超高層核心筒整體模板技術研究

倪祥潤?孫曉平

摘 要：目前超高層結構多以核心筒加外框形式，豎向結構比較統一。在施工過程中，模板體系的合理選擇會影響到整個核心筒混凝土施工。通常情況下，超高層建筑的施工空間相對狹窄，所以采用合適的模板施工方案至關重要。為此，本文主要對核心筒易變形的因素及超高層核心筒整體模板施工工藝進行了分析與探究。

關鍵詞：超高層；核心筒；整體模板

施工核心筒的傳統做法是采用扣件式鋼管腳手架搭設，散拼木模板加對拉絲桿的支模方式，腳手架不能沿著建筑物連續搭設，需要預留預埋型鋼作支撐，這就使得核心筒的施工工作量大，空間小。為適應混凝土工程對模板管理要求，提高科學性、適用性和經濟性，施工中選用的核心筒的模板形式主要為液壓自動爬升模板系統和整體提升鋼平臺模板體系兩種。

1 核心筒易變形因素分析

1、風荷載的變形。隨著高聳建筑的高度越來越高，柔度越來越大，而阻尼越來越小，對風的作用越來越敏感。因此，側向荷載在總荷載中占有相當大的比重。除了地震作用外，主要的側向荷載是風荷載。雖然風荷載沒有地震荷載那樣強烈，但是在該地區風的作用是極其的頻繁，風荷載是一種重要的設計荷載。

2、溫度效應的變形。超高層建筑物跨季節施工因氣溫變化而引起的溫度效應。高層建筑由于工程量大往往施工工期較長，需要跨季節跨年度施工。因為不同季節的氣溫有所變化，冬季和夏季的室外溫度有溫差，結構構件的溫度與該構件在混凝土澆筑時的溫度有較大的溫差。于是，構件發生溫差變形，而結構受到基礎和地基的約束，構件之間也互相約束，從而產生溫度內力的重分布。建成使用后，由于室內外溫差而引起的溫度效應。主要產生日照溫度荷載和驟然降溫溫度荷載。建筑物的內部多布置空調，外露結構長期受到氣溫和日輻射作用，室內外的溫差也會產生建筑物自己的內力和變形，混凝土結構甚至出現裂縫。混凝土結構的最大溫差的分布位置與結構方位、表面朝向、工程所處的地理位置有關。

3、收縮與徐變引起的變形。超高建筑物的自重大，隨著施工高度的增加，建筑物的下部柱子的軸向變形會逐漸加大。特別是在考慮混凝土的收縮、徐變因素后，工程竣工時下部幾層的實際層高低于設計標高。徐變和收縮是混凝土在長期荷載作用下的固有特性。由于內外筒的材料特性及應力水平的差異，將導致混合體系產生顯著的豎向變形差。隨著時間和環境的變化，結構體系將發生顯著的內力重分布，同時也會給非結構構件帶來不利影響，甚至可能影響設備的安裝和使用。

2 超高層核心筒整體模板施工工藝

目前國內超高層核心筒施工常用的模板體系有自爬模和頂升鋼平臺系統。結合工程實例，針對超高層核心筒混凝土結構模板體系的搭設、使用、爬升等過程進行多角度探討，為超高層核心筒模板施工給出建議。

1、液壓自動爬升模板系統

液壓自動爬模系統是國內的企業通過引進國外先進技術又結合自主創新生產的產品，現如今已經得到廣泛的使用。相比于傳統的施工方式，液壓自爬模系統能夠在節省人力、物力資源的同時，提高施工的質量，尤其在超高層建筑中的應用越來越廣泛，已經逐漸成為高層建筑物施工時的首選模板體系。

（1）液壓自爬模系統的模板部分

在液壓自爬模系統中的模板部分主要為木膠合板、鋼背楞、木工字梁和專用的連接件，木膠合板與木工字梁之間用自攻螺絲和地板釘連接，豎肋的兩邊對稱的設置兩個吊鉤，豎肋和橫肋的連接用連接爪。

