高大空間類建筑核心筒結構施工技術

張吉祥 （濟南城投建設發展有限公司，山東 濟南 250000）

高大空間類建筑核心筒結構施工技術對建筑安全性、穩定性起著至關重要作用。對于高大空間類建筑，核心筒結構是支撐建筑結構的關鍵，既要承受建筑結構的垂直荷載，又要抵御地震荷載、風荷載，為此高大空間類建筑核心筒結構施工需精確、嚴謹[1]。本文結合某藝術場館實際工程建設案例，通過選擇合理的核心筒結構施工工序，針對高大空間類建筑核心筒結構施工技術展開分析，以期為其他高大建筑類工程核心筒結構施工提供借鑒。

1 工程概況

某藝術館地上結構采用鋼筋混凝土-剪力墻結構，設計建設7 個型鋼混凝土（Steel Reinforced Concrete，SRC）[2]核心筒結構，核心筒內設計剪刀式樓梯。該藝術館建設工程共7層，包括地下1層和地上6層，地上1～4層屬于躍層區，地上1 層南北大廳高度為14m，即核心最大施工高度14m，地上4～6層屬于標準層，層高10m，每一層層間設計3個樓梯段，樓梯段施工作業工序較為復雜。

2 施工方案及工序

2.1 核心筒結構區塊劃分

依據某藝術館工程項目建設實際情況，利用跳倉法對核心筒結構區塊進行劃分，該工程項目設計建設7個鋼筋混凝土核心筒，分別標注為1號～7號核心筒，其平面示意圖詳見圖1。

圖1 平面示意圖

2.2 施工方案

每層核心筒墻體結構應用整體一次性澆筑方法，樓梯段與剪力墻分別開展混凝土澆筑施工。在樓梯間澆筑施工時，分兩次施工，即第1、2 樓梯段施工和第3樓梯段施工。該施工方案優點在于每一層核心筒墻體為整體一次性澆筑完工，施工過程中不會留下水平施工縫，各工序之間聯系緊密，間歇期少且施工速度快，最終成型效果好。基于此種施工方案，確定某藝術館核心筒結構施工工序，如圖2所示。

圖2 核心筒結構施工工序

3 核心筒結構施工技術應用

遵循圖2所示某藝術館核心筒結構施工工序，現針對各工序施工過程加以闡述，進一步明確核心筒結構施工技術在高大空間類建筑中的應用。

3.1 重新確定混凝土強度等級

該藝術館建筑高度較高，其內部鋼筋分布比較緊密，采用十字形鋼筋柱和雙槽鋼筋的組合鋼梁，使某藝術館的核心筒墻體混凝土澆筑難度大大增加，同時在混凝土澆筑中容易出現振搗不到位等問題。鑒于上述問題，結合建設單位、監理和業主等各方的建議，在核心筒結構中，將原設計的C50 等級普通混凝土調整為C50等級自密實混凝土。

3.2 核心筒剪力墻施工

3.2.1 核心筒剪力墻模架設計

某藝術館的建筑高度較高，剪力墻墻壁厚度較大，在綜合考慮施工質量、工期和施工效率等各種因素的情況下，選擇一種成型效果好、周轉次數多的覆塑多層板。采用16mm 的對拉錨桿，縱向和橫向距離為457.5mm。次龍骨采用50mm×50mm×1.8mm 的鋼質包木。為保證核心筒的施工安全和施工質量，在該核心筒剪力墻模板設計中使用承插式盤口形腳手架。

3.2.2 核心筒剪力墻鋼筋綁扎

國標圖集中SRC柱箍筋結構（詳見圖3）[3]在實際工程施工過程中面臨高層勁性鋼柱主筋和下部鋼筋套管難以精確定位和裝配的難題。為解決此類問題，提出一種配有定位作用的SRC柱箍筋（詳見圖4）。

圖3 國標圖集中SRC柱箍筋示意圖

圖4 配有定位作用的SRC柱箍筋示意圖

在國際圖集中SRC柱箍筋結構基礎上配以與SRC柱內封閉箍筋相同尺寸的箍筋作為保護層定位器，并對箍筋位置予以明確，亦可將其作為SRC 柱的封閉箍筋，既能確保立柱內鋼筋準確定位，又能有效加快剪力墻鋼筋綁扎速度，還能確保梁柱轉角處的垂直度，確保剪力墻鋼筋綁扎牢固可靠。

3.3 核心筒墻體施工

3.3.1 核心筒墻體鋼筋定位

為確保核心筒墻體鋼筋綁扎施工便捷，針對立筋、水平筋予以定位，前者定位采用豎向梯子筋，后者定位則采用橫向水平梯子筋。豎向梯子筋、橫向梯子筋鋼筋規格同核心筒墻體鋼筋規格一致，詳見表1。

表1 核心筒墻體、豎向梯子筋、橫向梯子筋鋼筋參數

嚴格依據表1參數采用質量合格的豎向梯子筋、橫向梯子筋，在距離樓板高度200mm 處設置第一道水平梯子筋，隨后每間隔4m設置一道水平梯子筋。為確保混凝土澆筑質量與定位準確性，在開展核心筒混凝土澆筑前，應在混凝土澆筑口上部增設相應的橫向水平梯子筋。同時，在核心筒墻體兩端各設一根豎向梯子筋，每4m設一根豎向梯子筋。

3.3.2 核心筒墻體模板施工

在門洞梁下位置設置一種新型雙直長孔、雙直角形補強體系，在每一根穿墻螺栓處均布置相應的加固構件，第一個加固件布設距離為225mm，后續每隔457.5mm 布設一個加固件，采用16mm 的對拉螺栓，以45°～60°夾角在中央位置布置1 根斜撐桿，調節斜撐桿以保證模板垂直度后錨定斜撐。

