上海环球金融中心钢结构设计与施工

上海环球金融中心施工

上海环球金融中心施工上海环球金融中心位于上海市浦东新区陆家嘴金融贸易区, 是一幢以办公为主，集商贸、宾馆、观光、展览及其它公共设施于一体的大型超高层建筑，主楼地上101 层,裙房地上5 层,地下3 层,总建筑面积381 600m2 ,建筑高度492m,是目前国内最高的超高层建筑。

该工程钢结构总重量617 万t ,主要钢材材质为ASTM2A572M2345 级别,最大板厚100mm,在部分复杂节点部位采用铸钢件。主楼采用钢筋混凝土劲性结构,外围结构由巨型柱、巨型斜撑和带状桁架组成,核心筒由内埋钢骨及桁架和钢筋混凝土组成。从第6 层开始,每12 层设置1 道1 层高的带状桁架 ,在28～31 层、52～55 层、88～91 层设置3 道伸臂桁架连接核心筒和外围结构。

1、施工进程

2005年1 月30日，上海环球金融中心基础底板砼浇注完成，“世界第一高楼”基础得到夯实，刷新了国内房建领域砼浇注体量、难度和速度的新记录。该工程基础底板浇注分三次进行：第一次浇注的是基坑深坑部分，厚度为4.7m，浇注4 430m3；第二次浇注部分基坑，厚度为2.6m，浇注4 600 m3；第三次浇注的是整个基坑，厚度为4.5m，浇注约30 000 m3。三次浇注量共39 030 m3，这一体量为国内房建领域第一，其中第三次砼单次浇注量在国外也不多见。

上海环球金融中心基础底板砼施工难度世界罕见，其难度主要体现在：地质条件复杂，施工工艺要求高，施工技术含量高。三次浇注时间分别是2004年12月26日、2005年1 月8 日、2005 年1 月28 日。三次浇注时间跨度在一个月左右，在一月内浇完39 030m3 砼，其速度刷新了国内房建领域新记录。第三次浇注动用了7个搅拌站，408台砼运输车，19台泵车和拖泵，浇注速度为750 m3/h，这一速度世界罕见、国内第一。所用砼为超高配比砼，其设备要求、施工强度和砼坍落度均创下了历史新纪录。

１２　探矿工程（岩土钻掘工程）　２００７年第４期　

上海环球金融贸易中心逆作法立柱桩施工难题及对策　

黎海航　（福建省第三地质工程公司，福建邵武３５４０００）　摘要：上海环球金融贸易中心裙楼设计为立柱桩２０５根，采用逆作法施工，施工中存在立柱顶标高变化大、垂直　度不好控制等问题。针对施工中的困难问题，采取了两次固定钢立柱法、导向架联接法、吊筋替代器等有效技术对　策，取得了良好的效果。　关键词：上海环球金融贸易中心；逆作法；立柱桩；两次固定钢立柱法；导向架联接法；吊筋替代器　中图分类号：ＴＵ４７３．１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—７４２８（２００７）０４—００１２—０３　１　工程概况　环球金融贸易中心位于上海市浦东新区陆家嘴　金融贸易中心区，主楼地上１０１层，楼高４９２　ｍ，裙　楼地下３层，基坑开挖深１７．８５—１９．５　ｍ，总建筑面　积３７．７３万ｍ　，建成后将成为世界摩天大楼之一。　裙楼采用逆作法施工，设计逆作法立柱桩２０５根，桩　径８５０　ｍｍ，桩深４５　ｍ，桩身砼强度为水下Ｃ３０。钢　立柱截面规格５００　ｍｍ　ｘ　５００　ｍｍ，角钢规格为Ｌ１６０　Ｘ１６，缀板规格为一１６　Ｘ４００　Ｘ　３００，立柱长１７—２３　ｍ，立柱顶标高变化大（６．２一一０．５７　ｍ），柱顶高出　地面０．１—０．４　ｍ的占２５％，高出地面０．５—２．５　ｍ　的占２５％，低于地面０．１—１．０　ｍ的占２０％，低于地　面１．０—２．０　ｍ的占１０％；钢立柱设计垂直度１／　４Ｏ０。　

２施工中存在的难题　（１）由于立柱顶标高变化大，高出地面０．５—　２．５　ｍ的钢立柱，在水下砼灌注时，商品砼料车到达　灌注孔口无法自卸料，必须使用砼泵车泵送，辅助工　人须在搭好的架子上施工，这给施工增加很大的难　度，高处作业给施工安全带来极大隐患，同时加大了　施工成本。　（２）低于地面的钢立柱，要确保钢立柱的垂直　度和方向性，最好是直接将角钢接长至地面，这样需　增加几十吨角钢和钢板，建设单位及总包方不会同　意。如使用钢筋做吊筋，则无法控制钢立柱的垂直　度、方向性和桩位偏差。　（３）为确保钢立柱的垂直度，设计钢立柱底部　进入钢筋笼３　ｍ且不与钢筋笼焊接。为保证钢立柱　底部进入钢筋笼３　ｍ的长度，要求至少用４根０１８　ｍｍ钢筋做吊筋至孔口固定，该项属施工措施费用，　建设单位及总包方不同意增加费用。为减少施工成　本，必须设计制作出吊筋替代器。　

