¿Tecnología y gestión de la construcción de estructuras de acero de gran altura?

El edificio más alto de Asia, el Edificio Comercial Shenzhen Diwang, construido por nuestra oficina, fue coronado antes de lo previsto en junio de 1995 con el cuidado y apoyo de líderes de todos los ámbitos de la vida y todos los niveles de la sociedad. Este no es sólo el orgullo de la Tercera Oficina de Ingeniería de Construcción de China, sino también el orgullo común de los colegas de la construcción a ambos lados del Estrecho de Taiwán. Marca un gran avance en la construcción de rascacielos de acero en mi país, especialmente de rascacielos. estructuras.

1. "El curso glorioso"; revisión de la historia de la construcción de estructuras de acero de gran altura de nuestra oficina

En comparación con los países desarrollados, los edificios de estructura de acero de gran altura Empezaron tarde en nuestro país y están maduros y no hay mucha experiencia de la que sacar provecho. Desde la reforma y apertura, muchos edificios modernos "altos, grandes, nuevos y de vanguardia" han surgido como hongos después de una lluvia, convirtiéndose en un símbolo importante del rápido desarrollo de la economía nacional. Las estructuras de acero se utilizan ampliamente en edificios de gran altura, especialmente en edificios de gran altura, debido a sus ventajas y características como peso ligero, período de construcción corto y fuerte resistencia a terremotos. Con su espíritu corporativo de "atreverse a ser el primero en el mundo y esforzarse por ser de primera clase" y su coraje y fuerza para emprender proyectos "altos, grandes, nuevos y de vanguardia", China Construction Third Engineering Bureau ha apuntado En este suelo fértil que aún no ha sido cultivado y con las ventajas tecnológicas y de equipamiento de las grandes empresas, tomó la iniciativa en la construcción del primer edificio de estructura de acero de gran altura en Quantong en 1986; El edificio del Centro de Desarrollo de Shenzhen completó la tarea principal de construcción de una estructura de acero de 11.000 toneladas en solo 10 meses, la desviación vertical máxima es de 25 mm, lo que eleva el estándar del estándar estadounidense AISC. Es el primero en utilizar el nuevo proceso de semi blindado con gas CO2. -Soldadura automática para soldadura de placas de acero ultragruesas. Después de arduos estudios e investigaciones repetidas, finalmente resolvió con éxito la tecnología de soldadura de placas de acero ultragruesas. Llena el vacío en la soldadura de placas de acero ultragruesas en la fábrica. La calidad de soldadura de todo el proyecto es 100% detección de fallas ultrasónica, 100% calificada y ha alcanzado el nivel internacional de primera clase. La aplicación exitosa del conjunto completo de tecnología de construcción de este proyecto ha hecho que la tecnología de instalación y construcción de estructuras de acero de gran altura que comenzó tarde en nuestro país sea un gran paso adelante. El conjunto completo de tecnología de instalación de la estructura de acero de Shenzhen. El Edificio del Centro de Desarrollo obtuvo los Premios Intermedios de 1988 y 1989 respectivamente, el primer premio al progreso científico y tecnológico de la empresa y el tercer premio al progreso científico y tecnológico nacional.

