液壓爬模施工技術(shù)在超高層建筑工程中的應(yīng)用

萬瑞，魏春春

（中交一航局第四工程有限公司，天津 300456）

0 引言

在超高層豎向結(jié)構(gòu)施工中，爬模技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。它具有操作方便、結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、高空作業(yè)安全[1]，且爬升速度快的特點；又因組裝靈活、結(jié)構(gòu)適應(yīng)強(qiáng)，即可垂直爬升，也可沿斜面爬升；爬架按其附著方式、提升方式分類也較多。采用液壓提升的方式又為爬架的同步提升提供了較為穩(wěn)定的動力。

依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計相應(yīng)的機(jī)位，配置合理的模板結(jié)構(gòu)。為超高層豎向結(jié)構(gòu)的施工提供較好的工作環(huán)境。

1 工程概況

中交匯通橫琴廣場主塔樓結(jié)構(gòu)為鋼管混凝土框架+核心筒+伸臂桁架結(jié)構(gòu)。其中核心筒結(jié)構(gòu)高度為299.4 m，21F和42F設(shè)有伸臂桁架加強(qiáng)層。核心筒為剪力墻結(jié)構(gòu)，由內(nèi)、外墻組成3個筒室。具體參見圖1。外墻經(jīng)過5次變截面，從1 200 mm變至600 mm；內(nèi)墻經(jīng)過3次變截面，從600 mm變至400 mm。

圖1 核心筒平面圖Fig.1 Planeof core tube

2 爬升模板系統(tǒng)簡介

在選用液壓爬模系統(tǒng)時，綜合考慮了核心筒的結(jié)構(gòu)變化、平面形狀、混凝土布料等因素，設(shè)計了內(nèi)外分區(qū)獨(dú)立的爬模體系。主要包括分布在核心筒外側(cè)、南北內(nèi)筒的SKE50架體及中間筒CLIMBING80架體；各架體相互獨(dú)立，可各自單獨(dú)整體爬升[2]。此爬模系統(tǒng)主要由3個系統(tǒng)組成，分別為架體系統(tǒng)、爬升系統(tǒng)及模板系統(tǒng)組成[3]，這3個系統(tǒng)相互組合成整體負(fù)責(zé)完成核心筒豎向結(jié)構(gòu)的施工。

2.1 架體系統(tǒng)

1）架體構(gòu)造

在架體設(shè)計上，考慮到工程特點并方便各專業(yè)能夠安全有序施工，共設(shè)計5層操作平臺，依次有混凝土修補(bǔ)平臺、液壓操作平臺、退模平臺、對拉螺桿操作平臺和鋼筋綁扎平臺組成（由下至上）。爬模架體構(gòu)造如圖2。因本工程結(jié)構(gòu)外沿變化較多，尤其是東西兩側(cè)墻體為弧形，因此，在每層架體之間設(shè)置平臺板連接，平臺板之間采用調(diào)節(jié)絲桿和型鋼桁架連接，通過調(diào)節(jié)絲桿可以自由伸縮，便于調(diào)整平臺板的平整度和傾斜度。

圖2 爬模架體構(gòu)造圖Fig.2 Structural map of climbing formwork frame

2）爬模架體布料機(jī)平面布置

本工程2臺布料機(jī)布置在中間筒內(nèi)，此處爬模架體選用CLIMBING80架體。布料機(jī)平面布置如圖3。

圖3 布料機(jī)平面布置圖Fig.3 Plane layout of the feeder

3）爬模架體通道布置

爬模體系各層操作平臺之間設(shè)計樓梯[4]，共6處，其中電梯井筒內(nèi)爬梯為下掛爬梯，通過中筒的水平結(jié)構(gòu)層與施工電梯銜接，可通行至施工作業(yè)層。

2.2 機(jī)位及爬升系統(tǒng)

二層組裝時，內(nèi)外筒共布設(shè)76個機(jī)位，根據(jù)核心筒結(jié)構(gòu)變化，位于25層、46層機(jī)位做出適當(dāng)調(diào)整，爬升至相應(yīng)樓層時拆除多余爬模架體，共減少12個機(jī)位。

動力裝置、爬升導(dǎo)軌、爬升器、預(yù)埋爬錐及懸掛靴等共同組成了爬模的爬升系統(tǒng)[5]。采用多組液壓千斤頂作為動力裝置，通過千斤頂油缸伸縮提升導(dǎo)軌及架體，導(dǎo)軌和架體交替爬升得以完成爬模系統(tǒng)的爬升[6]。

2.3 模板系統(tǒng)