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「上海环球金融中心钢结构设计与施工」

2009.9.25 杭州

日本构造计画研究所上海代表处

首席代表 郭 献群

讲义纲要

1． 项目简介

2． 结构设计简介

1) 结构体系

2) 设计参数

3) 抗风抗震设计

4) 结构实验

3． 确保钢结构施工质量及精度的设计考量及施工措施

1） 钢材选用及特殊规格要求，材料试验

2） 焊工考核及工艺施工试验

3） 高强螺栓的选用及施工试验

4） 关键结构节点的设计及施工

5） 特大型铸钢件的设计及施工

6） 顶部结构的设计与施工

4． 阻尼器在本项目中的应用

1） 阻尼器的种类，原理及用途

2） 本项目阻尼器的设计及效果

上海环球金融中心的结构设计与施工

１．项目概要

上海环球金融中心位于上海市浦东

新区陆家嘴金融贸易中心区、是上海

的世界金融中心建设的标志性项目。

上海环球金融中心在外观造型新颖的

建筑物中提供最顶尖的办公环境同时

有机地配置了酒店、观光设施、会议

设施、商铺等的多业种商业设施。建

筑物的规模为：总建筑面积：381，600

㎡、地上101层、地下3层、高度达

492m。

２．结构设计概要

2.1结构体系

以下结构要素的有机结合形成一

个抗侧力的效率高且却结构安全储备

的冗余度高的结构体系。

① 巨型柱（Megacolumn）(内置钢

结构的巨型RC柱)、巨型斜支撑(Megadiagonal)（巨型混凝土填充钢架斜支撑）、带状桁架(钢

架桁架)组成外围巨型结构(图2-1-1)

② 内置钢架的钢筋混凝土设施核心(图2-1-2)

③ 在核心筒墙和外围巨型结构的巨型柱之间产生相互联结作用的3层高钢架外伸桁架(图2-1-1、

图2-1-3)

④ 把每12层的垂直荷载转移到巨型柱和核心筒墙上的转换桁架（图2.1-4）和外围的带状桁架(图

2-1-3)

同时，为了确实实现及提供与本建筑顶尖性能相称的居住性能，如图2.1-5所示，在酒店层上

部第90层设置了2台可动质量为150t高效的主动控制阻尼器（主动控制多段钟摆型）。

上海环球金融中心燃气设计方案

0.引言:

现代城市由于有限的土地资源,越来越多的建筑物向高空发展,现世界第一高楼阿联酋的迪拜塔高度甚至达到了828米。然而美国“9·11”事件后让全世界的人们不得不考虑一个全新的危险因素——超高层建筑,过高的高度让超高层建筑在遭遇恐怖袭击、火灾、地震等灾难时将比普通建筑面临更大的困难及危险。

燃气具有易燃易爆、有毒等特点,在发生灾难时,超高层建筑内的燃气管道极易发生泄漏爆炸,对建筑物造成致命的破坏。如在火灾发生时,超高层建筑由于烟囱效应造成火势蔓延非常快,且人员疏散困难,消防扑救难度大等特点,因此超高层建筑内的燃气系统设计必须考虑到在紧急状况下的安全措施,尽量地去控制燃气对建筑物的破坏,将危险降至最低。另外过高的燃气立管,也造成其在燃气系统设计时,与普通建筑物的差异。接下来我们将结合环球金融中心的工程实例,来分析一下超高层建筑物燃气系统设计时与普通建筑物不同,且要注意的几个方面。

1. 项目概况:

环球金融中心坐落在上海陆家嘴金融区,高度492米,总建筑面积约38万平米。建筑物的功能包括商务办公、五星级酒店、商业、餐饮、观光等。燃气系统由中压天然气系统和低压天然气系统组成。中压天然气系统供应位于地下室的燃气锅炉使用,在设计时根据燃气的相关规范主要考虑燃气接入地下室的一系列防泄漏、通风、燃气切断等要求和措施。低压的天然气系统主要供应餐厅厨房使用,整个建筑物的大部分餐饮由几十个美食小餐饮组成,这些小餐饮均集中在地下一层和地下二层,地上二层和三层,在大楼12、13、28、29、52、53层也分别设有厨房,位于整个大楼79 -93层的五星级酒店“柏悦酒店”,其酒店的厨房则设在了大楼的顶部86、87层和88层,低压的燃气管道需接至约400米的高空供这些厨房用户使用。

2. 地下室燃气设计:

对于地下室小餐饮燃气系统设计时,主要考虑防火分区与燃气引入管的概念,地下室的一个防火分区面积按规范规定小于2000平米,由于比普通建筑物拥有数量更多的餐饮,大量的小餐饮被分割在几个防火分区内。高层的防火规范规定,燃气管道严禁穿越防火分区。因此在设计时,每个防火分区内的餐饮我们均单独从室外设置一个燃气入户管,使每个防火分区内形成一个独立的燃气系统,互不连通,每个入户管处设置紧急切断阀,如什么地方有燃气泄漏等危险,可单独切断其防火分区内的燃气系统,并不影响到其它防火分区燃气的使用。