Debido a su gran éxito en la instalación de la estructura de acero de gran altura del edificio del Centro de Desarrollo de Shenzhen, en 1987 ganó la licitación para construir el primer edificio ultra alto con estructura totalmente de acero de mi país. En el edificio del Centro de Comercio Internacional de Shanghai de 146,5 metros de altura, la tarea de construcción de la estructura principal de acero de 10.470 toneladas se completó en un período de construcción "seguro, de alta calidad y de alta velocidad" de sólo 7,5 meses. La desviación vertical del cuerpo principal de la estructura de acero es de solo 17 mm. Ha mejorado el estándar japonés JASS, y la soldadura es 100% detectada y 100% calificada. Ha sido muy elogiada por los propietarios y todos los ámbitos de la vida. El proyecto ganó el premio a la calidad de construcción más alto en Shanghai; el premio "Magnolia" y el premio nacional más alto en la industria de la construcción. Desde entonces, hemos emprendido la construcción de proyectos de estructuras de acero con gran reputación en China, como el Hotel Shanghai Taiping, el Nuevo Edificio Jinqiao y ① Jie Plaza, especialmente el Edificio Shenzhen Diwang de 383,95 m de altura, cuya culminación se realizó el 9 de junio de 1995. Nuestra empresa solo tardó 1 año y 12 días (más de dos meses antes del período del contrato) para completar la tarea de construcción de la estructura de acero de 24.500 toneladas del edificio principal de forma segura, con alta calidad y a gran velocidad. la desviación del cuerpo principal fue de 17 mm hacia afuera y 25 mm hacia adentro, lo que mejoró. La precisión es solo 1/3 del error permitido por la especificación AISC estadounidense (51 mm hacia afuera, 76 mm hacia adentro el medidor de extensión de soldadura es de 600,000 metros (soldadura vertical y oblicua); la soldadura vertical representa 1/7), 100% de detección de fallas, 100% calificado, la excelente tasa alcanzó el 94% y creó el milagro de que no se caigan componentes, no haya víctimas durante todo el proceso de construcción y la "Nueva Velocidad de Shenzhen" de los años 90 con un piso en dos días y medio. El raro período de construcción, la calidad y la seguridad de primera clase han sido muy elogiados por los propietarios, contratistas generales y todos los ámbitos de la vida.

En agosto del año pasado, la tecnología de instalación y construcción de la estructura de acero de gran altura del edificio principal del edificio Shenzhen Diwang pasó la evaluación nacional. Los expertos que asistieron a la reunión coincidieron en que el Edificio Diwang es una obra representativa del proyecto de estructura de acero de gran altura que comenzó en mi país en la última década, lo que indica que la tecnología de construcción de estructura de acero de gran altura de mi país ha logrado avances significativos. Basado en éxitos pasados, la estructura de acero de gran altura de la Torre Diwang La tecnología de instalación y construcción ha alcanzado los niveles líderes a nivel nacional e internacional.

Desde el Centro de Desarrollo de Shenzhen hasta el Centro de Comercio Internacional de Shangyang, y desde el Centro de Comercio Internacional de Shanghai hasta el Edificio Diwang de Shenzhen, son hitos en la historia del desarrollo de la instalación de estructuras de acero de gran altura en mi país y de tecnología de construcción débil a fuerte representan un hito en la gloriosa historia de la Tercera Oficina en la historia del desarrollo de estructuras de acero de gran altura en los últimos diez años.

2. Tecnología de construcción de autoensamblaje de estructuras de acero de gran altura

Porque tuve la suerte de participar en tres grandes proyectos de estructuras de acero de gran altura que hicieron época en la historia del desarrollo de estructuras de acero en mi país: Desarrollo de Shenzhen La organización y gestión de la construcción del Edificio Central, el Centro de Comercio Internacional de Shanghai y el Edificio Comercial Shenzhen Diwang se combinan con el proceso tecnológico y las características de las estructuras de acero de gran altura: (aceptación de componentes → elevación → control de cantidad → pernos de alta resistencia → soldadura y prueba → placas de acero perfiladas y pernos soldados). La tecnología de instalación y construcción de estructuras de acero de gran altura se refleja principalmente en los siguientes siete aspectos:

1. Llegada, aceptación y apilamiento de componentes

2. Instalación y desmontaje de grúas torre

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3 Elevación

4. Control de medidas

5. Período de construcción y control de calidad

7, construcción segura

Ahora, basándome en la situación de la construcción de la estructura de acero de gran altura del edificio principal del edificio Shenzhen Diwang, lo haré. compartir con expertos y colegas la experiencia y la comprensión de la construcción de estructuras de acero de gran altura sobre estos temas.

