超高层核心筒斜墙液压爬模施工技术-技术创新

超高层核心筒斜墙液压爬模施工技术

日期：2015-7-10 16:13:49　来源：互联网　浏览数：
　

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1· 工程概况
环球都会广场工程是一栋集商业、写字楼为一体的超高层建筑，位于广州珠江新城J2-2 地块，总高度为318m，地下5 层，地上67 层，南边4 层裙楼，建筑面积180 206m2，占地面积约8 000m2，结构形式为钢结构框架+ 混凝土核心筒结构。核心筒筒体外墙厚120 ～ 500mm，外墙厚度随着楼高变化而变化，地上核心筒共6 次收缩改变截面尺寸。其中，在41，42 层处，核心筒西北面剪力墙向内倾斜收坡1 280mm，其中41 层墙体收坡640mm，42 层墙体收坡640mm，倾斜角度8. 4°，墙厚900mm，如图1，2所示。由于采用液压爬模体系施工墙体，该墙体处爬模系统需要进行优化设计并进行调整，且该调整过程都在高空中完成，施工难度极大。液压爬模根据核心筒墙体的布置共分为10 块架体，其中核心筒外架体4 块、筒内架体6 块，架体平面布置如图3所示。

    2· 施工难点
    1) 核心筒41，42 层倾斜剪力墙墙厚900mm，墙高8 700mm，倾斜角度8. 4°，使得模板及支撑体系的整体稳定性控制难度大。
    2) 斜墙中的暗柱钢筋直径大，并且钢筋密集，最多1 根暗柱多达84 根纵向主筋，既要控制钢筋倾斜角度，又要确保墙柱钢筋绑扎质量。
    3) 斜墙施工时，在180m 以上高空对液压爬模架体拆改、重新安装的难度和危险性较大。
    4) 为确保核心筒结构整体稳定，设计单位要求斜墙范围内的水平楼板必须同步施工，但现场因液压爬模施工的特点，根本无法满足水平楼板同步施工要求，故需解决斜墙节点部位采取临时加固措施的难题。
    3· 施工方法
    3. 1 施工流程
    41 层斜墙钢筋绑扎( 预埋爬模斜墙层辅助牛腿埋件) →爬模内、外架体爬升至40 层→41 层斜墙模板安装及加固→41 层斜墙混凝土浇筑→爬模⑤，⑥号内架体上平台及绑筋平台拆改→42 层斜墙钢筋绑扎→外架体爬升至41 层→42 层斜墙模板安装及加固→42 层斜墙混凝土浇筑→爬模⑤，⑥号内架体上平台搭设钢管操作架→43 层墙体钢筋绑扎→41，42 层斜墙墙体拆模及支撑拆除→43 层墙体模板安装及加固→43 层墙体混凝土浇筑→拆除爬模①号外架体，⑤，⑥号内架体及模板→重新安装爬模①，⑤，⑥号架体及模板→恢复正常爬模体系墙体施工。
    3. 2 施工测量
    施工测量重点是平面控制和高程控制。41，42层斜墙施工测量采用全站仪外控法，对斜墙位置进行三维空间定位，并用内控法进行复核。
    施工前首先对外控网与内控网连测，判别相互之间的偏差是否在规范允许范围之内，若在规范允许的偏差范围之内，经平差，先取两个通视比较好的控制点，把点投到周边建筑物较高的楼层上，做好标记，以便41 ～ 43 3 层都用同一个控制点，保证斜墙的整体性。用所投点作为测站点，另选取2 个控制点并确定这2 个点是通视条件比较好且稳定的点，其中一个点作为后视点，另一个点作为校准点。对后视对中且校核无误后，即可用全站仪三维坐标法放样出各节点的控制点。通过计算，确定每层2个共6 个关键坐标点( 见图4，5) ，其三维坐标如下:41 层: 坐标①( 28 296. 051，43 904. 877，181. 000) ，坐标②( 28 312. 202，43 921. 027，181. 000) ; 42 层:坐标③( 28 295. 599，43 905. 329，185. 350) ，坐标④( 28 311. 749，43 921. 479，185. 350) ; 43 层: 坐标⑤( 28 295. 146，43 905. 782，189. 700 ) ，坐标⑥( 28 311. 297，43 921. 932，189. 700) 。

