輕量化支點(diǎn)頂模集成平臺(tái)在城脈金融中心大廈項(xiàng)目中的應(yīng)用

曾佳明，佘大濤，羅淙仁，劉 飛，韓 祥，傅鋒環(huán)

(中建三局集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430064)

1 工程概況

城脈金融中心大廈項(xiàng)目總用地面積9 201.6m2，總建筑面積182 549.92m2，塔樓建筑高度388m，地上70層、地下7層。塔樓結(jié)構(gòu)形式為勁性混凝土鋼柱+環(huán)帶/伸臂桁架+核心筒結(jié)構(gòu)體系(見圖1)。核心筒剪力墻41層以下為9宮格，41層及以上為5宮格，48～52層南北側(cè)核心筒外墻不對(duì)稱傾斜內(nèi)收，其中北側(cè)外墻內(nèi)收1 850mm，南側(cè)外墻內(nèi)收2 800mm，核心筒截面最大面積為639.09m2，平面尺寸為26.35m(長(zhǎng))×24.30m(寬)。核心筒混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60(249.6m以下)及C50(249.6m以上)。

圖1 城脈金融中心大廈結(jié)構(gòu)示意

該項(xiàng)目核心筒結(jié)構(gòu)施工采用輕量化支點(diǎn)頂模集成平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱“頂?！?，平臺(tái)由動(dòng)力系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、鋼平臺(tái)系統(tǒng)、掛架防護(hù)系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、監(jiān)控和附屬系統(tǒng)組成。頂模采用點(diǎn)式鉤爪+中等行程油缸+軌架一體式的輕型支點(diǎn)方案；鋼平臺(tái)系統(tǒng)采用高抗剪貝雷架；掛架防護(hù)系統(tǒng)采用滑動(dòng)外掛架+內(nèi)筒集成式托盤(南北向中間三筒)+普通內(nèi)掛架+防護(hù)網(wǎng)；模板系統(tǒng)采用集成平臺(tái)式可后移模板+吊掛模板的鋼模板系統(tǒng)(見圖2)。

圖2 輕量化支點(diǎn)頂模剖面

頂模鋼平臺(tái)由高抗剪貝雷架組裝而成，安裝在頂模支撐立柱上，鋼模板、掛架、托盤均吊掛在貝雷架下弦，支撐立柱由附著在核心筒剪力墻上的預(yù)埋鉤爪提供支撐點(diǎn)。支撐系統(tǒng)安裝于上、下支撐架之間，通過(guò)支撐系統(tǒng)油缸頂升，帶動(dòng)整個(gè)平臺(tái)整體向上頂升，通過(guò)油缸回收動(dòng)作帶動(dòng)下支撐架向上提升，由此實(shí)現(xiàn)整個(gè)頂模平臺(tái)頂升動(dòng)作。

2 頂模鋼平臺(tái)安裝技術(shù)

2.1 安裝工況選定

構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)時(shí)間根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況進(jìn)行安排，本項(xiàng)目核心筒施工至地下2層時(shí)開始進(jìn)行頂模鋼平臺(tái)安裝。

2.2 主要安裝工序

1)采用傳統(tǒng)工藝施工核心筒剪力墻3層墻體，進(jìn)行頂模可周轉(zhuǎn)預(yù)埋件預(yù)埋施工，模板拆除后進(jìn)行支點(diǎn)鉤爪安裝。

2)地下2層核心筒剪力墻澆筑時(shí)，在墻體頂部預(yù)埋[10，作為鋼模板支點(diǎn)。在地下1層鋼筋綁扎完成后，開始進(jìn)行鋼模板安裝，鋼模板與地下1層剪力墻鋼筋拉結(jié)固定。

3)安裝頂模鋼平臺(tái)支撐系統(tǒng)前，需先安裝鉤爪，支撐系統(tǒng)先安裝下支撐架，然后安裝頂升油缸，最后安裝上支撐架。

4)托盤拼裝 地下2層滿堂架搭設(shè)完成后，進(jìn)行內(nèi)筒集成式平臺(tái)底盤主、次梁拼裝，主、次梁安裝完成后進(jìn)行平臺(tái)板鋪裝，待貝雷架安裝后將集成式平臺(tái)采用H型鋼吊掛于貝雷架下弦，最后完善托盤吊柱走道板。

