(nèi)建筑鋼材在品種、規(guī)格和質(zhì)量方面還存在局限性，在一定限度上制約了鋼構(gòu)造發(fā)展和推廣。一定要積極開發(fā)新品種和規(guī)格，提高產(chǎn)品質(zhì)量，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，縮小與國外發(fā)達(dá)國家差距，逐漸與國際接軌，更好地推動國內(nèi)鋼構(gòu)造發(fā)展。提高國內(nèi)鋼構(gòu)造制作、安裝水平，規(guī)范鋼構(gòu)造市場改革開放以來，國內(nèi)從事鋼構(gòu)造加工制作、安裝廠家和施工隊伍諸多，但真正具備技術(shù)實力，可以承辦大型、復(fù)雜鋼構(gòu)造工程單位很少，大某些都是設(shè)備簡陋、技術(shù)水平低、小作坊作業(yè)小單位，其工程質(zhì)量低劣，甚至導(dǎo)致不少鋼構(gòu)造安全隱患，同步采用低價競爭不合法手段，擾亂了鋼構(gòu)造市場，影響鋼構(gòu)造發(fā)展和推廣。鋼構(gòu)造技術(shù)在國內(nèi)建筑技術(shù)領(lǐng)域是一項新技術(shù)，當(dāng)前國內(nèi)已形成了完整成套技術(shù)、焊接技術(shù)、高強(qiáng)螺栓技術(shù)、現(xiàn)場安裝技術(shù)等，每項技術(shù)都應(yīng)有專門技術(shù)人員和操作人員來實行，這些專門人員必要通過培訓(xùn)、考核、持證上崗；對鋼構(gòu)造加工制作廠家和安裝公司實行資質(zhì)審核，項目經(jīng)理和技術(shù)負(fù)責(zé)人持證上崗，規(guī)范招、投標(biāo)制度，整頓鋼構(gòu)造市場，勉勵和支持條件比較好公司進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，提高技術(shù)水平，構(gòu)成專業(yè)化鋼構(gòu)造制造、安裝隊伍，裁減某些不合格公司。（5）鋼構(gòu)造應(yīng)用A.多、高層建筑鋼構(gòu)造：用于賓館、飯店、辦公大樓等多層和高層建筑。金茂大廈上海環(huán)球金融中心上海證券大廈B.高聳鋼構(gòu)造例如：電視塔、微波塔、通訊塔、輸電線塔、石油化工塔、水塔煙囪等。青島電視塔（232米）黑龍江電視塔（336米）C.橋梁鋼構(gòu)造由于鋼橋建造簡便，易于修復(fù)，因而鋼構(gòu)造廣泛用于中檔跨度和大跨度橋梁。南浦大橋楊浦大橋D.移動鋼構(gòu)造 鋼構(gòu)造不但重量輕，還可以用螺栓或其她便于拆裝手段來連接，因而非常合用于需要搬遷構(gòu)造，如裝配式房屋、活動車庫和各類起重機(jī)等。E.輕型鋼構(gòu)造用于中、小型房屋、小型倉庫等。4、鋼構(gòu)造新發(fā)展鋼構(gòu)造是一種具備較大優(yōu)勢建筑構(gòu)造，隨著人類在經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)方面不斷發(fā)展和進(jìn)步，在鋼構(gòu)造領(lǐng)域也獲得了不少新進(jìn)展。構(gòu)造用鋼新發(fā)展：國內(nèi)外在高性能鋼材應(yīng)用方面獲得不少新進(jìn)展，其中涉及高強(qiáng)度高性能鋼、低屈服點鋼和耐火鋼開發(fā)和應(yīng)用等。重要有：Q235、Q345、Q390、Q420Q490、Q590…構(gòu)造和構(gòu)件計算研究和改進(jìn)：計算和測試手段越改進(jìn)，就越能反映構(gòu)造和構(gòu)件實際工作狀況，從而合理使用材料，發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益，保證構(gòu)造安全。