超高層筒體結(jié)構(gòu)外墻模板施工技術(shù)

項(xiàng)立新

上海建工集團(tuán)股份有限公司，上海 200000

1 工程概況

某電梯試驗(yàn)塔項(xiàng)目位于廣東省廣州市。該項(xiàng)目為超高層電梯試驗(yàn)塔，地下3層，地上39層，建筑總高度268.8m，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，建筑工程等級(jí)為特級(jí)，耐火等級(jí)為一級(jí)，抗震設(shè)防烈度為7度，抗震設(shè)防分類為丙類。該項(xiàng)目為“十”字型結(jié)構(gòu)，由2個(gè)永久電梯井道、1個(gè)吊裝井道和9個(gè)試驗(yàn)用電梯井道組成，該外墻為鋸齒型造型，其中陽角為90°圓弧、陰角為270°內(nèi)圓、大面墻體由直徑600mm內(nèi)凹180°半內(nèi)圓和300寬直線組成。

2 工程重點(diǎn)與難點(diǎn)

本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層層高7.5m，外墻造型復(fù)雜，外墻裝修為清水漆墻面無抹灰層，因用于電梯試驗(yàn)電梯井垂直度要求高，根據(jù)本工程的相關(guān)特性，采用傳統(tǒng)的施工工藝及普通模板施工不能滿足本項(xiàng)目的工程質(zhì)量要求，故采用液壓自升爬模體系。外墻模板采用鋼大模，外墻內(nèi)側(cè)電梯井處采用鋼大模，局部有樓面梁處采用散拼散拆木模，外墻模板采用外爬內(nèi)吊施工工藝，本文只對(duì)超高層異形模板設(shè)計(jì)施工進(jìn)行探討。

3 外墻模板設(shè)計(jì)

3.1 外墻施工概述

根據(jù)前面工程概況所述，外墻面造型為異形結(jié)構(gòu)，外墻內(nèi)側(cè)多為電梯井道，標(biāo)準(zhǔn)層層高7.5m采用傳統(tǒng)的施工工藝進(jìn)行本項(xiàng)目結(jié)構(gòu)施工不能滿足要求?？紤]到本項(xiàng)目單層建筑面積較小，故在外墻施工工藝選擇上采用外爬內(nèi)掛的模板施工工藝。外墻外側(cè)模板設(shè)計(jì)以定型鋼大模為首選，因外墻內(nèi)側(cè)多為電梯井筒，考慮到不同模板材料剛度的問題，故外墻內(nèi)側(cè)電梯井筒也采用鋼大模進(jìn)行施工，因樓梯、管道井、過道區(qū)域有樓板封閉，鋼大模無法進(jìn)行吊運(yùn)，故此部位外墻內(nèi)側(cè)H+3.5m～7.5m處墻體采用散拼散拆木模板進(jìn)行施工。

本工程外墻外側(cè)采用液壓爬模體系進(jìn)行爬升施工，外墻內(nèi)側(cè)鋼大模采用塔吊吊裝進(jìn)行拼裝，因考慮到電梯井筒處施工安全，電梯筒內(nèi)采用鋼管滿堂腳手架進(jìn)行分段搭設(shè)。內(nèi)部有水平樓板部位采用碗扣式鋼管腳手架支撐體系散拼木模板進(jìn)行施工。因標(biāo)準(zhǔn)層層高7.5m，標(biāo)準(zhǔn)層擬分兩個(gè)施工層進(jìn)行施工，先完成0～3.5m墻柱結(jié)構(gòu)施工，再進(jìn)行3.5～7.5m梁板柱結(jié)構(gòu)施工。

3.2 外墻模板設(shè)計(jì)

因標(biāo)準(zhǔn)層層高7.5m，墻柱砼澆筑按3.5m、4m進(jìn)行澆筑，故綜合考慮鋼模板的設(shè)計(jì)高度為4.2m，面板采用6mm厚鋼板、次肋為為75×50×5角鋼@300，邊肋為75×8扁鋼，橫肋為雙12#槽鋼，共設(shè)四道，槽鋼間距從鋼模板底部起分別為300、1500、2700、3900。鋼模下包100mm，加固用螺桿用D15型，間距為水平900、豎向1200，因考慮外墻結(jié)構(gòu)為異形，方便鋼模制作，外墻外側(cè)90°陽角270°陰角采用單獨(dú)加工、外墻墻體模板按900寬進(jìn)行制作，鋼模之間通過螺栓連成整體。電梯井內(nèi)側(cè)因結(jié)構(gòu)為平面，平面鋼模最大寬度按5.28m進(jìn)行設(shè)計(jì)。

樓梯間、管道井、過道區(qū)域有樓板封閉區(qū)域外剪力墻內(nèi)側(cè)采用18厚木膠合板、豎楞采用50×100木枋@250，橫楞采用雙Φ48×3.0雙鋼管，共設(shè)六道，其間距從模板底部分別為300、900、1500、2100、2700、3300、3900，對(duì)拉螺桿采用D15型，水平間距450，豎向間距600，對(duì)應(yīng)的外鋼模位置螺桿孔加密，外鋼模處增加雙Φ48×3.0雙鋼管。

