¿Tecnología y gestión de la construcción de estructuras de acero de gran altura?
1. "Historia gloriosa"; Revisión del proceso de 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. Empezó tarde en nuestro país y no hay muchas experiencias maduras y gratificantes. Desde la reforma y apertura, han surgido muchos edificios modernos "altos, grandes, nuevos y de vanguardia", que se han convertido 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 el espíritu empresarial de "atreverse a ser el primero en el mundo y esforzarse por ser de primera clase" y el coraje y la fuerza para emprender proyectos "altos, grandes, nuevos y de vanguardia", China Construction Third Engineering Bureau tiene como objetivo este suelo fértil para ser cultivado y utiliza la tecnología y el equipo de grandes empresas Ventajas, tomó la iniciativa en la construcción de la primera estructura de acero de gran altura en Datong en 1986. El edificio del Centro del Banco de Desarrollo de Shenzhen, con una altura de 165,3 m, completó la tarea de construcción de 11.000 toneladas de estructura principal de acero en sólo 130 mm por mes, con una desviación vertical máxima de 25 mm, lo que elevó los estándares de la especificación AISC estadounidense. En primer lugar, se aplicó la nueva tecnología de soldadura semiautomática con protección de gas CO2 para placas de acero ultragruesas, después de una minuciosa investigación y repetidos estudios, el problema finalmente se resolvió con éxito. Llena el vacío en la soldadura de placas de acero ultragruesas en nuestra fábrica. La calidad de soldadura de todo el proyecto es 100%, 100% calificada, alcanzando el nivel internacional de primera clase. La aplicación exitosa de este conjunto completo de tecnología de construcción en este proyecto ha hecho que la instalación y tecnología de construcción de estructuras de acero de gran altura iniciadas tardíamente en mi país sea un gran paso adelante. Por lo tanto, el conjunto completo de tecnología de instalación de estructura de acero para el edificio del Centro de Desarrollo de Shenzhen ganó el primer premio del Premio al Progreso en Ciencia y Tecnología de la Corporación Estatal de Construcción de China y el tercer premio del Premio Nacional al Progreso en Ciencia y Tecnología en 1988 y 1989 respectivamente.
Debido al gran éxito de la instalación de la estructura de acero de gran altura del edificio del Centro de Desarrollo de Shenzhen, ganamos la licitación para el primer edificio ultra alto totalmente de acero del país en 1987, y La construcción del Centro de Comercio Internacional de Shanghai, de 146,5 metros de altura, se completó de forma segura en sólo 7,5 meses. La desviación vertical del cuerpo principal de la estructura de acero es de solo 17 mm, lo que mejora el estándar japonés JASS. La soldadura está 100% probada y 100% calificada. Ha sido elogiada unánimemente por los propietarios y todos los ámbitos de la vida. el premio más alto a la calidad de la construcción en Shanghai. "Premio Magnolia" y el premio más alto de la industria de la construcción nacional; Premio de la Academia Luban. Desde entonces, hemos construido proyectos de estructuras de acero que gozan de gran reputación en el país, como el Shanghai Taiping Model Hotel, el New Jinqiao Building y ① Jie Plaza, especialmente el Shenzhen Wangdi Building de 383,95 metros de altura, cuya culminación se completó en junio. 9, 1995. Nuestra oficina completó 24.500 proyectos de forma segura, con alta calidad y a gran velocidad en sólo 1 año y 12 días (más de dos meses antes del período del contrato). La desviación total de la verticalidad del cuerpo principal es de 17 mm hacia afuera y 25 mm hacia adentro, lo que mejora la precisión y es solo 1/3 del error permitido por la especificación AISC estadounidense (51 mm hacia afuera y 76 mm hacia adentro). La longitud de la soldadura es de 600.000 metros (incluida la soldadura vertical y la soldadura vertical oblicua, que representan 1/7). La inspección es del 100%, la calidad es del 100% y la tasa excelente y buena es del 94%. Fue un milagro que ningún componente cayera y no se causaran víctimas durante todo el proceso de construcción. El "Shenzhen New Speed" de dos pisos y medio fue construido en 1990. 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 Wangdi pasó la evaluación nacional. Los expertos que asistieron a la reunión coincidieron en que la Torre Wang Di es una obra maestra 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 estructuras de acero de gran altura de mi país ha logrado grandes avances basándose en éxitos pasados. La instalación de la estructura de acero de gran altura de la Torre Wang Di. La tecnología de construcción ha alcanzado el nivel líder nacional e internacional.
