在整體技術(shù)路線策劃過程中,對給施工環(huán)節(jié)采取的施工方式進(jìn)行評審、評估,并作實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,尤其是上海中心外幕墻施工完全是在超高、外懸挑14米的空間中作業(yè),上人操作平臺的選擇是實(shí)現(xiàn)幕墻順利安裝的重中之重,對可選的施工方案進(jìn)行深入的分析、比選,可選的上人操作平臺方案有腳手架、索道、雙層滑移吊籃,對幾種方案進(jìn)行比較:

由分析可得出,腳手架施工可實(shí)現(xiàn)安裝要求,但由于結(jié)構(gòu)是旋轉(zhuǎn)收縮形式,腳手架底部放腳很大,幾乎將內(nèi)外幕墻之間的空間全部占滿,影響內(nèi)幕墻及其他安裝專業(yè)施工,腳手架隨單元板安裝進(jìn)度搭設(shè),周期較長,影響安裝進(jìn)度,腳手架拆除時由于體量很大,散件很多,距離單元板玻璃很近,碰撞損壞已安裝完成的成品風(fēng)險很大,大量的材料垂直運(yùn)輸?shù)匠呓ㄖ䞍?nèi),更加劇了超高建筑本身的垂直運(yùn)輸矛盾。

每個區(qū)采用拉鋼索的形式,鋪設(shè)馬道,可實(shí)現(xiàn)上人操作,但通過實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn),馬道豎向、橫向鋼索的連接錨件,鋪設(shè)馬道的跳板,以及連接跳板的固定件,散件太多,安裝拆除時的墜物風(fēng)險很高,尤其是索道本身的穩(wěn)定性需要依靠加預(yù)應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力傳遞到主體鋼結(jié)構(gòu)上,對主體結(jié)構(gòu)的變形會產(chǎn)生過程影響,增加了變形分析的復(fù)雜性。

雙層滑移吊籃,利用可升降平臺原理,將上下2層平臺連通,設(shè)置導(dǎo)向索避開幕墻支撐鋼結(jié)構(gòu)徑向支撐,通過伸縮小車連通相鄰平臺,形成整體連通平臺,升降平臺可集成化程度高,現(xiàn)場安裝周期短,但技術(shù)難度高,需要集中解決平臺本身的受力要求和連通裝置不同區(qū)間的通用性,導(dǎo)向索對吊掛點(diǎn)定位精度要求高,需要精準(zhǔn)定位,由于是懸挑空間,定位難度很高。
通過反復(fù)的論證比選,最終確定采用可升降式雙層滑移吊籃作為上人操作平臺的施工方案,設(shè)計與施工現(xiàn)場緊密配合,加工制造出上海中心專用的導(dǎo)向式雙層升降作業(yè)平臺。目前已順利投入使用,保證了異型超高層外幕墻的順利安裝。正是通過對每一個施工環(huán)節(jié)的策劃、試驗(yàn)、比選、評審,最后落實(shí)實(shí)施驗(yàn)證,在施工前期做足準(zhǔn)備,提前決判,嚴(yán)密組織,方案先行,確保施工過程中條理分明,科學(xué)合理,創(chuàng)造價值。
3.2 精度控制
秉承上海中心大廈外幕墻精、細(xì)、巧的原則,將上海中心大廈建設(shè)成一個精品,加大力度控制制作精度、安裝精度。
首先為上海中心鋼結(jié)構(gòu)幕墻制定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),對精度要求進(jìn)行量化(附鋼結(jié)構(gòu)安裝精度偏差表、鋼結(jié)構(gòu)加工精度要求表、單元板加工精度要求、單元板安裝精度表)。