1. El acceso, la aceptación y el apilamiento de componentes

El espacio reducido y las malas condiciones de construcción son dificultades comunes en los proyectos de construcción actuales, que son relativamente tensos. Los requisitos para el patio de componentes durante el período de construcción son más altos y estrictos. Si este problema no se maneja bien, tendrá un impacto grave en el levantamiento y en toda la construcción del proyecto. En la etapa inicial de construcción del edificio Diwang, debido a la gran cantidad de componentes en el patio de almacenamiento y la gran cantidad de estructuras de acero que ingresan al sitio, es necesario apilar de 2 a 3 capas sin un plan de aproximación cuidadoso. inevitablemente genera confusión en el orden de los componentes que ingresan al sitio. El resultado es: es necesario presionar los componentes debajo y colocar los componentes no utilizados en la parte superior. No solo no se puede realizar el trabajo de aceptación, sino que también hay. mucho trabajo repetitivo como dar vueltas y buscar materiales. Posteriormente, sobre la base del fortalecimiento de la gestión en el sitio y el plan de acceso a los componentes, nos centramos en el diseño del patio de almacenamiento y la secuencia de apilamiento de los componentes. Además de los cuidadosos accesos a los componentes necesarios para el izado, también nos centramos en la secuencia de izaje. y las características de la planificación del patio de almacenamiento. Los componentes de campo están dispuestos de manera ordenada, lo que no sólo garantiza el progreso normal del trabajo de aceptación, sino que también crea buenas condiciones externas para el izado.

Es nuestra experiencia en proyectos de estructuras de acero de gran altura construidos en el pasado para garantizar la aceptación de los componentes. Hay 14.860 componentes de acero en el edificio principal del edificio Shenzhen Diwang. Inevitablemente se producirán problemas de un tipo u otro durante el proceso de fabricación y transporte. Si estos problemas no se eliminan en el terreno, elevarlos por encima inevitablemente aumentará el progreso de la instalación. controlar la calidad de todo el trabajo también tendrá graves consecuencias.

2. Selección, disposición, instalación y desmontaje de grúa torre.

La grúa torre es el equipo principal para la construcción de proyectos de estructuras de acero de gran altura. Su selección y disposición deben ser. Según el diseño del edificio, las condiciones del sitio y el peso de la estructura de acero y otros factores, se deben tener en cuenta para garantizar la seguridad, conveniencia y confiabilidad del montaje y desmontaje.

Seleccionamos dos tubos de acero fabricados en Australia basándonos en la ubicación geográfica, la forma estructural y la gran cantidad de componentes especiales del Edificio Diwang (como la gran columna inclinada "A" que pesa 47,5 toneladas y la columna tipo caja con un peso de 37 t/sección). La gran grúa torre trepadora interna M440D está dispuesta en los ejes de la pared central n.° 1 y n.° 5, lo que no solo cumple con el transporte vertical de todos los componentes, sino que también crea las condiciones para el levantamiento de una gran cantidad con dos máquinas. de componentes con sobrepeso, ultra altura y excéntricos.

Esta es la primera vez que la grúa torre trepadora interna M440 se utiliza en China y no hay mucha experiencia madura de la que aprender. Durante la construcción, cambiamos el esquema de ascenso tradicional de las grúas torre que se elevan entre sí y adoptamos un sistema auxiliar "cabrestante + poste de hombro" para resolver mejor el problema de ascenso de las dos grúas torre, mejorar en gran medida la eficiencia de uso de las grúas torre y acelerar la velocidad de elevación jugó un papel decisivo en el avance del período de construcción; y el desmantelamiento de una gran grúa torre trepadora interna es una tarea de construcción técnicamente compleja y difícil. Adoptamos el método de "reducir lo grande a lo pequeño y romper". el todo en partes" para resolver mejor el problema en El problema de la demolición de grúas torre trepadoras internas a gran escala, que se considera un problema difícil en China, proporciona un ejemplo para el uso de grúas torre trepadoras internas en proyectos nacionales similares.

3. Elevación

La elevación es el proceso líder en la construcción de estructuras de acero. La velocidad y la calidad del levantamiento juegan un papel decisivo en todo el proyecto. En la construcción de la principal estructura de acero de gran altura del edificio Diwang en Shenzhen, la contradicción entre el apretado cronograma de construcción y la gran cantidad de trabajo se resolvió mediante la adopción de tecnologías de "elevación regional" y "una máquina con múltiples elevaciones".

El uso de pórtico y "elevación de doble máquina" no solo resuelve el problema de elevación de la gran grúa inclinada "A" con una altura de 53,79 m, una longitud de 63,20 m y una luz de 32,1 m. , y un peso de 232 t, pero también resuelve el problema de izar dos grandes mástiles en el edificio principal que tienen 85,61 m de largo y 85,51 t de peso y se encuentran en un estado con sobrepeso, excéntrico y ultraalto.