構(gòu)造形式革新和應(yīng)用：在全國各地修建了大量大跨空間構(gòu)造、網(wǎng)架和網(wǎng)殼構(gòu)造，張弦桁架、懸掛構(gòu)造也有諸多應(yīng)用實例；直接焊接鋼管構(gòu)造、變截面輕鋼門式剛架、金屬拱型波紋屋蓋等輕鋼構(gòu)造已遍地開花；鋼構(gòu)造高層建筑也在不少都市拔地而起；鋼-混凝土組合構(gòu)造和混合構(gòu)造也有了廣泛應(yīng)用；還建造許多索膜構(gòu)造罩棚和建筑小品；鋼和混凝土組合構(gòu)件應(yīng)用：充分運用鋼強(qiáng)度高、宜受拉，混凝土宜受壓，發(fā)揮各自優(yōu)勢，是一種合理構(gòu)造。優(yōu)化原理應(yīng)用：構(gòu)造形式優(yōu)化、截面形式優(yōu)化、計算機(jī)輔助設(shè)計、繪制鋼構(gòu)造施工詳圖。發(fā)展鋼構(gòu)造施工工藝：加強(qiáng)自動化水平，提高安裝質(zhì)量。5、鋼構(gòu)造實例*上海金茂大廈工程（1）工程概況金茂大廈位于上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，工程占地面積2．3萬m2，地下三層、地上八十八層，建筑面積約29萬m2，金茂大廈建筑總高度為420．5m，為當(dāng)前已建工程國內(nèi)第一、亞洲第二、世界第三高度。金茂大廈是一幢集辦公、旅館、購物、娛樂、餐飲、休閑于一體綜合性大樓。其1～52層為辦公樓，53～87層是五星級金茂凱悅大酒店，距地面340米88層是觀光層；裙樓某些有6層，內(nèi)設(shè)大小宴會廳、百貨商場和休閑娛樂等；6萬m2三層地下室內(nèi)設(shè)有各類大型機(jī)電設(shè)備、服務(wù)設(shè)備、地下停車庫和食街。整幢大樓如一座綜合性社區(qū)。其總投資約45億人民幣。

金茂大廈基坑面積近2萬平方米，基坑開挖深度約20米，主樓基本承臺為4米厚。13500立方米00高標(biāo)號大體積混凝土，主樓泵造混凝土高度達(dá)到382．5米，在24—26層、55～57層、85～87層有三道外伸桁架將核心筒與八根巨型往連接成一種整體。工程構(gòu)造設(shè)計獨特，并獲世界構(gòu)造工程協(xié)會頒發(fā)國際建筑構(gòu)造設(shè)計最高獎。金茂大廈建設(shè)吸引了眾多國內(nèi)外承包商青睞，上海建工（集團(tuán)）總公司攜日本大林組、法國西寶公司、香港其士集團(tuán)，一舉中標(biāo)總承包該幢大樓建筑施工，開創(chuàng)了國內(nèi)大型公司集團(tuán)初次總包具備國際影響大型建筑，也初次實踐了運用總包總管理總協(xié)調(diào)手段和高新施工技術(shù)完畢了該幢大樓，為上海浦東地區(qū)及外灘沿線增長了新景觀。（2）應(yīng)用新技術(shù)狀況①商品砼和散裝水泥應(yīng)用技術(shù)該技術(shù)應(yīng)用于地下持續(xù)墻，鉆孔灌注樁，基坑圍護(hù)、支撐，主樓核心商、復(fù)合巨型柱。樓板等工程部位。應(yīng)用總量達(dá)到了157000立方米。金茂大廈使用商品砼用散裝水泥。機(jī)械上料、自動稱量、計算機(jī)控制技術(shù)，外加劑和摻合料“雙摻”技術(shù)，攪拌車運送和泵送澆筑技術(shù)，不但提高了土建施工生產(chǎn)機(jī)械化和專業(yè)化限度，并且增強(qiáng)了施工現(xiàn)場文明原則化限度。并創(chuàng)下了一次性泵送混凝土382．5米高度世界記錄。粗直徑鋼筋連接技術(shù)金茂大廈核心筒和巨型柱模板均采用定型加工鋼大模，因此在核心筒與樓面梁鋼筋連接處，主樓旅館區(qū)環(huán)板與核心筒鋼筋連接處，巨型柱與樓面梁鋼筋連接處，采用錐螺紋連接施工技術(shù)。整個工程錐紋接頭共計58296只，通過對接頭實驗及抽檢成果均符合A級水平。