龔 劍 朱毅敏 徐 磊
1.上海建工集團(tuán)股份有限公司 上海 200080; 2. 上海建工一建集團(tuán)有限公司 上海 200120
隨著社會經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展,我國的建筑業(yè)也進(jìn)入了前所未有的快速發(fā)展時期,尤其是20世紀(jì)90年代以來,超高構(gòu)筑物、超高層公共建筑不斷涌現(xiàn),相繼建成了東方明珠廣播電視塔、金茂大廈、上海環(huán)球金融中心等,其施工技術(shù)也在不斷改革。目前,超高層公共建筑中廣泛采用的結(jié)構(gòu)型式是框架—核心筒體系[1,2],是影響建筑結(jié)構(gòu)工期、施工安全性的重要因素,而模架施工技術(shù)又是高層建筑核心筒施工的關(guān)鍵技術(shù)。以往的工程實(shí)踐常用的模架體系有大模板體系、滑模體系和爬模體系等[3,4],但大模板體系不能自主爬升,無法適應(yīng)快速施工要求;滑模體系又因?qū)Y(jié)構(gòu)平面布置和截面厚度有一定要求,且其混凝土邊澆搗、模板邊提升的工藝決定了混凝土施工無法達(dá)到高質(zhì)量要求,這兩類體系現(xiàn)已很少采用。目前常用的是液壓爬模體系,但其爬架體系也不能承受較大的負(fù)荷,導(dǎo)致在其上不能堆放鋼筋、設(shè)備等荷載,影響正常施工,并且因其架體采用分片式設(shè)計(jì),封閉性不強(qiáng),高空安全性欠佳。上海建工集團(tuán)根據(jù)多年的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),自主創(chuàng)新,在上海東方明珠廣播電視塔塔身施工中開發(fā)了內(nèi)筒外架式整體鋼平臺模架體系[5],取得了良好的效果。隨后在金茂大廈核心筒施工中又衍生出格構(gòu)柱支撐式整體鋼平臺模架體系[6],并在上海環(huán)球金融中心[7]、廣州新電視塔、南京紫峰大廈等工程中得到廣泛應(yīng)用。這兩種鋼平臺模架體系具有施工速度快、安全性能高等優(yōu)點(diǎn),但因其均采用升板機(jī)作為提升動力,自動化程度不高、環(huán)保節(jié)能效果不明顯,并且對復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心筒施工的針對性不強(qiáng),桁架層施工、墻體收分施工等的工藝也較為繁瑣。要解決超高和復(fù)雜的多筒式、體型多變的鋼骨混凝土核心筒施工難題,有必要研制出一種新型模架體系。
上海中心大廈為鋼筋混凝土與鋼結(jié)構(gòu)組成的混合結(jié)構(gòu)體系,主要由核心簡、巨型柱、樓面桁架、帶狀桁架、伸臂桁架以及樓層系統(tǒng)構(gòu)成。核心筒位于整個結(jié)構(gòu)的中心位置,沿立面共分為9 個區(qū)域,總高約580 m,共124 層。核心筒墻體共有5 次厚度收分,其翼墻的厚度從90 cm變化至50 cm、腹墻的厚度從120 cm變化至50 cm。核心筒平面在1~51層呈正方形九宮格筒體狀,自52層開始,4 個角部的墻體開始向內(nèi)收縮,至84層時,原有的九宮格筒體變?yōu)槭中挝鍖m格筒體(圖1)。在核心筒墻體角部和交叉點(diǎn)位置上埋設(shè)有勁性鋼柱,11層及以下的核心筒墻體內(nèi)暗埋厚鋼板形成鋼板剪力墻,設(shè)備避難層的核心筒墻體內(nèi)暗埋8 道鋼桁架,鋼桁架與巨型柱貫通連接,形成巨型框架體系,其結(jié)構(gòu)體系示意(圖2)。