模板結(jié)構(gòu)形式為鋼框木模板。鋼框圍檁采用Q235鋼板制作，面板采用厚度18 mm厚維薩建筑模板；模板尺寸依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)層高度4 500 mm進(jìn)行配置，長度根據(jù)核心筒尺寸進(jìn)行深化設(shè)計。具體見圖4。

為保證結(jié)構(gòu)外觀成型質(zhì)量及陰角部位尺寸，結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)角部位專門設(shè)計了轉(zhuǎn)角模板[7-8]，主要有兩種，一種是陰角模板，一種是連接角模，其長度與平面模板相匹配；門洞口側(cè)模板與連梁底模板，首層及非標(biāo)準(zhǔn)層采用木膠合板進(jìn)行散拼，水平部分采用鋁合金模板體系。

圖4 鋼框木模板尺寸圖Fig.4 Dimension figure of steel frame and wood formwork

3 爬模施工工藝

3.1 爬模安裝工藝流程

通常在施工完首層后安裝爬模體系。安裝工藝流程為：預(yù)埋爬錐寅吊裝下掛平臺寅安裝導(dǎo)軌寅吊裝上掛平臺寅綁扎鋼筋寅吊裝鋼框木模寅螺栓加固寅澆筑混凝土。

3.2 爬模爬升工作流程

爬模爬升工作流程如圖5。

3.3 動臂塔吊與爬模交替爬升技術(shù)

根據(jù)爬模爬升規(guī)劃，本工程爬模共爬升64次，其中21和42層加強(qiáng)層分別爬升2次，其余樓層各爬升1次。

圖5 爬模爬升工作流程示意圖Fig.5 Sketch diagram of climbing work flow of climbing formwork

本工程采用2臺動臂塔吊進(jìn)行作業(yè)，塔吊規(guī)劃爬升17次，爬升步距為18 m，爬模每爬升4層約18 m，根據(jù)層高變化和爬模爬升規(guī)劃，調(diào)整動臂塔吊鋼梁預(yù)埋位置，在牛腿埋件對應(yīng)部位內(nèi)側(cè)架體處，設(shè)置翻板平臺覆蓋，塔吊牛腿可在架體-2層平臺進(jìn)行焊接。塔吊爬升時打開爬架翻板，保證爬模施工與動臂塔吊頂升互不沖突。塔吊爬升和架體爬升必須遵從塔吊優(yōu)先爬升，保證架體或核心筒內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)與塔吊的安全距離。動臂塔吊處翻轉(zhuǎn)平臺如圖6。

圖6 動臂塔吊處翻轉(zhuǎn)平臺示意圖FIg.6 Schematic diagram of overturning platform at lifting point of movable arm tower crane

翻轉(zhuǎn)平臺 動臂塔吊

3.4 結(jié)構(gòu)變化層架體拆改技術(shù)

核心筒北側(cè)外墻體翼墻從25層由3 200 mm收縮為500 mm，南側(cè)外墻體翼墻垛從46層由3 500 mm收縮為500 mm。針對翼墻變化架體進(jìn)行了局部拆改組裝。架體拆改前、后平面如圖7、圖8。

圖7 架體拆改前平面圖Fig.7 Planar view before frame body disassembly and modification

圖8 架體拆改后平面圖Fig.8 Planar view after frame body disassembly and modification

架體拆換流程為：24層墻體澆筑完成寅拆除舊架體的模板寅將拆除的架體與其它架體斷開寅其它架體爬升至25層寅拆除的架體吊裝至地面寅新架體吊裝到位寅安裝架體防護(hù)網(wǎng)片寅吊裝封頭鋼框木模并安裝。

將拆解后的架體材料重新拼裝成2個單獨(dú)機(jī)位的小架體。

4 結(jié)語

液壓爬模施工技術(shù)在高層建筑施工中，以其安全、快捷、方便操作等特點而應(yīng)用廣泛。但因建筑結(jié)構(gòu)、架體類型的不同，所遇到的問題也會各種各樣。本項目通過運(yùn)用這些技術(shù)，通過本工程液壓爬模施工技術(shù)的介紹，針對結(jié)構(gòu)變化和架體特點，提供了一些方法和思路，以期對類似工程提供參考。成功地解決了整體爬升技術(shù)難題，保證了工程有序推進(jìn)，提高了施工效率，加快了施工進(jìn)度，達(dá)到了預(yù)期的安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，積累了寶貴經(jīng)驗，為以后同類工程應(yīng)用液壓爬模技術(shù)提供了一定的借鑒經(jīng)驗。