5)貝雷架安裝 貝雷架主梁(含連接片、平臺(tái)梁)在地下2層2根巨柱間進(jìn)行拼裝，拼裝時(shí)設(shè)置好生命線及簡(jiǎn)易吊籃，整體吊裝。平臺(tái)梁與上立柱焊接連接、主梁與次梁采用銷軸連接。

6)吊梁安裝 吊梁通過(guò)夾具固定在貝雷架下弦，用來(lái)懸掛內(nèi)、外掛架及鋼模板。

7)掛架與模板安裝 在地面拼裝4層掛架，采用手拉葫蘆分單元提升，立桿與滑梁固定，將單元板塊掛架水平桿連接，完善走道板和防護(hù)翻板，頂模安裝完成后，根據(jù)施工進(jìn)度頂升后逐步增加掛架至7層。手拉葫蘆與吊梁固定，葫蘆鐵鏈與鋼模板吊點(diǎn)鎖定，通過(guò)調(diào)節(jié)葫蘆鏈條長(zhǎng)度，完成鋼模板懸掛，吊梁兩端均設(shè)置限位銷軸，防止掛架、模板滑出墜落。鋼模板每個(gè)吊點(diǎn)均設(shè)置防墜鋼絲繩與貝雷架拉結(jié)。

3 爬升規(guī)劃設(shè)計(jì)

平臺(tái)爬升不僅要考慮與塔式起重機(jī)立面關(guān)系，還要考慮施工升降機(jī)、核心筒剪力墻層高變化。城脈金融中心大廈項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)層高4.5m，避難層高5m。頂模設(shè)計(jì)時(shí)，模板高度為5m，支撐架承力棒間距750mm，預(yù)埋鉤爪間距2 250mm，油缸行程4m。標(biāo)準(zhǔn)層需完成2次頂升，上支撐架頂升2 250mm，回收下支撐架，再次頂升2 250mm，回收下支撐架完成頂模頂升；避難層施工油缸需頂升3次，頂升高度分別為2 250，2 250，750mm。平臺(tái)施工4個(gè)結(jié)構(gòu)層需頂升塔式起重機(jī)，每層平臺(tái)頂升前需完成核心筒內(nèi)施工升降機(jī)附著加節(jié)施工。

4 施工措施

4.1 核心筒混凝土澆筑

通過(guò)布置在頂模平臺(tái)上的2臺(tái)HGY-21布料機(jī)進(jìn)行核心筒混凝土澆筑，布料機(jī)澆筑半徑為21m，2臺(tái)布料機(jī)對(duì)角布置能全面覆蓋核心筒剪力墻區(qū)域，混凝土澆筑時(shí)，在布料機(jī)出口位置連接軟管，直接伸至混凝土澆筑部位。布料機(jī)通過(guò)U形卡箍與貝雷架主梁拉結(jié)固定，隨頂模平臺(tái)同步頂升，頂升前需將豎向泵管斷開，頂升完成后增設(shè)泵管，完成泵管加節(jié)作業(yè)。

4.2 伸臂桁架層施工

伸臂桁架層剪力墻有較大外伸鋼牛腿與外筒環(huán)帶桁架連接，使結(jié)構(gòu)形成更大的剛度，抵抗傾覆力矩。較大的外伸牛腿亦對(duì)頂模平臺(tái)有一定影響，在頂模設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮牛腿尺寸、吊裝空間、牛腿安裝完成后與掛架水平間距等問(wèn)題，在鋼平臺(tái)上方預(yù)留足夠尺寸洞口，控制掛架立桿與剪力墻水平間距。同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)需嚴(yán)格按頂模條件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。有鋼牛腿部位無(wú)法使用大鋼模板施工，需采用鋼模板與木模板結(jié)合的方式進(jìn)行施工。