(a)本工程為總高達(dá)632 m的超高層結(jié)構(gòu),工序穿插、上下立體作業(yè)較多。為保證立體交叉施工的安全,并減輕工人在超高空作業(yè)時的恐懼心理,腳手模板體系需較好解決其封閉性問題。
(b)核心筒為580 m高度的超高勁性混凝土結(jié)構(gòu),且平面形態(tài)經(jīng)數(shù)次變化由九宮格狀逐步變化為五宮格狀,腳手模板體系的空中變形將面臨較多困難。
(c)施工中有較重的鋼筋等施工材料、專用施工機(jī)械,故腳手模板體系不僅要滿足操作平臺的功能要求,還要能夠提供較大的堆載承載力。
(d)核心筒自下而上設(shè)置了多達(dá)6 道伸臂桁架、樓面桁架,腳手模板體系在設(shè)計(jì)中必須考慮避讓鋼桁架,確保鋼結(jié)構(gòu)吊裝和腳手模板系統(tǒng)的順利爬升。
(e)由于核心筒墻體厚度隨高度逐步收分,要求腳手模板體系在高空能進(jìn)行相應(yīng)的平面移動,以適應(yīng)墻體收分的需要。
(f)本工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工工期短、安全性要求高,對腳手模板體系的適應(yīng)性、高空安全性也提出了極高要求。
圖1 上海中心大廈核心筒平面變化示意
圖2 結(jié)構(gòu)體系立面變化示意
針對上述難點(diǎn),我們通過綜合分析,決定核心筒1~13層采用常規(guī)方法施工, 14~125層的施工采用我集團(tuán)自行研制的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的筒架支撐式動力內(nèi)置整體頂升鋼平臺腳手模板體系,該模架體系具有以下特點(diǎn):
(a)模架的設(shè)計(jì)遵循了體系采用單元式設(shè)計(jì)、整體式組裝的理念,各單元之間具有相對獨(dú)立性,便于高空拆分施工。
(b)整個模架體系集鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工操作平臺、材料設(shè)備堆放場所等多功能于—體,能夠滿足施工全過程各工況的施工需要。
(c)整體鋼平臺上部設(shè)有側(cè)向安全圍欄,外側(cè)的整體懸掛腳手架由側(cè)向圍欄、底部可移動的閘板進(jìn)行封閉,在超高空的復(fù)雜環(huán)境形成了整體全封閉空間,使施工作業(yè)的高空安全性有了足夠的保證。
(d)模架體系采用雙層跳模的設(shè)計(jì)方法,核心筒內(nèi)伸臂桁架可在構(gòu)架平臺下方進(jìn)行安裝,采用這種方法可解決構(gòu)架平臺向上通過伸臂桁架層時的施工難題,并可加快伸臂桁架層的施工速度。
(e)設(shè)計(jì)制作出合符施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的自動扶墻裝置,施工電梯可直達(dá)鋼平臺頂部,便于人員通行和材料、機(jī)具運(yùn)輸。
(f)鋼平臺設(shè)計(jì)中考慮了較大的承載力,能滿足堆放1層鋼筋的承載力要求,在鋼平臺頂部還布置2 臺臂長28 m的液壓布料機(jī),實(shí)現(xiàn)了混凝土澆筑的機(jī)械化施工,加快了施工速度,保證了施工質(zhì)量。
