超高层核心筒液压爬模技术应用
2014-06-18赖世才
赖世才
摘 要:框筒结构是超高层建筑最为常见的结构形式,液压爬模施工体系是核心筒钢筋混凝土结构施工最为有效的施工措施和技术手段,本文介绍液压爬模技术在建发国际大厦219m高钢筋混凝土筒体结构施工中成功应用情况。
关键词:超高层;液压爬模;技术;应用
中图分类号:TU75 文献标识码:B
1 工程概况
1.1 工程概述
建发国际大厦项目于2013年年底建成并正式投入使用,建成为厦门地区标志性建筑。本工程建设用地面积为:21748.677m2,总建筑面积:178793m2,其中地下室3层,面积为:55305m2;地上建筑面积为:123488 m2,其中主楼49层,建筑面积82289m2,建筑高度219m,结构形式为: 钢管混凝土柱—钢梁—现浇混凝土剪力墙结构体系,剪力墙布置在楼梯间、电梯间等中心部位形成核心筒;为提高结构抗侧能力,在15和31层设置钢桁架伸臂层;主体结构外围柱采用钢管内灌混凝土,内侧剪力墙采用现浇钢筋混凝土结构,钢管柱间、钢管柱与内侧剪力墙间采用H型钢梁。核心筒砼强度等级随建筑高度逐步由C70变为C40。
1.2 主体结构施工流程
本工程主楼主体结构施工采用立体交叉式施工工艺,即竖向结构与水平结构分离施工的施工方法,先进行竖向结构的施工,再进行水平结构施工。在地上2层开始安装爬模,待竖向结构施工至6层(+27.53m)时,安装地上首节外框钢管柱,并此后依次安装钢梁→钢管柱砼浇筑→钢筋桁架楼承板铺设(栓钉焊接)→楼板钢筋安装→楼板砼浇筑。核心筒竖向滞后钢骨柱1~2层,保持钢管柱滞后核心筒竖向结构4~5层,钢梁滞后钢柱1~2层,钢筋桁架楼承板滞后钢梁1~2层,钢筋砼楼板滞后楼承板铺设1~2层,总体立体交叉步距控制在10~12层。如图1所示:
1.3 液压爬模体系
1.3.1 液压爬模体系组成:本工程爬模体系采用目前先进的“JFYM100型爬模架技术”。液压爬模体系由三大系统组成:1钢模板系统;2架体系统:由主平台、模板平台、液压操作平台和吊平台组成;3电控液压升降系统:由爬升机构和安全装置组成;
1.3.2 液压爬模提升原理:以已施工完成并达到一定强度的建筑物钢筋砼墙体为承力,通过附着于已完成的钢筋砼墙体上的爬升架及导轨,利用液压爬升体系来相互提升架体和导轨,从而实现完成筒体施工的整个模板操作工序。
施工流程:墙体砼浇筑→上层钢筋绑扎→模板后移→安装挂座→提升导轨→拆除挂座→提升支架→安装预埋件→合璧模板→墙体砼浇筑。
1.3.3 液压爬模架形式:外墙液压爬模架,布置于核心筒外墙;该形式爬模架可带墙体一侧大模板一起爬升,平台宽度2.25米,其覆盖四个层高,架体共有八层操作平台,从上至下分别为:上三层为绑筋操作平台,可借助此三层平台绑扎钢筋;中间两层为支模操作平台,可在此平台上完成合模、拆模、清理模板等工作;下层为爬升操作平台;最底两层为拆卸清理维护平台。当墙体混凝土达到脱模要求后,先爬升爬模架,将爬模架爬升至上一层,此时将模板退600~700mm,即可借助此空隙清理模板,然后将支模体系靠近外墙,并对其进行刚性拉接,此时即可借助上两层操作平台绑扎墙体钢筋,外墙液压爬模架立面示意图如图2所示:
