某超高層項(xiàng)目施工電梯超遠(yuǎn)距離過(guò)橋平臺(tái)施工技術(shù)

張相平，肖光耀，王云鑫，曹江，喬會(huì)丹

（1.中國(guó)建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東 深圳 518048；2.深圳市建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站，廣東 深圳 518029）

1 引言

在建造超高層建筑過(guò)程中， 涉及大量的材料垂直運(yùn)輸工作，除結(jié)構(gòu)材料外，機(jī)電與裝飾工程所需的材料和設(shè)備高達(dá)數(shù)十萬(wàn)噸，還有人員的上、下交通流量相當(dāng)可觀，因此，垂直運(yùn)輸?shù)男蕦?duì)施工速度影響極大。 考慮到建筑風(fēng)阻因素，高層建筑外形通常采用類圓截面逐漸減小的形式， 對(duì)材料及人員的垂直運(yùn)輸增加了一定的難度。 本文基于星河雅寶高科創(chuàng)新園四A 地塊項(xiàng)目，設(shè)計(jì)了一種過(guò)橋平臺(tái)，很好地解決了施工電梯與結(jié)構(gòu)之間的水平通道問(wèn)題。

2 工程概況

星河雅寶高科創(chuàng)新園四A 地塊項(xiàng)目位于深圳市龍崗區(qū)，項(xiàng)目占地面積約為3.5 萬(wàn)m2，地下5 層，地上包括1 棟74 層的塔樓、1 棟103.2 m 生態(tài)大廈及裙樓等。 其中，超高層塔樓結(jié)構(gòu)高度為338.1 m，建筑高度356 m，1F～4F 為鏤空大堂，結(jié)構(gòu)柱采用直徑2.3 m 的圓柱， 結(jié)構(gòu)形式為采用帶加強(qiáng)層的框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系。 塔樓外框結(jié)構(gòu)設(shè)有16 根勁性鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)柱，外框結(jié)構(gòu)采用型鋼梁+鋼筋桁架樓承板，標(biāo)準(zhǔn)層高為4.5 m，避難層層高為5.1 m。樓層平面設(shè)計(jì)為帶圓角正方形，外觀由下至上逐漸內(nèi)收， 自首層至74F 結(jié)構(gòu)邊線累計(jì)向核心筒方向內(nèi)收4.278 m。

根據(jù)施工部署，于塔樓東側(cè)外框布置2 臺(tái)SC200/200G 高速施工電梯[1]，最大安裝高度為333.45 m，用于作業(yè)人員上、下塔樓及材料垂直運(yùn)輸。 由于首層為高度19.45 m 的高空大堂，且結(jié)構(gòu)隨高度增加逐層進(jìn)行收縮， 導(dǎo)致施工電梯首道附墻困難，其余樓層水平方向無(wú)法形成通道，對(duì)人員及材料水平運(yùn)輸通行造成一定困難，對(duì)此，設(shè)計(jì)了高空大堂特殊附墻方式及超遠(yuǎn)距離電梯懸挑過(guò)橋平臺(tái)[2]做法。

3 設(shè)計(jì)難點(diǎn)分析

1）根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，超高層塔樓1F～4F 為高度19.45 m 的鏤空大堂，結(jié)構(gòu)柱間距為10.6 m，施工電梯設(shè)計(jì)位于兩根結(jié)構(gòu)柱中間位置。 根據(jù)電梯說(shuō)明書(shū)要求，其每道豎向附墻間距需≤10.5 m， 導(dǎo)致施工電梯附墻無(wú)法附著于結(jié)構(gòu)板或結(jié)構(gòu)梁上， 施工電梯首道附墻如何安裝是解決施工電梯順利安裝并安全運(yùn)行的首要難點(diǎn)。

2）根據(jù)結(jié)構(gòu)圖可知，其樓層平面設(shè)計(jì)為帶圓弧徑向收縮的類矩形，電梯梯籠靠近結(jié)構(gòu)一側(cè)邊線，結(jié)構(gòu)邊線從678～4 278 mm 逐漸增大， 因其施工電梯安裝須確保垂直運(yùn)行，無(wú)法做到傾斜安裝， 因此施工電梯與結(jié)構(gòu)之間的通道將成為一大難點(diǎn)。

