随着社会的不断进步,许多地标性建筑拔地而起,湖州喜来登正是湖州市地标性建筑。太湖湖光山色相映,风景优美,太湖沿岸区域的开发力度加大,很多项目将依湖而建。
湖州喜来登温泉度假酒店工程位于南太湖乐园内,是湖州市建设现代化生态型滨湖大城市的重要标志性项目,总建筑面积为6.5万平方米,是一座高100米、宽116米的指环形建筑,建成后将集生态观光、休闲度假、高端会议、美食文化、经典购物、动感娱乐体验为一体。
主楼地上22层,地下2层,主楼建筑高度102m,上部结构形式为核心筒+外框钢结构,主楼部分20层以下为A、B双塔楼形式,20层以上用连廊连成为一个整体,成环形渐进过渡形式,整个建筑造型呈圆弧型,像一只“金戒”屹立在太湖之畔。

湖州喜来登酒店效果图
一、紧邻太湖的特殊地质条件基坑施工技术
本工程基坑东侧、南侧紧邻太湖,临太湖堤岸长200m,东南角、西南角基坑位于太湖水域位置,基坑施工风险较大,主要施工难点如下:
1桩端持力层起伏变化较大,工程桩施工难度大
本工程据整个基础范围,地质特性为密实状,低压缩性,钻进困难,由于以上特殊地质,导致桩端入岩深度相差较大,入岩最深的达10m,按照设计桩长,导致每根桩入岩深度不一,工程桩施工难度大,施工周期长、成本高。
桩基持力层起伏变化大
2“指环”建筑一侧立于太湖水域,湖中施工风险较大
基坑东南角位于太湖水域,太湖水不阻断,基坑无法施工,即使采取临时措施进行封闭,但由于紧邻太湖水域,基坑施工还是存在较大的风险。
3紧邻太湖,地质条件复杂,止水帷幕未隔断坑外水
本工程场地位于太湖边,地质条件复杂,三轴水泥土搅拌桩钻孔1小时以上迟迟无法钻进,最长用时超过200分钟,搅拌桩无法进入隔水层。
三轴搅拌桩止水帷幕无法进入隔水层,无法阻断坑外水,且基坑紧邻太湖,后期基坑开挖风险相当大。
(1)工程桩设计优化
按照最初的设计要求,工程桩端要入岩,且确保桩长29m。但是根据地质勘察报告,持力层起伏变化较大,层顶标高最大高差达10.37m,每根工程桩入岩深度不一,且无法提前预控判断,导致工程桩施工周期长,工程桩造价大,且无法预估,必须对桩基设计进行优化。
通过试桩检测,我们将原设计统一桩长29m优化为统一桩端入岩深度为1m,采用桩端后注浆的施工工艺,以确保承载力达到设计要求。
(2)工程桩“先钻后抓”施工技术
工程桩桩端持力层以块石为主,地质特性为密实状,低压缩性,钻进困难,施工工期仅为60天,工期相当紧。
为确定施工工艺,在试桩施工时我们采取两套施工工艺,工艺一:工程桩成孔全部采用冲抓,工艺二:岩石层以上部分采用螺旋钻,入岩采用冲击成孔。
经过不同施工工艺比较,采用岩石层以上部分采用螺旋钻,入岩采用冲击成孔“先钻后抓”的施工工艺,单根桩施工周期约为24小时左右,速度较快,满足施工工期要求,且施工费用低,通过试桩施工,确定了泥浆比重,入岩判别、单根工程桩施工周期等重要技术数据,为后续工程桩施工积累了经验。
(1)太湖围堰施工技术
主楼基坑南侧位于太湖内,太湖水中施工基坑围护施工成本大,且施工质量难以保证,为后续基坑开挖带来相当大的隐患。为降低基坑南侧围护体系施工风险,在基坑南侧设置围堰,阻断太湖水,再将围堰内侧原太湖浆砌块石及抛石堤岸清除后,采用优质素土掺水泥分层回填。
(2)降-渗动态平衡降水技术
坑外止水帷幕未能进入隔水层,且基坑南侧紧邻太湖,坑外水在水头差的作用下渗流至基坑,采用多重井点设防,基坑内侧设置封闭7套封闭井点,坑中坑外设置4套封闭井点,同时原基坑内30口深井保留,24小时进行降水,通过加大抽水力度,阻断延缓坑外水的涌入。
二、异型环状钢结构的施工技术
为了营造环状结构的造型,本工程钢结构采用了大量的斜柱、弧形梁,在20层处,两栋塔楼通过空中连廊连为一体,呈现环状造型。本工程钢结构施工主要有以下难点:
1弧形钢结构安装难度大
主楼A、B楼结构的主框架柱边缘轴线在立面上呈圆弧形,且安装位置有三种过程形态,底部外倾斜,中部竖直,外框钢梁为弧线形,且每层变化,弧形结构的加工制作直接影响钢结构安装精度及立面效果。
由于外框钢结构呈弧线形,且每层变化不一,外框轴线呈放射性,轴线测量法定位无法实施,一但加工构件存在偏差或测量精度不够,导致弧形钢柱安装存在偏差,导致外框弧形钢结构无法封闭。
2连廊桁架结构吊装难度大
主楼20层以下为A、B双塔楼,15层开始每层挑出桁架,至20层时,两座塔楼通过桁架连廊连通,连廊跨度达47.7m,合拢桁架层高度达80m,施工难度很高。
3安全防护控制难度大
主楼A、B座核心筒为混凝土结构,且核心筒在内弧部位每层变化,外框为钢结构,外框平台板为现浇混凝土结构,内外框施工流程要求高,且上部内筒混凝土结构施工,中部钢结构吊装,下部外框现浇平台板施工,存在多重立体交叉作业,安全防护控制难度大。
钢结构示意图
由于钢结构的安装是一个十分复杂的过程,施工过程中结构的受力状态与设计状态存在一定的差异,另外施工过程中的累积变形也会对结构的施工精度产生影响。因此,我们通过有限元分析软件,对每一步的施工过程都进行了模拟分析,计算结构在每个施工阶段的结构变形及应力状况,确保施工过程中结构受力的安全,同时确定各阶段吊装单元或单个构件的预起拱量,提高安装精度。
(1)斜柱的临时固定措施
斜柱的施工精度控制是本工程的一大施工难点,为了保证斜柱在安装过程中的稳定性,我们一方面加强柱与柱对接处的耳板设计,在斜钢柱安装初步就位后及时连接耳板并拧紧高强度螺栓。同时,对于外倾斜的钢柱,采用在其上端设置可调缆风装置的方法,保证构件在焊接固定前的稳定安全;对于向内倾斜的钢柱,则采用钢管作为撑杆进行临时固定。
临时缆风稳定设置示意图
临时撑杆稳定设置示意图
(2)斜柱的校正
钢柱对接处采用20T螺旋式千斤顶进行校正。
钢柱校正示意图
(1)桁架的分段
按照每一个施工过程都能形成稳定的受力体系的原则,将整个桁架分为十段进行安装。
钢桁架分段示意图
(2)差异沉降的消除
连廊的钢桁架与核心筒是通过预埋在核心筒内的钢骨柱伸出的钢牛腿进行连接的。为了消除A、B两栋塔楼的沉降,必须在此段钢骨柱施工前,通过监测数据对钢骨柱的加工长度进行预先调整,方能保证A、B塔楼伸出的牛腿处于同一标高,确保安装精度。
(3)合拢的施工过程控制
以下对连廊结构合拢前及合拢后两个施工状态进行验算,目的为评估合拢精度是否符合要求、合拢过程中结构受力是否安全以及确定合理的预起拱量。