Desde el Centro de Desarrollo de Shenzhen hasta el Centro de Comercio Internacional de Shanghai, y desde el Centro de Comercio Internacional de Shanghai hasta el Edificio Wangdi de Shenzhen, es un hito en la historia de la instalación y desarrollo de acero de gran altura. Estructuras en nuestro país. La tecnología de construcción ha pasado de débil a fuerte, lo que representa el edificio de gran altura. La historia del desarrollo de estructuras de acero de gran altura ha abarcado tres oficinas y diez años.
2. Tecnología de construcción de autoensamblaje de estructuras de acero de gran altura
Tengo la suerte de haber participado en tres proyectos de estructuras de acero de gran altura que hicieron época en la historia del acero. Desarrollo de estructuras en mi país: organización y gestión de la construcción del edificio del Centro de Desarrollo Shenzhen Chuang, el Centro de Comercio Internacional de Shanghai y el edificio comercial Shenzhen Wangdi, combinado con el flujo del proceso y las características de las estructuras de acero de gran altura: (aceptación de componentes → elevación → control de calidad → pernos de alta resistencia → soldadura e inspección → placas de acero perfiladas y pernos de soldadura). 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 los componentes
2. de grúas torre
3. Mejora
4. Control de mediciones
5. Soldadura
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7. Construcción segura
Basándonos en la situación de la construcción de la estructura de acero de gran altura del edificio principal del edificio Shenzhen Wangdi, intercambiaremos experiencias y entendimientos con expertos y colegas sobre estos temas. asuntos.
1. Llegada, aceptación y apilado de componentes
Los sitios estrechos y las malas condiciones de construcción son dificultades comunes en los proyectos de construcción actuales. Para proyectos de estructuras de acero de gran altura, cuando el período de construcción es relativamente corto, los requisitos para el patio de componentes son mayores y más estrictos. Si este problema no se maneja bien, definitivamente tendrá un impacto grave en el izaje y en toda la construcción del proyecto. En la etapa inicial de construcción del edificio Wang Di, debido a la gran cantidad de patios de almacenamiento de componentes y la gran cantidad de estructuras de acero que ingresaban al sitio, fue necesario apilar de 2 a 3 capas. Si no existe un plan de aproximación cuidadoso, inevitablemente se generará confusión en el orden de los componentes en el sitio. De esta manera, las piezas requeridas se presionan debajo y las piezas no utilizadas se colocan encima, lo que no solo dificulta el trabajo de aceptación, sino que también genera mucho trabajo repetitivo, como voltear materiales y buscar materiales. Posteriormente, sobre la base del fortalecimiento de la gestión en sitio y la planificación del enfoque de componentes, nos concentramos en estudiar el diseño del patio y la secuencia de apilamiento de componentes. Además de organizar cuidadosamente los componentes entrantes de acuerdo con la secuencia de elevación y las características de la planificación del patio, también organizamos los componentes entrantes de manera ordenada, lo que no solo aseguró el progreso normal del trabajo de aceptación, sino que también creó buenas condiciones externas. para izar.
Garantizar la aceptación de los componentes es nuestra experiencia en la construcción de proyectos de estructuras de acero de gran altura en el pasado. El edificio principal del edificio Shenzhen Wangdi tiene 65.438+04.860 componentes de acero. Durante el proceso de fabricación y transporte, inevitablemente surgirán problemas de un tipo u otro. Si estos problemas no se eliminan en el terreno, trasladarlos a TI definitivamente aumentará el progreso de la instalación y tendrá un impacto grave en el control de calidad de todo el tipo de trabajo.
2. Selección, disposición e instalación de grúa torre.
La grúa torre es el equipo principal en la construcción de estructuras de acero de gran altura. Su selección y disposición deben considerarse exhaustivamente en función del diseño del edificio, las condiciones del sitio y el peso de la estructura de acero, y debe garantizarse la seguridad, conveniencia y confiabilidad de la instalación y desmontaje.