3.3 外墻鋼大模設(shè)計(jì)驗(yàn)證

本項(xiàng)目外墻墻厚1100mm （最薄處900mm） ，陰角處直徑600mm的270°內(nèi)圓造型以及外墻面直徑600mm的180°內(nèi)凹半圓的結(jié)構(gòu)造型模板設(shè)計(jì)采用專業(yè)計(jì)算軟件進(jìn)行受力計(jì)算確認(rèn)相關(guān)參數(shù)，但這種造型復(fù)雜的外墻施工屬首次施工，無相關(guān)技術(shù)資料參考，考慮到270°內(nèi)圓模拆除、180°半圓模是否能很好的拆模及整體后移是否可行、外鋼內(nèi)木模板的整體剛度是否能滿足要求等相關(guān)問題在鋼大模正式加工前必須對(duì)其進(jìn)行施工驗(yàn)證，故選取一段“L形”外墻按實(shí)體1∶1的比例進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模板安裝以及砼澆筑，試驗(yàn)墻模板安裝及拆除后暴露出以下問題：①270°內(nèi)圓采用6mm鋼板面板，通過開式鎖具螺旋扣M16進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，利用鋼板的彈性變形來實(shí)現(xiàn)合模和拆模，但6mm鋼板的剛度大，現(xiàn)場(chǎng)操作難度大。②單片外鋼模在拼裝完成后存在正偏差無法消除。③平面鋼大模整體后移脫模時(shí)，半圓端點(diǎn)與平直段交接點(diǎn)處 （角度約90°） 混凝土缺棱掉角嚴(yán)重。

針對(duì)首次實(shí)驗(yàn)墻中出現(xiàn)的問題進(jìn)行模板設(shè)計(jì)優(yōu)化，其優(yōu)化結(jié)果如下：①270°內(nèi)圓鋼面板由6mm改為4mm，以減少合模、拆模時(shí)工人操作難度。②單片900寬鋼模在制作時(shí)每塊減小5mm，安裝完成前利用最后一塊鋼模安裝加橡膠墊片進(jìn)行尺寸調(diào)整以消除負(fù)偏差。③針對(duì)平面鋼模拆除時(shí)易造成砼面棱角破損的問題，將半圓與平直段部位每邊做5cm的切角處理。

通過第一次驗(yàn)證后對(duì)細(xì)部?jī)?yōu)化后，進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn)墻的施工進(jìn)行驗(yàn)證，上述問題已全部解決，砼外觀質(zhì)量能滿足業(yè)主清水混凝土墻體要求。

4 外墻模板加工

因本項(xiàng)目外墻鋼大模均為異形模板，模板加工精度是確保本項(xiàng)目外墻清水效果的關(guān)鍵，故模板加工必須選擇有經(jīng)驗(yàn)的鋼模生產(chǎn)廠家，每種規(guī)格鋼模在大面生產(chǎn)前必須制作單件樣板進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后，方能進(jìn)行大面生產(chǎn)，模板制作允許偏差見表1。

表1 模板制作允許偏差與檢驗(yàn)方法

5 外墻模板施工技術(shù)

（1） 合模前將模板清理干凈，刷好脫模劑，裝好埋件系統(tǒng)，測(cè)量模板拉桿孔的位置，是否與鋼筋沖突，埋件、對(duì)拉螺栓如和鋼筋有沖突，將鋼筋適當(dāng)移位處理后現(xiàn)進(jìn)行合模；

（2） 外墻內(nèi)外側(cè)鋼模均下包下層砼100mm，為防止漏漿，下層砼交接處內(nèi)外側(cè)均貼50mm×3mm雙面膠；

（3） 用線墜或儀器校正調(diào)整模板垂直度，穿好套管、拉桿；

（4） 用塔吊吊運(yùn)內(nèi)側(cè)平面鋼大模至下層預(yù)埋的Φ22的鋼筋上，用螺栓裝飾平面鋼大模與陰角鋼大模連成整體，然后用芯帶將陰角模與平板模的水平背楞連成整體；

（5） 穿入外墻螺桿，并緊固穿墻螺桿；

（6） 外墻內(nèi)外側(cè)鋼模安裝就位加固后，應(yīng)將每道墻的模板上口帶線找直，并檢查螺栓是否緊固、拼縫是否嚴(yán)密，墻體垂直度采用吊線法進(jìn)行全數(shù)檢查，模板的垂直度允許偏差控制在5mm之內(nèi)。

6 結(jié)語

綜上所述，在對(duì)本超高層鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行外爬內(nèi)掛施工工藝的選擇，考慮到外墻異形及材料周轉(zhuǎn)率采用鋼大模進(jìn)行施工，能在保證工期和質(zhì)量的前題下，合理利用空間、減少施工場(chǎng)地的占用、倡導(dǎo)綠色施工方面起到積極作用，同時(shí)液壓自爬模體系與鋼大模的完美結(jié)合，確保了本項(xiàng)目墻面清水混凝土效果。

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