[高层建筑资料] 【结构精品案例】全球第八381m超高层—南京紫峰大厦工程技术解析

工程概况

南京紫峰大厦钢结构工程与鼓楼大厦相邻，位于南京市鼓楼广场西北角，东至中央路，西至北京西路，南接中山北路，是集酒店、办公于一体的超五星级建筑，总建筑面积261075m，主楼地下4层，地上70层，标高+381.0m，屋顶天线桅杆顶标高+450m。
楼层标准层高4.2m和3.8 m，局部非标准层高6m和7m，桁架层和设备层高8.4m。整个主楼结构体系采用钢框架;钢筋砼核心筒结构。外围钢框架与钢筋砼核心筒通过在10F~11F、35F~36F、60F~61F三道伸臂桁架和带状桁架与巨型核心筒连在一起，形成三道抗侧力结构。

工程难点和特点

（1）结构超高、体量大

整个工程钢结构重量达1.2万吨，结构高度450m，俗话说：;高一分，险三分;， 结构的超高给钢结构施工带来巨大风险因素。
（2）安装精度高、影响因素多

超高层结构安装精度要求高，在施工过程中除了测量、焊接等影响安装精度的因素外，随着结构高度的升高，在季度温差、昼夜温差及因日照引起的结构温差作用下使结构的变形控制难度大增。而外围钢框架与砼核心筒之间由于不同材质产生的微小竖向变形差异，对伸臂桁架受力有较大的影响，在施工过程中不可忽视。

（3）工程组织协调复杂、裙房提前营业

为满足工程总体施工进度、内外结构的整体刚度、大型塔吊对永久结构的受力要求，砼核心筒、外围钢框架以及楼层混凝土须同钢结构的吊装顺序同步施工，并保持适当的步距。钢结构施工过程中穿插土建、设备安装、幕墙等多家施工单位，工程的总体协调管理复杂。业主要求裙房提前营业，裙房结构施工本身虽不属施工难点，但涉及在主楼施工的同时，如何统筹兼顾，提前施工完成又是本工程的一大特点。

五、施工总平面布置

施工设备的选择和布置原则

根据本工程总体施工技术路线，主楼选择两台M4400D内爬塔吊进行结构安装，裙房和中庭选择一台ST70/27塔吊、一台80t履带吊和一台50t履带吊进行结构安装。主楼标准层高4.2m和3.8m，每三层爬升一次，爬距分别为12.6m和11.4m，共计爬升26次。主楼内爬塔吊的布置原则

施工总平面布置

根据本工程钢结构的特点和现场实际环境，依据不同的施工阶段配置不等的施工机械并采取相应的支承形式。

主楼地下结构施工阶段

主楼地下钢结构主要包括地脚螺栓、核心筒内劲性柱和外围劲性柱，钢柱每二层为一节，构件长度12m，最大构件重量12t，采用一台布置于核心筒内的固定式M440D塔吊，进行钢结构安装。

主楼地上结构施工阶段

主楼地上框架结构主要包括外围钢框架、三道伸臂桁架和带状桁架，外围框架柱每三层为一节，分段构件最长12.6m和11.4m，最大构件重量12t。桁架层高空原位拼装，分段重量控制在14.7t以内。主楼地上框架结构采用布置于核心筒内的两台内爬式M440D塔吊（600t·m）进行安装。其中1台M440D塔吊支承方式由固定式转化为内爬式，砼核心筒截面至35F~36F桁架层后开始单向收缩变化，核心筒TG轴剪力墙消失，达到36F高度后，另一台M440D塔吊布置于核心筒外，支承方式由内爬式转化为外挂内爬式，两台塔吊布置位置不变。

（3）天线桅杆施工阶段

屋顶天线桅杆包括椭圆形钢框架层、主天线、副天线，最大构件重量控制在12t以内，采用一台附着自升式M440D塔吊进行钢结构安装

（4）裙房钢结构施工阶段

裙房钢结构主要包括裙房、中庭、宴会厅框架梁柱结构，采用布置于主楼内两台M440D塔吊、一台ST70/27塔吊、一台80t履带吊和一台50t履带吊分区域进行结构安装。

6.2桁架层安装工艺

桁架层体系

桁架层分布于F10~F11、F35~F36、F60~F61层，包括伸臂桁架和带状桁架，桁架层高8.4m。伸臂桁架主要包括筒内劲性伸臂桁架、筒外外挑伸臂桁架和外围框架柱，连接节点形式均采用高强螺栓连接，单榀重量约750t，最大构件重量14.7t，外围框架柱最大构件重量21.6t。带状桁架连接节点采用翼缘板焊接腹板高强螺栓连接的组合形式，单榀重量约200吨，最大构件重量10t。

6.3天线桅杆安装工艺

天线桅杆结构主要包括椭圆形钢框架和主副天线。钢材材质为Q345C，主天线钢管直径;2700变化至800，壁厚由50mm变化至20mm，副天线钢管直径600，壁厚20mm。天线桅杆从标高+305.33m起始，顶标高为+450m，天线桅杆高度144.67m。构件分段最大重量控制12t以内。

屋顶天线桅杆采用一台附着自升M440D塔吊进行结构安装。M440D塔吊底部支承在F63层的搁置钢梁上，上部附着H型剪力墙。

关键工序控制要求：

（1）测量校正

外壁定位线：在每段桅杆上、下端作2根通过圆心的垂直相交线，把垂直相交线两端的4个点定位在每段桅杆的外壁上，作好样眼标记。再用角尺划出定位线，并做好醒目三角标识。
标高、位移控制：每段钢桅杆安装时，必须按照定位标识，对桅杆作初次位移校正，然后按照设计标高，调整桅杆上、下段的间隙，将间隙控制在6毫米左右，最后利用临时安装板在完成桅杆位移终调。桅杆位移终调时，要求上、下4根定位线中至少有2根重叠，位移控制偏差为2毫米。

对垂直偏差的修正，可采用螺旋千斤顶作微调即可完成垂直度的校正。在桅杆垂直偏差修正中，通过观测站天顶仪窥视镜中观测的3个点必须在同一条线上。

（2）登高及操作安全措施

由于天线桅杆顶相对主楼楼层顶仍有144.67m之高，需要在适当标高处设置支撑钢平台，使得安全操作脚手搭设高度降低至规范允许范围内，上部安全操作脚手支承在钢平台及结构顶面上，同时在分段桅杆对接位置设置依附于桅杆的安全操作平台。高空附着式钢平台还具有人员登高歇步，外立面围护过渡，供夹具短期保管，材料临时堆放及废弃物清理集散等功能。

（3）超高空焊接工艺

由于天线桅杆位于主楼屋顶处，结构超高，钢管;20不等，钢材材质为Q345C，高空焊接工作量大，现场焊接采用CO₂气体保护焊进行对称施焊，并作好高空防风措施，严格控制焊接质量和焊接变形，及时进行焊缝的无损检测。