Debido a la ubicación geográfica, la forma estructural y la gran cantidad de componentes especiales del edificio Wang Di (como grandes columnas inclinadas en forma de A con un peso de 47,5 t y columnas tipo cajón con una sección transversal de 37 t ), seleccionamos dos La grúa torre trepadora interna grande australiana M440D está dispuesta en las paredes centrales de los huecos de los ascensores 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 con dos máquinas de un gran número de componentes con sobrepeso, ultraaltos 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 aprovechar. Durante la construcción, cambiamos el esquema de ascenso tradicional de las grúas torre que se levantan entre sí y adoptamos un conjunto de sistema auxiliar "cabrestante + poste" para resolver el problema de ascenso de las dos grúas torre, mejorar en gran medida la eficiencia de las grúas torre y acelerar la velocidad de elevación, jugó un papel decisivo en el avance del período de construcción; sin embargo, el desmantelamiento de una gran grúa torre trepadora interna es una tarea de construcción técnicamente compleja y difícil. Adoptamos el método de "usar piezas grandes para hacer piezas pequeñas, dividiéndolas en partes" para resolver el problema del desmantelamiento de grúas torre trepadoras internas a gran escala, que se consideraba un problema difícil en China, y proporcionó un ejemplo para el uso de Grúas torre trepadoras internas en proyectos domésticos similares.
3. Elevación
La elevación es el proceso dominante en la construcción de estructuras de acero. La velocidad y la calidad de la elevación juegan un papel vital en todo el proyecto. En la construcción de la estructura principal de acero de gran altura del edificio Shenzhen Wangdi, se utilizaron tecnologías de "elevación regional" y "una máquina con múltiples elevaciones" para resolver la contradicción entre un cronograma de construcción ajustado y un gran volumen de proyecto.
El uso de “dobles grúas” y pórtico no sólo soluciona el problema de elevación de la gran grúa atirantada tipo “A” con una altura de 53,79m, una longitud de 63,20m, una luz de 32,1 my un peso de 232 t, pero también resuelve el problema de la grúa principal El problema de elevación de dos grúas grandes con una longitud de 85,61 my un peso de 85,51 t en el edificio de la fábrica.
4. Control de medición
En la construcción de estructuras de acero de gran altura, las desviaciones en la verticalidad, el eje y la elevación son indicadores importantes para medir la calidad del proyecto. Como etapa de control de la calidad del proyecto, la medición debe proporcionar la 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 se restringen entre sí, y la elección de los métodos 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 Shenzhen Wangdi, el ingeniero de supervisión topográfica del contratista general propuso el método de "corrección general", es decir, una vez completada la instalación de la columna, se realiza la corrección de seguimiento cuando la viga no puede. se instala, se levanta o se coloca temporalmente sobre él y se realiza la corrección general después de completar la instalación de toda la columna, la viga y la riostra diagonal. Dado que existen ciertos errores en la producción de componentes y la construcción del núcleo, este método de corrección es muy ciego. No solo provoca una gran cantidad de instalaciones secundarias, sino que la estructura en sí también tiene cierta rigidez después de las columnas y vigas. están instalados, lo que aumenta enormemente la dificultad de corrección. Más tarde, cambiamos rápidamente la "corrección general" a "corrección de seguimiento", es decir, corrección preliminar y corrección oportuna de las columnas antes de que se forme el marco columna-viga, lo que redujo en gran medida la dificultad de la corrección y acortó el tiempo de corrección de cada sección de aproximadamente 10 días a 2-3 días se puede entregar al siguiente proceso, logrando el objetivo de un círculo virtuoso entre los procesos de construcción regionales.
Para que la construcción de la estructura de acero del edificio principal del edificio Wangdi alcance el nivel de clase mundial, el proyecto también formuló indicadores de control de calidad que son más estrictos que el estándar AISC: 25 mm hacia adentro, 20 mm hacia afuera. y exploró un conjunto de El nuevo método de Laser Direct Discussion de “control de revisión de sistema dual” juega 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, un gran volumen de proyecto y altos requisitos de calidad. Como proceso importante en la construcción de estructuras de acero, la elección del proceso de soldadura y el nivel de soldadura tienen un impacto significativo en la finalización del proyecto con "seguridad, calidad y velocidad".