新型鋼筋冷軋錐螺紋工藝從七個方面改進(jìn)了鋼筋冷軋錐螺紋工藝：改進(jìn)刀具、滾絲輪材質(zhì)；改進(jìn)了工具夾；增長自動定位裝置；設(shè)立滾動上料架；端頭冷解決，提高強(qiáng)度，保證A級接頭原則。使應(yīng)用達(dá)到了高速、優(yōu)質(zhì)、低耗目。③新型模板與腳手架應(yīng)用技術(shù)金茂大廈主體構(gòu)造層高變化多，還存在墻體收分和體型變化。共有3．2米、4米、5．2米等共8種高度，53層以上取消了原有井字型內(nèi)剪力墻，墻體厚度由850毫米逐漸分四次收分至450毫米。特別在24～26、51～53、85～87層設(shè)有三道外仲鋼桁架，給模板腳手設(shè)計及超高層施工作業(yè)安全性帶來了極大難度。為此，在主樓核心筒施工中，自行設(shè)計制造了“分體組合自動調(diào)平整體提高式鋼平臺模板體系”。與國外先進(jìn)模板比較，各項性能毫不遜色，同步節(jié)約成本約1000萬元人民幣。成功地完畢了高空解體和組裝，創(chuàng)新地采用了電腦自動調(diào)平技術(shù)控制系統(tǒng)提高施工技術(shù)，及采用全封閉模板體系，使施工安全可靠，操作簡便、創(chuàng)造了一種月施工13層施工速度。電腦自動調(diào)平技術(shù)已獲得國家專利（專利號：ZL．1）。該模板體系研究和應(yīng)用成果已獲得上海市科技進(jìn)步一等獎。在巨型柱施工中，創(chuàng)新設(shè)計制造了“跳提式爬模系統(tǒng)”，成功地解決了巨型柱施工時。上部鋼梁已安裝就位，老式模板腳手體系均無法圓滿完畢混凝土施工后爬升問題。該體系創(chuàng)新設(shè)計了伸縮吊臂，斜面滑板，頂伸式伸縮架，翻轉(zhuǎn)啟動式附墻等一系列專門構(gòu)件，使爬架能順利跨越鋼梁。通過這些新型模板腳手研究和應(yīng)用，安全、可靠地完畢了主樓核心筒和復(fù)合巨型柱持續(xù)施工。經(jīng)專家鑒定，該模板腳手體系技術(shù)水平達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。④建筑節(jié)能技術(shù)金茂大廈重要填充墻、防火分區(qū)隔墻等均采用空心砌塊。其中，120mm厚砌塊4901平方米，190mm厚砌塊49742平方米，250mm厚砌塊1098平方米，300mm厚砌塊3493平方米。金茂大廈裙房屋面、主樓局部屋面也采用了屋面保溫層。其中，裙房屋面約7500平方米，主樓局部屋面約2500平方米。硬聚氯乙烯塑料管應(yīng)用技術(shù)在金茂大廈裙房基本底板施工中，采用了國內(nèi)初次浮現(xiàn)大面積靜力釋放層技術(shù)。φ100PVC管1184米，φ150PVC管511米。將地下水通過大面積濾水層集中排到集水井，再通過泵抽至地面來釋放和消減地下水對底板浮力。此項技術(shù)在縱橫交錯盲溝中設(shè)立多孔PVC濾水管。大面積靜力釋放層技術(shù)應(yīng)用，使裙房基本底板厚度僅為0．6米左右，而按老式設(shè)計基本底板厚度至少要1．5－2．0米，比老式做法薄0．9m左右。⑥粉煤灰綜合運用技術(shù)金茂大廈主樓基本承臺為C50高標(biāo)號混凝土，方量13500立方米。在配合比設(shè)計中，咱們摻入了一定量磨細(xì)粉煤灰，發(fā)揮其“滾珠效應(yīng)”以改進(jìn)混凝土和易性，提高混凝土可泵性。并因而取代某些水泥，減少混凝土水化熱。同步，在砌筑砂漿拌制過程中，也摻入一定量粉煤灰。粉煤灰用量約4500噸，達(dá)到節(jié)能、高效目。建筑防水工程新技術(shù)設(shè)計規(guī)定在金茂大廈基本底板下施工防水層。防水材料采用美國膠體公司纖維裝單夾防咸水CR膨潤土防水膜、膨潤土填縫劑和多用途膨潤土粉粒。