超高層建筑工程中的液壓爬模施工工藝

李季

一、工程概況

某超高層建筑工程，含地下室3層、主樓地面上46層，總建筑面積267341.07m2。建筑基礎(chǔ)采用人工挖孔樁和筏板的綜合型方案；其主體結(jié)構(gòu)主要為型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒。本項目中，綜合考慮建筑高度、核心筒尺寸等條件，引入液壓爬模施工技術(shù)，用于核心筒外墻及電梯井兩處的施工作業(yè)。

二、模板結(jié)構(gòu)有限元分析中關(guān)于變形分析

本項目在模板結(jié)構(gòu)上使用了ANSYS有限元計算分析，其主要由邊框與材質(zhì)為Q235的8撐槽鋼管的肋板采這2個材料；面板材質(zhì)為Q235鋼板，厚度6mm；穿墻螺栓選擇的是大頭T30、小頭φ26mmT30錐形螺栓。

三、大模板的關(guān)鍵組成

1.大鋼模板

大鋼模板原材料選擇的是6mm厚的鋼板，根據(jù)設(shè)計尺寸加工成型，高度按4450mm控制。標(biāo)準(zhǔn)模板單塊寬度最大4000mm，非標(biāo)準(zhǔn)層模板的靈活性較強(qiáng)，采取定型大鋼模與木模板組合的方式，予以靈活的調(diào)整，切實滿足層高要求。

2.洞口模板

以墻體洞口尺寸為參照，在現(xiàn)場加工后，制得特定的洞口模板。加工時精細(xì)化操作，將誤差控制在許可范圍內(nèi)，保證模板的可用性。

3.角模

核心筒角模的形式有：（1）陰角模，以搭接式的方法設(shè)置成型，安裝時與模板間預(yù)留2mm縫隙，目的在于降低拆模的難度。安裝時，用模板拉結(jié)器按45°拉結(jié)，有效維持陰角模的穩(wěn)定性，防止其向墻內(nèi)傾斜，并避免陰角錯位以及漲模問題；（2）陽角模，取兩塊模板，以焊接的方法予以處理，形成結(jié)構(gòu)完整的剛性角。安裝時，用螺栓將陰角模穩(wěn)定連接在大模板處，再設(shè)置兩對直角背楞，起到加固的作用；（3）除前述提及的陰角模和陽角模外，還設(shè)計有轉(zhuǎn)角模。

4.大鋼模細(xì)部節(jié)點的處理

（1）墻體鋼模和木模施工時，重點考慮的細(xì)部要點是各自在水平方向的陰角處和平直處的接模。

（2）在本文所提的超高層建筑中，第3～9層、第16層、第32層、第46層均屬于非標(biāo)準(zhǔn)層，此部分的施工方式是豎向接模并澆筑混凝土。

四、爬模架架體爬升

（1）爬升條件。著重考慮的是上層混凝土的強(qiáng)度，待該值達(dá)到10MPa后，根據(jù)施工進(jìn)度計劃，進(jìn)入爬升環(huán)節(jié)。

（2）模板與導(dǎo)軌的爬升。上層墻體混凝土澆筑后，檢測該部分的實際強(qiáng)度，達(dá)到脫模要求則將模板后移，將穿墻螺栓和附墻裝置設(shè)置在預(yù)先留好的預(yù)埋孔處，啟動液壓升降裝置，在其推動作用下使導(dǎo)軌爬升，到達(dá)特定的樓層，以便進(jìn)入后續(xù)施工環(huán)節(jié)。圖1為穿墻螺栓節(jié)點示意圖。

圖1 穿墻螺栓節(jié)點示意圖

（3）架體的爬升。通過液壓升降裝置的應(yīng)用，帶動架體爬升，而后在外墻模板處將移動支承架安裝到位，各裝置所處位置無誤且具有足夠的穩(wěn)定性后，澆筑墻體混凝土。

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（4）架體的防護(hù)。相鄰兩架體間存在空隙，用翻板對該部分做密封處理，保證該處具有足夠的嚴(yán)密性。按照前述提及的流程重復(fù)施工，直至結(jié)構(gòu)封頂為止。

（5）鋼筋混凝土施工。塔吊吊裝鋼筋半成品，將其轉(zhuǎn)移至物料周轉(zhuǎn)平臺，而后在該處組織鋼筋的連接和綁扎工作。詳細(xì)檢查鋼筋的安裝質(zhì)量，且尤為關(guān)鍵的是隱蔽驗收工作，若無誤則先關(guān)外模、后封內(nèi)模，經(jīng)過檢測后確定截面尺寸和垂直度，將實測結(jié)果與設(shè)計要求做對比分析，偏差控制在許可范圍內(nèi)后，予以加固處理。核心筒施工中，共配套2臺混凝土布料機(jī)，兩者協(xié)同作業(yè)，對稱澆筑混凝土，此方式可有效避免結(jié)構(gòu)不均勻變形的問題。

