鋼梁與筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架拆除技術(shù)

倪冬燕

(1.上海建工集團(tuán)股份有限公司，上海 200080；2.上海高大結(jié)構(gòu)建造工藝與裝備工程技術(shù)研究中心，上海 201114)

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化的快速推進(jìn)以及建造技術(shù)的飛速發(fā)展，各類(lèi)大型超高層建（構(gòu)）筑物日益增多，對(duì)建造裝備技術(shù)提出了新的更高的要求。為適應(yīng)復(fù)雜超高層建（構(gòu)）筑物的施工需求，上海建工集團(tuán)自主研發(fā)了整體爬升鋼平臺(tái)模架裝備體系，自20世紀(jì)90年代面世以來(lái)，經(jīng)過(guò)多代產(chǎn)品升級(jí)，已經(jīng)成為超高層建筑面向現(xiàn)代化建造模式的利器。該裝備具有整體性強(qiáng)、承載力高、安全性好、施工高效、施工綠色化程度高、智能化控制程度高等優(yōu)點(diǎn)，并在上海中心大廈、上海北外灘白玉蘭廣場(chǎng)等諸多超高層項(xiàng)目實(shí)踐得到了成功應(yīng)用。

1 工程概況

南京金鷹廣場(chǎng)項(xiàng)目建設(shè)用地位于南京市建鄴區(qū)的應(yīng)天大街與江東中路交叉口，由裙房區(qū)域及3座塔樓（T1、T2、T3）組成，以“品”字形布置（圖1），并在200m高空由空中平臺(tái)連接成整體，形成看似分離卻又連和的合體建筑。

圖1 南京金鷹天地廣場(chǎng)效果圖

T1塔樓是一座365.5m高的超高層建筑，共79層。采用鋼框架－核心筒結(jié)構(gòu)體系，地上標(biāo)準(zhǔn)層層高主要包括為3.9m、4.3m，在43F、191.5m高度處設(shè)置一道伸臂桁架層。核心筒在最頂部位置平面呈長(zhǎng)方形，筒體外圍尺寸為29.6m×25.4m，共設(shè)置4道內(nèi)筒隔墻，呈“九宮格”形（圖2），其中外墻厚度收分至400mm，內(nèi)墻厚度收分至300mm。

T1塔樓施工采用鋼梁與筒架交替支撐式液壓爬升整體鋼平臺(tái)模架。該裝備由鋼平臺(tái)系統(tǒng)、腳手架系統(tǒng)、鋼梁爬升系統(tǒng)、筒架支撐系統(tǒng)和模板系統(tǒng)5部分組成（圖3）。整體模架自重共約639t。核心筒施工至77FL+3.2m（354.7m）時(shí)開(kāi)始進(jìn)行模架裝備的拆除工作。

圖2 核心筒頂面平面圖

圖3 模架裝備組成示意圖

2 整體鋼平臺(tái)模架體系拆除技術(shù)難點(diǎn)

基于整體鋼平臺(tái)模架施工至核心筒頂面時(shí)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（圖4），經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，模架裝備拆除存在以下6個(gè)方面的技術(shù)難點(diǎn)。

1)整體鋼平臺(tái)模架體系的拆除高度達(dá)354.7m，施工難度較大。

2)整體鋼平臺(tái)模架體系拆除體量大，整個(gè)模架架體平面面積達(dá)917m2，模架架體高度達(dá)21m。

3)整體鋼平臺(tái)模架體系支撐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，5#內(nèi)筒為懸掛結(jié)構(gòu)，6#、8#、9#內(nèi)筒為單邊支撐，受力不均衡的格局增加了拆除難度與危險(xiǎn)系數(shù)。

4)為了便于整體鋼平臺(tái)模架體系的構(gòu)件地面堆放及解體，除中間5#內(nèi)筒外，其余內(nèi)筒第1～4步架體要在高空拆分為4塊，解體后的架體容易發(fā)生傾覆，這種高空作業(yè)的拆除施工難度較大。

5)核心筒結(jié)構(gòu)洞口多，墻體不連續(xù)，對(duì)臨時(shí)支撐的設(shè)置方式及施工造成一定的影響。

6)用于整體鋼平臺(tái)模架體系臨時(shí)支撐的支架及預(yù)埋件多，須預(yù)先設(shè)計(jì)并布置多種埋件，如支撐埋件、斜拉埋件、固定云梯埋件等。

圖4 整體模架裝備施工至頂部平面圖

3 拆除前準(zhǔn)備

3.1 埋件準(zhǔn)備

整體鋼平臺(tái)模架拆除前，首先需要完成相關(guān)埋件的施工，包括筒架支撐埋件、斜拉埋件、人員撤離云梯埋件以及內(nèi)筒架側(cè)向支撐埋件。

1）筒架支撐埋件 整體鋼平臺(tái)模架體系的6#、8#、9#內(nèi)筒的筒架支撐系統(tǒng)為單邊支撐，在拆除的過(guò)程中，需要在第4步鋼梁下設(shè)置臨時(shí)支撐，以保證這三個(gè)筒的受力均衡及架體穩(wěn)定。臨時(shí)支撐需要預(yù)先布置支撐埋件（圖5）。

