超高層塔樓核心筒內(nèi)施工電梯高空轉(zhuǎn)換附墻平臺的設計與施工

摘要：以超高層建筑施工實例，針對鋼平臺作業(yè)層與下部水平結(jié)構施工層的高差，且中間無水平結(jié)構作為轉(zhuǎn)換施工電梯附墻作業(yè)平臺，提出了一種施工電梯高空轉(zhuǎn)換時附墻作業(yè)的型鋼框架平臺施工技術。

關鍵詞：施工電梯停鋼平臺層； 施工電梯高層轉(zhuǎn)換； 高空附墻； 型鋼框架平臺

中圖分類號：TU974文獻標志碼：B

0引言

由于超高層施工專業(yè)工序繁多、施工工期較長，其垂直運輸直接影響項目的工期。超高層建筑施工過程中，常用的垂直運輸設備為塔吊、施工電梯、料臺等，其中施工電梯因其成本較低、超高層運輸量大、受力分析簡便、現(xiàn)場設計布置靈活等優(yōu)點，在超高層建筑項目中承擔重要角色。而為滿足塔樓內(nèi)低層樣板閉水收頭作業(yè)等的分階段施工部署，即對停層的施工電梯需進行高層轉(zhuǎn)換。

侯凱旗、蔣佳煒等［1-2］考慮塔樓內(nèi)置的施工電梯因其高度適用性、荷載安全分析等需進行相應的高層轉(zhuǎn)換，并介紹了轉(zhuǎn)換層的基礎加固施工，施工電梯實施關鍵控制點等內(nèi)容。單軍［3］介紹了一種內(nèi)置施工電梯到達施工平臺的活動附墻無阻礙的工況搭接方式。本文結(jié)合工程對整體分階段施工時施工電梯高層轉(zhuǎn)換附墻連接難題及鋼平臺施工核心筒內(nèi)形成多層高差較大的豎向空腔特殊工況，進行了優(yōu)化設計，實施應用了高空轉(zhuǎn)換附墻型鋼框架組合平臺施工技術。

1工程概況

1.1工程案例簡況

本項目超高層塔樓建筑高度320 m，共計63層。為型鋼混凝土-框架核心筒的結(jié)構形式，核心筒剪力墻內(nèi)預埋鋼骨柱，剪力墻及連梁厚度自下而上為1 300～250 mm逐漸內(nèi)收。標準層層高4.5 m，核心筒平面呈正方形邊長29.2 m，平面布置按剪力墻及連梁劃分為九宮格，編號見圖1。

1.2工程案例施工電梯部署

核心筒施工時，剪力墻及連梁的豎向結(jié)構采用液壓整體鋼平臺先行施工，水平構件與外框水平結(jié)構、勁性柱同步施工。鋼平臺施工層領先外框鋼結(jié)構吊裝6～8層，外框鋼結(jié)構吊裝領先外框勁性柱及核心筒內(nèi)外水平結(jié)構澆筑3～5層，即鋼平臺施工層領先于核心筒內(nèi)水平結(jié)構10～12層。核心筒內(nèi)中央筒倉5#筒設置1臺雙籠施工電梯自首層直達鋼平臺層，并在4#筒21F樓面設置施工電梯轉(zhuǎn)換基礎，轉(zhuǎn)換完成后施工電梯自21F樓面直達鋼平臺層、原5#筒內(nèi)施工電梯拆除至首層場地清退。如圖2所示，轉(zhuǎn)換的施工電梯均采用SC200/200G型，核心筒內(nèi)沿墻的鋼梁均為鋼平臺內(nèi)筒架。

1.3施工電梯高層轉(zhuǎn)換

（1）施工電梯基礎轉(zhuǎn)換。核心筒內(nèi)21F樓面結(jié)構澆筑完成后，于4#筒內(nèi)加設新轉(zhuǎn)換施工電梯的配筋混凝土基礎?？紤]新施工電梯的運行高度及荷載、轎廂防護圍欄等構配件自重、原配筋結(jié)構梁板允許荷載值等結(jié)構安全影響因素，對原梁板結(jié)構進行復核驗算，加大鋼筋規(guī)格及增加結(jié)構梁加固基礎。

（2）施工電梯附墻措施。自下而上，施工電梯分別與核心筒剪力墻及連梁豎向結(jié)構、鋼平臺架體進行附著連接，相鄰兩個附墻件豎向間距一般控制在9～11 m內(nèi)。本工程施工電梯與鋼平臺的附著采用技術較為成熟的滑動附墻，解決鋼平臺提升與施工電梯附墻聯(lián)動問題，實現(xiàn)其錯層平穩(wěn)銜接，如圖3所示。鋼平臺單次提升后，臨近的下部附墻作業(yè)，利用鋼平臺底部鋼梁下掛籠。鋼平臺快速施工后的多層空腔內(nèi)，應用本文介紹的型鋼框架組合平臺進行高空附墻連接作業(yè)。