El edificio Shenzhen Wangdi utiliza una gran cantidad de tirantes diagonales y grandes columnas diagonales en forma de "A" en su diseño debido a su rara relación altura-ancho de 1:9. Entre el total de 600.000 metros de juntas largas, la soldadura vertical y la soldadura vertical oblicua tienen aproximadamente 86.000 metros de largo, con 848 conjuntos de juntas, lo que representa 1/7 del volumen total de soldadura. Este tipo de estructura es difícil de operar de manera segura y protege no solo las partes importantes de la estructura, sino también las partes exteriores, diagonales y suspendidas. En particular, la contradicción entre el período de construcción relativamente corto y la enorme cantidad de soldadura nos hizo enfrentar una dura prueba desde el principio. Aunque en la construcción de estructuras de acero como el edificio del Centro de Desarrollo de Shenzhen y el edificio del World Trade Center de Shanghai, utilizamos nuevas tecnologías como la soldadura semiautomática de CO2 para soldadura vertical, soldadura vertical oblicua y soldadura de filete, que pueden resolver fundamentalmente el Necesidades de construcción con soldadura.
Una vez seleccionado el proceso, es urgente desarrollar un proceso y un método de soldadura semiautomático con protección de gas CO2 factible y adecuado para las características de este proyecto. Dirigido por el equipo del proyecto, el equipo de control de calidad de soldadura 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 afectaban la calidad, utilizamos el método de análisis 01 para realizar una serie de análisis y encontramos las contramedidas correspondientes para estos problemas; Se ha establecido un sistema eficaz de garantía de calidad y se han formulado instrucciones de proceso completas. Después de repetidas pruebas, se determinaron los parámetros del proceso de soldadura vertical y soldadura vertical oblicua. A través de la exploración repetida de la longitud de extensión del alambre de soldadura, la limpieza de la capa de soldadura y el ángulo de soldadura, se formó un conjunto de elementos esenciales de operación de "empujar y arrastrar" para mantener el entorno de soldadura en un estado relativamente estable, medidas de protección de la construcción y medidas auxiliares; fueron fortalecidos. Gracias a los incansables esfuerzos de todos los miembros del equipo del proyecto y del equipo de control de calidad de soldadura, después de medio mes de fracasos y resumen, los resultados de la investigación fueron mínimos; después de la consolidación, la madurez y las pruebas repetidas, la soldadura con protección de gas CO2. El problema finalmente se resolvió con éxito. Problemas de tecnología de soldadura aplicados a cabezales de soldadura verticales y oblicuos para piezas ultragruesas (se ha obtenido una 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 goza de una buena reputación en el mundo. 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 depende de la gestión científica, la 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 Wangdi tiene 14.860 metros cuadrados, pesa 24.500 toneladas, tiene 140.000 metros cuadrados de placas de acero perfiladas, 500.000 juegos de pernos de soldadura y 600.000 metros lineales de soldaduras.
El plazo de construcción indicado por el propietario fue de sólo 14,5 meses y el proyecto fue aceptado de acuerdo con las especificaciones y estándares americanos. El corto período de construcción, el gran volumen de proyectos y la alta dificultad de construcción son raros en el país y en el extranjero.