防水膜用于大面積鋪貼，填縫劑和多用途粉粒用于嵌縫、彌補(bǔ)空洞。CR膨潤上用量約23608平方米。CR型膨潤土防水系列材料是一種柔性高強(qiáng)度聚丙烯紡織物和火山灰鈉基膨潤土復(fù)合物，它技術(shù)特點是：遇水膨脹，柔軟、高強(qiáng)度，抗污染，抗老化。它應(yīng)用，豐富和發(fā)展了國內(nèi)防水材料種類，為此后新型防水材料研究和應(yīng)用提供了實踐經(jīng)驗。當(dāng)代管理技術(shù)與計算機(jī)應(yīng)用金茂大廈工程信息量大、范疇廣，針對這種狀況，在施工管理過程中，計算機(jī)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。財務(wù)管理、合同預(yù)算、人事檔案管理、施工籌劃管理、施工方案設(shè)計和編制、施工翻樣圖繪制、深化圖紙設(shè)計等均采用了計算機(jī)管理軟件。⑨其她新技術(shù)應(yīng)用在金茂大廈施工過程中，咱們還應(yīng)用了“超大超深基坑支護(hù)技術(shù)”、“高精度測量技術(shù)”、“大型垂直運送機(jī)械應(yīng)用技術(shù)”等一系列新技術(shù)。金茂大廈地下室開挖面積近2萬平方米，基坑周長570米，開挖深度19．65米，土方量達(dá)到了32萬立方米，是上海地區(qū)軟土地基施工中開挖面積最大，開挖深度最深基本。在基坑圍護(hù)方面，咱們設(shè)計了空間桁架式全現(xiàn)澆鋼筋混凝土內(nèi)支撐技術(shù)，既保證了工程質(zhì)量和安全，又縮短了施工工期，提高了經(jīng)濟(jì)效益。測量工作是工程建設(shè)中“眼睛”，特別在金茂大廈這樣規(guī)模建筑物施工中，測量工作重要性就更顯突出。咱們在施工中采用WILDT2經(jīng)緯儀、DII600激光測距儀等高精度測量儀器，采用極坐標(biāo)結(jié)合直角坐標(biāo)法進(jìn)行軸線放樣，用天頂?shù)瑰F體法進(jìn)行嚴(yán)格測量復(fù)核，用來回水準(zhǔn)控制高程。針對鋼和混凝土兩種材料不同壓縮、收縮和沉降，采用預(yù)先控制修正補(bǔ)償，達(dá)到了較好效果。（3）經(jīng)濟(jì)效益與社會效益金金茂大廈推廣應(yīng)用新技術(shù)使咱們嘗到了科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力甜頭。不但節(jié)約了能源和資源，并且獲得了較好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。共計節(jié)支近2500萬元。同步，通過新技術(shù)應(yīng)用，大大推動了建筑業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化工程，培養(yǎng)了一批新技術(shù)應(yīng)用人才，全面提高了建筑業(yè)職工隊伍素質(zhì)，帶動了一批新興科技產(chǎn)業(yè)和科技型公司形成和發(fā)展，運用市場經(jīng)濟(jì)規(guī)律，增進(jìn)科技和經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合，顯示出科技生產(chǎn)力巨大潛力。*國家體育場(1)工程概況國家體育場位于奧林匹克公園中心區(qū)南部，主體建筑緊鄰北京都市中軸線，并與國家體育館和國家游泳中心相對于中軸線均衡布置。國家體育場主體建筑西側(cè)為距景觀路200米中軸線步行綠化廣場，東側(cè)是環(huán)境優(yōu)美水面和湖邊路，南側(cè)臨南一路，北側(cè)臨成府路，其中成府路在地下空間穿過用地（路面-7.8m）。