鑒于以上難點(diǎn)，經(jīng)多方論證，決定通過(guò)增加臨時(shí)鋼梁解決鏤空大堂范圍施工電梯的附著， 結(jié)構(gòu)收縮確定采用電梯門(mén)翻板+懸挑型鋼平臺(tái)設(shè)置水平通道。

4 首層大堂電梯附著

為了保證結(jié)構(gòu)柱在橫梁拆除以后的觀感質(zhì)量， 橫梁采用400 mm×200 mm×8 mm 方管，橫梁與結(jié)構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)處用400 mm×700 mm×20 mm 埋件板連接，使用M20 螺桿植入結(jié)構(gòu)柱內(nèi)，強(qiáng)度等級(jí)不低于5.8S，有效錨固深度為350 mm，埋件板上預(yù)設(shè)8 個(gè)孔位，埋件板貼柱子安裝，后用雙螺母緊固，植筋使用A級(jí)植筋膠，采用成套產(chǎn)品。

橫梁一側(cè)埋件板使用加勁肋固定上下蓋板， 上蓋板使用200 mm×300 mm×8 mm 加勁肋，6 mm 雙面焊縫固定， 下蓋板使用200 mm×300 mm×8 mm 加勁肋8 mm 雙面焊縫固定；橫梁端部上蓋板與方管上表面采用6 mm 高角焊縫；方管端部水平兩端無(wú)須焊接， 按鉸接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)； 下部鋼板與方管仰焊，角焊縫8 mm 高，如圖1 所示。

圖1 連接節(jié)點(diǎn)（單位：mm）

5 過(guò)橋平臺(tái)做法

過(guò)橋平臺(tái)根據(jù)施工外立面相對(duì)于首層收縮距離及高度進(jìn)行設(shè)計(jì)，距離小于1 m 樓層直接采用梯籠自帶翻板，距離超過(guò)1 m 需搭設(shè)過(guò)橋平臺(tái)。過(guò)橋平臺(tái)根據(jù)懸挑長(zhǎng)度及搭設(shè)高度分為無(wú)拉桿平臺(tái)和剛性拉桿平臺(tái)。 經(jīng)計(jì)算，星河雅寶高科創(chuàng)新園項(xiàng)目平臺(tái)設(shè)計(jì)選型如表1 所示。

表1 星河雅寶高科創(chuàng)新園項(xiàng)目平臺(tái)設(shè)計(jì)選型

5.1 平臺(tái)設(shè)計(jì)

5.1.1 懸挑型鋼平臺(tái)（無(wú)拉桿）

18F～49F 的結(jié)構(gòu)邊到梯籠距離約777～2 190 mm， 每停層搭設(shè)懸挑型鋼平臺(tái)，配合梯籠翻板通行。 平臺(tái)底部采用16#工字鋼作為底架，并用U 形螺桿將其與結(jié)構(gòu)樓板錨固。工字鋼底架上面采用12#槽鋼和5#槽鋼做縱橫向隔梁， 隔梁上鋪設(shè)2 mm 厚花紋鋼板。 平臺(tái)通道前端按要求設(shè)置層門(mén)，側(cè)面采用定制防護(hù)欄桿進(jìn)行防護(hù)[3]。

5.1.2 懸挑型鋼平臺(tái)（設(shè)剛性拉桿）

每停層搭設(shè)懸挑型鋼平臺(tái)，配合梯籠翻板通行。 平臺(tái)底部采用16#工字鋼作為底架， 并用U 形螺桿將其與結(jié)構(gòu)樓板錨固。 工字鋼底架上面采用14a#槽鋼和5#槽鋼做縱橫向橫梁，隔梁上鋪設(shè)2 mm 厚花紋鋼板。 平臺(tái)通道前端按要求設(shè)置層門(mén)，側(cè)面采用定制防護(hù)欄桿進(jìn)行防護(hù)。 當(dāng)平臺(tái)懸挑長(zhǎng)度超過(guò)3 m且高度達(dá)到220 m 時(shí)，除設(shè)置剛性拉桿外，另加1 道鋼絲繩做保險(xiǎn)。 如圖2 所示。