為達(dá)到外幕墻的精度要求,最大限度地實(shí)現(xiàn)幕墻產(chǎn)品的模塊化,加工組裝的工廠化,質(zhì)量控制的數(shù)字化。上海中心單元板的生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)大量的非標(biāo)件工廠化的集成生產(chǎn),通過建立模型,利用計算機(jī)軟件編程,與數(shù)控機(jī)床對接,實(shí)現(xiàn)成千上萬的不同構(gòu)件的數(shù)字化機(jī)床切割,將這些構(gòu)件在工廠內(nèi)組裝起來,組成一個個單元板,每一個單元板集成了凸臺、凹臺平面板及輔助牛腿、不銹鋼蓋板、封修板、背襯板、裝飾蓋板、過橋,實(shí)現(xiàn)了90%以上的工廠化加工,在工廠內(nèi)通過嚴(yán)格的質(zhì)量管理保證體系,從每一個零部件檢查控制開始,到整體組裝處單元成品,通過專用掃描檢查儀器,對單元板外觀尺寸進(jìn)行掃描檢查,既保證異型單元的檢查進(jìn)度,又提高了檢查的效率,實(shí)現(xiàn)快速有效地100%出廠檢查。


通過制定測量方案,明確施工現(xiàn)場測量的環(huán)節(jié)、部位、測量方法,保證單元板與鋼結(jié)構(gòu)連接處轉(zhuǎn)接件的安裝精度,通過模型、模擬,確定每一個連接點(diǎn)處空間坐標(biāo),采用全站儀跟蹤測量空間點(diǎn)安裝位置,整理測量數(shù)據(jù),反饋設(shè)計中心處,將測量數(shù)據(jù)輸入模型中,建立實(shí)體模型,對超差部位進(jìn)行轉(zhuǎn)接件的特殊處理,保證單元板的安裝,完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計意圖。
通過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的確立,施工現(xiàn)場的實(shí)測結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)數(shù)據(jù),與加工中心、設(shè)計中心實(shí)現(xiàn)聯(lián)動,將實(shí)際測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入建筑模型,生成實(shí)體模型,提前預(yù)判,提前處理,保證安裝時的一次到位率,保證安裝精度,最終實(shí)現(xiàn)建筑物的整體精度達(dá)到設(shè)計要求。
3.3 專用施工機(jī)具為適應(yīng)上海中心外幕墻大懸挑、外形旋轉(zhuǎn)、扭曲的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),科學(xué)、高效、安全的施工,經(jīng)過細(xì)致、深入的分析、研究,創(chuàng)造性的確認(rèn)使用雙層式吊籃工作平臺和軌道式懸臂吊機(jī),很好的實(shí)現(xiàn)了安裝外幕墻的施工需要。
上海中心大廈分為9個區(qū),每個區(qū)有2個設(shè)備層作為轉(zhuǎn)換層,使每個區(qū)相對獨(dú)立,每個區(qū)內(nèi)外幕墻形成高度為50米~60米高度不等的中庭空間,中庭由外幕墻支撐鋼結(jié)構(gòu)支撐出來,空間中有逐漸旋轉(zhuǎn)的徑向支撐鋼結(jié)構(gòu),雙層吊籃平臺正是利用中庭的空間,在設(shè)備層懸挑出來的鋼結(jié)構(gòu)上設(shè)置吊掛支架,設(shè)置升降平臺,但必須克服徑向支撐鋼結(jié)構(gòu)的影響,由于結(jié)構(gòu)式旋轉(zhuǎn)上升的,徑向支撐鋼結(jié)構(gòu)亦是旋轉(zhuǎn)上升的,并不在同一垂直面上,要實(shí)現(xiàn)平臺的升降必須避開徑向支撐鋼結(jié)構(gòu),不是垂直的升降,沿鋼結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)角度設(shè)置導(dǎo)向裝置,平臺在徑向撐之間的縫隙中實(shí)現(xiàn)升降,通過設(shè)置提升平臺提升機(jī)工作鋼絲繩導(dǎo)向裝置,保證平臺沿一定角度提升時安全鎖正常中作,保證升降的安全,通過在每一處平臺的端頭設(shè)置可伸縮的滑動小車在徑向支撐處實(shí)現(xiàn)連通,最終實(shí)現(xiàn)在同一層全部連通,形成整體操作平臺,一個層面施工完成后,需要提升平臺時,將徑向撐處連接小車分開,收回平臺內(nèi),提升完成后,滑動小車再伸出將相鄰平臺連通。每一部平臺分為幾個標(biāo)準(zhǔn)塊組成,隨著向上結(jié)構(gòu)周長變小,可通過滑動小車和減少組裝標(biāo)準(zhǔn)節(jié)調(diào)節(jié)平臺的周長,滿足結(jié)構(gòu)外形的變化。平臺本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度根據(jù)使用要求計算得出,根據(jù)設(shè)計的制造圖加工制造完成,通過模擬施工建模,確定吊掛定和錨固點(diǎn)安裝位置,實(shí)現(xiàn)實(shí)物在現(xiàn)場的組裝和安裝,目前已通過實(shí)際安裝的使用檢驗(yàn),很好的配合了施工,為外幕墻順利快速施工創(chuàng)造了有利條件。

