低位頂模施工條件下的鋼板剪力墻核心筒鋼筋工程施工技術

楊 鑫 馮 吉 雷延棟 羅 磊 簡宏儒

中建三局第三建設工程有限責任公司 湖北 武漢 430074

近年來，隨著超高層建筑的高度不斷攀升，越來越多的超高層建筑使用核心筒＋外框鋼框架結構。由于核心筒中大量鋼結構的存在，使得鋼筋與鋼結構連接節點異常復雜，很多設計節點在現場難以實現，需要進一步深化或者尋求現場可實施的做法。特別是越來越多的項目采用頂升鋼平臺模架體系施工核心筒豎向結構，其鋼筋施工與頂升鋼平臺模架體系的沖突尤其值得關注[1-3]。

質量、精度、施工簡便性是核心筒鋼筋工程施工的關鍵，如何又好又快地完成核心筒鋼筋施工，是每個項目關注的重點。為系統性解決超高層核心筒施工中遇到的鋼筋施工難題，本文結合施工實例，對頂升鋼平臺模架體系施工條件下超高層核心筒鋼筋工程施工中的常見問題及其處理措施進行了總結，供其他同類型工程參考，以選擇最優施工方案。

1 工程概況

重慶化龍橋超高層項目二期塔樓建筑高度458 m，結構形式為外框柱核心筒＋腰桁架＋伸臂桁架，是重慶在建第一高樓。塔樓核心筒主要鋼結構構件為H型鋼柱、鋼板墻、鋼暗梁、連梁鋼骨，9層及以下樓層有鋼板墻。塔樓鋼結構用量達72 000 t，鋼筋用量達到25 000 t。本工程在5層施工完成后穿插頂升鋼平臺模架體系安裝，安裝完成后，頂升鋼平臺模架體系鋼平臺位于9層，橫跨4個結構層。

2 施工重、難點

本工程鋼筋連接節點復雜，過程中還要配合頂升鋼平臺模架體系安裝，主要表現為以下幾個方面：

1）鋼板墻與暗柱箍筋沖突部位多，對鋼結構深化和鋼筋安裝精度有很高要求。

2）連梁、暗梁節點鋼筋錨固質量要求比較高，安裝難度大。

3）設計圖紙中鋼筋主筋與鋼骨沖突較多，從施工質量和施工進度出發需要對配筋進行優化。

4）需考慮鋼筋定位對頂升鋼平臺模架體系大鋼模系統的影響，同時要對偏位鋼筋進行糾正。

5）頂升鋼平臺模架體系支撐箱梁牛腿在暗柱上開洞對結構安全影響較大，必須對暗柱進行補強。

3 關鍵施工技術

3.1 鋼結構深化設計與鋼筋放樣

鋼結構深化設計和鋼筋放樣應注意以下幾點：

1）鋼結構和鋼筋沖突，主筋、箍筋沖突時應按照設計要求深化相應鋼筋接駁器，常用連接方式有開孔、焊接套筒、鋼筋搭筋板等。

2）鋼筋的錨固長度，連梁主筋與鋼骨沖突而不能滿足錨固長度要求，鋼結構深化常常忽略此部位，這就要求土建專業審核深化圖時及時提出，鋼結構專業按照設計要求或經設計認可的深化準則修改深化圖。

3）鋼筋放樣時，必須以鋼結構深化圖為依據，對于鋼筋連接節點不清晰的應及時反饋，聯系鋼結構專業、設計共同確定。

3.2 鋼結構開孔

本工程9層及以下樓層有鋼板墻，暗梁在15層以下均設置有鋼骨，暗柱和剪力墻最外圍大箍必須封閉設置。深化設計時必須依據設計要求，在鋼板墻、H型鋼腹板、暗梁鋼骨、鋼結構埋件上預留出箍筋孔或留設鋼筋接駁器，深化設計單位遺漏開孔對現場施工將產生較大的影響，總承包單位對照深化圖全數檢查開孔位置，從而保證現場施工準確、順利進行。

通常情況下，鋼筋剪力墻/暗梁鋼骨開洞原則為：暗柱大箍、剪力墻大箍100%穿孔，若遇到暗柱大箍和剪力墻大箍重疊時，則擴大鋼筋孔孔徑，暗柱大箍隔一穿一（50%穿孔），剪力墻大箍100%穿孔。

3.3 連梁主筋錨固

針對連梁主筋與型鋼腹板、翼緣板連接的兩種情況，項目設計了相應的連梁連接節點：

1）主筋與腹板連接時（圖1），剪力墻鋼筋先行施工，造成底筋與搭筋板焊接無操作空間，在滿足錨固長度0.4LaE＋15d（d為鋼筋直徑）的條件下，經設計單位同意可不焊接底筋，最上部一排面筋雙面焊接于搭筋板上。連梁主筋安裝時由于鋼筋安裝空間非常狹小，主筋不能整根放入，需要在中部斷開以保證左右兩側鋼筋有足夠的安裝空間，斷開的鋼筋通過正反絲套筒連接。

圖1 連梁主筋與H型鋼腹板連接節點

2）主筋與翼緣板連接時（圖2），錨固長度一般不能滿足要求，鋼結構深化搭筋板和套筒，面筋采用搭筋板和套筒錯開布置的方式以滿足連接要求，底筋通過套筒與鋼結構連接，底筋接頭留設在距跨端1/3跨位置，鋼筋與鋼筋采用搭接或焊接形式。