4. Control de medición

En la construcción de estructuras de acero de gran altura, la verticalidad, el eje y las desviaciones de elevación son indicadores importantes para medir la calidad del proyecto. calidad Debe proporcionar una base para la inspección de la construcción.

Se puede ver en el proceso de construcción de la estructura de acero que los diversos procesos están interconectados y son restrictivos. La elección del método de control de medición afecta directamente el progreso y la medición del proyecto. En las primeras etapas de la construcción de la estructura de acero del edificio Diwang en Shenzhen, el ingeniero de topografía y supervisión de la unidad de contratación general propuso el método de "corrección general", es decir, rastrear y corregir la desviación después de que se instalaron las columnas. las vigas no se pudieron instalar, se colgaron o colocaron temporalmente sobre ellas. Se instalaron columnas, vigas y tirantes diagonales antes de la corrección general. Dado que existen ciertos errores en la producción de componentes y construcción del núcleo, el uso de este método de corrección es muy ciego. No solo provoca una gran cantidad de instalaciones secundarias, sino que la estructura en sí ya tiene cierta rigidez después de las columnas y vigas. están instalados, lo que aumenta en gran medida la dificultad de corrección. Más tarde, cambiamos rápidamente la "corrección general" a "corrección de seguimiento", es decir, corregimos preliminarmente las columnas antes de que se forme el marco columna-viga y corrigimos la desviación en el tiempo, lo que redujo en gran medida la dificultad de la corrección. cada sección se acortó de unos 10 días a 2-3 días y se puede entregar a la siguiente operación del proceso, y se logra el objetivo de un círculo virtuoso entre los distintos procesos de construcción regional.

Para que la estructura de acero del edificio principal del edificio Diwang alcance el nivel de clase mundial, el proyecto también formuló indicadores de control de calidad que son más estrictos que los estándares americanos AISC: 25 mm hacia adentro y 20 mm hacia afuera. Y desarrolló un conjunto completo de láser. Se discutió directamente el nuevo método de "control de revisión de sistema dual", que jugó un papel muy importante para garantizar la realización de los objetivos de control de calidad del proyecto.

5. Soldadura

Las estructuras de acero de gran altura tienen las características de un cronograma de construcción ajustado, una estructura compleja, una gran cantidad de trabajo y requisitos de alta calidad como proceso importante de la estructura de acero. construcción, soldadura tiene La selección y el nivel de soldadura tienen un impacto significativo en la finalización "segura, de alta calidad y de alta velocidad" del proyecto.

El edificio Shenzhen Diwang tiene una rara relación altura-ancho de 1:9, por lo que en el diseño se utilizó una gran cantidad de tirantes diagonales y grandes columnas diagonales "A". Entre el total de 600.000 metros de juntas extendidas, hay aproximadamente 86.000 metros de soldadura vertical y vertical oblicua, y un total de 848 conjuntos de juntas, que representan 1/7 de todo el proyecto de soldadura. Este tipo de estructura no es solo una importante. parte de la estructura, pero también La mayoría de ellos están ubicados en posiciones hacia afuera, diagonales y suspendidas, lo que dificulta la operación segura y la protección de la construcción. En particular, la contradicción entre el período de construcción relativamente corto y la enorme cantidad de trabajos de soldadura nos hizo enfrentar una dura prueba desde el principio. Aunque en la construcción de proyectos de estructuras de acero como el Edificio del Centro de Desarrollo de Shenzhen y el Edificio del Centro de Comercio Internacional de Shanghai, utilizamos soldadura semiautomática con protección de gas CO2 para soldadura vertical, soldadura vertical oblicua y soldadura en ángulo de inmersión, que pueden resolver fundamentalmente las necesidades de soldadura. construcción.

Una vez seleccionado el proceso, se convierte en una máxima prioridad compilar un conjunto de procesos y métodos de soldadura semiautomática con protección de gas CO2 viables y adecuados para las características de este proyecto. El equipo de control de calidad de soldadura, liderado por el equipo del proyecto, hizo intentos difíciles y llevó a cabo una serie de trabajos fructíferos.