2高空轉(zhuǎn)換附墻平臺的設計與施工

2.1型鋼框架平臺的優(yōu)化設計

由于鋼平臺底部與核心筒內(nèi)水平結(jié)構跟進施工高差達10～12層，中間均為空腔，且施工電梯配置的標準附墻件長約3.5 m，轎廂層與附墻件埋件焊接點較遠。其中埋件在豎向結(jié)構施工時即一并預埋完善。為滿足轉(zhuǎn)換施工電梯在高空附墻連接操作的作業(yè)安全、施工質(zhì)量、轉(zhuǎn)換進度等系列的工況要求，根據(jù)GB 50017-2017《鋼結(jié)構設計標準》進行調(diào)整懸挑型鋼組合，進行了優(yōu)化設計，并結(jié)合文獻［4-5］采用上拉花籃懸挑腳手架，不影響鋼筋等主體結(jié)構配置及采用三角組合型鋼懸挑腳手架，配置穿墻高強螺栓連接型鋼受力構件等方案，形成了附墻作業(yè)型鋼組合平臺的方案。

結(jié)合項目實際情況，并考慮到本項目轉(zhuǎn)換施工電梯的附墻件與埋件節(jié)點形式，采用單側(cè)懸挑三角撐延伸型鋼框架，作為懸挑腳手架的基礎。成型的型鋼框架與施工電梯轎廂運行軌跡邊線空余至少30 cm的安全距離，如圖4所示。

左側(cè)剪力墻門洞位置加設懸挑型鋼并鋪設走道板，即可開通施工電梯左側(cè)轎廂的通行路徑。待周邊水平結(jié)構施工逐層跟進時，可用于轉(zhuǎn)運對應層施工人員，適當減輕超高層整體垂直運輸壓力。型鋼平臺上承腳手架剖面如圖5所示。

附墻平臺的平面型鋼、下?lián)螚U件及走道懸挑型鋼均采用18#工字鋼，如圖6所示。在剪力墻側(cè)面或連梁頂面放置埋件（圖7），樓面（連梁頂面）往下1 m處設置斜撐18#工字鋼連接側(cè)埋件面板（圖8），使之在1 600 mm高連梁范圍內(nèi)且便于現(xiàn)場對整體型鋼框架的拼裝作業(yè)；工字鋼上焊接短鋼筋（25 cm高）與腳手鋼管立桿對接抗滑移；型鋼平臺組裝焊接作業(yè)時，利用下層腳手平臺。

2.2附墻型鋼框架平臺施工工藝流程

核心筒完成F21樓面結(jié)構—轉(zhuǎn)換施工電梯基礎，施工電梯基座配件預埋準確并完成驗收—自鋼平臺預留口吊裝電梯構件—電梯組裝及首層（F21）防護隔離—跟進加節(jié)提升—F21樓面落地腳手架搭設兩層高—焊接附墻件與埋件，焊接安裝三角撐延伸型鋼框架，驗收—鋪設平面隔離，繼續(xù)搭設懸挑腳手架兩層高—焊接附墻件與埋件，驗收—懸挑腳手架再搭設兩層（共4層）—焊接附墻件與埋件，焊接安裝三角撐型鋼框架，驗收—重復型鋼平臺腳手架施工工序3次，直至施工電梯提升到鋼平臺—安裝滑動附墻—施工電梯直達鋼平臺施工層—檢查驗收，設備整體驗收合格后投入使用—開始拆除原5#筒施工電梯，逐層補缺結(jié)構梁板。

3應用控制要點

3.1型鋼加工組合

（1）型鋼尺寸應與結(jié)構收分變化及施工電梯運行路徑安全距離復核完善，確?，F(xiàn)場實施及運行不再產(chǎn)生新的危險源。

（2）型鋼框架組合平臺的水平面、支撐型鋼及鋼筋頭等焊接都應嚴格遵照《標準》［6］和《規(guī)程》的要求進行操作、檢查驗收及修正。

（3）注意焊件坡口均須符合設計圖紙和有關技術要求，凡未達到要求的均應進行修整到位。采取必要的措施避免焊接冷裂縫（延遲裂縫）的產(chǎn)生，包括焊前預熱、焊條嚴格烘干，過程中認真清除焊絲及坡口的油、銹及水分，焊后緩慢冷卻或后熱等。

