超高层建筑顶升模架系统的优化设计及智能建造

为研究超高层建筑顶升模架系统优化设计与现场智能化施工的数字化融合,提高材料使用效率和结构合理性,以西安某超高层建筑中所使用的顶模钢框架结构为对象,采用SIMP插值模型法,约束次桁架悬挑端竖向位移,以减少顶模钢框架结构钢材用量为目标进行优化,依据优化结果对顶模钢框架结构进行设计。应用智能建造与建筑工业化协同发展的研究成果,以拓扑优化设计、系统化安装、智能化施工为实施框架,通过拓扑优化设计结合智能化控制操作等工具,实现基于智能建造的优化型顶模钢框架结构; 系统梳理智能建造各阶段应用,利用施工管理平台,实现基于信息化模型的工程管控。结果表明:优化后顶模钢框架结构在满足约束条件情况下,在提升结构承载能力、刚度的同时,使钢框架自身重量减轻20%,降低了顶模钢框架结构用钢量,提升了钢材的使用效率,加强了拓扑优化设计与现场智能化施工的数字化融合,推动了智能化施工装备的施工应用。     

媒体重头文章概览

正《施工技术》08/2012模块化低位项升钢平台模架体系装配式空间钢桁架平台设计与试验研究模块化低位顶升钢平台模架体系由多个可周转使用的系统构成,其中的钢平台系统采用装配式空间钢桁架平台,该平台支点少、布置灵活、承载力大,能在不同的超高层核心筒顶模施工中周转使用。阐述了该平台的基本组成、传力路径以及可拆卸连接节点设计。以福州世茂国际中心超高层建筑为例,介绍了该平台的布置流程。     

重庆国金中心低位顶升模架设计

模块化低位顶升钢平台模架体系(简称"低位顶模")是一种用于超高层建筑核心筒竖向剪力墙结构施工的新型模架体系。以重庆国金中心工程所使用的低位顶模设计为出发点,详细地阐述了该体系钢平台系统、挂架与模板系统、垂直运输系统的设计关键技术,结合实际情况对该体系的重要构件提出了在设计阶段的改进与创新。     

基于模数规则的顶模桁架平台设计

针对顶模桁架平台的特点和设计需求,提出基于模数规则的桁架平台设计法。以恒基中心项目为例,研究了该方法在超高层写字楼顶模桁架平台设计中的应用,并通过结构计算验证该应用成果的可行性。该设计规则对超高层施工中的顶模设计具有一定的指导价值且施工效果良好。     

一种可拆装式爬模钢平台应用研究

大吨位可拆装式爬模钢平台是一种新型的高层、超高层建筑施工用爬模设备.重点介绍了可拆装式爬模钢平台结构在工程中实际应用的设计计算过程,主要包括钢平台对建筑结构、架体附着装置、架体本身主承力杆件的受力验算;并结合ANSYS有限元分析软件进行仿真分析,得出设备在工程中应用的计算分析结果.     

一种拆装式爬模钢平台体系的设计及应用

爬模钢平台应用在高层、超高层建筑核心筒结构施工中。针对常见超高层建筑核心筒的结构及施工特点,介绍了一种可进行局部拆装的爬模钢平台体系,包括钢平台拆装部分结构的设计、工程计算和应用;该体系可以满足不同大小的核心筒筒体内结构施工需求。     

模块化低位顶升钢平台模架体系装配式空间钢桁架平台设计与试验研究

模块化低位顶升钢平台模架体系由多个可周转使用的系统构成,其中的钢平台系统采用装配式空间钢桁架平台,该平台支点少、布置灵活、承载力大,能在不同的超高层核心筒顶模施工中周转使用。阐述了该平台的基本组成、传力路径以及可拆卸连接节点设计。以福州世茂国际中心超高层建筑为例,介绍了该平台的布置流程。此后,根据该平台的试验分析结果与数值计算结果的对比,进一步阐述了平台的工作性能,同时提出了原设计中的缺陷与不足,并给出了对应的改造方法。     

超高层项目基于BIM的人员定位综合技术

超高层结构多为外钢框架与核心筒结构,当超高层采用低位顶升钢平台模架体系施工时,核心筒水平结构滞后于核心筒竖向结构10～15层,交叉作业较多,施工风险高.从安全管理角度出发,结合BIM在建筑领域的发展,在超高层项目中使用BIM技术人员定位系统,实现了在顶模移动载体上的人员精准定位,满足了人员考勤、移动轨迹查询、危险告警等管理要求.     

超高层顶模体系施工电梯安装关键技术

随着新型造楼设备的迭代跟新,液压顶模体系在超高层建造中应用日渐广泛。与传统超高层建造方式相比,顶模体系可集成防护架体、材料堆场、布料平台及土建作业平台等综合性施工设施及空间,是一种先进高效的超高层建造设备。受限于顶模架体设计及施工电梯附着的特殊性,模架顶部平台距已完结构楼层一般高出3～4个楼层,常规施工电梯仅能安装至顶模下方,导致已完结构层与模架平台顶部之间仅能通过模架设计中的施工楼梯供人员通行,作业层的材料运输将主要依靠塔吊进行吊运,这对于吊运压力极大的超高层建设来说将严重占用塔吊吊次,影响施工效率。本文针对这一现状,介绍一种可解决施工电梯附着于顶模架体的关键节点及可协调顶模体系的施工电梯安装关键技术。     

标准贝雷架在顶模体系中的研究与应用

目前,超高层建筑建筑施工领域中,顶模施工工艺为最为先进的施工工艺。中建三局第一建设工程有限责任公司在以往施工经验的基础上,对已有的顶模进行改进,在通用性、便捷性、轻型化、标准化等方面进行探索和拓展,选择在道桥施工中应用广泛而成熟的贝雷架作为顶模系统平台的主要组件之一,充分利用贝雷架的优点,结合顶模桁架的特性,在桁架拼装、桁架连接、连接件设计等方面进行标准化、合理化设计,使得整个顶模模架平台实现模数化,标准化,周转率达到了100%。     

