高層建筑剪力鋼板層筒架支撐式鋼平臺施工技術

徐鵬程 黃 軼 汪小林 韓 旭 周紅兵

上海建工四建集團有限公司 上海 201103

1 工程概況

1.1 結構概況

南京金鷹天地廣場由3棟超高層和裙房組成。總建筑面積約919 000 m2，地上約707 000 m2，地下約212 000 m2。T1塔樓共76層，高368.05 m，為框架-核心筒結構體系，核心筒平面上為長方形，筒體外包尺寸約為29.6 m×25.4 m，共設置4道內筒隔墻，呈九宮格形式（圖1）。

圖1 T1塔樓結構布置

1.2 剪力鋼板層概況

T1塔樓剪力鋼板層設置在整個塔樓的低區，從底板B4（－21.65 m）至22層（＋101.20 m），鋼板-混凝土組合剪力墻厚度為1 200～1 300 mm，剪力鋼板厚度為20、35 mm，剪力鋼板在縱橫向相交處及局部墻身段均設置H形勁性柱。

1.3 機械設備部署

1.3.1 整體鋼平臺模架體系

根據現有條件及總體進度安排，T1塔樓核心筒在施工至5層時采用筒架支撐式液壓爬升整體鋼平臺模架裝備系統[1-2]（以下簡稱鋼平臺）進行施工。

鋼平臺模架裝備系統通過鋼梁組成的鋼平臺與掛腳手連接，形成全封閉的操作環境，利用爬升鋼梁承重，油缸相互交替頂升來爬升。筒架支撐式液壓爬升整體鋼平臺模架裝備由鋼平臺系統、腳手架系統、筒架支撐系統、鋼梁爬升系統和模板系統共5部分組成。鋼平臺整個架體可覆蓋3個剪力鋼板層層高，操作區覆蓋2.5個剪力鋼板層層高。

鋼平臺設計時需考慮剪力鋼板層施工過程中會碰見的系列問題，并將混凝土布料機、人貨梯等設備集成于一體，能夠很好地適應鋼板-混凝土組合剪力墻高效建造施工的技術要求。

1.3.2 塔式起重機

在核心筒東西側各布置1臺1 200 t·m塔吊和1臺600 t·m塔吊，均為外附墻式塔吊，2臺塔吊能覆蓋核心筒結構的全部施工范圍，滿足剪力鋼板及土建結構的垂直運輸需求。塔吊隨著核心筒施工高度升高不斷進行爬升。

1.3.3 混凝土布料機

為滿足核心筒混凝土澆筑需要，在鋼平臺頂部鋼梁上固定安裝2臺液壓布料機，布料機回轉半徑為33 m，可全覆蓋核心筒剪力墻混凝土的澆筑。

1.3.4 人貨電梯

人貨電梯可以直上鋼平臺，電梯可移動附墻裝置的導軌固定在鋼平臺上，滾輪與附墻件固定在電梯標準節上，保證施工人員及材料的垂直運輸需求。

2 施工重點和難點

1）剪力鋼板層施工時，剪力鋼板吊裝、鋼筋綁扎、模板封閉、混凝土澆筑等工序均依托于鋼平臺實施。因此，通過施工組織設計的優化、實現各工序之間的合理搭接是提高施工效率的關鍵所在。

2）優化剪力鋼板層鋼平臺提升工況，特別是確定鋼平臺的提升高度，是滿足各工序的施工可操作性、安全性和高效性的重要前提。

3）剪力鋼板的水平與豎向分段將直接決定吊裝與焊接工藝的難易程度，同時要考慮剪力鋼板與鋼平臺模架系統之間的相互協調關系。

4）因鋼板-混凝土組合剪力墻內置剪力鋼板，剪力鋼板給鋼筋綁扎、模板對拉螺栓施工及混凝土澆筑等均帶來了極大的不便。

3 剪力鋼板層施工關鍵技術

3.1 施工工藝流程

以第N框至N＋1框剪力鋼板層施工工藝為例進行說明（圖2、圖3）。

鋼平臺環境下剪力鋼板層核心筒施工按照圖2和圖3的流程實施。為盡量減少吊裝及焊接工作量，1節剪力鋼板通常按照2層結構高度在豎向上分段吊裝，所以在進行剪力鋼板層核心筒施工時鋼平臺要爬升2層的結構高度，以滿足剪力鋼板吊裝空間需求。

鋼平臺可以帶模同步頂升，能夠節約手動升降大模板的工時；鋼平臺頂升1節剪力鋼板高度，根據鋼板-混凝土組合剪力墻與鋼筋混凝土剪力墻2塊區域統籌安排組合剪力墻的剪力鋼板吊裝與鋼筋混凝土剪力墻的鋼筋綁扎2個作業同步施工，可以形成不同工序間的合理協調。通過上述措施達到縮短工期、加快核心筒組合剪力墻施工進度的目的。

圖2 剪力鋼板層第N框至N＋1框總體施工工藝流程

圖3 剪力鋼板層第N框至N＋1框施工工藝

3.2 鋼平臺帶模提升

鋼平臺頂升前將每塊大模板分別用手拉葫蘆固定在鋼平臺大梁的模板吊點上，模板吊點可結合模板與鋼平臺的結構鋼梁的相對位置設置不同的吊點形式（圖4）。

圖4 鋼平臺大模板吊點

第N－1框核心筒混凝土澆筑養護完成后，拆除大模板上的對拉螺桿，拆除的對拉螺桿應整齊堆放在指定區域，在鋼平臺頂升前統一吊離鋼平臺。鋼平臺在剪力鋼板層頂升前，將大模板下部用2道鉛絲

