輕量化支點頂模集成平臺在城脈金融中心大廈項目中的應用

曾佳明，佘大濤，羅淙仁，劉 飛，韓 祥，傅鋒環

(中建三局集團有限公司，湖北 武漢 430064)

1 工程概況

城脈金融中心大廈項目總用地面積9 201.6m2，總建筑面積182 549.92m2，塔樓建筑高度388m，地上70層、地下7層。塔樓結構形式為勁性混凝土鋼柱+環帶/伸臂桁架+核心筒結構體系(見圖1)。核心筒剪力墻41層以下為9宮格，41層及以上為5宮格，48～52層南北側核心筒外墻不對稱傾斜內收，其中北側外墻內收1 850mm，南側外墻內收2 800mm，核心筒截面最大面積為639.09m2，平面尺寸為26.35m(長)×24.30m(寬)。核心筒混凝土強度等級為C60(249.6m以下)及C50(249.6m以上)。

圖1 城脈金融中心大廈結構示意

該項目核心筒結構施工采用輕量化支點頂模集成平臺(以下簡稱“頂模”)，平臺由動力系統、支撐系統、鋼平臺系統、掛架防護系統、模板系統、監控和附屬系統組成。頂模采用點式鉤爪+中等行程油缸+軌架一體式的輕型支點方案；鋼平臺系統采用高抗剪貝雷架；掛架防護系統采用滑動外掛架+內筒集成式托盤(南北向中間三筒)+普通內掛架+防護網；模板系統采用集成平臺式可后移模板+吊掛模板的鋼模板系統(見圖2)。

圖2 輕量化支點頂模剖面

頂模鋼平臺由高抗剪貝雷架組裝而成，安裝在頂模支撐立柱上，鋼模板、掛架、托盤均吊掛在貝雷架下弦，支撐立柱由附著在核心筒剪力墻上的預埋鉤爪提供支撐點。支撐系統安裝于上、下支撐架之間，通過支撐系統油缸頂升，帶動整個平臺整體向上頂升，通過油缸回收動作帶動下支撐架向上提升，由此實現整個頂模平臺頂升動作。

2 頂模鋼平臺安裝技術

2.1 安裝工況選定

構件進場時間根據項目現場實際施工情況進行安排，本項目核心筒施工至地下2層時開始進行頂模鋼平臺安裝。

2.2 主要安裝工序

1)采用傳統工藝施工核心筒剪力墻3層墻體，進行頂模可周轉預埋件預埋施工，模板拆除后進行支點鉤爪安裝。

2)地下2層核心筒剪力墻澆筑時，在墻體頂部預埋[10，作為鋼模板支點。在地下1層鋼筋綁扎完成后，開始進行鋼模板安裝，鋼模板與地下1層剪力墻鋼筋拉結固定。

3)安裝頂模鋼平臺支撐系統前，需先安裝鉤爪，支撐系統先安裝下支撐架，然后安裝頂升油缸，最后安裝上支撐架。

4)托盤拼裝 地下2層滿堂架搭設完成后，進行內筒集成式平臺底盤主、次梁拼裝，主、次梁安裝完成后進行平臺板鋪裝，待貝雷架安裝后將集成式平臺采用H型鋼吊掛于貝雷架下弦，最后完善托盤吊柱走道板。

5)貝雷架安裝 貝雷架主梁(含連接片、平臺梁)在地下2層2根巨柱間進行拼裝，拼裝時設置好生命線及簡易吊籃，整體吊裝。平臺梁與上立柱焊接連接、主梁與次梁采用銷軸連接。

6)吊梁安裝 吊梁通過夾具固定在貝雷架下弦，用來懸掛內、外掛架及鋼模板。

7)掛架與模板安裝 在地面拼裝4層掛架，采用手拉葫蘆分單元提升，立桿與滑梁固定，將單元板塊掛架水平桿連接，完善走道板和防護翻板，頂模安裝完成后，根據施工進度頂升后逐步增加掛架至7層。手拉葫蘆與吊梁固定，葫蘆鐵鏈與鋼模板吊點鎖定，通過調節葫蘆鏈條長度，完成鋼模板懸掛，吊梁兩端均設置限位銷軸，防止掛架、模板滑出墜落。鋼模板每個吊點均設置防墜鋼絲繩與貝雷架拉結。

