小面積核心筒施工機械的選型與布置

陳志標，李日榮

（中國建筑第二工程局有限公司，廣東 深圳 518048）

1 工程概況

騰訊廣州總部大樓項目位于廣州海珠區琶洲國際會展中心區，項目總建筑面積174 129m2，分為南、北2 棟塔樓。其中，南塔地下4 層，地上38 層，建筑總高度為206.75m。

本項目為雙核心筒+外框鋼結構，雙核心筒高度為197.94m，形狀大小一致，呈對稱布置。單核心筒平面尺寸為30m×10m，面積為300m2，分別由4 個小筒組成（自編：A～D 筒），如圖1 所示。核心筒25 層開始，D 筒取消，取消D 筒后的核心筒平面尺寸為24m×10m。核心筒內設置鋼梁、鋼柱、鋼樓梯。核心筒墻體隨高度的增加逐漸縮小，外墻最大厚度800mm，最小厚度400mm，內墻最大厚度550mm，最小厚度300mm。

圖1 雙核心筒+外框鋼結構

2 小面積核心筒施工重難點及解決方案

2.1 施工升降機的選型及布置

核心筒與其外結構形成不等高錯層流水施工，施工人員無法通過核心筒外施工升降機進入核心筒內施工，需在面積僅240m2的核心筒內安裝施工升降機來滿足施工人員通行，施工升降機的安裝位置既要保證爬模架體爬升前后人員通行不受影響，又要保證核心筒內結構施工不受影響。

2.2 塔機的選型及布置

本項目施工面積廣、工期緊、吊裝量大，需再安裝2 臺ZSL850 動臂塔機才可完全覆蓋作業區域及滿足相關構件吊運要求，且動臂塔機只能安裝在核心筒上，小面積核心筒動臂塔機的具體安裝位置既要滿足動臂塔機使用時結構安全性、不與其他機械設備產生沖突，又要考慮對核心筒結構施工進度的影響。

2.3 豎向結構施工機械的選型及布置

因核心筒外結構均為鋼梁+鋼筋桁架樓承板，核心筒外鋼梁需待核心筒墻體施工完成后才可焊接，爬架無法滿足施工需求；核心筒內設置鋼梁、鋼筋桁架樓承板、鋼樓梯等鋼構件，水平結構鋼構件需在核心筒墻體施工完成后才可焊接施工。采用內外全爬爬模體系來滿足核心筒豎向結構模板施工需求。通過在爬模內架體頂板安裝布料機，滿足核心筒豎向結構混凝土施工。

2.4 水平結構施工機械的布置

爬模體系為內外全爬體系，爬模內架體頂部處于封閉狀態，導致核心筒內水平結構構件無法施工。因此，通過爬模內架體預留材料吊運洞口，在爬模內架體主平臺梁下方安裝下掛提升設備，通過塔機將核心筒內水平鋼構件吊運至核心筒內，進入核心筒后再轉換為下掛提升設備吊運、安裝，滿足核心筒內水平結構的施工需求。

3 施工升降機的布置

核心筒外無滿足施工升降機尺寸的洞口，如將施工升降機布置在核心筒外將影響外框樓承板施工。

核心筒僅A 筒設計有鋼樓梯，該鋼樓梯將作為施工過程中的消防疏散通道，如將施工升降機布置在A 筒內將影響該鋼樓梯施工；B 筒設計鋼梁、連梁、樓承板，僅南北側有結構墻體，如將施工升降機布置在B 筒內將影響B 筒內水平結構施工；從核心筒25 層開始，核心筒收截面，D 筒取消，如將施工升降機布置在D 筒內，25 層以上將無任何附著點。

根據核心筒平面圖，C 筒設計6 臺正式電梯，電梯井凈寬為9.45m×2.7m，滿足施工升降機尺寸，因此在每個核心筒C 筒內分別安裝1 臺SC200/200G 雙籠施工升降機（圖2）。

圖2 施工升降機布置圖

4 動臂塔機的布置

4.1 動臂塔機受力傳遞路徑

1）內爬式動臂塔機受力傳遞路徑 動臂塔機荷載傳遞至塔機爬升框，繼而傳遞至動臂塔機支撐主梁，最后通過牛腿傳遞至核心筒兩側墻體結構上，屬于雙面墻體受力。

2）外掛式動臂塔機受力傳遞路徑 動臂塔機荷載傳遞至塔機爬升框，繼而傳遞至主梁，主梁通過耳座、水平支撐及撐桿，最后通過預埋件傳遞與核心筒外墻外側上，屬于單面墻體受力。