超高层核心筒结构模板体系施工技术

目前国内超高层核心筒施工常用的模板体系有自爬模和顶升钢平台系统。结合工程实例,针对超高层核心筒混凝土结构模板体系的搭设、使用、爬升等过程进行多角度探讨,对常用的自爬模和整体顶升钢平台系统在技术、安全、造价、进度等方面进行对比,总结各模板体系的优缺点,为超高层核心筒模板施工给出建议。     

南宁华润中心东写字楼桁架层施工技术

南宁华润中心东写字楼为典型的钢混凝土核心筒+外框钢结构的超高层结构体系。伸臂桁架层减小结构侧移在超高层结构中的重要性不言而喻。然而伸臂桁架层结构复杂,构件繁多,对超高层的施工管理和施工工艺提出很大挑战。针对桁架层施工,介绍结合BIM技术的钢结构安装、顶模改造协同、土建施工优化等关键施工技术,总结超高层伸臂桁架层施工经验。     

南宁华润中心东写字楼核心筒水平与竖向同步施工技术

南宁华润中心东写字楼为典型的钢混凝土核心筒+外框钢结构的超高层结构体系。核心筒采用水平与竖向同步施工技术。传统的顶模系统实现核心筒水平与竖向同步施工存在许多难点。为此,设计了一套经济实用、技术成熟的新型顶模系统才能使同步施工得以实施。主要介绍顶模系统的组成及施工技术。     

基于超高层建筑核心筒钢筋超层绑扎的爬模优化技术

提出了一种基于超高层爬模体系优化设计的核心筒钢筋超层绑扎技术,通过增加爬模体系的顶层和次顶层操作平台,为钢筋工提供了在本层模板合模过程中的上一层墙柱钢筋绑扎的工作面,同时对爬模进行优化设计,实现了核心筒钢筋作业的不间断流水施工,避免了窝工的产生,提高了超高层建造的效率。通过有限元分析,对加高后的爬模在爬升、施工和停工3种工况下,在施工荷载、堆载、风荷载和自身重力作用下的内力进行了受力分析,并根据结果对架体进行了加强,这一系列措施保证了超层绑扎在提高效率的同时,结构安全可靠,可供核心筒具备先行条件的超高层项目进行借鉴和推广。     

顶模体系超大钢平台分块整体安装技术

沈阳宝能环球金融中心项目T1塔楼高568m,为在建东北亚第一高楼,其结构形式为巨型外框+伸臂桁架+劲性混凝土核心筒结构,6层以上劲性核心筒结构选用顶模体系进行施工。其中,顶模钢平台系统体量大、构件长且质量大、连接节点多,在安装过程中分段分节、安装顺序的确定是施工难点。主要从钢平台设计、分段分节、拟定安装方案、方案模拟、地面组拼、分块吊装、检验及验收等方面介绍了顶模体系超大钢平台安装关键技术。工程实践表明,该关键安装技术取得了较好的积极效益,解决了工期紧、场地狭小等问题,同时保证了质量和安全。     

超高大跨度支模的钢平台设计与施工

南京同曦国际广场项目为大型城市综合体项目,主楼为超高层,其内中庭结构采用支模架施工,属于超高部位大跨度支模。通过设计内置施工钢平台作为支模施工操作平台,降低了整体支模高度,顺利完成了施工任务,取得了良好的社会与经济效益。     

新型超高层核心筒顶模系统结构安装技术

顶模系统因其施工效率高、操作安全、顶升智能化等优点,在越来越多的超高层建筑核心筒施工中被广泛应用。顶模系统由动力控制系统、挂架系统、模板系统、支撑系统、桁架平台系统5部分组成。从顶模系统的动力及支撑结构安装、桁架平台结构安装、挂架结构安装的方法施工技术措施等方面,提出若干施工建议,以便指导顶模结构的安装施工。     

内顶外爬模架平台在超高层建筑施工中的应用

结合南宁华润中心东写字楼工程实际,通过对既有爬模、提模、顶模的特点进行分析并扬长避短,发明了新型的内顶外爬模架平台。介绍了内顶外爬模架平台在超高层建筑施工中的应用,该模架体系既减少了模架的质量,又能满足复杂的核心筒结构施工要求,具有良好的工程适用性。     

超高层建筑施工整体钢平台体系风振响应分析

超高层建筑施工钢平台是一种典型的风致敏感结构,本文以某超高层建筑核心筒施工平台为研究对象,以施工过程中使用的整体钢平台体系为原型,建立其有限元模型并进行动力了动力特性分析,采用线性滤波法模拟风荷载,计算其外挂脚手架在风荷载作用下的响应,结果表明:此钢平台受扭刚度较小,外挂脚手架在风荷载作用下部分横杆挠度偏大。分析结果可以为超高层建筑施工钢平台的抗风设计提供参考。     

SCP顶模大平台体系在西安环球贸易中心塔楼核心筒施工中的应用

以西安环球贸易中心塔楼核心筒施工为背景,对核心筒内筒顶模大平台模架体系技术特点、组成部分、施工过程、液压顶升原理进行介绍;对核心筒结构特点及其相应施工问题、处理措施进行分析;对SCP顶模大平台体系关键技术参数进行归纳。顶模大平台体系通过自提升机构进行液压顶升,其上+2层平台设有混凝土布料机,简化核心筒剪力墙竖向结构施工过程。整套模架系统可提高超高层核心筒施工装配化程度,缩短施工工期并提高核心筒混凝土施工的安全性。