整體鋼平臺體系共分為9大筒架單元,平面和立面的布置示意見圖3。中間筒架懸掛于周邊4 個筒架的懸挑鋼梁之上,自身不帶動力系統(tǒng),隨其它筒架的同步頂升而逐層爬升,在本筒架布置的施工電梯直達(dá)鋼平臺頂部,通過為本工程研制的施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的自動扶墻裝置與筒架相連。其余8 個筒架單元為支撐式筒架,均具有鋼平臺、腳手架、支撐、動力和大模板5大系統(tǒng)。
圖3 鋼平臺平、立面布置
鋼平臺位于核心筒施工作業(yè)面的頂部,作為施工人員的操作平臺,及鋼筋、施工設(shè)備的堆放場所。鋼平臺由縱橫向結(jié)構(gòu)梁、懸挑梁、連系梁、平臺板、圍護(hù)外圍欄等構(gòu)成。鋼平臺的主要受力鋼梁及連梁均采用HN500 mm×200 mm熱軋H型鋼制作。連系梁與兩側(cè)受力梁采用螺栓連接的方式,以便吊裝墻體內(nèi)預(yù)埋鋼結(jié)構(gòu)件時的多次拆除、安裝。在鋼平臺上覆蓋鋼板作為操作平臺,平臺鋼板由厚5 mm花紋鋼板及角鋼焊接組成。未鋪設(shè)平臺板的區(qū)域用格柵板覆蓋,在施工需要時可將該格柵板翻起,以便施工。在鋼平臺外緣周邊設(shè)置有高2 m的側(cè)向彩鋼板作擋板,以防止人、物等高空墜落。鋼平臺上布置2 臺臂長28 m的液壓布料機(jī),用于核心筒混凝土澆筑施工。整體鋼平臺初始面積約為1 100 m2。
4.2.1 懸掛腳手架
懸掛腳手架由吊架、上部走道板、底部走道板、底部防墜閘板、側(cè)向圍欄5 部分組成。懸掛腳手架系統(tǒng)的吊架立桿用螺栓連接固定于鋼平臺的鋼梁底部,隨鋼平臺同步爬升。懸掛腳手架共分6 步,其中1~4 步的步高為2.1 m,第5步的步高為2.16 m,第6步的步高為1.90 m,腳手架寬度為0.90 m。懸掛腳手架由8#槽鋼、Φ48 mm腳手鋼管組成豎向吊架,上面5 步的走道板由角鋼框架、鋼板網(wǎng)組成,底層的走道板由角鋼框架、花紋鋼板組成。部分走道板設(shè)計(jì)成可翻轉(zhuǎn)式,用來確保鋼平臺體系在使用和爬升過程中避開外伸鋼結(jié)構(gòu),同時保證了架體的通行順暢。懸掛腳手架的外側(cè)防護(hù)為彩鋼板組成的側(cè)擋板封閉。懸掛腳手架底部設(shè)置防墜閘板,采用厚4 mm的花紋鋼板制作而成,鋼平臺體系爬升期間防墜閘板松開,距離墻面3 cm,鋼平臺體系爬升到位后防墜閘板關(guān)閉,可防止物體墜落,以滿足立體交叉作業(yè)施工的防護(hù)需要。在外掛腳手下端每一面墻體方向設(shè)置6 個防傾滾輪,以保證鋼平臺體系爬升時的側(cè)向穩(wěn)定性。
懸掛腳手架的吊架與鋼平臺鋼梁的連接節(jié)點(diǎn)專門進(jìn)行了設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)整體懸掛腳手架的整體移動,解決了結(jié)構(gòu)墻體厚度收分問題。為實(shí)現(xiàn)懸掛腳手架的整體平移,我們還在懸掛腳手架的吊架頂部設(shè)置了滾輪,在鋼平臺底部設(shè)置移動導(dǎo)軌,并在外掛腳手頂部安裝滑移油缸,一端固定于鋼平臺的鋼梁上,使滑輪能夠在導(dǎo)軌鋼梁上進(jìn)行移動,從而帶動腳手架體系能側(cè)向移動。
4.2.2 內(nèi)部腳手架