待核心筒墻體模板施工完畢后，分別在兩側位置設置2～3道斜撐，錨定斜撐后重新測量核心筒墻體垂直度，確保核心筒垂直。

3.3.3 核心筒樓梯甩筋施工

在核心筒合模完成后，將對應的水平階梯筋布置于核心筒樓面高度200mm 處，并對該處的豎向鋼筋進行修整。采用鉆孔機對核心筒墻內的模板進行鉆孔，并預埋樓梯間鋼筋，同時開展預應力筋張拉作業。為規避后續混凝土澆筑過程中出現漏漿等問題，鉆孔完畢后應用快易收縮網、鋼絲網封堵空洞，確保核心筒結構整體一次性澆筑成功，有效規避漏漿等問題。

3.3.4 混凝土澆筑

該藝術館工程屬于高大空間建筑，根據高大空間建筑自身特點，在核心筒墻體混凝土澆筑過程中采用不同泵送方法。針對4層以下核心筒結構，在混凝土澆筑過程中主要采用汽車泵，在5層及以上混凝土澆筑過程中主要應用車載泵。澆筑方式基本一致，即在核心筒結構設置的永久性通風口處置入泵管，輸送到施工表面的水平管道或軟管采用布料機在作業臺上澆筑。核心筒混凝土漿液泵送架設詳見圖5。

在核心筒混凝土澆筑過程中，為避免出現跑漿、漏漿、模板偏移等問題，應明確以下注意事項：

（1）在核心筒結構底部應保證均勻澆筑厚度為50mm且標號相同的混凝土砂漿，有效規避混凝土澆筑過程中易發生的跑漿問題。同時，核心筒混凝土澆筑應遵循“分層、分段、連續”原則[4]，每一層混凝土澆筑厚度均應控制在500mm 以內。在混凝土澆筑現場，可采用分層桿等方法控制并實時監測混凝土澆筑厚度。

（2）當混凝土澆筑至洞孔時，兩側應同時澆筑混凝土并完成振搗，確保兩側混凝土高度、厚度等參數一致，應重點預防洞口位置模板偏移等問題。

（3）核心筒墻體混凝土澆筑高度應高于梁底標高20mm，同時高于模板底部標高20mm，待混凝土終凝后，應在頂板標高5mm位置做統一切割處理，將浮漿層剔除。

（4）在核心筒墻體混凝土澆筑過程中，應指派專人時刻監測模板、預留孔、支撐等是否存在偏移問題。若發現模板、預留孔、支撐等結構偏移，應立即停止混凝土澆筑施工，待糾正偏移后方可繼續施工。

（5）核心筒墻體混凝土澆筑施工完成后，應處理好洞口上方甩出的鋼筋，待混凝土終凝后清除表面浮漿。

3.4 核心筒內樓梯施工

核心筒墻體混凝土澆筑施工完畢后，在同一時間開展樓承板施工，基于該藝術館工程選擇的核心筒結構施工方案，確定樓梯段采用兩次混凝土澆筑施工，樓梯段混凝土澆筑施工時間同樓承板混凝土澆筑時間保持一致。

3.4.1 第1、2樓梯段施工

第1、2 樓梯段施工工序為模板支設→綁扎鋼筋→踏步模板吊梆支設→混凝土澆筑。具體施工過程如下：

（1）待核心筒剪力墻模板拆除后，確定樓梯位置并開展模板支設施工。該藝術館工程地上4～6 層屬于標準層，在標準樓層中，以3m為間距設一階樓梯，并配合相應的休憩平臺樣板。在支架完成后，清理施工縫處的快縮網和鋼絲網，同時，將核心筒墻體、樓梯縫之間的鑿毛清除。

（2）鋼筋綁扎前，基于已經鋪設完畢的樓梯段模板，利用彈線確定主筋、分布筋位置，遵循“先綁扎樓梯梁鋼筋、再綁扎樓梯板鋼筋”原則[5]，完成鋼筋綁扎施工。其中，在對樓梯板筋進行綁扎時，應先將其與核心筒墻中的預留鋼筋連接起來，待主鋼筋綁扎完成后方可進行分布筋綁扎作業。在鋼筋綁扎完成后，開始臺階模板的吊桿支設施工。

（3）樓梯段混凝土澆筑施工應遵循“由上而下”原則[6]，將底板混凝土振搗并壓實后，利用抹子將樓梯段踏步位置混凝土表面抹平，抹平工作要連續進行，臺階部分的平臺跨度中間應設有兩道混凝土澆筑的施工縫。

3.4.2 第3樓梯段施工

第1、2樓梯段混凝土施工完畢后，檢測第1、2段混凝土強度，待兩個樓梯段混凝土強度不低于1.2MPa 時即可上人，此時再開展第3 段樓梯施工，第3 段樓梯施工同第1、2 段樓梯段施工工序基本相同。但在第3 段樓梯混凝土澆筑施工前，應將其與核心筒墻體接茬位置的鑿毛清除，同時對接茬處予以澆水、濕潤處理。

4 結語

綜上所述，高大空間類建筑具有負荷特殊性、室內體積大、使用功能多等特點，藝術館作為典型的高大空間類建筑，在核心筒結構施工過程中面臨諸多困境。本文結合某藝術館工程實際案例，充分考慮業主、建設單位、施工單位和監理單位需求，選擇具備間歇期少且施工速度快、最終成型效果好等優勢的核心筒結構施工方案。同時，針對傳統SRC柱箍筋結構予以改進，提出一種帶有定位作用的SRC 柱箍筋結構，在墻體加固過程中采用新型剪力墻加固系統，促使高大空間類建筑核心筒結構施工工序銜接順暢，可極大縮短高大空間類建筑核心筒結構施工工期，提升高大空間類建筑核心筒結構施工整體效果。