國家體育場是北京奧林匹克公園內(nèi)標(biāo)志性建筑，也是北京最大、具備國際先進(jìn)水平多功能體育場。國家體育場將成為奧林匹克運動留給都市寶貴遺產(chǎn)和都市建設(shè)新亮點。(2)工程建設(shè)特點國家體育場作為北京奧運會主會場，既是運動員競技場，世界體育文化交流中心，又是展示北京古都風(fēng)貌，弘揚中華民族優(yōu)良老式窗口，向世界描繪中華人民共和國經(jīng)濟(jì)騰飛、綜合國力增強(qiáng)藍(lán)圖。國家體育場將充分體現(xiàn)綠色奧運、科技奧運、人文奧運理念及新北京、新奧運時代主題，將成為北京又一標(biāo)志性建筑。國家體育場建設(shè)具備重大歷史意義，世界矚目。國家體育場工程以其獨一無二大膽創(chuàng)新設(shè)計而成為世界民用建筑史上里程碑建筑，同步其建設(shè)實行匯集了諸多世界性難題，具備技術(shù)上挑戰(zhàn)性、功能上綜合性、時間上急迫性以及管理上復(fù)雜性等特點，針對其特定建筑形式無規(guī)律可循。國家體育場工程具備如下特點、難點。①建設(shè)規(guī)模宏大4.5萬噸用鋼量，30萬m2建筑面積，將近300m屋蓋跨度為世界奧運場館建設(shè)項目所罕見，被市政府?dāng)M定為一號工程。②構(gòu)造型式復(fù)雜國家體育場外觀形象優(yōu)美純凈，外觀即為建筑物構(gòu)造，立面與構(gòu)造達(dá)到完美統(tǒng)一。構(gòu)造組件互相支撐，形成網(wǎng)格狀構(gòu)架，好像由樹枝編織成鳥巢。不但曲線形桿件、馬鞍狀曲面無法用簡樸方程定位，每根鋼桿件截面尺寸、斷面形式也逐漸變化，局部扭曲，鋼構(gòu)造加工安裝、測控定位難度相稱大。主次桿件支撐體育場看臺放射狀混凝土框架構(gòu)造與環(huán)繞它們并形成主屋頂空間鋼構(gòu)造完全分離，交叉作業(yè)多、施工組織復(fù)雜。屋頂采用可開合構(gòu)造，由兩片75m×70m可滑動屋蓋構(gòu)成，機(jī)械傳動裝置復(fù)雜，支撐鋼架加工精度、變形控制原則規(guī)定極高。屋蓋主桁架及巨型鋼柱間設(shè)立了氣墊膜和可啟動膜，且形成具備防雨、通風(fēng)換氣、采暖等功能雙層膜構(gòu)造，膜材形狀多邊、節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜、安裝固定困難。上述特點使國家體育場建設(shè)成為世界性難題。③建設(shè)工期短建設(shè)周期僅為三年，鋼構(gòu)造施工圖紙設(shè)計深化、委托加工周期長。④建設(shè)原則規(guī)定高a.設(shè)計原則高國家體育場專業(yè)系統(tǒng)及體育設(shè)施設(shè)計先進(jìn)，選用材料、設(shè)備、設(shè)施均為當(dāng)今世界最新產(chǎn)品，科技含量高。b.驗收原則高建設(shè)驗收原則規(guī)定嚴(yán)格，綜合調(diào)試、體育場地、體育設(shè)施技術(shù)原則必要與IOC、SPOC、BOCOG及國際單項體育聯(lián)合會最新技術(shù)原則相一致；工程建設(shè)及工藝質(zhì)量驗收原則除了符合規(guī)范及國家最高質(zhì)量驗收原則——“魯班獎”規(guī)定外，還應(yīng)與國際接軌，滿足體育場館建設(shè)關(guān)于國際技術(shù)原則規(guī)定。c.管理原則高國家體育場建設(shè)過程中實行信息化管理，實現(xiàn)現(xiàn)場管理遠(yuǎn)程實時監(jiān)控、計算機(jī)模仿操作、資源共享、無紙化辦公；工程建設(shè)過程中對人、機(jī)、料等各項資源實行精準(zhǔn)動態(tài)控制，以保證資源最優(yōu)整合；為了體現(xiàn)奧運會“新北京、新奧運”時代主題，綠色奧運、科技奧運、人文奧運三大理念將融入工程建設(shè)各個階段、各個環(huán)節(jié)。