（6）脫模及保養(yǎng)。詳細(xì)清理聚積在主梁齒條上的雜物，將滑車楔板拔出，用脫模器退出模板，此后滑車楔板隨即鎖定滑車，避免滑車發(fā)生滑移；對支腿做適度的調(diào)整，采取此舉使模板呈垂直狀。對于脫模后的模板，先清理該處的雜物，再均勻刷涂脫模劑；而對于主梁齒條、調(diào)節(jié)支腿等配套裝置，為之安排養(yǎng)護(hù)，確保架體在后續(xù)的施工中可正常使用。

五、特殊部位的處理

1.核心筒外墻變截面爬模

核心筒剪力墻體采取變高度的設(shè)計方法，沿建筑高度方向逐步減小，變幅50～100mm。局部墻體的厚度變化為50mm，雖然存在變化但幅度較小，因此爬模架的爬升狀態(tài)不會因此而受到影響，通過導(dǎo)軌傾斜的方法即可有效適應(yīng)該變化，實現(xiàn)爬升過渡。

墻體截面變化內(nèi)收尺寸達(dá)到100mm時，注重如下幾點：一是將上一層的附墻裝置精準(zhǔn)安裝到位；二是爬升軌道；三是調(diào)節(jié)三腳架上的調(diào)節(jié)架，目的在于優(yōu)化導(dǎo)軌的姿態(tài)，使其適度向內(nèi)傾斜，以便高效爬升。

2.梁板鋼筋的預(yù)留

根據(jù)施工工序規(guī)劃，電梯井的梁板需后續(xù)施工，此時涉及到梁端鋼筋的連接問題，對此，適配預(yù)留鋼筋接駁器，保證鋼筋連接的順暢性與穩(wěn)定性。墻體鋼筋綁扎后，對樓板鋼筋做彎折處理，將其有效折入模板內(nèi)，后續(xù)混凝土澆筑完成且拆模后，將板筋鑿出。

3.預(yù)埋套管的預(yù)埋

及時檢測并控制預(yù)埋套管的位置，將其上下左右四個方向的位置偏差控制在±5mm以內(nèi)。為保證預(yù)埋套管的穩(wěn)定性，焊接鋼筋，予以固定。

4.核心筒與桁架筒交接處理

核心筒施工時間在桁架筒之前，兩部分結(jié)構(gòu)需有效交接，不可錯位或失穩(wěn)。對此，采用預(yù)埋鋼板的方法施工，桁架筒施工成型后，清理墻體內(nèi)鋼板，焊接引板，將桁架筒內(nèi)鋼梁設(shè)置到位。

5.運(yùn)輸通道的建立

核心筒存在垂直運(yùn)輸需求時，配套兩臺單籠電梯，連同電梯共同組成運(yùn)輸通道。其中，施工電梯安裝在消防電梯井內(nèi)，豎向疏散通道選擇的是施工于樓面處的樓梯，為員工的疏散提供安全、暢通的通道。

六、安全管控要點

在安裝爬模架的準(zhǔn)備階段，一定要以設(shè)計圖紙為參照來嚴(yán)格驗收主要構(gòu)件（關(guān)鍵部位為附墻桿、導(dǎo)軌、主支撐架等），這些作為本項目的主要承力，一定要滿足設(shè)計圖紙相關(guān)需求。

在爬模提升過程中，必須禁止將和工作節(jié)點不相關(guān)的雜物放置于架體上；同時還要嚴(yán)禁非爬模操作人員上爬模架。在爬模正式提升前，要將原來搭設(shè)在單元間的鋼跳板取下并拆開變截面相關(guān)所有連接部位，從而確保爬模爬升的安全性。

為了避免在澆筑墻體頂部混凝土過程中出現(xiàn)外濺現(xiàn)象，需要在設(shè)計爬模架時，就將簡體外側(cè)模板高出內(nèi)側(cè)模板50mm。

七、結(jié)語

綜上所述，液壓爬模體系具有穩(wěn)定可靠、施工便捷的優(yōu)勢，在超高層建筑工程中具有可行性。液壓爬模施工中存在諸多技術(shù)細(xì)節(jié)，文章對此類內(nèi)容展開了分析，希望給類似工程提供參考。