Establecer un sistema de organización de gestión científica y seguir estrictamente los métodos de gestión de proyectos son las claves para garantizar "seguridad, alta calidad y alta velocidad" del proyecto. Con este fin, establecimos el Departamento de Gestión de Proyectos Wang Di e implementamos el sistema de responsabilidad del director de proyectos y la gestión de contratos para todos los empleados. En términos de forma organizativa, se fijan el personal, los puestos y las responsabilidades. Se recomienda que un experto debe hacer muchas cosas, una persona debe hacer muchas cosas y el jefe de sección seguirá a los trabajadores hasta la primera línea. No sólo sirve como demostración, sino que también facilita la gestión in situ. Desde el gerente de proyecto hasta los departamentos de trabajo, seguridad, tecnología y otros departamentos funcionales hasta la oficina en sitio, podemos mantenernos al tanto del progreso del proyecto y resolver problemas técnicos, de calidad y de seguridad relacionados. En toda la gestión del proyecto, existe un equipo de construcción capaz con el director del proyecto como núcleo y un sistema de garantía de seguridad y calidad que integra la red de organización de la construcción, la aplicación de nuevas tecnologías y el grupo de control de calidad. Al mismo tiempo, cada sección de licitación implementó contrataciones diarias, aclaró responsabilidades, derechos y beneficios, e implementó un sistema de depósito de riesgos, lo que maximizó el entusiasmo y el sentido de responsabilidad de los trabajadores de primera línea y sentó las bases para el rápido desarrollo de la proyecto. Para convertir el primer rascacielos de clase mundial construido para los chinos en un clásico centenario, el proyecto no sólo estableció objetivos de control de calidad más estrictos que los estándares estadounidenses, sino que también cooperó activamente con el control de calidad de elevación, medición y soldadura. equipos para abordar problemas clave. Las "cuatro nuevas" tecnologías se aplicaron plenamente en la instalación y construcción de la estructura de acero de gran altura del edificio principal del edificio Wangdi. Bajo el liderazgo del proyecto, el equipo de control de calidad de elevación mejoró las tecnologías tradicionales de "un polipasto, múltiples polipastos" y "doble polipasto", acelerando enormemente el progreso del levantamiento; el equipo de control de calidad de medición mejoró la tecnología tradicional de "medición general" e innovó; La tecnología de "seguimiento de "medición" y "control de remedición de sistema dual" controló con éxito la desviación vertical total 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 atravesó con éxito el área prohibida 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 también se inspeccionaron todas las soldaduras. por un tercero autorizado 100 % calificado, y la excelente y buena tasa alcanzó el 94 %.
En la ingeniería de estructuras de acero, la colocación de placas de acero regionales 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 requiere una corrección lenta mediante el izado de barcos. , pernos de alta resistencia y soldadura y una serie de procesos que afectan gravemente la seguridad de la construcción. Con este fin, hemos introducido dos máquinas japonesas de soldadura por puntos de Co internacionalmente avanzadas. No sólo son fáciles de operar y tienen intervalos de tiempo cortos, sino que también tienen juntas de soldadura planas y suaves, de buena calidad y son 5 veces más eficientes que las manuales. soldadura. La gran grúa trepadora interna australiana M44OD, la soldadora semiautomática japonesa con protección de gas CO, la máquina clavadora de soldadura por fusión y otros equipos avanzados introducidos en el proceso L de la estructura de acero de gran altura del edificio principal del Palacio Imperial desempeñaron un papel importante. papel importante en 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 su gran altitud y muchos puntos de operación suspendidos. Durante la construcción del edificio Wang Di, sólo se utilizaron 500.000 pernos de alta resistencia. Aunque estas cosas son pequeñas, si caen desde una altura de varios cientos de metros, las consecuencias son imaginables. Para prevenir accidentes de seguridad, el proyecto estableció un equipo de supervisión de seguridad, designó oficiales de seguridad de tiempo completo, realizó una gestión estricta, formuló reglas y regulaciones de producción de seguridad cuidadosas, llevó a cabo educación de seguridad periódica para los empleados y estableció la idea de "seguridad". primero". 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. Mediante la adopción de nuevas tecnologías, como la instalación de una red de seguridad de doble capa y la colocación previa de placas de acero perfiladas, se logró un milagro en el que no hubo víctimas ni caídas de componentes durante los 379 días de construcción de la principal estructura de acero de gran altura del el edificio Wangdi. En la reunión de evaluación de tecnología de construcción de estructuras de acero de gran altura del Edificio Industrial y Comercial Shenzhen Geogong organizada por la Corporación Estatal de Ingeniería de Construcción de China, los expertos alcanzaron el nivel internacionalmente avanzado en la tecnología de construcción de estructuras de acero de gran altura del Edificio Comercial Wangdi. ganó el premio especial por los logros científicos y tecnológicos de nuestra oficina. El primer premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la Corporación Estatal de Construcción de China y el tercer premio del Premio Nacional al Progreso Científico y Tecnológico.
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