（4）未注明的構件連接，采用角焊縫全截面焊接，焊腳尺寸：當焊件最薄厚度t≤6 mm時，hf同板厚，其余hf=6 mm。鋼構件焊縫均為二級焊縫，焊縫不得有表面氣孔、夾渣、弧坑裂紋、電弧擦傷等缺陷。

（5）施工電梯通道單層2 kN/m2限載，嚴格控制懸挑型鋼上通道人員及材料同時存在的荷載層數(shù)。

3.2鋼絲繩應用

（1）加設懸挑型鋼通道，使得轉(zhuǎn)換施工電梯除直達鋼平臺之外還能運輸人員材料至核心筒內(nèi)水平梁板施工面，更充分利用垂直運輸效力。由于走道板懸挑較長，在考慮型鋼規(guī)格加大的備料加工及吊裝難度大等實際問題，設計計算時優(yōu)先采用現(xiàn)場常備規(guī)格型鋼并加設上拉鋼絲繩，確保整體荷載安全。下拉通道型鋼的安全繩、保險繩采用磷化涂層鋼絲繩19.5 mm，兩端分別連接上層結(jié)構與型鋼構件。

（2）鋼絲繩使用前必須檢查繩索是否損壞，不得有急折、環(huán)圈、跳絲或砸扁等缺陷，其末端結(jié)成繩索時，最少用三個卡子。使用過程中如發(fā)現(xiàn)存在出油現(xiàn)象（新繩除外），即表明鋼絲繩變形很大，應立即停止工作，及時進行檢查處理。

3.3鋼管扣件腳手架檢查

（1）鋼管扣件架體搭設完畢后應進行檢查驗收，合格后方可準許投入使用。使用前需確保立桿落地貼實、附墻件配置牢固到位，防止側(cè)翻。且嚴控荷載。

（2）在腳手平臺上設置可靠的防護棚隔離，避免高處墜物，焊接作業(yè)需做好防火隔離封閉。

（3）由于架體處于鋼平臺下的多層空腔內(nèi)，且離地高度超高，遇有六級以上臺風、大霧、大雨及大雪天氣應暫停作業(yè)，并及時完成有效連接加固，完善周邊警戒布置。雨雪后進行操作須配置防滑措施及裝備，且復工之前必須檢查無問題后方可繼續(xù)作業(yè)。

4結(jié)論

本文介紹的一種施工電梯高空轉(zhuǎn)換時附墻作業(yè)的型鋼框架平臺施工技術，目前已完成施工電梯的高空轉(zhuǎn)換及附墻的完整工況歷程，實施全過程得出了該施工電梯高空轉(zhuǎn)換附墻平臺的實用優(yōu)點：

（1）良好解決高空附墻作業(yè)的難點，形成安全隔離封閉的作業(yè)平臺。

（2）型鋼框架整體為三角延伸型，簡化受力驗算荷載及制作組裝實施。

（3）型鋼均采用常用規(guī)格，利于備料加工，進度控制、經(jīng)濟效益好。

（4）通過型鋼支架鋪設走道板，使得該施工電梯除直達鋼平臺之外還能運輸人員材料至水平梁板施工面，超高層垂直運輸效力得到更充分利用。

（5）可針對類似項目工況進行引申拓展應用，對型鋼規(guī)格、尺寸、支撐形式等自由調(diào)整組合，機動性強，可借鑒性高。

參考文獻

［1］侯凱旗，李厚波，楊曉宇，等.施工電梯基礎高空轉(zhuǎn)換施工技術［J］.建筑施工.2019，41（1）： 59-62.

［2］蔣佳煒，孫祖根，楊曉鳳，等.超高層建筑施工升降機停層轉(zhuǎn)換施工技術［J］.建筑施工.2020，42（11）： 2099-2101.

［3］單軍.超高層建筑施工電梯輔助附墻施工技術應用［J］.建筑施工.2019，41（5）： 884-885.

［4］張良，李騰，付巍，等.三角組合型鋼懸挑腳手防護架施工技術在框架結(jié)構中的應用［J］.建筑技術開發(fā).2021，48（14） ： 52-54.

［5］魯燁，韋應彬，沈海杰.花籃拉桿式型鋼懸挑式腳手架施工技術［J］.施工技術.2020，49（S1）： 885-889.

［6］鋼結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收標準： GB50205-2020［S］.中國計劃出版社.

［作者簡介］許平（1973—），男，碩士，高級工程師，研究方向為建筑施工技術及管理。