固定于平臺下掛腳手上，手拉葫蘆的鏈條用鉛絲臨時固定到大模板的圍檁上以保證鋼平臺的順利頂升。大模板隨鋼平臺整體頂升1節剪力鋼板高度，一般為2層結構高度。

3.3 剪力鋼板吊裝

剪力鋼板在鋼平臺環境下吊裝將直接受到鋼平臺縱橫交錯的水平鋼梁影響，針對此問題，在鋼平臺設計階段提前考慮布置可拆卸的活動鋼梁，在吊裝剪力鋼板時按照特定順序和原則拆除鋼平臺活動鋼梁，以提供更大的剪力鋼板吊裝下料空間。

拆除活動鋼梁前必須通過理論計算確定拆除活動鋼梁的順序和原則，以保證鋼平臺的整體剛度、強度和穩定性滿足要求。T1鋼平臺共設計23處可拆卸活動鋼梁，可拆卸鋼梁通過螺栓連接（圖5）。

圖5 可拆卸鋼梁與剪力鋼板平面位置關系

剪力鋼板分段主要涉及豎向分段和水平分段2大塊內容，具體考慮原則如下：

1）豎向分段：根據剪力鋼板的板厚情況及塔吊吊運能力，可將剪力鋼板分為1個樓層高度一段或者2個樓層高度一段，為減小水平焊縫的焊接工作量，且在塔吊吊運能力內的前提下，通常將剪力鋼板按2個樓層高度進行分段以考慮吊裝及焊接的經濟性。

2）平面分段：在豎向分段的基礎上，綜合計劃切分的單塊剪力鋼板的質量、塔吊的吊運能力、豎向焊縫的工作量、鋼平臺活動鋼梁和不可拆卸鋼梁的具體位置等因素，對剪力鋼板進行平面分段。

鋼平臺環境下剪力鋼板吊裝采用對角吊、按同一個時鐘方向展開，根據剪力鋼板的平面分段與鋼平臺可拆卸活動鋼梁的平面位置，可分2種情況：

1）鋼平臺相鄰2根連系鋼梁之間的距離足夠大，剪力鋼板直接下放到位，或下放到位再進行簡單平移即可。

2）鋼平臺相鄰幾根連系鋼梁之間距離過小，剪力鋼板無法從鋼平臺連系鋼梁之間直接下放，需拆除相應位置的鋼平臺可拆卸活動鋼梁，使得相鄰連系鋼梁間的距離加大，然后剪力鋼板直接下放到位即可，或下放到位再進行簡單平移即可（圖6）。

吊裝按照“拆一吊一、補一吊一”的原則進行，即拆1根活動鋼梁吊1塊剪力鋼板，復原1根活動鋼梁后，吊裝下一塊剪力鋼板。

3.4 鋼筋綁扎

核心筒剪力墻縱向鋼筋根據一節剪力鋼板的分段采用2層結構高度一斷料，這樣既可減少1層鋼筋接駁器（直螺紋套筒）的使用，又可以因減少使用鋼筋接駁器而少加工螺紋，在節約了施工成本的同時，也方便了縱向鋼筋往下傳遞而不受吊掛的大模板影響（圖7）。

圖6 拆除活動鋼梁后剪力鋼板下放平移

圖7 2層結構高度的縱向 鋼筋往下傳遞

在吊裝外墻一圈組合剪力墻剪力鋼板的同時，根據核心筒剪力墻有無內嵌剪力鋼板的自身結構特征，核心筒內墻可以在吊裝剪力鋼板的同時進行縱向鋼筋的綁扎，而外墻組合剪力墻的縱向鋼筋則需要在剪力鋼板吊裝完成、焊縫探傷驗收通過后方可進行縱向鋼筋的綁扎。

在吊裝外墻一圈組合剪力墻剪力鋼板的過程中，可同時進行內墻第N框的箍筋綁扎施工，形成鋼結構施工與土建施工共同進行的工況，能夠有效減少剪力鋼板吊裝期間土建勞務班組的等候時間，達到縮短工期的效果（圖8）。

圖8 內墻第N框鋼筋綁扎完成及縱向鋼筋臨時固定

根據設計施工藍圖，組合剪力墻部分拉筋和箍筋需要貫穿剪力鋼板，因此在剪力鋼板深化階段，根據箍筋、拉筋及對拉螺桿位置在剪力鋼板上預留孔洞，以保證鋼筋綁扎及對拉螺桿能夠不受中隔剪力鋼板的影響[3-4]。

3.5 混凝土澆筑

鋼筋驗收通過后，將大模板下放合模，澆筑第N框核心筒組合剪力墻混凝土。綁扎第N＋1框箍筋，重復第N框的土建施工流程。第N＋1框核心筒剪力墻混凝土澆筑完畢且強度達到1.2 MPa后即可拆模，整理并清除鋼平臺上的周轉材料和施工垃圾，準備下一次的鋼平臺提升。這樣即完成了剪力鋼板層一個施工段的施工。

4 結語

本文充分考慮到超高層核心筒鋼板-混凝土組合剪力墻以及筒架支撐式鋼平臺模架裝備的特點，并結合工程實際情況，提出了筒架支撐式鋼平臺剪力鋼板層高效施工技術。

1）鋼平臺綜合考慮剪力鋼板，豎向兩層一吊、平面分段與鋼平臺梁設計相協調，解決剪力鋼板吊裝問題。

2）鋼平臺內部剪力鋼板吊裝、鋼筋綁扎、封模等工序合理搭接，實現流水施工，最終實現7 d一剪力鋼板層的施工速度。