3 爬升規劃設計

平臺爬升不僅要考慮與塔式起重機立面關系，還要考慮施工升降機、核心筒剪力墻層高變化。城脈金融中心大廈項目標準層高4.5m，避難層高5m。頂模設計時，模板高度為5m，支撐架承力棒間距750mm，預埋鉤爪間距2 250mm，油缸行程4m。標準層需完成2次頂升，上支撐架頂升2 250mm，回收下支撐架，再次頂升2 250mm，回收下支撐架完成頂模頂升；避難層施工油缸需頂升3次，頂升高度分別為2 250，2 250，750mm。平臺施工4個結構層需頂升塔式起重機，每層平臺頂升前需完成核心筒內施工升降機附著加節施工。

4 施工措施

4.1 核心筒混凝土澆筑

通過布置在頂模平臺上的2臺HGY-21布料機進行核心筒混凝土澆筑，布料機澆筑半徑為21m，2臺布料機對角布置能全面覆蓋核心筒剪力墻區域，混凝土澆筑時，在布料機出口位置連接軟管，直接伸至混凝土澆筑部位。布料機通過U形卡箍與貝雷架主梁拉結固定，隨頂模平臺同步頂升，頂升前需將豎向泵管斷開，頂升完成后增設泵管，完成泵管加節作業。

4.2 伸臂桁架層施工

伸臂桁架層剪力墻有較大外伸鋼牛腿與外筒環帶桁架連接，使結構形成更大的剛度，抵抗傾覆力矩。較大的外伸牛腿亦對頂模平臺有一定影響，在頂模設計時，需考慮牛腿尺寸、吊裝空間、牛腿安裝完成后與掛架水平間距等問題，在鋼平臺上方預留足夠尺寸洞口，控制掛架立桿與剪力墻水平間距。同時，鋼結構需嚴格按頂模條件進行深化設計。有鋼牛腿部位無法使用大鋼模板施工，需采用鋼模板與木模板結合的方式進行施工。

4.3 水平結構節點處理

輕量化支點頂模集成平臺主要用于核心筒墻體施工，核心筒剪力墻施工先于核心筒水平結構和外框水平樓板。核心筒剪力墻施工過程中，水平板部位預埋7字形水平筋(見圖3)，有梁的位置預埋直螺紋套筒，后期水平結構板、梁施工時，通過鑿除預埋鋼筋、直螺紋套筒表面混凝土，將水平筋與之綁扎搭接，梁位置鋼筋采用套筒連接。

圖3 水平筋預埋

4.4 核心筒變截面、斜墻施工

核心筒41層結構由9宮格變為5宮格，48～52層南、北兩側外墻內收，為適應墻體變化，頂模平臺需進行局部拆改。頂模設計時，需考慮核心筒墻體變化進行平臺梁設計，頂模平臺梁由貝雷架組裝而成，貝雷架與貝雷架之間通過銷軸連接，42層核心筒剪力墻施工完成后即拆除多余部分支點、貝雷架、掛架、模板、鋼平臺。斜墻施工時，南北側外墻內側安裝后移模板裝置(見圖4)，該裝置與托盤固定，可通過調節卡齒進行鋼模板前后移動，通過調節支撐立桿與底座角度控制模板傾斜角度。

圖4 后移模板裝置示意

5 核心筒垂直運輸

核心筒領先外框結構施工，施工人員主要通過筒內雙籠施工升降機到達頂模平臺，頂模覆蓋4.5個結構層，施工升降機頂模覆蓋部位無法與剪力墻墻體附著，此位置采用滾動附墻裝置，在貝雷架上安裝1個下掛鋼架，滾動附墻與下掛鋼架拉結固定。該附墻共有4道，平臺頂部為單層滾動附墻，下掛處為3道雙層滾動附墻。頂模頂升時附著鋼架、滾動附墻架固定于頂模上，通過與電梯標準節發生滾輪滑動實現爬升，同時標準節保持不動，頂模每層頂升完成后通過正常加節實現立面加高。

6 核心筒標準層施工流程

核心筒剪力墻施工制定以96h為目標的標準層施工流程，從鋼筋綁扎開始計算，包含模架頂升、模板安裝、混凝土澆筑及其他輔助工序。施工流程如圖5所示。

圖5 核心筒標準層施工流程

7 結語

1)輕量化支點頂模爬升不僅需根據項目結構情況進行總體規劃設計，還需考慮頂模與塔式起重機、施工升降機之間的關系，以保證施工順利進行。

2)與輕量化支點頂模集成平臺配套的垂直運輸設備是滿足施工需要的重要保障，該系統的下掛鋼架+滾動附墻裝置解決了施工升降機上頂模平臺作業面問題。

3)超高層結構施工中，核心筒剪力墻結構先行施工，水平結構后置、施工進度無法跟上核心筒結構施工，落差越來越大，頂模平臺通道僅能依靠垂直運輸設備。因此，尋求一種核心筒內水平結構與豎向結構同步施工的頂模系統是下一步工作重點。