施工升降機與液壓爬模平臺連接在超高層建筑結構施工中的應用

劉建新 劉軍帥 孔亞陶 邢 亮 孟凡勇

中建一局集團建設發展有限公司 北京 100102

1 工程概況

北京平安金融中心工程位于北京市豐臺區盧溝橋鄉麗澤金融商務區E-05地塊，總建筑面積約140 000 m2，由1棟180 m的超高層主樓、1棟18.35 m裙樓和整體5層地下室組成。總占地面積12 000 m2。

項目南鄰鳳凰嘴北路，西鄰金中都東路，北至駱駝灣南路，地塊東鄰E06地塊，北側為E01地塊，位于西南二環與三環之間，距離金融街僅6 km的直線距離。地塊北側為14號線地鐵站（在建），東側為16號線地鐵站（在建）。建成后將成為國際一流的、可持續發展的智慧型管理大廈，為最終用戶提供優質服務，并成為標志性建筑。

該建筑主樓上部結構采用型鋼混凝土柱-鋼梁外框-混凝土核心筒結構組成的混合結構體系。底部通過跨度約28 m的鋼結構連橋與3層裙房相連，入口大堂設有穿層柱。外圍框架柱為型鋼混凝土柱，核心筒墻體為設有鋼骨的鋼筋混凝土墻；核心筒內的樓蓋為鋼筋混凝土梁板結構，核心筒與外框架之間的樓蓋均采用鋼梁＋壓型鋼板現澆混凝土組合樓板。如何在嚴格的工期內完成主樓施工進度并確保安全與質量，給項目的施工工藝提出了高要求，工程施工難度大。

2 核心筒結構與液壓爬模、施工升降機設計

外框樓板采用鋼梁＋鋼筋桁架樓承板結構，核心筒內的樓板為鋼筋混凝土梁板結構。

根據核心筒的結構形式，核心筒豎向結構施工采用液壓爬模體系，模板采用鋼模板。地上結構與核心筒相連混凝土梁采用埋件板＋高強螺栓連接。

為方便主樓作業人員通行與材料倒運，在核心筒西側筒內安裝施工升降機SC200/200（圖1）。

施工升降機基礎位于地下1層頂板，基礎承受荷載為470 kN，遠大于地下1層頂板承受荷載。故在地下1層頂板結構梁頂部附加2根鋼梁（H600 mm×300 mm×14 mm×20 mm，Q345B）作為施工升降機基礎，可滿足承載要求，基礎鋼梁最大位移為0.525 mm，滿足要求；結構混凝土梁截面尺寸為200 mm×800 mm，在施工升降機荷載作用下的最大剪力為164 kN，最大彎矩481 kN·m，經復核，結構梁滿足截面尺寸與配筋要求（圖2、圖3）[1-3]。

圖1 施工升降機位置

圖2 基礎鋼梁安裝示意

圖3 施工升降機安裝示意

施工升降機上限位碰塊：該碰塊的安裝位置應保證吊籠向上運行至限位開關碰到限位碰塊停止后，吊籠底高出最高施工層150～200 mm，且吊籠上部距導軌架頂部距離不小于1.5 m。

3 液壓爬模與施工升降機的連接

我國從20世紀70年代開始使用爬模，最早是上海的手動葫蘆爬模，以模板爬架子，以架子爬模板；80年代中建一局集團建設發展有限公司（原中建一局四公司）在北京新萬壽賓館采用3.5 t液壓千斤頂進行模板互爬；隨著爬模施工工藝的發展，2010年我國第一部關于爬模方面的標準JGJ 195—2010《液壓爬模模板技術規程》發布，為混凝土結構工程采用液壓爬升模板施工時的技術先進、經濟合理、確保安全和質量提供了標準依據。

液壓爬模與施工升降機的連接方法是在爬模的主平臺以下的5、6、7吊平臺開洞，使得施工升降機的導軌架能夠伸入爬模內，吊籠能夠與液壓爬模的頂層平臺與下掛平臺連接，以便通行（圖4、圖5）。

圖4 施工升降機與液壓爬模連接平面

圖5 施工升降機與液壓爬模連接剖面

4 液壓爬模的改進

液壓爬模東西向跨度為9 m，在不考慮與施工升降機連接時，軸～軸液壓爬模采用3榀通長桁架（兩端機位支撐）作為支撐，完全符合計算及實際需要（圖6）。

圖6 未考慮與施工升降機連接的液壓爬模桁架布置

增加與施工升降機的連接，在液壓爬模的5、6、7平臺開洞后，為避開洞口，只能采用2榀通長桁架與1榀非通長桁架作為支撐，完全破壞原有架體的整體性與受力性能。經過改進與整體建模計算，再增加1榀非通長桁架作為支撐（圖7）。

圖7 考慮與施工升降機連接的液壓爬模桁架布置

經SAP2000整體建模（圖8）計算后得出：單側爬模機位節點處水平最大受力71.86 kN，豎向最大受力為135.10 kN；雙側爬模機位節點處水平最大受力0 kN，豎向最大受力為163.15 kN。對以上述荷載值進行主要受力構件（包含主橫梁埋件支座端頭板承壓、受力螺栓、承載螺栓與混凝土接觸處的混凝土沖切承載力、承載螺栓與混凝土接觸處的混凝土局部受壓承載力、承重插銷、導軌）的計算，結果均滿足要求，計算階段通過。

圖8 施工升降機位置液壓爬模整體建模模型

5 核心筒內樓板安全防護優化

核心筒內安裝電梯，安裝位置借用正式電梯井道，受井道尺寸限制，井道內安裝完施工電梯后，施工電梯與筒內樓板距離為200 mm。因核心筒內樓板為混凝土梁板，梁板鋼筋及模板支設需要操作空間，導致樓板在施工過程中無法達到施工電梯運行安全距離要求，施工電梯無法通過樓板作業層，人員不能通過施工電梯上下爬模，從而改由消防樓梯通行，使施工電梯使用效率大大降低。

受以上條件限制，結合現場實際情況，采用在施工電梯與樓板梁之間增加硬防護的方式，將施工電梯運行與樓板梁施工劃分為2個獨立空間，在樓板鋼筋綁扎及模板支設過程中，施工電梯正常上下通行（圖9）。

6 液壓爬模、施工升降機現場施工與試運行

圖9 硬質防護安裝平面

計算階段可行，實際情況需進一步改進。在核心筒爬模施工至F12層開始安裝施工升降機，據相關安裝方案完成升降機安裝后，對液壓爬模5、6、7層平臺與下掛平臺進行安全防護施工。電梯防護門采用具有企業標識的成品防護門，其他部位的臨邊防護采用40 mm×40 mm鋼絲網進行防護，確保臨邊防護安全（圖10、圖11）。

圖10 液壓爬模5、6平臺臨邊防護

圖11 液壓爬模7平臺臨邊防護

在確保安全的前提下，進行施工升降機的試運行，升至液壓爬模7層平臺，運行正常。因施工升降機與液壓爬模垂直方向搭接了2層，故液壓爬模每爬升2層，施工升降機需頂升1次，頂升高度為2次液壓爬模爬升高度。

7 結語

目前國內超高層建筑很多，施工升降機與液壓爬模平臺連接的方法在以往工程中極少應用。通過本項目對施工升降機與液壓爬模的優化，使二者得到很好的連接，方便現場施工，進一步驗證了該工藝的可行性。