d.季節(jié)性施工時間長、難度大國家體育場建設(shè)過程將跨越3個冬季、3個雨期，針對易受季節(jié)影響分某些項工程量大特點，特別是鋼構(gòu)造焊接作業(yè)、混凝土施工等，需依照其所處季節(jié)及施工階段，進(jìn)行季節(jié)性施工辦法研究，作出相應(yīng)施工方案。依照北京地區(qū)氣候條件，除須考慮冬雨季外，還應(yīng)針對風(fēng)沙、高溫等因素建立反映機(jī)制，為保證工程進(jìn)度提供有力支持。e.鋼構(gòu)造施工難度大鋼構(gòu)造與混凝土構(gòu)造施工交叉作業(yè)，必要從工期、造價、質(zhì)量、安全等方面綜合考慮，選取最優(yōu)施工方案。鋼構(gòu)造工廠加工、現(xiàn)場組拼制作、吊裝、焊接、安裝測量、工況計算與實現(xiàn)難度極大：鋼構(gòu)件呈不規(guī)則形狀，局部扭曲，截面不斷變化，加工難度大；由于桿件組拼桁架均為曲面，且設(shè)計規(guī)定曲線變化平滑自然，對焊工水平、焊接設(shè)備、作業(yè)平臺（場區(qū)）規(guī)定很高，難以實現(xiàn)；超重、大跨度、不規(guī)則鋼構(gòu)造吊裝就位是國家體育場工程施工最難點，堪稱建筑業(yè)上世界難題，因而安裝設(shè)備、安裝工藝選取是成功核心；國家體育場工程重要鋼構(gòu)件大量采用厚鋼板，焊接溫度使鋼構(gòu)件產(chǎn)生變形以及局部應(yīng)力集中而導(dǎo)致桿件承載力減少是厚鋼板焊接易產(chǎn)生弊病，并且屋蓋桿件局部超厚鋼板必要實行高空焊接作業(yè)，因而工程焊接拼裝難度極大，必要將厚鋼板焊接納入專門研究課題，采用有效預(yù)控辦法，保證建造質(zhì)量；由于國家體育場重要鋼構(gòu)件為不規(guī)則曲線，鋼構(gòu)件組拼而成網(wǎng)架為不規(guī)則曲面，無章可循，因而對如何對巨型鋼構(gòu)造安裝實行三維測量控制，以保證整個殼體鋼構(gòu)造現(xiàn)場安裝精準(zhǔn)度、可靠性和安全性難度大，特大構(gòu)架運送、吊裝過程中變形控制相稱復(fù)雜；針對鋼構(gòu)造復(fù)雜多變曲線、曲面造型，必要通過計算機(jī)模仿制作、安裝工況。由于曲線、曲面很難用方程式表達(dá)，因而工況計算、建模工作量大。f.鋼筋混凝土構(gòu)造質(zhì)量原則高砼工程170m超長樓板混凝土收縮裂縫控制，以及2.5m厚基本承臺厚大體積混凝土溫度裂縫控制，是一種嚴(yán)峻課題?？蚣軜?gòu)造混凝土表面質(zhì)量必要達(dá)到清水混凝土效果，特別是框架構(gòu)造外排高空斜柱現(xiàn)澆混凝土施工質(zhì)量控制難度很大。g.預(yù)制混凝土看臺板施工難度大表面應(yīng)達(dá)到裝飾砼效果，看臺板加工、運送、吊裝就位難度大。h.膜構(gòu)造施工難度大鋼構(gòu)造屋頂采用了可充氣氣墊膜以及可啟動膜構(gòu)造，膜材形狀多變、用量大，膜單元與鋼構(gòu)造桿件連接構(gòu)造復(fù)雜。對于如此大量氣墊膜、可啟動膜構(gòu)造施工安裝，國內(nèi)既沒有類似工程以供借鑒，更沒有成熟工法、規(guī)范原則作為有效根據(jù)，僅僅依托在參照國外相似工程做法基本上自主編制施工工法，用于指引施工、檢查工程質(zhì)量。這些對于工程技術(shù)人員來說無疑具備很大挑戰(zhàn)。(3)鋼構(gòu)造工程①工程分析國家體育場鋼構(gòu)造工程概況鋼構(gòu)造和屋面系統(tǒng)建筑狀況工程±0.00處絕對標(biāo)高為45.50m，屋面呈雙曲面馬鞍型，東西跨度構(gòu)造相對標(biāo)高為66.87米，南北跨度構(gòu)造相對標(biāo)高為40.01米。體育場看臺某些屋架上下弦由膜構(gòu)造填充，