內(nèi)部腳手架由安裝在核心筒內(nèi)的筒架組成,包括1 個中間筒架和8 個邊筒架,其中邊筒架安裝設(shè)置有頂升油缸及支撐牛腿,具有自爬升功能。每個邊筒架分為內(nèi)構(gòu)架及外構(gòu)架2部分,外構(gòu)架從頂部鋼平臺梁底到最底層鋼梁共分為7 層,其中1~6層為鋼筋及模板施工段;7層為外構(gòu)架支撐系統(tǒng)所在的爬升操作層。1~4層的層高均為2 100 mm,5層的層高為2 160 mm,6層的層高為1 900 mm,7層的層高為5 800 mm。其內(nèi)構(gòu)架即為動力系統(tǒng)和內(nèi)構(gòu)架支撐系統(tǒng)所在層,通過液壓缸筒與筒架4 層剛性圈梁層連接。中間筒架共分6 層,各層層高與邊筒支架1~6層相同,靠墻的內(nèi)側(cè)吊桿規(guī)格為Φ60 mm×3.5 mm,靠網(wǎng)的外側(cè)吊桿規(guī)格為6#槽鋼,每一層面位置用6#槽鋼將內(nèi)外吊桿連接起來形成一片吊架,吊架與吊架之間用平臺板連接。
施工電梯位于中間筒位置,采用自行研發(fā)的施工電梯附墻安裝并與中筒支架連接,見圖4示意。自行附墻裝置由單片導(dǎo)軌架、附墻、電氣等部分組成,有獨(dú)立的驅(qū)動裝置,通過驅(qū)動裝置上的小齒輪與齒條嚙合來實(shí)現(xiàn)附墻架的上下運(yùn)動。導(dǎo)軌通過導(dǎo)軌架固定在鋼平臺上,可移動附墻架與導(dǎo)軌之間則通過雙向12 組滾輪組聯(lián)系,以保證附墻架與導(dǎo)軌之間不產(chǎn)生水平相對位移。另外,在第6層布置4 根H300 mm×150 mm的鋼梁,在梁上設(shè)置附墻滾輪,使其頂緊墻面,將施工電梯使用過程中產(chǎn)生的動力效應(yīng)傳到核心筒結(jié)構(gòu)上。
支撐系統(tǒng)是整體鋼平臺體系傳遞荷載、實(shí)現(xiàn)爬升的承重系統(tǒng),由外構(gòu)架支撐系統(tǒng)和內(nèi)構(gòu)架支撐系統(tǒng)2部分組成。內(nèi)構(gòu)架支撐系統(tǒng)位于邊筒架底部上方,由內(nèi)架牛腿制動裝置、承重鋼梁組成,內(nèi)構(gòu)架為8 根HN600 mm×200 mm型鋼組成的框架,作為頂升油缸的底部支承。外構(gòu)架支撐位于邊筒架的最底層,由外架牛腿制動裝置、承重鋼梁組成,外構(gòu)架鋼梁亦為8 根HN800 mm×300 mm焊接組成。
在施工工況下,外構(gòu)架牛腿作為擱置鋼平臺的承重構(gòu)件,鋼平臺、腳手架的荷載由筒架傳遞到外構(gòu)架支撐,再由安裝在外構(gòu)架支撐上的支撐牛腿傳遞到核心筒混凝土墻體上。爬升工況下,內(nèi)構(gòu)架牛腿作為鋼平臺的承重結(jié)構(gòu),將頂升油缸傳遞來的所有荷載通過內(nèi)構(gòu)架牛腿傳遞到核心筒,帶動外構(gòu)架爬升。通過內(nèi)外構(gòu)架牛腿的相互交替受力,完成整個鋼平臺體系的工況轉(zhuǎn)換。
支撐牛腿除要求有足夠的承載能力以外,還需在鋼平臺體系的爬升過程中可靠地完成伸縮,以達(dá)到使內(nèi)外架交替支承鋼平臺的目的。本工程墻體厚度變化次數(shù)較多,墻體厚度變化量大,因此還要求牛腿要有足夠的長度并能靈活地調(diào)整外伸長度。鋼平臺體系鋼牛腿主要使用液壓系統(tǒng)完成牛腿外伸與收縮動作,油缸行程430 mm,能快速完成牛腿動作的伸縮。
動力系統(tǒng)由1 套集中控制系統(tǒng)、8 臺液壓泵站和液壓油缸組成,其中每臺液壓泵站帶動4~5 個液壓頂升油缸。液壓油缸是整體鋼平臺體系的頂升動力設(shè)備,固定端在內(nèi)構(gòu)架層的底部,液壓油缸的活塞桿頭部均設(shè)計(jì)有萬向球頭,以減少油缸的側(cè)向力,有效地保護(hù)了油缸,提高了整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。液壓油缸主要技術(shù)參數(shù)為:額定工作荷載:450 kN;油缸最大行程:320 cm。