4.3 水平結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)處理

輕量化支點(diǎn)頂模集成平臺(tái)主要用于核心筒墻體施工，核心筒剪力墻施工先于核心筒水平結(jié)構(gòu)和外框水平樓板。核心筒剪力墻施工過(guò)程中，水平板部位預(yù)埋7字形水平筋(見圖3)，有梁的位置預(yù)埋直螺紋套筒，后期水平結(jié)構(gòu)板、梁施工時(shí)，通過(guò)鑿除預(yù)埋鋼筋、直螺紋套筒表面混凝土，將水平筋與之綁扎搭接，梁位置鋼筋采用套筒連接。

圖3 水平筋預(yù)埋

4.4 核心筒變截面、斜墻施工

核心筒41層結(jié)構(gòu)由9宮格變?yōu)?宮格，48～52層南、北兩側(cè)外墻內(nèi)收，為適應(yīng)墻體變化，頂模平臺(tái)需進(jìn)行局部拆改。頂模設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮核心筒墻體變化進(jìn)行平臺(tái)梁設(shè)計(jì)，頂模平臺(tái)梁由貝雷架組裝而成，貝雷架與貝雷架之間通過(guò)銷軸連接，42層核心筒剪力墻施工完成后即拆除多余部分支點(diǎn)、貝雷架、掛架、模板、鋼平臺(tái)。斜墻施工時(shí)，南北側(cè)外墻內(nèi)側(cè)安裝后移模板裝置(見圖4)，該裝置與托盤固定，可通過(guò)調(diào)節(jié)卡齒進(jìn)行鋼模板前后移動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)支撐立桿與底座角度控制模板傾斜角度。

圖4 后移模板裝置示意

5 核心筒垂直運(yùn)輸

核心筒領(lǐng)先外框結(jié)構(gòu)施工，施工人員主要通過(guò)筒內(nèi)雙籠施工升降機(jī)到達(dá)頂模平臺(tái)，頂模覆蓋4.5個(gè)結(jié)構(gòu)層，施工升降機(jī)頂模覆蓋部位無(wú)法與剪力墻墻體附著，此位置采用滾動(dòng)附墻裝置，在貝雷架上安裝1個(gè)下掛鋼架，滾動(dòng)附墻與下掛鋼架拉結(jié)固定。該附墻共有4道，平臺(tái)頂部為單層滾動(dòng)附墻，下掛處為3道雙層滾動(dòng)附墻。頂模頂升時(shí)附著鋼架、滾動(dòng)附墻架固定于頂模上，通過(guò)與電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)發(fā)生滾輪滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)爬升，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)保持不動(dòng)，頂模每層頂升完成后通過(guò)正常加節(jié)實(shí)現(xiàn)立面加高。

6 核心筒標(biāo)準(zhǔn)層施工流程

核心筒剪力墻施工制定以96h為目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)層施工流程，從鋼筋綁扎開始計(jì)算，包含模架頂升、模板安裝、混凝土澆筑及其他輔助工序。施工流程如圖5所示。

圖5 核心筒標(biāo)準(zhǔn)層施工流程

7 結(jié)語(yǔ)

1)輕量化支點(diǎn)頂模爬升不僅需根據(jù)項(xiàng)目結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行總體規(guī)劃設(shè)計(jì)，還需考慮頂模與塔式起重機(jī)、施工升降機(jī)之間的關(guān)系，以保證施工順利進(jìn)行。

2)與輕量化支點(diǎn)頂模集成平臺(tái)配套的垂直運(yùn)輸設(shè)備是滿足施工需要的重要保障，該系統(tǒng)的下掛鋼架+滾動(dòng)附墻裝置解決了施工升降機(jī)上頂模平臺(tái)作業(yè)面問(wèn)題。

3)超高層結(jié)構(gòu)施工中，核心筒剪力墻結(jié)構(gòu)先行施工，水平結(jié)構(gòu)后置、施工進(jìn)度無(wú)法跟上核心筒結(jié)構(gòu)施工，落差越來(lái)越大，頂模平臺(tái)通道僅能依靠垂直運(yùn)輸設(shè)備。因此，尋求一種核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)與豎向結(jié)構(gòu)同步施工的頂模系統(tǒng)是下一步工作重點(diǎn)。