超高層核心筒液壓爬模施工優(yōu)化方案探析
——基于杭州寶龍高層項目異形核心筒工程

張三鵬 張文光 鐘國興 李國富

(中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司 福建福州 350014)

1 工程概況

杭州寶龍超高層大樓位于杭州濱江高新區(qū)，為單棟“八邊形”商務(wù)辦公樓超高層建筑，地下2層，地上41層，總建筑面積達92 654 m2，建筑高層達200 m。

該超高層大樓采用鋼管混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)體系，核心筒為剪力墻結(jié)構(gòu)，墻體最大厚度600 mm。首層層高8.2 m，標準層層高4.2 m；核心筒混凝土結(jié)構(gòu)二層～四十一層，核心筒采用液壓爬模施工；水平結(jié)構(gòu)施工采用常規(guī)木模板散支散拼方式。其中，核心筒外鋼梁、鋼柱吊裝落后核心筒結(jié)構(gòu)6層，壓型鋼板樓板安裝落后于外圍鋼結(jié)構(gòu)安裝2層，壓型鋼板樓板砼結(jié)構(gòu)落后于壓型鋼板樓板安裝2層。

2 施工難點

(1) 核心筒為異型“八邊形”結(jié)構(gòu)(圖1)，且鋼筋密集，導(dǎo)致墻柱轉(zhuǎn)角施工難度大。

(2)核心筒外墻最大厚度達600 mm，墻高4.2 m，模板支撐和加固困難。

(3)核心筒整體高度達200 m，且為異型變截面結(jié)構(gòu)，增加了模板垂直度的控制難度。

圖1 核心筒平面圖

3 爬模施工方法

3.1 液壓爬模施工流程

施工流程[1-3]：混凝土澆筑完成→綁扎鋼筋→拆模后移→安裝附墻裝置→提升導(dǎo)軌→爬升架體→模板清理刷脫模劑→埋件固定模板上→合模→澆筑混凝土。液壓爬模安裝整體完成，如圖2所示。

圖2 液壓爬模安裝完成

3.2 液壓爬模機位布置及爬升

由于工程爬模面積較大，液壓爬模平面如圖3所示。為便于管理，將爬模平臺進行分區(qū)施工，整體爬模系統(tǒng)分為15個區(qū)，共61榀爬模機位，可同時爬升，也可按施工進度流水作業(yè)。

圖3 液壓爬模平面布置圖

模板與架體相對固定，實現(xiàn)架體與導(dǎo)軌的互爬；利用懸掛滾輪裝置，實現(xiàn)模板的水平進退[4-8]。這樣，操作簡便靈活，爬升安全平穩(wěn)、速度快，模板定位精度高，施工過程無需其他起重設(shè)備。爬升示意圖如圖4所示。

(a)第N次砼澆筑后爬模就位 (b)提升N層導(dǎo)軌至N+1層附墻裝置 (c)爬模架體提升至N+1層附墻裝置

(d)第N+1次砼澆筑后安裝N+2層附墻裝置 (e)提升N+1導(dǎo)軌至N+2層 (f)將N+1架體提升至N+2層附墻裝置

4 爬模-布料機一體化施工方法

4.1 液壓爬系統(tǒng)預(yù)埋件預(yù)埋方式深化設(shè)計

深化設(shè)計前，埋錐的埋件系統(tǒng)采取先把埋件系統(tǒng)預(yù)埋在鋼筋上，驗收之后合模澆筑混凝土的方法。但進行澆筑混凝土?xí)r發(fā)現(xiàn)，鋼筋時常發(fā)生偏移，導(dǎo)致預(yù)埋在鋼筋上的埋件系統(tǒng)預(yù)埋位置不精確，對整個爬模系統(tǒng)的影響相當(dāng)大。因此，對液壓爬模系統(tǒng)的預(yù)埋件方式進行了深化設(shè)計：將埋件先焊固在鋼筋上，之后再固定在開孔的鋼模板上。

(1)預(yù)埋前準備工作流程

①確保埋件系統(tǒng)各部件(埋件板、高強螺桿、爬錐、塑料錐套、受力螺栓)經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理(達到Rc25-30)，并進行探傷，確認無熱處理裂紋和原始裂紋后，方可使用。

