淺析超高層建筑核心筒整體頂升平臺設計與應用

劉小九

摘? ? 要：本文結合南寧華潤中心東寫字樓工程項目自身的結構特點和施工難度，介紹了超高層建筑核心筒整體頂升平臺的設計與應用。在超高層建筑中，核心筒整體頂升平臺施工技術運用的越來越廣泛，該技術平臺爬升速度快，提高了施工速度和施工質量，并且對現場施工人員的安全提供了保障。核心筒整體頂升平臺技術在超高層核心筒模架施工技術中屬于一種機械化程度比較高的，相對于普通的模架施工，頂升平臺技術不限制模架步距，整體性好，在超高層施工中可以縮短建設工期，提高經濟性。

關鍵詞：超高層;核心筒;頂升平臺;設計與應用

1? 引言

隨著城市化的不斷發展，近些年來，我國涌現了一批超高層建筑，如深圳平安金融中心、上海中心大廈等。這些超高層建筑的建成表明我國超高層建筑施工技術越來越成熟。超高層建筑施工中主要采用的是核心筒結構。曾凡奎[1]等人認為超高層核心筒施工的核心技術之一是頂升模架技術。孫加齊[2]等人通過對天津周大福金融中心工程核心筒施工發現頂升平臺技術有利于筒體內外流水施工。穆召龍[3]通過對比分析發現頂升平臺的自動爬升，可以減少起吊模板運輸量，有利于加快澆筑速度，減少人工量并對工作效率有極大的提高。金振[5]等人在實際工程施工中發現頂升平臺整體剛度好，比普通爬架的定向性系統要好。本文在設計核心筒整體頂升平臺，對施工中頂升平臺部分難處理部位，給出處理措施。

2? 工程概況

本項目位于廣西省南寧市民族大道與中新路交匯處西南角，占地面積為5830.54m2，首層建筑面積：5669.11m2，總建筑面積287252m2。地下3層，地上90層，總高度445m。地基埋深：24.4m，樁基類型：人工挖孔灌注樁、端承摩擦樁，外墻為鋼結構，結構形式：框架核心筒結構。

3? 項目頂模簡述及施工流程

本塔樓核心筒平面形狀呈矩形，首層外墻內邊線距離為29.7m×26.85m（首層核心筒建筑面積約797.445m2，內墻面積為=94.045m2，鋼平臺核心筒內面積為705.4 m2，外墻厚1.5m（局部0.5m、0.8m），內墻厚0.6m（局部1.5m），隨著層高增加，墻體厚度逐漸收薄;內墻把核心筒分割成9個小筒，塔樓核心筒地下3層，地上90層，核心筒墻體頂標高為413.0m，樓層標準層高4.2m/3.6m，非標層高有4.6m、4.7m、4.8m、5.0m、5.5m、6.5m、8m、8.8m、9.6m等，穿插在標準樓層之間。

根據工程特點、難點將采用核心筒內為液壓頂模+核心筒外為爬模的組合模架體系，共分為支撐與頂升系統、內掛架及外爬架系統、鋼平臺系統、模板系統等四個系統。

施工流程：核心筒施工時，先綁扎上層核心筒鋼筋，此時整個平臺荷載通過頂升鋼架和支撐鋼架，將荷載傳遞到達核心筒墻體上。待鋼筋綁扎完成及下層混凝土達到強度后，拆開鋁合金模板，外爬架開始爬至上層，就位后頂模開始頂升，頂升時，僅頂升鋼架支撐在核心筒墻體上，支撐鋼架隨模架整體一起頂升，頂升到位后支撐鋼架支撐至上層核心筒墻體，模板隨頂模模架一起頂升一個結構層，就位后通過油缸提升頂升鋼架，支撐固定至上層墻體，完成頂升過程。調整模板，合模固定后，澆筑混凝土。

頂模模架核心筒施工區域包括2.5個層高，由上至下鋼筋綁扎及鋼筋預留占據1.5層，墻、樓板混凝土澆筑及養護1層;爬模系統包括4個層高，由上至下鋼筋綁扎及鋼筋預留1.5層，墻砼澆筑及養護1層，墻砼修補清理1層，架體爬升前松開固定件平臺0.5層。

4? 頂模設計

4.1? 鋼平臺設計

平臺滿足以下使用功能要求：材料堆放，工具與機械設備堆放，人員交通，人員生活需求，人員操作空間等。除圖中標注的功能分區外，其他部位均可作為材料堆放場地，均勻堆放材料。平臺設計允許堆放荷載為10kN/m2。