根據(jù)整個體系的載荷分布情況及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),平臺的動力系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)同步控制。由PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行測量、傳輸、設(shè)定、控制,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各部分的協(xié)調(diào)動作,保證油缸頂升的同步性。PLC系統(tǒng)基于PID(自動控制)理論進(jìn)行閉環(huán)控制,即將頂升作用點(diǎn)的液壓力、位移轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號作為受控參數(shù),當(dāng)某一控制信號有超值的可能時,控制器發(fā)出信號讓該點(diǎn)的二位二通電磁閥工作,關(guān)閉液壓油路,從而限制該點(diǎn)的液壓油缸工作;同樣,當(dāng)信號反饋表明該點(diǎn)有所滯后時,控制器發(fā)出信號讓該點(diǎn)的二位二通電磁閥工作,開啟液壓油路,讓該點(diǎn)的液壓油缸加快上升或者下降。通過各受控點(diǎn)間的精確控制,使整個系統(tǒng)達(dá)到同步控制的要求。
大模板系統(tǒng)為鋼框木模,由木面板、豎肋、橫向圍檁3部分組成。面板采用厚21 mm的維薩芬蘭板制作;雙拼10#槽鋼作為橫向圍檁,平均間距為70 cm;由6#槽鋼制作的豎肋間距不大于25 cm。模板邊緣接縫處采用角鋼收頭,芬蘭板與型鋼的連接為十字槽沉頭平螺釘拼接,螺釘間距15 cm。對拉螺桿為Φ16 mm高強(qiáng)螺桿,間距不大于105 cm。在核心筒墻面不同部位設(shè)置有收分模板,當(dāng)核心筒墻體發(fā)生收分時,將收分模板進(jìn)行置換,來滿足墻體收分的要求。大模板按標(biāo)準(zhǔn)層高4.5 m設(shè)計(jì),在非標(biāo)準(zhǔn)層,采用大模板接模的方式施工。
5.1.1 整體鋼平臺體系制作
基于模塊化設(shè)計(jì)、構(gòu)件化加工的設(shè)計(jì)理念,整體鋼平臺體系的所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均在加工廠生產(chǎn)制作,加工完成后進(jìn)行預(yù)拼裝,然后在施工現(xiàn)場進(jìn)行整體安裝。
5.1.2 整體鋼平臺體系安裝
根據(jù)施工安排,首先采用常規(guī)施工方式進(jìn)行1~13層的施工,在13層施工完成后將平臺構(gòu)件運(yùn)輸至現(xiàn)場后,在地面進(jìn)行各單元的拼裝。首先安裝大模板系統(tǒng),并在核心筒墻體上臨時固定,再吊裝外構(gòu)架支撐系統(tǒng)及底層支撐鋼柱,隨后吊裝內(nèi)構(gòu)架支撐系統(tǒng)。在吊裝筒架第5步和第6步的立柱、水平梁、踏步板和內(nèi)側(cè)網(wǎng)后,安裝液壓油缸,上下端分別與筒架、內(nèi)構(gòu)架連接。接著吊裝筒架上部第4至第1步的鋼柱、腳手、側(cè)網(wǎng),完成筒架體的安裝。最后吊裝鋼平臺單元,并連成整體。最后分段吊裝懸掛腳手架。完成整體鋼平臺體系的安裝,驗(yàn)收合格后投入使用(圖5)。