2 工程技术难点
2.1 墙体变截面处爬模架处理
本工程核心筒的墙体厚度随高度多次变化,如在6层处Q1由900mm变为700mm;因此从架体自身构造上实现架体跨越变截面处爬升,主要做法如下:在跨200mm变截面处爬升架体时,使用150mm变截面附墙座垫板,先将导轨斜向爬升入附墙装置中,再借助导轨的导向,将架体爬升入位,在进行下一层爬升作业时,加垫100mm的变截面垫板,依此类推,通过变截面垫板保证每次爬升只往内收50mm,三次爬升后架体就恢复为正常爬升状态,同时变截面爬升需要将整个液压爬模体系预埋位置上调60mm,保证模板的正常合模。
2.2 墙体水平梁钢筋接驳处理
本工程爬模架方案为内外全爬,核心筒内梁、框梁及楼板滞后核心筒5~6层施工施工,混凝土梁钢筋通过预留钢筋接驳器来解决梁端钢筋的连接问题,采用在墙体钢筋绑扎后将楼板钢筋弯折后封入模板内,拆模后再将板筋凿出的方式施工。
2.3 伸臂桁架层牛腿处爬升架体处理
15、16、31和32层牛腿出墙面最多达838mm,图4以第一组架体为例,牛腿伸出墙面尺寸为838mm,在二层安装液压爬模体系搭设架体防护时,水平钢管搭设至虚线位置,虚线左侧的防护通过与水平钢管搭接进行搭设,当架体爬升至15、16、31和32层时,需拆除架体最靠近墙体一侧的一道悬挑梁架,拆除红色区域内与水平钢管搭接的钢管,并拆除红色区域内的脚手板等。待架体顺利爬升过15、16、31和32层后,恢复此位置的防护及悬挑梁架。
2.4 爬模预埋件与伸臂桁架节点处理
16层和32层核心筒T2、T3、T4、T5轴剪力墙内存在伸臂桁架,其中15层、31层为伸臂桁架下弦,16层、32层为伸臂桁架上弦。需先分别对T2、T3、T4、T5轴剪力墙爬模机位预埋位置进行模拟,施工时需要在伸臂桁架上相应标高上开孔预埋爬模架预埋套管(开孔位置在伸臂桁架连梁的腹板上,在开孔四周加设补强板)。
2.5 液压爬模安全操作规程
液压爬模施工属于重大危险源,整个液压爬模系统必须有详尽的安装实施方案及拆除方案,组织专家对方案进行评审,评审后再由专业检测单位负责检测,在确定爬模方案后立即编制落实安全操作规程,做好施工安全交底,在作业工程中由专人每日对架体、油泵、各项安全保护措施进行巡查,确保爬模安全处于受控状态。
结语
本工程通过对该体系从液压爬模技术方案研讨细化、受力计算分析、安装拆卸提升动态管理控制,以及对各项方案的制定、防护架体的完善、安全操作规程严格落实,最终满足工程施工质量、进度和安全要求,液压爬模技术工艺在本工程应用是成功的。
高层建筑特别是超高层建筑使用先进的液压爬模工艺技术施工,在确保施工安全及施工质量的前提下能大大地提高施工效率、缩短施工工期、降低施工综合成本、提高经济效益和社会效益,因此,超高层建筑液压爬模工艺技术具有广阔的应用空间。
参考文献
[1]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S].
[2]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].
[3]GB/T3766-2001,液压系统通用技术条件[S].