4.2 動臂塔機布置分析

1）外掛式動臂塔機布置分析 外掛式動臂塔機整體受力將作用在一道結構墻體上，隨著墻體的逐漸收縮，動臂塔機對結構安全影響逐漸增大；將動臂塔機外掛至混凝土墻體時，將影響核心筒外結構施工，動臂塔機所在位置結構需后甩。

2）內爬式動臂塔機布置分析 ①核心筒內僅A 筒設計有鋼樓梯，該樓梯作為核心筒施工時消防疏散通道，因此，鋼樓梯的施工進度需緊隨核心筒豎向結構，無法布置動臂塔機；②筒內部布置施工升降機，受核心筒下掛平臺及施工升降機影響，無空間布置動臂塔機；③核心筒在24 層開始取消D 筒，25 層以上將無任何附著點，無法布置動臂塔機；④B 筒布置南北側為核心筒剪力墻，東西側為連梁，可將動臂塔機支撐梁附著在B 筒南北側核心筒墻體，且安裝在此位置僅影響該核心筒樓板施工，后續可利用另一個核心筒的塔機進行施工。

相比外掛式動臂塔機，內爬式動臂塔機安全性更高，將動臂塔機安裝至B 筒對核心筒結構的施工進度影響程度最小。

5 豎向結構施工機械的選型與布置

5.1 豎向結構施工機械的選型

核心筒內水平結構及核心筒外結構均為鋼結構，無法與豎向結構同步施工，因此采用內外全爬爬模體系，即核心筒內外均設置爬升機位，滿足核心筒豎向模板施工。

根據核心筒尺寸及面積，分別在每個核心筒布置1 臺HGY24 布料機，最大覆蓋范圍24m，自重12t，布料機安裝于爬模內筒架體上方，隨爬模架體一同爬升。

5.2 爬模的布置

根據核心筒平面特點，按照核心筒內剪力墻為準劃分爬升單元，核心筒外側共劃分為10 個爬升單元，核心筒內共分為4 個相互獨立的爬升單元，核心筒變截面時爬模架體拆改不受影響。爬模架體設計總高度31.5m，包括頂平臺、懸挑平臺、過渡平臺、主平臺、液壓平臺、吊平臺及下掛平臺。頂平臺用于鋼筋綁扎及材料堆放，懸挑平臺及過渡平臺用于鋼筋綁扎，主平臺用于合模、退模，液壓平臺用于爬模爬升，吊平臺用于回收爬模埋件系統，下掛平臺用于施工人員上下通行。

爬模架體為封閉狀態，通過在爬模預留材料吊運洞口的方式，在A 筒內架體預留3 500mm×1 300mm 洞口，C 筒預留1 800mm×1 500mm 洞口，D 筒預留3 100mm×2 740mm 洞口，核心筒內水平結構構件可通過爬模預留洞口吊至核心筒內進行施工。

5.3 布料機的布置

根據爬模特點，分別在每個核心筒爬模架體頂平臺上方布置1 臺HGY24 布料機以滿足豎向結構混凝土澆筑：①將布料機布置在A 筒爬模頂平臺中心，因塔機在B 筒，布料機與動臂塔機間距小，布料機與塔機形成的盲區大，無法滿足施工需求；②將布料機布置在D 筒爬模頂平臺中心，因24 層開始D 筒取消，不適宜安裝布料機；③將布料機布置在C 筒爬模頂平臺中心，動臂塔機與布料機形成的滿足最小，滿足現場施工需求（圖3）。

圖3 豎向結構施工機械布置

6 爬模下掛提升設備施工

6.1 爬模下掛提升設備設計思路

核心筒爬模主平臺梁下方生根，安裝鋼吊柱，鋼吊柱間利用鋼橫梁連接，保證其穩定性，鋼桁梁下方安裝軌道梁、滑輪及電動葫蘆，滿足各方位吊運。下掛提升設備與爬模一同爬升（圖4）。

圖4 爬模下掛提升設備施工

6.2 爬模下掛提升設備的布置

下掛提升設備共分為移動式下掛提升設備和固定式下掛提升設備；A 筒除爬模架體外無其他大型機械設備干擾，因此采用移動式下掛提升設備；B 筒內安裝ZSL850 動臂塔機，且B 筒凈空尺寸僅為5 500mm×9 320mm，無空間安裝下掛提升設備；C 筒受雙籠施工升降機、爬模4 層下掛平臺影響，采用固定式下掛提升設備。

7 結語

在超高層建筑施工中，核心筒施工部署及機械布置協調對現場施工進度的影響極大，本文結合了核心筒結構概況，選擇合理的機械位置和型號，組織各類機械協調配合，達到高效施工和精益施工的目的。