En primer lugar, determinamos los objetivos de la investigación, utilizamos diagramas de correlación para descubrir las razones que afectan la calidad y aplicamos el método de análisis 01 para realizar una serie de análisis, para encontrar las contramedidas correspondientes para estos problemas; se estableció un sistema eficaz de garantía de calidad, se formuló un libro de instrucciones de proceso completo y, después de repetidos experimentos, se determinaron los parámetros del proceso utilizados para la soldadura vertical y la soldadura vertical oblicua mediante la exploración repetida de la longitud de extensión del alambre de soldadura, la limpieza entre las costuras de soldadura, y el ángulo de soldadura de la pistola de soldadura, la formación de Se ha desarrollado un conjunto de elementos esenciales de operación de "recoger, presionar, arrastrar y girar" para mantener el entorno de soldadura en un estado relativamente estable, medidas de protección de construcción y medidas auxiliares; han sido fortalecidos. Gracias a los incansables esfuerzos del equipo del proyecto y del equipo de control de calidad de soldadura, después de medio mes de fracasos, resumen, investigación de pequeños resultados, grandes resultados, consolidación, hasta una inspección de soldadura repetida y relativamente madura, finalmente resolvimos con éxito el problema del gas CO2; soldadura blindada Problemas del proceso de soldadura aplicados a cabezales de soldadura verticales y oblicuos de piezas ultragruesas (se ha obtenido patente nacional). A través de la investigación técnica y la mejora de los procesos, la calidad de la soldadura mejoró gradualmente y el período de construcción avanzó considerablemente. Ha sido bien recibido por el contratista general y los propietarios, ha producido buenos beneficios sociales y económicos y ha creado una buena reputación. en la sociedad.

6. Control de calidad y cronograma de construcción

Las características distintivas de las estructuras de acero de gran altura que se diferencian de los edificios de concreto ordinarios son: alta calidad y cronograma de construcción ajustado. La garantía de calidad y plazo de construcción se basa en una gestión científica, una estricta organización de la construcción y la aplicación audaz de nuevas tecnologías, nuevos procesos y nuevos equipos.

La estructura de acero principal del edificio Shenzhen Diwang consta de 14.860 piezas, con un peso de 24.500 toneladas, con 140.000 metros cuadrados de placas de acero perfiladas, 500.000 juegos de pernos soldados y una longitud total de soldaduras de 600.000 metros. Sin embargo, el período de construcción especificado por el propietario es de sólo 14,5 meses y el proyecto es inspeccionado y aceptado de acuerdo con los estándares estadounidenses. El corto período de construcción, la gran cantidad de trabajo y la alta dificultad de construcción son raros en el país y en el extranjero.

Establecer un sistema organizativo de gestión científica y seguir estrictamente el método de gestión de proyectos son las claves para garantizar que el proyecto se lleve a cabo "de forma segura, con alta calidad y a gran velocidad". Con este fin, hemos establecido el Departamento de Gestión de Proyectos de Diwang para implementar el sistema de responsabilidad del director de proyectos y la gestión de contratos de todo el personal. En términos de forma organizativa, implementamos personal fijo, puestos fijos y responsabilidades fijas, y abogamos por una persona con múltiples habilidades, una persona con múltiples puestos y líderes de sección que trabajen junto con los trabajadores en primera línea. No sólo da ejemplo sino que también facilita la gestión in situ. Desde el director del proyecto hasta los departamentos de trabajo, seguridad, tecnología y otros departamentos funcionales para trabajar en el sitio, pueden comprender y captar el progreso del proyecto de manera oportuna y resolver problemas técnicos, de calidad, de seguridad y de otro tipo relevantes durante toda la gestión del proyecto. ha formado una construcción integrada centrada en el gerente de proyecto. Organice un equipo de construcción breve y capaz que integre sistemas de seguridad de red y garantía de calidad y equipos de investigación, aplicación y control de calidad de nuevas tecnologías. Al mismo tiempo, cada sección de construcción implementó contratos el día del proyecto, aclaró responsabilidades, derechos y beneficios, e implementó un sistema de hipotecas de riesgo, lo que maximizó el entusiasmo y el sentido de responsabilidad de los trabajadores de primera línea y sentó las bases para que el proyecto completarse rápidamente. Para convertir el primer rascacielos de clase mundial construido para los propios chinos en un clásico de varios siglos, el proyecto no solo estableció objetivos de control de calidad que eran más estrictos que los estándares estadounidenses, sino que también cooperó activamente con los sistemas de elevación, medición y soldadura. Equipos de control de calidad Para resolver problemas clave, las "cuatro nuevas" tecnologías se han aplicado completamente en la instalación y construcción de la estructura de acero de gran altura del edificio principal del edificio Diwang. Bajo el liderazgo del proyecto, el equipo de control de calidad de elevación mejoró las tecnologías tradicionales de "una máquina con elevación múltiple" y "elevación de doble máquina", lo que aceleró enormemente el progreso de elevación. El equipo de control de calidad de medición mejoró la tecnología tradicional de "medición general", innovadora; Las tecnologías de "medición de seguimiento" y "control de revisión del sistema dual" controlaron con éxito la desviación total de la verticalidad del edificio principal a 17 mm hacia afuera y 25 mm hacia adentro, que es solo 1/3 del estándar estadounidense. Después de arduos intentos, el equipo de control de calidad de soldadura finalmente. Superamos con éxito el área restringida de la soldadura semiautomática protegida con gas CO2 para soldadura vertical y oblicua. No solo mejoró la eficiencia del trabajo y garantizó el período de construcción, sino que todas las soldaduras fueron inspeccionadas al 100% por un tercero autorizado y. 100% calificado, con un excelente y excelente índice del 100%.