圖4 施工電梯自行附墻裝置
圖5 施工中的上海中心大廈鋼平臺模架體系
核心筒標(biāo)準(zhǔn)層施工時,每澆搗1 次混凝土,整體鋼平臺系統(tǒng)爬升1層。整體鋼平臺系統(tǒng)在施工期間,鋼平臺上部作為核心筒鋼筋臨時堆場,并在腳手架上完成鋼筋綁扎、模板爬升工作。待鋼筋工程和模板工程結(jié)束后,在鋼平臺上利用液壓布料機(jī)進(jìn)行混凝土澆搗施工。由于本工程標(biāo)準(zhǔn)層層高為4.50 m,而液壓油缸最大工作行程為275 cm,所以每層整體鋼平臺爬升須分2階段進(jìn)行。其施工流程如下:
(a)整體鋼平臺體系在初始狀態(tài)時,鋼平臺位于剛澆筑完成的核心筒混凝土頂面以上1層高度,此時混凝土處于養(yǎng)護(hù)階段,正準(zhǔn)備綁扎核心筒上層鋼筋。
(b)在鋼平臺和腳手架上綁扎鋼筋;拆除大模板,并將大模板固定于腳手架系統(tǒng)上,利用小油缸回縮將外架支撐牛腿退出(離開)墻面一定距離,整體鋼平臺準(zhǔn)備爬升。
(c)以核心筒墻體上的內(nèi)架支撐系統(tǒng)為支承,啟動液壓油缸,頂升整體鋼平臺1/2 層距離,大模板隨鋼平臺同步爬升,到位后頂升小油缸將外構(gòu)架支撐擱置在核心筒上,進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換。
(d)液壓油缸回提,帶動內(nèi)構(gòu)架同步爬升1/2 層,利用小油缸的頂升完成內(nèi)架系統(tǒng)在核心筒上的支承,進(jìn)行內(nèi)外構(gòu)架的受力轉(zhuǎn)換。
(e)采用同樣方法完成整體鋼平臺第2次1/2 層的爬升。
(f)大模板安裝,緊固對拉螺栓,進(jìn)行工程驗(yàn)收。利用設(shè)置在鋼平臺頂部的液壓混凝土布料機(jī)進(jìn)行混凝土澆筑。
(g)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù),將上層核心筒鋼筋吊至鋼平臺頂面,準(zhǔn)備綁扎鋼筋。
(h)進(jìn)入下一個標(biāo)準(zhǔn)段樓層施工循環(huán)。
由于本工程核心筒結(jié)構(gòu)在墻體內(nèi)設(shè)置了多道勁性桁架,且桁架的上下弦跨3 個樓層,因此在桁架層施工中整體鋼平臺模架需采用跳爬式施工方法。具體施工方法如下:
(a)桁架下弦層層高為5.5 m,因此鋼平臺爬升以往2 個1/2 層的方式已不能滿足施工要求,因此只能先爬升1/2 層。鋼平臺爬升過程中,大模板保留在墻體上,不隨整體鋼平臺爬升。
(b)吊裝桁架層下弦鋼結(jié)構(gòu),經(jīng)焊接后,完成下弦整體鋼結(jié)構(gòu)安裝。
(c)綁扎下弦層鋼筋。拆除大模板,通過人工方式爬升大模板,進(jìn)行模板安裝,驗(yàn)收合格后,利用布置在鋼平臺上的液壓混凝土布料機(jī)澆筑下弦層混凝土,并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
(d)采用與標(biāo)準(zhǔn)段爬升相同的方式,鋼平臺連續(xù)爬升2 個1/2 層,將整體鋼平臺外架系統(tǒng)支承于核心筒上。
(e)拆除大模板,并通過人工方式爬升1 層高度,將大模板固定在核心筒墻體上。