    待目标点放样完后，做好记号，焊接钢筋固定。同时用内控点垂直向上投点和吊钢尺传递高程做法校核外控点放样出来的轴线、标高是否吻合。每一层拆完模后，在4 个大角上吊上大角线，记录偏差数据，分析偏差原因，作为下一层调校模板的依据。
    3. 3 爬模外架体爬升
    因41 层墙体发生倾斜，采用散拼木模板更易施工，故40 层墙体开模后即可将爬模①号架体及②，④号架体端部钢模板调离架体。41 层绑扎墙体钢筋时，在①号爬模架体机位( 见图6) 对应位置预埋液压爬模斜墙爬升牛腿的埋件，以便模板拆模后与液压爬模斜墙爬升牛腿焊接，埋件如图7 所示。

    液压爬模爬升至40 层，待钢筋、预埋件通过隐蔽验收后，利用木模板支模，浇筑41 层墙柱混凝土。
    拆模后焊接液压爬模①号架体6 个斜墙爬升牛腿，同时安排施工人员错位绑扎另外3 面的42 层核心筒墙柱钢筋，待牛腿焊接完毕后，最后绑扎该面墙体钢筋。液压爬模斜墙爬升牛腿大样如图8 所示。焊接完毕后的液压爬模爬升牛腿如图9 所示。

    然后借助爬模斜墙层辅助牛腿将①号架体爬升至41 层，利用外架体上搭设的临时施工平台完成42，43 层墙体混凝土浇筑。
    43 层开模后将①号架体导轨支撑体系调离架体，并将剩余主承力体系和挂架在中间位置断开，分成两组3 个机位的架体，将断开的两组架体分别吊至43 层附着点固定，借助此平台绑扎44 层墙体钢筋、支模和浇筑混凝土。44 层墙体拆模后，在44层机位内插入架体爬升导轨，将爬模爬升至44 层。
    爬模外架体爬升、拆改流程如下: 将钢模板调离架体→绑扎41 层钢筋，预埋爬模斜爬牛腿埋件→架体爬升至40 层→合模，浇筑41 层混凝土→焊接爬模斜墙爬升牛腿，绑扎42 层钢筋→架体爬升至41 层，浇筑42，43 层混凝土→分段拆除41 层斜墙部位架体→借助塔式起重机将41 层拆除的架体吊至43 层安装→44 层拆模后，在44 层机位插入导轨，爬模架体借此爬升至44 层。
    3. 4 液压爬模内架体拆改施工
    核心筒西北面墙体向内倾斜1. 28m，阻碍液压爬模⑤，⑥号架体爬升，所以在施工斜墙层时需对⑤，⑥号架体进行大规模拆改。拆改流程如下。
    1) 40 层墙体开模、41 层墙体钢筋绑扎完毕前，将⑤，⑥号架体靠近斜墙端的模板支撑体系拆除并吊离主架体。
    2) 爬升⑤，⑥号架体，浇筑41 层墙体混凝土;在⑤，⑥号架体上搭设临时施工平台完成42，43 层核心筒墙体施工。
    3) 43 层墙体施工完毕后，拆除⑤，⑥号架体上的临时施工平台，借助塔式起重机将构件1 和2 吊离架体。
    4) 将非斜墙端的⑤，⑥号部分架体借助自身的爬升系统爬升至43 层，斜墙端的⑤，⑥号部分架体则利用塔式起重机整体调离40 层、安装至43 层，之后依次吊入安装构件3( 步骤1) ( 拆除的⑤，⑥号架体模板支撑体系) 、构件4、构件5。
    5) 铺设顶层施工、物料平台，至此，⑤，⑥号爬模架体施工拆改完成。
    3. 5 钢筋安装
    3. 5. 1 工艺流程
    竖向钢筋绑扎→横向钢筋绑扎→竖向受力钢筋连接→横向钢筋连接。
    3. 5. 2 施工要点
    1) 竖向钢筋绑扎绑扎时，必须控制斜墙根部钢筋的弯折角度和弯折位置。根据斜墙竖向钢筋弯折角度，在钢筋下料前，提前制作相同弯折角度的小直径样板钢筋，在加工制作过程中，参照样板钢筋对竖向钢筋进行弯折下料。斜墙钢筋大样如图10 所示。