圖2 型鋼懸挑平臺(tái)平面圖（單位：mm）

5.2 特殊節(jié)點(diǎn)做法

5.2.1 平臺(tái)加高處理

根據(jù)施工電梯附墻距離要求， 其中12F 以下附墻位于采用焊接方式固定于封邊鋼梁上， 其余采用錨固方式固定于結(jié)構(gòu)樓板上，這樣會(huì)導(dǎo)致附墻架與懸挑鋼平臺(tái)間間隙不足。 經(jīng)研究，將平臺(tái)加高，在懸挑主梁16#工字鋼下方縱橫增加1 根16#工字鋼組合支座， 其橫向工字鋼上焊接直徑20 mm 鋼筋進(jìn)行限位，避免運(yùn)輸過(guò)程中滑動(dòng)。另由于結(jié)構(gòu)外邊設(shè)置有一圈50 mm高反坎用于幕墻埋件固定，導(dǎo)致內(nèi)側(cè)支座存在50 mm 高差，通過(guò)在其下方設(shè)置50 mm 木方滿足工字鋼主梁在同一標(biāo)高的要求。 其做法如圖3 所示。

圖3 平臺(tái)加高剖面圖（單位：mm）

5.2.2 平臺(tái)坡道做法

對(duì)于平臺(tái)與結(jié)構(gòu)樓板之間高差，坡度設(shè)計(jì)為1∶6～1∶8 進(jìn)行放坡，其坡道與平臺(tái)連接處采用10#槽鋼柱、間距1 000 mm×1 000 mm 進(jìn)行支撐（高度根據(jù)不同樓層平臺(tái)高度進(jìn)行確定），第二道支撐采用10#槽鋼橫向水平放置，兩道支撐梁間通過(guò)5#槽鋼焊接連成整體，確保穩(wěn)定，坡道縱橫向梁采用5#槽鋼，面板采用5 mm 花紋鋼板與橫梁進(jìn)行固定。

5.2.3 卸荷節(jié)點(diǎn)做法

為確保平臺(tái)安全， 其49F 及之下樓層采用鋼絲繩柔性卸荷方式，49F 之上樓層均采用剛性卸荷方式， 避免風(fēng)荷載增大出現(xiàn)晃動(dòng)。其卸荷方式均通過(guò)一段固定在懸挑主梁16#工字鋼和懸挑層上方的樓層剛梁上， 工字鋼主梁通過(guò)一側(cè)焊接兩塊15 mm 厚Q235B 型號(hào)的鋼板，前后兩塊鋼板需斷開(kāi)做獨(dú)立設(shè)置，鋼板中心開(kāi)設(shè)直徑30 mm 的圓孔并做倒角處理。另一側(cè)樓層鋼梁通過(guò)在其翼緣和腹板夾角位置處焊接1 塊15 mm 厚Q235B 鋼板，鋼板中部開(kāi)設(shè)2 個(gè)直徑30 mm 的圓孔。 所有卸荷點(diǎn)與工字鋼主梁或結(jié)構(gòu)鋼梁之間的連接均采用6 mm 高雙面角焊縫， 其工字鋼和結(jié)構(gòu)鋼梁卸荷位置處設(shè)置10 mm 厚加勁板，避免受力二次變形。 如圖4、圖5 所示。

圖4 工字鋼一側(cè)卸荷節(jié)點(diǎn)做法（單位：mm）

圖5 結(jié)構(gòu)鋼梁一側(cè)卸荷節(jié)點(diǎn)做法（單位：mm）

6 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)有的超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，其外框大部分隨著高度的升高逐漸向核心筒方向內(nèi)收，超高層施工通常采用“不同高同步攀升”施工工法，即核心筒與外框結(jié)構(gòu)分為不同的作業(yè)面進(jìn)行施工，由于核心筒作業(yè)面限制，其外框往往設(shè)置單獨(dú)的垂直運(yùn)輸機(jī)械。本文基于星河雅寶高科創(chuàng)新園項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一種超遠(yuǎn)距離的施工電梯懸挑平臺(tái)，確保了垂直運(yùn)輸能力的同時(shí)解決了因結(jié)構(gòu)收縮無(wú)水平運(yùn)輸通道的難點(diǎn)，其應(yīng)用情況良好。