史立賓,薛 慶,劉 東,雷富勻,李 棟,趙 翔,周林蕊,侯殿磊
(1.中國華西企業有限公司,廣東 深圳 518034;2.華西工程科技(深圳)股份有限公司,廣東 深圳 518034)
超高層建筑施工首要任務是解決施工組織的指導思想和技術路線問題,在安排和選擇上做到優化,充分利用時間和空間,合理安排順序,確保施工方法得當、施工流程合理,保證施工不出現方向性錯誤。
超高層建筑豎向模板面積一般為水平模板面積的6倍以上,模板工程設計必須以核心筒豎向結構為重點,在確保施工精度的前提下,努力提高豎向施工效率。
1)核心筒內水平結構全部甩下,核心筒采用頂模或內外全爬模體系施工技術路線。
2)水平結構與剪力墻同步,核心筒采用外爬模+內井道爬模(或施工平臺)+內墻散拼散支體系施工技術路線(見圖1)。

圖1 核心筒模架施工現場
總承包單位主要決策者對項目的安全、成本、工期、社會效益四要素的綜合考量,以及主要決策者的個人經驗和胸懷格局兩要素,是影響項目模架技術路線選擇的關鍵要素。尤其是后者,往往起關鍵主導作用。
水平結構同步和水平結構甩下是目前較為常用的2種技術路線。針對這2種路線各自將面對的問題,本文以西安環球中心項目為例,進行對比分析。
西安環球中心1號塔樓混凝土核心筒為鋼框架-核心筒結構,呈矩形,地下3層,地上62層,結構總高度299.75m,標準層高4.5m。矩形核心筒平面最大尺寸為21.8m×21.4m,平面最小尺寸為20.3m×19.9m。
其主要特點是核心筒外側布置爬模配工具式模板,核心筒內電梯井道處布置爬模配工具式模板或施工平臺,其他區域采取木模或鋁模等體系散拼散支(見圖2,3)。

圖2 爬模機位布置及豎向模板配置

圖3 水平結構同步施工典型工況剖面
其主要特點是核心筒外布置爬模配工具式模板,筒內布置頂模(或爬模)配工具式模板,先行修建核心筒豎向墻體,筒內水平結構采用傳統木模或快拆體系修建,滯后剪力墻3~6層(見圖4,5)。

圖4 爬模機位分區布置

圖5 典型豎向剖面

圖6 標準層豎向與水平結構工程量對比
5.2.1水平同步施工流程
澆筑完成n層墻及頂板混凝土→鋼板剪力墻鋼柱、綁扎墻鋼筋、拆除n-2支撐模板→爬模爬升,傳、吊n-2支撐、模板→搭支撐,墻模板散拼、合模→搭水平支撐、模板→綁扎樓面板鋼筋→澆筑墻、板混凝土(見圖7)。

圖7 水平同步施工現場
5.2.2水平甩下工藝流程(見圖8)

圖8 水平甩下現場
1)澆筑完成n層墻。
2)綁扎n+1墻鋼筋。
3)爬頂升系統,合模。
4)澆筑混凝土n+1層墻體混凝土。

圖9 2種技術路線要素對比
超高層建筑施工模架的技術路線可選擇水平同步技術路線實施,但安全風險大,綜合效益低,技術含量低。主要體現在以下幾方面。
1)以小搏大,為了提高不到1/6的工程量,損失了時間、安全、成本及機械化率、裝備優勢。
2)投入勞動力多,人海戰術,人工傳料,人員集中,相互干擾,現場安全風險大。
3)鋼筋、鋼構件、布料機、鋼構設施、臨時設施堆放問題。
4)爬模與散支交面處洞口、鄰邊多,防墜防護困難,隱患大。
5)同一時間、同一工作面工序交叉多,操作空間狹小,現場凌亂。
6)工具式模板與散拼散支模板收口難做,效果不佳。
若采取水平甩下路線,則能較好地解決以下問題。
1)有效提供多工序交叉作業安全操作工作面。
2)豎向工藝流程清晰,充分發揮模架裝備優勢。
3)勞動力人數不增反降,曲線均衡,分工明確,互不干擾。
4)模架系統防護安全可靠,工程進度快。
5)易于總包組織形成連續的、有節奏的流水施工,現場有序,有章有法。
通過分析可得出采取水平甩下技術路線整體效果更優。采取水平甩下技術路線后,沿塔樓豎向,根據垂直運輸的統籌安排,形成多個施工作業面,實現了不等高同步的豎向施工流水節奏。
本文通過對西安環球貿易中心項目核心筒模架2種技術路線的對比分析,闡述了各自利弊,對于280m以上外鋼框內混凝土核心筒結構形式的超高層施工,給出了水平結構甩下模架技術路線更優的結論,為解決在超高層建筑施工領域一直存在的困擾給出了實踐經驗,具有很大參考意義。