（2）液壓自爬模系統的施工安全技術措施

第一，安裝模板前按照方案配備合格的人員，確定其職責，并對有關人員進行技術交底。

第二，必須在確定墻體的混凝土強度達到規定的要求后才可以安裝爬模。

第三，爬模上的零件安裝時必須擰緊并固定到位，經常插拔的零件要格外注意用細鋼絲再進行固定。

第四，操作平臺上要按照有關規定設置滅火器，施工消防供水系統必須隨爬模系統同步布置。

第五，安裝爬模結束后，需要有關負責人進行檢查驗收，驗收合格簽字完畢后才可以投入使用。如果驗收合格后想要進行修改，需要取得設計負責人的同意，不可以私自拆改。

第六，夜間禁止安裝和搭設架體。

（3）液壓自爬模系統的拆除技術要點

依次用塔式起重機拆除吊下模板、模板桁架系統、導軌、液壓系統、配電裝置以及主平臺跳板和液壓控制泵站。然后操作人員在平臺上把下層附墻裝置和爬錐拆除，與爬梯連接的架體最后拆，最后相關人員從爬梯下來后，把最后一榀腳手架吊下。以上可知，液壓自爬模系統安裝方便，爬升速度也比較快，只要合理按照規范進行施工，逐漸對其自身性能進行改進和完善，液壓自爬模系統也會在更多的民用建筑市場中得到推廣。

2、整體提升鋼平臺模板體系

整體提升鋼平臺模板體系是為了適應超高層建筑的核心筒施工而逐漸發展起來的技術，是我國自主研發的超高層施工技術，它的主要原理是通過由鋼梁組成的鋼平臺與腳手架連接，形成一個全封閉的操作環境，將格構柱放置在混凝土筒體內承重，用電動升板機提升，核心筒墻體內外的整體模板設置在鋼平臺上，此體系只需要安裝一次，它會隨結構施工逐層自升，方便快捷，經濟可靠。

（1）整體鋼平臺體系基本構造。整體鋼平臺主要由整體鋼平臺、腳手架、電動升板機、格構柱和大模板組成。

整體鋼平臺位于混凝土結構面的最上面，主要為鋼筋材料提供周轉空間，為施工人員提供操作空間。工字鋼制作的鋼梁組成了鋼平臺，鋼梁與鋼平臺之間采用螺栓連接，便于拆裝。

腳手架的構造由吊架、走道板、底部防墜閘板、圍欄組成。為了滿足模板整理修改的需要，將吊架分成兩部分上吊架分為鋼筋和模板兩部分，下吊架分為拆模、整修和墻面清理。走道板由角鋼框架和鋼板組成。

格構柱一層一層向上對接，埋在核心筒混凝土墻體內，既是承重構件也是提升鋼平臺的導軌。通常根據墻的厚度來選擇格構柱的截面大小，格構柱的間距則通過承受的荷載來布置。

（2）整體鋼平臺體系施工技術

因為超高層建筑的體型多樣化，核心筒也沒有標準固定的形狀，隨著結構高度的增加，核心筒平面的形式也會逐漸變化收縮，所以鋼平臺也會隨高度變化而變化，這并不符合建筑設計的要求。由于平面的形心和重心與原來的設計不一樣，所以保持鋼平臺整體穩定是很有必要的。在對核心筒進行施工時，每次振搗混凝土，都要提升兩次鋼平臺系統。要在鋼筋工程和模板工程操作完畢后，對混凝土在鋼平臺上振搗。本層的模板施工完畢后，在整體鋼平臺頂部進行混凝土振搗。

3 結束語

綜上所述，整體提升鋼平臺模板系統與液壓自爬模系統相比更符合國內的施工現狀，尤其是超高層核心筒結構。但整體提升鋼平臺模板系統是近年來國內剛興起來的，應用年限比較短，還缺少有關的鋼平臺設計與施工規范，希望在不斷的改進與優化下，能在未來得到更大的發展空間。

參考文獻

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