    2) 横向钢筋绑扎在立好的竖向钢筋上，按图纸要求用粉笔画出横向钢筋间距线，保证其间距。
    3) 暗柱箍筋绑扎箍筋采用闪光对焊封闭箍筋，在斜墙暗柱竖向钢筋接长前，提前将箍筋套入，然后再接长柱纵筋，逐一将箍筋调整到位，箍筋间距提前用粉笔画出。
    3. 6 模板安装
    1) 斜墙模板采用木模板，模板加固采用14 对拉螺杆，螺杆横、竖向间距均为460mm，主、次龙骨均采用Φ48 × 3. 5 钢管。
    2) 41 层斜墙模板施工。在绑扎40 层核心筒墙体钢筋、合模浇筑混凝土前，在西北面墙体内根据⑤，⑥号架体机位的间距预留6 个宽200mm、高350mm、深600mm 的洞口，拆模后在洞口内插入6根2 500mm 长I25a，工字钢伸入墙内500mm，伸出墙外2 000mm，工字钢顶面标高与爬模⑤，⑥号架体机位处的受力钢梁面标高相同。工字钢与洞口间缝隙用木方楔紧，且在洞口周边预留钢筋与工字钢焊接牢固，防止工字钢前后滑移。如图11 所示。

    待爬模⑤，⑥号架体爬升至40 层后，在爬模机位处的受力钢梁和预埋洞口内插入的工字钢上垂直焊接3 道I20a。
    筒内设置3 道斜撑支顶斜墙，斜撑钢管横向间距650mm，纵向间距800mm，且在筒内、外沿斜墙竖向每隔920mm 设置扣件式钢管対撑，如图12 所示。

    3) 42 层斜墙模板施工。在41 层斜墙上合模浇筑混凝土前每隔1 500mm 预留2 000mm 长I20a，锚入墙内500mm，伸出墙外1 500mm，工字钢上顶面标高低于42 层楼面结构标高500mm。
    利用塔式起重机吊装纵向I20a 与预埋工字钢焊接，且在预埋工字钢下方搭设钢管脚手架支顶。筒内设置3 道斜撑支顶斜墙，斜撑钢管横向间距500mm，纵向间距800mm，且在筒内、外沿斜墙竖向每隔920mm 设置扣件式钢管対撑。
    3. 7 混凝土浇筑施工
    斜墙混凝土采用全面分层浇筑，每层浇筑高度不得超过0. 5m，浇筑速度严格控制，不得超过0. 5m/h，确保墙体侧模受力均匀。斜墙混凝土需具备良好的和易性、流动性，施工现场混凝土坍落度控制在200 ～ 220mm，以确保混凝土在斜模板上流动良好。
    混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。
    在浇筑开始后，对支架整体位移进行监测，发现有下沉、松动等变形情况，须立即暂停浇筑，并组织人员进行加固，及时解决出现的问题。
    3. 8 斜墙施工时结构安全性考虑
    因核心筒及外框水平结构楼板滞后核心筒墙柱5 ～ 6 层，核心筒及外框水平楼板施工斜墙层42层时，核心筒墙柱已施工至47 层或48 层。在核心筒施工43 ～ 48 层墙柱时，核心筒斜墙节点部位无水平楼板约束、连接，无法传递上层墙柱施工时施工荷载及墙柱钢筋混凝土自重传递至该节点的力，极易导致该节点部位钢筋混凝土拉裂。为避免这一现象，经与设计单位沟通，在施工完斜墙后，液压爬模爬升前，安装4 条I40a 连接筒体，以保证结构施工的安全性。