軌道式懸臂吊機(jī)是為適應(yīng)上海中心外幕墻單元板的吊裝需要特別設(shè)計、制造的專用吊裝設(shè)備,利用每一個區(qū)頂部設(shè)備層設(shè)置的擦窗機(jī)軌道,將專用吊機(jī)設(shè)置在設(shè)備層上,覆蓋本區(qū)設(shè)備層以下樓層的吊裝,因上海中心特殊的結(jié)構(gòu),單元板只能從樓層3個特定的位置出板,需要水平移動后到達(dá)指定安裝位置,每一個區(qū)頂部樓層與同一區(qū)起始樓層進(jìn)出相差最大處約為7米,設(shè)置在頂部設(shè)備層的吊機(jī)需要外挑懸臂7米。根據(jù)施工的特定要求,設(shè)計了軌道式懸臂吊機(jī),可實(shí)現(xiàn)上下左右前后6個方向的吊裝需要。設(shè)計實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)擦窗機(jī)弧形軌道行走的電動行走裝置,實(shí)現(xiàn)單元板從出板口出來后的左右移動,設(shè)計了與行走機(jī)構(gòu)結(jié)合的伸臂軌道,結(jié)合行走式電動葫蘆,實(shí)現(xiàn)進(jìn)出上下的吊裝需要。在吊機(jī)的設(shè)計制作過程中充分考慮單元板的最大重量、吊具重量、吊裝過程中的風(fēng)荷載、動荷載,對軌道的反力,合理的配重各種因素,制造出4臺專用吊裝設(shè)備,可分組同時安裝使用,亦作為一種設(shè)備儲備,保證必要的保養(yǎng)替換,保證施工的順利實(shí)施,經(jīng)過一年多的使用,保證了單元板高效的吊裝,創(chuàng)造出機(jī)械設(shè)備的價值。

3.4 施工安全措施
施工安全管理是一個系統(tǒng)的龐大的管理過程,尤其是超高層建筑,各專業(yè)的安全控制以及各專業(yè)交叉產(chǎn)生的安全問題,所有的安全問題需要從細(xì)節(jié)入手管理,外幕墻專業(yè)施工在重點(diǎn)保證防高空墜落、高空墜物、防火、設(shè)備安全使用、臨時用電安全等等工作外,超高建筑上海中心外幕墻安裝的防風(fēng)措施是保證施工安全的重要問題。
上海中心大廈位于上海陸家嘴高層建筑集中區(qū)域,高層建筑之間容易產(chǎn)生渦旋式的風(fēng),沒有規(guī)則,另外,超高建筑施工時,所處高度經(jīng)所設(shè)測風(fēng)儀顯示,實(shí)際風(fēng)速較氣象臺預(yù)報的地面風(fēng)速要高1~2級,由于外幕墻一直是在建筑物外圍臨邊作業(yè),時刻受風(fēng)的影響,為確保單元板吊裝的安全,增大施工安全系數(shù),減少風(fēng)對幕墻安裝可能產(chǎn)生的危害,需要設(shè)置防風(fēng)裝置。防風(fēng)裝置要解決的是單元板吊裝過程中單元板不受控的大幅擺動,進(jìn)而撞擊相近建筑物,造成單元板損壞,產(chǎn)生墜物風(fēng)險。
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上海中心大廈,位于浦東的陸家嘴功能區(qū),占地3萬多平方米,所處地塊東至東泰路,南依銀城南路,北靠花園石橋路,西臨銀城中路,為上海陸家嘴摩天大樓建設(shè)計劃最后的壓軸工程。其建筑設(shè)計方案由美國Gensler建