合拢前

合拢后
三、特殊曲面幕墙的施工技术
在环状结构的内侧,采用了全玻璃幕墙的设计,整个内弧幕墙呈不规则的曲面造型,定位要求及安装难度都很高。
此外,由于内弧幕墙层层外挑,随着高度的增加逐步向内翻转,到19层时,已经无法采用常规吊篮进行施工,而且此处幕墙离地高度达80m,施工难度及施工风险都很大。
内弧幕墙示意图
对于内弧曲面玻璃幕墙的施工,采用常规吊篮根本无法施工;采用满堂脚手架施工,搭设高度高、工期长,底部结构板荷载难以承载;采用吊挂脚手施工,作业危险系数大,且幕墙无法收头。
因此,我们采用了超长吊篮的施工方案,借鉴桥梁底部作业的操作方式,本工程内弧底部玻璃幕墙施工采用两个32m长榀吊篮,吊篮通过悬挂机构悬挂于21层结构上。
考虑长榀吊篮较长,高空晃动较大,我们还通过斜杆将吊篮与钢梁连接,确保吊篮整体稳定性。
吊篮斜撑示意图
内弧玻璃幕墙框架由两侧向中间施工,玻璃安装由中间向两侧安装,详见下图:

内弧玻璃幕墙施工流程图

内弧玻璃幕墙龙骨安装

内弧玻璃安装
来源:上海四建工程研究院
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