②安裝前，爬錐孔內(nèi)抹黃油后擰緊高強螺桿，保證混凝土不能流進爬錐螺紋內(nèi)；爬錐外面用膠帶及黃油包裹以便于拆卸；預(yù)埋板焊接固定在高強螺桿的另一端，連成一體。

(2)預(yù)埋件首次預(yù)埋施工流程

待鋼筋綁扎完畢后，確定爬模中心線→將埋件焊固定在鋼筋上→當(dāng)預(yù)埋件放好后再用水平尺進行水平校正，校正完對預(yù)埋件進行臨時加固→在預(yù)埋件放置完成后，由專業(yè)廠家技術(shù)人員進行爬模預(yù)埋件檢查，如圖5所示。

圖5 預(yù)埋件首次預(yù)埋

(3)預(yù)埋件標準層施工流程

標準層施工時，在鋼模板上開設(shè)定位孔洞，埋件固定在鋼模板上，如圖6所示。

(a)開設(shè)孔洞 (b)預(yù)埋件預(yù)埋圖6 預(yù)埋件標準層預(yù)埋

4.2 液壓爬系統(tǒng)機位深化設(shè)計

2號樓梯間與2號塔吊位置，因不便設(shè)置機位未設(shè)置爬模，采用澆筑樓梯后搭支模架支木模方式施工，導(dǎo)致施工效率低，進度慢，且安全系數(shù)低。因此，在2號樓梯及動臂塔吊位置增設(shè)了爬模系統(tǒng)機位，雖然增加了一定的成本，但在總施工過程可節(jié)約人力，加快施工進度，安全性大大提高，如圖7所示。

(a)優(yōu)化前

(b)優(yōu)化后圖7 爬模機位深化設(shè)計

4.3 液壓爬系統(tǒng)鋼模布置深化設(shè)計

優(yōu)化前，在樓梯位置僅考慮在爬模位置處設(shè)置鋼模板，但核心筒澆筑垂直度提高存在大量鋼木模板混用情況，導(dǎo)致模板加固困難，費時費力，澆筑質(zhì)量差[9-10]。優(yōu)化后，在 樓梯剪力墻等其他位置增加鋼模板，采用塔吊配合吊裝，減少了鋼木模板混用情況，加固難度降低，核心筒澆筑垂直度提高。具體如圖8所示。

(a)優(yōu)化前

(b)優(yōu)化后圖8 鋼模板布置優(yōu)化

4.4 液壓爬系統(tǒng)模板陰陽角深化設(shè)計

由于該工程為異型八邊形結(jié)構(gòu)，存在大量的異型角，結(jié)合現(xiàn)場爬模情況，優(yōu)化前，采用整體陰、陽角鋼模，但受作業(yè)空間小的影響，合模操作困難。因此，考慮將整體陰、陽角鋼模改為兩片小的鋼模組合而成，避免了鋼模拆模合模帶來的困難，節(jié)約了人工成本及工期，具體如圖9所示。

(a)優(yōu)化前

(b)優(yōu)化后圖9 鋼模板陰陽角深化設(shè)計

5 深化設(shè)計前后效果對比

通過一系列對爬模系統(tǒng)施工管理的深化設(shè)計，相較于深化設(shè)計前，核心筒液壓爬施工體系預(yù)埋件的預(yù)埋位置更精確，避免了預(yù)埋件無法安裝的現(xiàn)象出現(xiàn)；對液壓爬模的鋼模及其陰陽角進行了深化設(shè)計，降低了工人安裝模板的難度，同時保證了高大剪力墻處的模板安裝質(zhì)量，間接地提高了剪力墻混凝土的成型質(zhì)量。

6 結(jié)論

通過對爬模系統(tǒng)施工技術(shù)的深化設(shè)計，包括預(yù)埋件的預(yù)埋方案優(yōu)化、鋼模板位置的優(yōu)化以及鋼模板陰陽角的深化設(shè)計，保證了爬模爬升工作的順利進行，同時保證了剪力墻混凝土的澆筑質(zhì)量，節(jié)約了人力，降低了施工成本，縮短了工期，在總體上協(xié)助了工期履約，有廣泛的推廣價值。