液壓爬模在鄭州綠地中央廣場北塔樓結構施工中的應用

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1 工程概況

綠地中央廣場項目（圖1）位于鄭州市鄭東新區(qū)東風南路與康平路交匯處，投資總額逾80 億元人民幣，規(guī)劃總建筑面積82 萬m2，項目占地4.2 萬m2，是目前已開工建設的中國最高雙塔式建筑。綠地中央廣場作為鄭州交通樞紐中心的重要組成部分，將與鄭州地鐵、新客站前中心地下廣場相連，成為集國際甲級辦公、主題精品商業(yè)、觀光和文化休閑娛樂等業(yè)態(tài)為一體的現(xiàn)代服務業(yè)綜合體。

鄭州綠地中央廣場北塔樓地面以上結構總高度為283.9 m，共64 層，標準層層高為4.2 m，底部剪力墻厚度1 100 mm，隨著樓層的增高，相應的剪力墻厚度亦依次變小。主體核心筒結構為典型的九宮格形式，每個區(qū)格大小約100 m2，平面布置如圖2所示。

圖1 鄭州綠地中央廣場

圖2 核心筒平面

2 工程特點和難點

在超高層施工中，核心筒結構是其他工種施工的先導，對工程建設的工期起著控制作用。本工程核心筒為剪力墻平面形狀，截面厚度變化次數(shù)多，模板體系適應性要求高，其特點和難點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（a）主塔樓的層高變化多，標準層層高為4.20 m，非標準層層高有8.2 m、4.8 m、3.6 m、5.6 m和4.3 m等。截面厚度在1 100 mm～500 mm內(nèi)變化。這些變化給核心筒剪力墻模板的配置和垂直爬升工藝的設計帶來一定的難度。

（b）核心筒內(nèi)部區(qū)格尺寸較大，最大達到10.3 m×10.3 m，若采用液壓爬模平臺，平臺的受荷面積高達100 m2，相比普通核心筒區(qū)格面積增加約20%，這對液壓爬模的承載能力提出了嚴格的要求。

（c）液壓爬模在高空作業(yè)，受環(huán)境影響尤其是風荷載影響較大， 同時又要承受較大的堆載，故施工中的液壓爬模安全控制技術也是一個重要的施工關鍵。

針對主塔樓的層高變化多、墻體截面厚度變化大、內(nèi)部區(qū)格尺寸較大等特點，決定對核心筒剪力墻結構采用液壓爬模系統(tǒng)先行、水平樓板全部滯后施工的方案。

3 液壓爬模系統(tǒng)布置[1-6]

根據(jù)建筑結構的特點，綜合多方面的因素考慮，我們針對該核心筒共布置了23 組液壓爬模單元，其中，核心筒外圍一共布置了14 組外爬架，均為2 機位形式，單組外爬架最大寬度11 m；由于核心筒內(nèi)部為九宮格形式，故布置了9 組6 機位的承重梁式液壓爬升平臺，共82 個機位，主平臺布置及爬架立面示意如圖3、圖4所示。

圖3 液壓爬模主平臺布置平面

圖4 液壓爬模立面示意

承重梁式液壓爬升平臺（圖5）是一種能夠提供較大的堆載能力和作業(yè)面積、用于核心筒內(nèi)筒體結構施工的液壓爬模系統(tǒng)，與用于核心筒外圍施工的傳統(tǒng)爬模系統(tǒng)內(nèi)外配合，可以擴展液壓爬模體系的應用范圍，提高施工效率。平臺主要由承重大梁承受架體、鋼大模及上部堆載等全部質量，爬升機位只在架體爬升時起作用。平臺沿墻四周為片架架體，可供鋼大模施工及工人行走，平臺頂部采用片架開口式結構，可保證施工材料從上方用塔吊吊入。該平臺也可用于塔吊間及施工電梯間位置。承重梁兩端設計滑動支撐腿，施工狀態(tài)時滑動支撐腿支撐于混凝土剪力墻或混凝土梁上，以支撐整個平臺的施工荷載。

圖5 爬升平臺機位平面

4 爬升施工流程

液壓爬模在第4框架結構施工完畢后開始組裝（圖6、圖7），在第4框架結構墻體上埋置安裝固定螺栓。54 層以下標準層層高為4.2 m，54 層以上標準層層高為4.3 m，均采用標準層施工工藝，不需要采取附加措施，可一次爬升完成。

圖6 爬模架體安裝現(xiàn)場

圖7 爬升平臺爬升現(xiàn)場

4.1 標準層施工工藝流程

液壓爬模標準層施工總體工藝流程，大致可以分為四步實施，即四步法施工，工藝如下：

第一步：綁扎鋼筋工序。在混凝土澆搗完成后，養(yǎng)護鋼筋的同時，即開始綁扎鋼筋，待混凝土達到一定強度開展拆除模板，并進行爬升工序的準備工作（安裝導軌附墻裝置、爬升導軌等）。

第二步：系統(tǒng)爬升工序。在液壓自動控制系統(tǒng)作用下，平臺系統(tǒng)爬升到下一施工段高度；并將承重支腿（翻腿支撐）支撐于墻體。

第三步：模板安裝工序。向剪力墻推動鋼模板到位，并安裝固定，完成合模作業(yè)。

第四步：混凝土澆搗工序。經(jīng)監(jiān)理等部門質量驗收之后，進行混凝土澆搗，隨即進入下一個施工流程。

4.2 非標準層爬升措施

5.6 m 、4.8 m、3.6 m非標層可一次爬升到位，這需要根據(jù)情況增加附加掛板及臨時立柱，如圖9所示。第63層層高8.2 m，墻體需要分2 次澆注，爬模爬升2 次。由于部分前面墻體由原來的全高剪力墻變化為門洞形式，導致承重梁無法擱置，需在承重梁支撐腿處設置臨時混凝土立柱，臨時立柱截面為250 mm×250 mm，并根據(jù)實際受力情況采用相應的配筋，爬至63層后，亦可滿足頂層施工要求，待屋面澆注完成后再拆除爬模。

5 結語

液壓爬升模板系統(tǒng)在該工程核心筒結構施工過程中，提供了寬大的作業(yè)平臺和較好的堆載能力，正常施工速度達到了5 d/層，使結構施工簡單化、標準化和程序化，其施工進度、質量也得到了有效控制。減少了常規(guī)施工中所需的大量反復、吊運和更換所帶來的時間消耗和成本損失，減少了人工費用，節(jié)約了工期，取得了良好的經(jīng)濟效益。