2）斜拉埋件 整體鋼平臺(tái)模架體系的6#、8#、9#內(nèi)筒的筒架在第1～6步拆除后，第7步單邊支撐需要做斜拉，采用鋼絲繩及配套鋼絲繩夾一端拉在第7步鋼梁上，另一端拉在頂部混凝土墻體面（標(biāo)高354.7m），防止留存結(jié)構(gòu)傾覆。鋼絲繩的錨固需要預(yù)先布置埋件（圖5）。

3）人員撤離云梯埋件 部分內(nèi)筒在鋼平臺(tái)第7步支撐牛腿伸出墻體后，塔吊起吊前，設(shè)置云梯便于拆除人員撤離。云梯的設(shè)置需要預(yù)先布置埋件（圖5）。

4）內(nèi)筒架側(cè)向支撐埋件 鋼平臺(tái)內(nèi)筒架第1～4步分為4部分進(jìn)行拆除，為了保證拆除過(guò)程中整體鋼平臺(tái)模架體系的平衡，需要在每個(gè)筒的4個(gè)角部設(shè)置側(cè)向支撐。側(cè)向支撐的設(shè)置需要預(yù)先布置埋件（圖6）。

3.2 防護(hù)準(zhǔn)備

圖5 支撐埋件、斜拉埋件、云梯埋件示意圖

圖6 內(nèi)筒側(cè)向支撐示意圖

模架裝備拆除前做好防護(hù)準(zhǔn)備對(duì)于確保拆除過(guò)程安全至關(guān)重要。主要涉及以下幾個(gè)方面。

1）內(nèi)筒架周邊臨邊防護(hù) 核心筒洞口處墻體缺失，鋼平臺(tái)內(nèi)筒架需要在墻體缺失處設(shè)置臨邊防護(hù)，保證拆除施工人員安全。

2）鋼平臺(tái)頂部臨邊防護(hù) 模架體系進(jìn)行分塊拆除，拆除的部分會(huì)形成臨邊，需要按照拆除的順序及時(shí)設(shè)置相應(yīng)的臨邊防護(hù)，杜絕安全隱患。

3）拆除影響范圍防護(hù) 在外圍樓板施工層、核心筒內(nèi)樓板施工層、地面等拆除時(shí)可能涉及的影響區(qū)域設(shè)置安全警戒區(qū)域、拉好警戒線，在拆除的過(guò)程中，無(wú)關(guān)人員禁入警戒線內(nèi)。

3.3 吊點(diǎn)布置及加固

外掛腳手、內(nèi)筒架及鋼梁拆除前須遵循4點(diǎn)吊的原則合理布置吊點(diǎn)。在5#、6#、8#、9#內(nèi)筒架及鋼梁拆除時(shí)，上部腳手及鋼梁吊離后，下部立柱失去固定連接易發(fā)生變形，故設(shè)計(jì)一可移動(dòng)吊點(diǎn)吊架（圖7），有效解決立柱變形后吊裝難題。

圖7 可移動(dòng)吊點(diǎn)吊架

在6#、8#、9#內(nèi)筒第三段拆除前，吊架關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)鉤狀對(duì)拉結(jié)構(gòu)如圖8所示，鉤狀構(gòu)件1用M16對(duì)穿螺栓固定于吊架，鉤狀構(gòu)件2與墻體內(nèi)埋件焊接，鉤狀構(gòu)件1、2如圖反向契合對(duì)拉。吊架的一側(cè)用3t手拉葫蘆固定，另一側(cè)利用鉤狀構(gòu)件對(duì)拉的形式固定，防止6#、8#、9#內(nèi)筒第三段拆除后吊架傾斜，有效保證其垂直度。

圖8 鉤狀構(gòu)件示意圖

4 整體鋼平臺(tái)模架體系拆除

4.1 拆除總體原則及順序

模架裝備的拆除按照“先裝的后拆，后裝的先拆，先拆非承重構(gòu)件，后拆承重構(gòu)件”的總體原則進(jìn)行。

具體的拆除順序?yàn)椋航Y(jié)構(gòu)施工至354.7m整體鋼平臺(tái)模架體系最后一次頂升到位→爬升導(dǎo)軌回提2 200mm高度→拆除液壓系統(tǒng)管線→核心筒墻體施工至77F+3 200mm標(biāo)高停留→進(jìn)行臨時(shí)支撐支及埋件施工→雜物及垃圾清理→拆除大模板→拆除外掛腳手及其上部平臺(tái)梁→拆除5#筒下掛腳手及其上部平臺(tái)梁→按6#、9#、8#、7#、4#、1#、3#、2#的 順 序 進(jìn) 行 相 應(yīng) 內(nèi) 筒架及其上部平臺(tái)梁的拆除。