(f)整體鋼平臺再連續(xù)爬升2 個1/2 層,此時,整體鋼平臺體系支承于核心筒之上。
(g)吊裝桁架層的腹桿、上弦桿,進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)焊接,完成鋼桁架的安裝。
(h)連續(xù)施工桁架層所在的2層土建工程:鋼筋綁扎、模板安裝、澆筑混凝土,鋼平臺準(zhǔn)備爬升。
(i)整體鋼平臺接著完成2 個1/2 層的爬升行程,進(jìn)入非桁架層施工。
因核心筒在52層、69層、83層存在角部收分問題,各系統(tǒng)的收分遂調(diào)整為:
(a)拆除懸掛腳手架、筒架的收分部位,同時對收進(jìn)后的空缺部位進(jìn)行補(bǔ)缺,使懸掛腳手架與筒架仍連成整體。
(b)拆除4 個角部收分位置鋼梁,增補(bǔ)相應(yīng)數(shù)量鋼梁以滿足結(jié)構(gòu)體系受力要求,對鋼平臺外側(cè)網(wǎng)沿鋼平臺邊緣作補(bǔ)缺處理。
(c)核心筒4 個角部的支撐牛腿移至收分部位,在支撐系統(tǒng)完成受力轉(zhuǎn)換后,收分處內(nèi)、外構(gòu)架支撐作拆除調(diào)整。
(d)在滿足頂升的承載要求的基礎(chǔ)上,逐步減少一定數(shù)量的液壓油缸。
核心筒至125層施工完成后須進(jìn)行鋼平臺的拆除。首先,拆除控制室及液壓油缸的相關(guān)電纜、油路管線,做好拆除準(zhǔn)備。在鋼平臺、內(nèi)外腳手架進(jìn)行全面清理后,利用塔吊從鋼平臺連梁間吊走所有大模板,防止拆除期間物體墜落。隨后,用塔吊吊住外側(cè)懸掛腳手架,沿根部割除懸挑鋼平臺的連接,將懸挑腳手架分塊吊至地面。拆除鋼平臺頂面的格柵板、鋼蓋板后,將鋼平臺劃成若干分塊,利用塔吊逐塊拆除。中間筒架一次調(diào)運(yùn)拆除,其余筒架分步拆除:首先拆除筒架第1至第4步,再在拆除液壓油缸后拆除筒架第5、6步,隨后依次拆除內(nèi)構(gòu)架、外構(gòu)架,直至完成整體鋼平臺體系的拆除。
如遇6級以上大風(fēng)、大雪、大霧、大雨等惡劣天氣時,禁止鋼平臺爬升施工。當(dāng)風(fēng)力為8級以上時,禁止在鋼平臺上施工作業(yè)。整體鋼平臺體系在正常使用時,懸掛腳手架底部需通過扣件連接短管,另一端與混凝土墻面頂緊,以減少風(fēng)荷載對懸掛腳手架的影響。如遇12級以上大風(fēng),需采取特殊加強(qiáng)措施,增加懸掛腳手架內(nèi)側(cè)立桿與墻面的硬拉結(jié)數(shù)量,并在門洞處增加內(nèi)、外腳手間拉結(jié),使整體鋼平臺體系與核心筒結(jié)構(gòu)連成整體,共同抵抗風(fēng)荷載。
(a)鋼平臺爬升前,所有無關(guān)人員必須撤離鋼平臺。
(b)鋼平臺爬升前應(yīng)將所有閘板松開,并有專人檢查,在絕對保證鋼平臺與核心筒墻面不得有鉤、拉、碰等情況下才能頂升鋼平臺。
(c)除電氣控制操作人員外,其他人不得進(jìn)入電氣控制室,嚴(yán)禁擅自操作電氣控制室中的設(shè)備。
(a)在鋼平臺上應(yīng)按設(shè)計(jì)要求區(qū)域堆放相關(guān)物品,無關(guān)物品須吊離鋼平臺。
(b)鋼平臺上根據(jù)施工需要堆放鋼筋時,應(yīng)均勻分布,不得集中堆放。
(c)鋼平臺上模板爬升和鋼筋堆載不得同時進(jìn)行。
(d)在鋼平臺上有8 處安全通道,鋼平臺上所有人員必須由安全通道進(jìn)出。
(e)混凝土澆筑期間,應(yīng)有專人看護(hù),防止液壓布料機(jī)與塔吊、鋼平臺碰撞。