[4]任海波,吕利霞,倪明非.中海广场楼中楼筒内外墙体液压爬模施工[J].施工技术,2008(06).endprint
摘 要:框筒结构是超高层建筑最为常见的结构形式,液压爬模施工体系是核心筒钢筋混凝土结构施工最为有效的施工措施和技术手段,本文介绍液压爬模技术在建发国际大厦219m高钢筋混凝土筒体结构施工中成功应用情况。
关键词:超高层;液压爬模;技术;应用
中图分类号:TU75 文献标识码:B
1 工程概况
1.1 工程概述
建发国际大厦项目于2013年年底建成并正式投入使用,建成为厦门地区标志性建筑。本工程建设用地面积为:21748.677m2,总建筑面积:178793m2,其中地下室3层,面积为:55305m2;地上建筑面积为:123488 m2,其中主楼49层,建筑面积82289m2,建筑高度219m,结构形式为: 钢管混凝土柱—钢梁—现浇混凝土剪力墙结构体系,剪力墙布置在楼梯间、电梯间等中心部位形成核心筒;为提高结构抗侧能力,在15和31层设置钢桁架伸臂层;主体结构外围柱采用钢管内灌混凝土,内侧剪力墙采用现浇钢筋混凝土结构,钢管柱间、钢管柱与内侧剪力墙间采用H型钢梁。核心筒砼强度等级随建筑高度逐步由C70变为C40。
1.2 主体结构施工流程
本工程主楼主体结构施工采用立体交叉式施工工艺,即竖向结构与水平结构分离施工的施工方法,先进行竖向结构的施工,再进行水平结构施工。在地上2层开始安装爬模,待竖向结构施工至6层(+27.53m)时,安装地上首节外框钢管柱,并此后依次安装钢梁→钢管柱砼浇筑→钢筋桁架楼承板铺设(栓钉焊接)→楼板钢筋安装→楼板砼浇筑。核心筒竖向滞后钢骨柱1~2层,保持钢管柱滞后核心筒竖向结构4~5层,钢梁滞后钢柱1~2层,钢筋桁架楼承板滞后钢梁1~2层,钢筋砼楼板滞后楼承板铺设1~2层,总体立体交叉步距控制在10~12层。如图1所示:
1.3 液压爬模体系
1.3.1 液压爬模体系组成:本工程爬模体系采用目前先进的“JFYM100型爬模架技术”。液压爬模体系由三大系统组成:1钢模板系统;2架体系统:由主平台、模板平台、液压操作平台和吊平台组成;3电控液压升降系统:由爬升机构和安全装置组成;
1.3.2 液压爬模提升原理:以已施工完成并达到一定强度的建筑物钢筋砼墙体为承力,通过附着于已完成的钢筋砼墙体上的爬升架及导轨,利用液压爬升体系来相互提升架体和导轨,从而实现完成筒体施工的整个模板操作工序。
施工流程:墙体砼浇筑→上层钢筋绑扎→模板后移→安装挂座→提升导轨→拆除挂座→提升支架→安装预埋件→合璧模板→墙体砼浇筑。
1.3.3 液压爬模架形式:外墙液压爬模架,布置于核心筒外墙;该形式爬模架可带墙体一侧大模板一起爬升,平台宽度2.25米,其覆盖四个层高,架体共有八层操作平台,从上至下分别为:上三层为绑筋操作平台,可借助此三层平台绑扎钢筋;中间两层为支模操作平台,可在此平台上完成合模、拆模、清理模板等工作;下层为爬升操作平台;最底两层为拆卸清理维护平台。当墙体混凝土达到脱模要求后,先爬升爬模架,将爬模架爬升至上一层,此时将模板退600~700mm,即可借助此空隙清理模板,然后将支模体系靠近外墙,并对其进行刚性拉接,此时即可借助上两层操作平台绑扎墙体钢筋,外墙液压爬模架立面示意图如图2所示:
2 工程技术难点
2.1 墙体变截面处爬模架处理
本工程核心筒的墙体厚度随高度多次变化,如在6层处Q1由900mm变为700mm;因此从架体自身构造上实现架体跨越变截面处爬升,主要做法如下:在跨200mm变截面处爬升架体时,使用150mm变截面附墙座垫板,先将导轨斜向爬升入附墙装置中,再借助导轨的导向,将架体爬升入位,在进行下一层爬升作业时,加垫100mm的变截面垫板,依此类推,通过变截面垫板保证每次爬升只往内收50mm,三次爬升后架体就恢复为正常爬升状态,同时变截面爬升需要将整个液压爬模体系预埋位置上调60mm,保证模板的正常合模。