En la ingeniería de estructuras de acero, la colocación de placas perfiladas de acero es un proceso con una gran carga de trabajo y alto riesgo. La velocidad de colocación no solo afecta directamente el avance del proyecto, sino que también sufre una corrección de la velocidad de elevación. pernos y soldaduras de alta resistencia, etc. La seguridad de la construcción de una serie de procesos tiene un grave impacto.

Por esta razón, importamos de Japón dos máquinas de soldadura por puntos Co. internacionalmente avanzadas. No solo son fáciles de operar y de corto plazo, sino que también tienen puntos de soldadura suaves y limpios, buena calidad y una eficiencia de trabajo cinco veces mayor que la de Japón. soldadura manual. Equipos avanzados como la grúa de escalada interna a gran escala australiana M44OD, la máquina de soldadura semiautomática japonesa con protección de gas CO. y la máquina de clavos para soldar introducidas durante la construcción de la estructura de acero de gran altura del edificio principal del Edificio Geotécnico, todos juegan un papel importante en la construcción de este proyecto.

7. Construcción segura

La construcción segura es un vínculo importante en la construcción de estructuras de acero. La construcción de estructuras de acero de gran altura se caracteriza por muchos puntos de trabajo suspendidos y a gran altura. Durante la construcción del Edificio Diwang, solo se utilizaron 500.000 pernos de alta resistencia. Aunque estas cosas son pequeñas, si cayeran desde una altura de varios cientos de metros, las consecuencias se pueden imaginar. Para prevenir accidentes de seguridad, el proyecto estableció un equipo de supervisión de seguridad, designó oficiales de seguridad de tiempo completo, administró estrictamente, formuló regulaciones de producción de seguridad exhaustivas y completas, llevó a cabo educación de seguridad periódica para los empleados y estableció la idea de "Seguridad ante todo". Sobre la base de una gestión estricta, el proyecto no duda en gastar mucha mano de obra, recursos materiales y financieros para una protección estricta. Gracias a la adopción de nuevas tecnologías, como la instalación previa de redes de seguridad de doble capa y la colocación de placas de acero perfiladas, fue posible lograr el milagro de 379 días de construcción de la estructura principal de acero de gran altura del edificio Diwang sin víctimas ni caídas de componentes. . En la reunión de evaluación de tecnología de construcción para la estructura de acero de gran altura del edificio comercial Shenzhen Digong organizada por China Construction Corporation, los expertos alcanzaron el nivel internacionalmente avanzado para la tecnología de construcción de la estructura de acero de gran altura del edificio comercial Diwang. Este logro ha sido calificado como Premio Especial de nuestra Oficina por Logros Científicos y Tecnológicos. El primer premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de China Construction Corporation y el tercer premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico.

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