圖2 連梁主筋與H型翼緣板連接節點

若連梁主筋較少，在不改變鋼筋排數的情況下，可將與型鋼沖突的主筋往鋼結構兩側移動，采用φ16 mm構造鋼筋填補連梁中部鋼筋間隙。此方法施工效率較高，現場實施效果良好。

3.4 鋼板剪力墻拉鉤設置

為增強鋼板剪力墻的受力整體性，鋼板墻兩側的鋼筋需要與鋼板墻形成拉結，本工程剪力墻兩側設計有φ18 mm構造鋼筋，拉鉤與構造鋼筋拉結而無需與鋼板墻拉結，大大簡化了施工工序，構造鋼筋與暗梁翼緣沖突時可做切斷處理，現場施工方便、高效。

當工程未采用構造筋拉結的方法，鋼板墻上設置拉筋套筒，拉筋直接與鋼板墻形成拉結，135°彎鉤一次加工到位時擰入套筒十分困難，必須使用直條擰緊后再彎折135°，由于拉鉤數量極大，此節點施工非常費時。

該設計可采用2種方法改進：一是改為本工程做法，將拉筋套筒連接改為構造筋拉結；二是在鋼板墻上焊接拉筋連接板，連接板上開洞供拉筋穿過。

3.5 剪力墻配筋優化

本項目核心筒剪力墻在樓層標高位置均設置有暗梁且內含鋼骨，造成剪力墻主筋與暗梁鋼骨沖突。原設計采用在鋼骨上下兩側分別設置搭筋板、套筒以便鋼筋穿過，但此做法不能保證現場質量、進度。經與設計單位協商后，采取等截面方式替換，將沖突鋼筋一分為二放至鋼骨兩側，保證現場施工質量和進度達到要求（圖3）。同時，暗梁鋼骨在15層取消后，可采用在鋼骨上焊接套筒恢復至原配筋做法。

圖3 剪力墻配筋調整應用實例

3.6 箍筋優化

由于鋼結構栓釘存在，施工圖中的部分箍筋下放時會被栓釘阻擋而不能以封閉箍形式安裝，可采用“開口箍＋焊接”形式安裝。同時，對于一些不允許開孔的重要鋼結構構件，箍筋焊接在鋼結構上。

4 鋼筋工程與頂升鋼平臺模架體系施工配合措施

4.1 暗柱開洞

頂升鋼平臺模架體系施工不可避免地在剪力墻暗柱上開洞，暗柱開洞對結構安全有較大影響，成為參建各方比較關注的問題。本工程通過“補鋼筋＋補面積”的方式對暗柱進行補強，即切斷的主筋在暗柱相應區域補充，同時再增設一段400 mm左右的“補面積區”，破壞暗柱原有箍筋后，重新設置2個封閉箍筋，從而抵消暗柱開洞對結構的損傷，如圖4所示。

圖4 典型補強節點大樣

4.2 核心筒內梁板鋼筋預留

在頂升鋼平臺模架體系施工條件下，只施工豎向結構，核心筒水平結構待外框樓板一起施工。水平結構梁板鋼筋通過預埋鋼筋＋套筒的方式，便于后期鋼筋接駁（圖5）。套筒用堵頭封堵，板筋則預埋L形鋼筋，后期掰直后搭接。梁板預埋后用擠塑板保護，以便于后期剔鑿。

圖5 梁板預留鋼筋

4.3 主筋定位控制

本工程安裝頂升鋼平臺模架體系時存在鋼板墻構件，大鋼模加固絲桿一端采用套筒焊接于鋼板墻上。套筒定位在大鋼模深化階段已確定，現場安裝大鋼模前必須在鋼模安裝的前一層調整剪力墻主筋位置以避開套筒位置。否則，大鋼模加固絲桿將因為套筒與主筋沖突而不能按照設計要求設置，極易發生爆模，鋼模被壓變形后也難以更換，對現場施工影響較大。提前發現鋼筋與套筒沖突后，則將主筋在沖突位置加工一個弧形彎頭，避開套筒位置。

4.4 頂升鋼平臺模架體系平臺鋼筋傳遞孔

頂升鋼平臺模架體系設計階段，在剪力墻上方設計頂升鋼平臺模架體系多功能格柵式“天窗”。這種鋼篦蓋板＋鉸鏈的天窗式設計形式，既增加了掛架內部采光率和通風效果，又可傳遞鋼筋主筋，天窗打開時亦可傳遞箍筋。

5 結語

結合重慶化龍橋超高層項目在鋼板墻、頂升鋼平臺模架體系安裝階段遇到的施工難點與解決措施，吸取其他超高層項目的施工經驗，總結了一般情況下的鋼筋節點做法，取得了良好的社會效益和經濟效益。鋼板墻箍筋深化、鋼筋繞開鋼結構、構造筋、鋼板墻拉鉤等做法取得了很好的效果，可供其他項目借鑒。

本文是對既有鋼筋工程施工技術的拓展，但仍不是最優的解決方案。超高層建筑常面臨結構形式復雜、施工堆場狹小、工期緊張等難題，若能借助BIM技術，依據設計圖紙進行施工模擬，可最大程度提高設計的合理性和現場的可實施性。同時，利用BIM鋼筋放樣技術可實現鋼筋工廠化制作，充分保障現場成品鋼筋的供應，減少場地堆碼和資源浪費，從而大大提高工程的社會和經濟效益。