鋼平臺為由單層H型鋼梁+槽鋼組成?？v橫鋼梁連接節點，采用栓焊連接。對于需要提前拆除的那部分鋼梁，預先做好分段設計，分段部位用錨栓連接。

整體平臺采用30根立柱支撐。支撐立柱采用“□”字型鋼，支撐立柱平面中心距剪力墻邊1200mm×1200mm，高度8.1m。

4.2? 支撐與頂升系統設計

結合工程墻體不斷變化的特點，本頂模系統采用26個油缸頂升系統，動力系統由9臺液壓泵站，30套液壓頂升油缸和1套集中控制系統組成。其中每臺液壓泵站帶動2套或4套液壓頂升油缸，油缸頂升離400kN，最大行程4500mm，內徑150mm，活塞桿直徑100mm，頂升速度為30mm/min～60mm/min。

頂模的穩定是依靠承重掛鉤的導輪和三角撐調節支座的導輪，作用在導軌上的產生力偶來平衡。每個油缸配置一套上下頂升鋼梁，共30套。

4.3? 掛架與爬架系統設計

爬架設計為4層，共16.8m，由受力部分和支撐操作部分組成。爬升時千斤頂作用在附著導軌上由齒輪轉動上升，附著導軌每隔5m設置一道，共30道。

4.4? 模板系統設計

豎向采用定型鋼模板，核心筒層高變化較大，從3.6m到9.6m不等。其中有51個樓層層高4.2m，此層高重復次數最多，因此模板按照4.2m層高設計，上下端各超出50mm，模板總高度按4.3m考慮。對于低于4.2m的樓層，模板不做改動;對于超過4.2m、低于5.5m層高的樓層，采用模板接高的方式解決;對于超過5.5m層高的樓層，采取兩次頂升、兩次澆筑的方式解決。模板面板采用5mm厚的鋼板，鋼模板模數為300mm;模板骨架為鋼框，且骨架邊框為特殊型鋼，肋骨為方鋼管，相互間焊接為整體。

核心筒樓板模板支撐選用先進的標準化裝配式鋁模板+立桿支撐體系。立桿支撐體系中樓板采用間距為1200×1200mm 的鋼管單桿支撐。單桿支撐外管采用Ф60×2.5m，內管采用Ф48×3.0mm，材質均為Q235。在立柱距地面200mm 處沿縱橫水平方向按縱下橫上的程序設掃地桿，中間部位處沿縱橫水平方向設置水平拉桿，頂部距板底200mm 處設縱橫水平方向拉桿。

5? 頂模施工方案

5.1? 頂模施工流程

5.2? 頂模特殊部位處理措施

伸臂桁架凸出外墻面處理：施工至伸臂桁架層時，局部有鋼結構凸出外爬模現象，在施工時擬采?。寒斉Ｍ韧钩鰤γ嫘∮?.0m時，在爬模平臺上開設孔洞，當施工到桁架層時將洞口打開，方便牛腿通過，在普通施工層時將洞口封閉，以防止落物下墜。當牛腿凸出墻面大于1.0m時，將牛腿設置在兩個平臺之間，當施工到桁架層時將平臺之間的翻蓋板打開，普通施工層時將翻蓋板蓋住，便于人員通行。

6? 結語

南寧華潤中心東寫字樓在核心筒型鋼柱上方預留洞口，對于結構碰撞的區域，通過采用開孔、局部結構補強工藝，保證了頂模支撐埋件的貫通。對于部分受頂模影響的構件，通過編制合理的吊裝、分段方案，保證了頂模的順利頂升以及鋼構件的安裝。工程通過核心筒鋼結構與頂模的協同施工技術，保證了施工質量，縮短了施工工期，降低了施工成本，對同類超高層頂模施工項目有借鑒和參考意義。

參考文獻：

[1] 曾凡奎，穆召龍，張建華.某超高層建筑核心筒大行程頂升模架施工技術[J].鋼結構，2017（32）：11

[2] 孫加齊，袁廣鑫，李晉柳，左宣，阿茹罕.基于整體頂升平臺施工條件下超高層核心筒鋼筋施工技術[J].施工技術.，2017（23）：61

[3] 穆召龍.某超高層建筑核心筒模架施工關鍵技術研究[D].西安：西安工業大學，2017（3）.

[4] 金振，朱云良，周劍剛.超高層建筑模架選型與應用技術[J].施工技術，2017（14）：61.

[5] 鐘學宏.超高層核心筒頂升模架的模塊化設計及應用研究[D].江蘇：江蘇大學，2016（7）.