4.2 外掛腳手拆除

本工程外掛腳手總重約103t，按分塊拆除。先拆除分塊頂部的平臺(tái)蓋板和格柵板，斷開(kāi)與相鄰分塊的連接。第一吊必須從角部開(kāi)始，然后按照一定方向、分塊順序拆除，拆除最后一吊時(shí)，待人員撤離后，方可切斷連接進(jìn)行起吊。每拆除一吊，拆除施工人員隨即用鋼管與扣件做好臨時(shí)防護(hù)，拉好警戒線。

4.3 內(nèi)筒架拆除

內(nèi)筒架拆除按5#內(nèi)筒架→6#內(nèi)筒架→9#內(nèi)筒架→8#內(nèi)筒架→7#內(nèi)筒架→4#內(nèi)筒架→1#內(nèi)筒架→3#內(nèi)筒架→2#內(nèi)筒架順序依次進(jìn)行。每個(gè)內(nèi)筒拆除順序?yàn)椋簝?nèi)筒架筒體上平臺(tái)蓋板→鋼平臺(tái)頂部鋼梁→內(nèi)筒架第1～4步→油缸、泵站→內(nèi)筒架第5～6步→爬升鋼梁→內(nèi)筒架第7步。

各內(nèi)筒拆除的具體步驟如下。

1）5#內(nèi)筒為懸掛內(nèi)筒，總重約25.6t，分4個(gè)分塊進(jìn)行拆除，每一分塊包含平臺(tái)梁及其下掛腳手。先拆除其與相鄰分塊之間角部的腳手板和側(cè)網(wǎng)并捆扎固定于將拆除單元上，左右兩側(cè)分塊兩端要做加固梁，以免前后兩個(gè)分塊拆除后架體傾斜變形。拆除完畢人員從剪力墻洞口撤離至相鄰?fù)搀w。

2）6#內(nèi)筒總重約46.5t。首先拆除平臺(tái)蓋板及格柵板，平臺(tái)梁整體調(diào)離并做好臨邊防護(hù)，拆除第1～4步及內(nèi)掛腳手架；隨后割除6#內(nèi)筒液壓缸頂部十字梁及泵站頂部雨棚，依次拆除液壓缸及泵站、內(nèi)筒架第5步腳手、第6步腳手、爬升鋼梁；在起重鋼絲繩受力緊繃后，爬升鋼梁上升20mm，打開(kāi)擱置牛腿油缸控制閥，使牛腿全部脫離預(yù)留孔，關(guān)閉油閥，檢查無(wú)誤、拆除人員通過(guò)門(mén)洞或樓梯撤離至下一個(gè)內(nèi)筒架，隨后內(nèi)筒第七步吊離。

3）9#內(nèi)筒架（總重約46.5t）、8#內(nèi)筒架（總重約62.5t）、7#內(nèi)筒架（總重約62.5t）拆除步驟與6#內(nèi)筒架相同。

4）4#內(nèi)筒架總重約84.8t，首先拆除平臺(tái)蓋板及格柵板，進(jìn)行平臺(tái)梁整體吊離，做好相應(yīng)的臨邊防護(hù)；隨后拆除鋼平臺(tái)控制室，吊離至地面；剩余部分拆除方法與7#內(nèi)筒架相同。

5）1#內(nèi)筒架總重約90t、3#內(nèi)筒架總重約73.3t，拆除步驟與6#內(nèi)筒架相同。

6）2#內(nèi)筒架總重約90t，拆除前要將施工升降機(jī)與模架裝備的連接裝置斷開(kāi)，在模架裝備底部增加附墻裝置，確保施工升降機(jī)?？吭谀＜苎b備第7步。前期拆除同1#內(nèi)筒架，在第7步整體拆除時(shí)，待塔機(jī)鋼絲繩固定好起吊20mm后，牛腿完全縮回，人員從施工升降機(jī)撤離，開(kāi)始整體吊離。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文詳細(xì)闡述了南京金鷹廣場(chǎng)T1塔樓鋼梁與筒架支撐式整體爬升鋼平臺(tái)模架裝備的拆除施工技術(shù)，提供了包含整體鋼平臺(tái)模架裝備拆除前準(zhǔn)備、臨邊防護(hù)措施、拆除過(guò)程中防傾及保證架體平衡措施、合理拆除順序及工藝等系統(tǒng)解決方案，為同類(lèi)型工程相關(guān)模架裝備技術(shù)的應(yīng)用提供了參考。

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