(a)在懸掛腳手架上施工作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,不得出現(xiàn)集中堆載現(xiàn)象,同時施工步數(shù)不得超過2 步。
(b)腳手架在使用過程中,應(yīng)定期對焊縫、扣件進(jìn)行檢查,確保腳手架安全。
(c)當(dāng)鋼平臺爬升時,腳手中的垃圾要徹底清除,下部安全閘板要求與墻面分離,鋼平臺爬升后閘板應(yīng)及時關(guān)閉。
(a)大模板爬升前需檢查倒鏈等設(shè)施是否完善,發(fā)現(xiàn)有損傷應(yīng)及時修理或者更換新的倒鏈。
(b)模板清理、爬升施工時,下方腳手架不得進(jìn)行其他作業(yè)。
(c)爬升過程應(yīng)配有上下監(jiān)管人員,一旦發(fā)現(xiàn)有掛、拉、勾等情況應(yīng)立即停止爬升,解除掛、拉、勾情況后方能繼續(xù)爬升。
(d)大模板爬升動力倒鏈應(yīng)按設(shè)計(jì)要求布置,每塊大模板布置有3 個吊點(diǎn),3 點(diǎn)均應(yīng)設(shè)置倒鏈,其中兩邊吊點(diǎn)用于爬升,中間吊點(diǎn)用于保險。
(e)嚴(yán)禁鋼模板配件隨同模板一起爬升,如螺帽、螺絲、螺桿、尼龍脹帽、扳手等。
(a)每一液壓油缸油嘴處加設(shè)液控單向閥,在不能供油時油缸能夠自鎖,保證油缸能夠正常承載,防止發(fā)生故障。
(b)在進(jìn)油管處設(shè)油管防爆閥,防止油管爆裂。
(c)PLC控制系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控每一點(diǎn)的位移,當(dāng)某一點(diǎn)有較大滯后或超前時,立即進(jìn)行停機(jī)保護(hù),并在HMI人機(jī)界面上報警顯示報錯點(diǎn)。
(d)PLC實(shí)時監(jiān)控每一點(diǎn)的壓力,當(dāng)某一點(diǎn)有較大偏載時報警停機(jī)。
(e)牛腿油缸設(shè)定行程開關(guān),實(shí)時檢測牛腿油缸的伸出及縮回狀態(tài),在PLC程序中做好動作自鎖,可防止誤動作造成的危險。
上海中心大廈高達(dá)580 m的核心筒結(jié)構(gòu)施工,采用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的筒架支撐式動力內(nèi)置整體頂升鋼平臺腳手模板體系,保證了工程順利實(shí)施。使用過程中展現(xiàn)了其獨(dú)有的適應(yīng)性:
(a)整體自升鋼平臺腳手模板體系單元式設(shè)計(jì)、整體式組裝,使各單元之間具有相對獨(dú)立性,便于高空拆分施工;
(b)采用整體鋼平臺腳手模板體系雙層跳爬的施工方法,解決了本工程核心筒多道勁性桁架層施工的難題;
(c)首次實(shí)現(xiàn)施工電梯直達(dá)鋼平臺頂部,便于施工人員通行和材料、機(jī)具運(yùn)輸;
(d)在鋼平臺頂部設(shè)置2 臺臂長28 m的液壓布料機(jī),實(shí)現(xiàn)了混凝土澆筑的機(jī)械化施工,加快了施工速度,保證了施工質(zhì)量。
上海中心大廈超高、復(fù)雜核心筒結(jié)構(gòu)的腳手模板體系的研究與實(shí)踐,為我國超高層建筑復(fù)雜體形工程的施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。