2.2 墙体水平梁钢筋接驳处理
本工程爬模架方案为内外全爬,核心筒内梁、框梁及楼板滞后核心筒5~6层施工施工,混凝土梁钢筋通过预留钢筋接驳器来解决梁端钢筋的连接问题,采用在墙体钢筋绑扎后将楼板钢筋弯折后封入模板内,拆模后再将板筋凿出的方式施工。
2.3 伸臂桁架层牛腿处爬升架体处理
15、16、31和32层牛腿出墙面最多达838mm,图4以第一组架体为例,牛腿伸出墙面尺寸为838mm,在二层安装液压爬模体系搭设架体防护时,水平钢管搭设至虚线位置,虚线左侧的防护通过与水平钢管搭接进行搭设,当架体爬升至15、16、31和32层时,需拆除架体最靠近墙体一侧的一道悬挑梁架,拆除红色区域内与水平钢管搭接的钢管,并拆除红色区域内的脚手板等。待架体顺利爬升过15、16、31和32层后,恢复此位置的防护及悬挑梁架。
2.4 爬模预埋件与伸臂桁架节点处理
16层和32层核心筒T2、T3、T4、T5轴剪力墙内存在伸臂桁架,其中15层、31层为伸臂桁架下弦,16层、32层为伸臂桁架上弦。需先分别对T2、T3、T4、T5轴剪力墙爬模机位预埋位置进行模拟,施工时需要在伸臂桁架上相应标高上开孔预埋爬模架预埋套管(开孔位置在伸臂桁架连梁的腹板上,在开孔四周加设补强板)。
2.5 液压爬模安全操作规程
液压爬模施工属于重大危险源,整个液压爬模系统必须有详尽的安装实施方案及拆除方案,组织专家对方案进行评审,评审后再由专业检测单位负责检测,在确定爬模方案后立即编制落实安全操作规程,做好施工安全交底,在作业工程中由专人每日对架体、油泵、各项安全保护措施进行巡查,确保爬模安全处于受控状态。
结语
本工程通过对该体系从液压爬模技术方案研讨细化、受力计算分析、安装拆卸提升动态管理控制,以及对各项方案的制定、防护架体的完善、安全操作规程严格落实,最终满足工程施工质量、进度和安全要求,液压爬模技术工艺在本工程应用是成功的。
高层建筑特别是超高层建筑使用先进的液压爬模工艺技术施工,在确保施工安全及施工质量的前提下能大大地提高施工效率、缩短施工工期、降低施工综合成本、提高经济效益和社会效益,因此,超高层建筑液压爬模工艺技术具有广阔的应用空间。
参考文献
[1]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S].
[2]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].
[3]GB/T3766-2001,液压系统通用技术条件[S].
[4]任海波,吕利霞,倪明非.中海广场楼中楼筒内外墙体液压爬模施工[J].施工技术,2008(06).endprint
摘 要:框筒结构是超高层建筑最为常见的结构形式,液压爬模施工体系是核心筒钢筋混凝土结构施工最为有效的施工措施和技术手段,本文介绍液压爬模技术在建发国际大厦219m高钢筋混凝土筒体结构施工中成功应用情况。
关键词:超高层;液压爬模;技术;应用
中图分类号:TU75 文献标识码:B
1 工程概况
1.1 工程概述
建发国际大厦项目于2013年年底建成并正式投入使用,建成为厦门地区标志性建筑。本工程建设用地面积为:21748.677m2,总建筑面积:178793m2,其中地下室3层,面积为:55305m2;地上建筑面积为:123488 m2,其中主楼49层,建筑面积82289m2,建筑高度219m,结构形式为: 钢管混凝土柱—钢梁—现浇混凝土剪力墙结构体系,剪力墙布置在楼梯间、电梯间等中心部位形成核心筒;为提高结构抗侧能力,在15和31层设置钢桁架伸臂层;主体结构外围柱采用钢管内灌混凝土,内侧剪力墙采用现浇钢筋混凝土结构,钢管柱间、钢管柱与内侧剪力墙间采用H型钢梁。核心筒砼强度等级随建筑高度逐步由C70变为C40。
1.2 主体结构施工流程
本工程主楼主体结构施工采用立体交叉式施工工艺,即竖向结构与水平结构分离施工的施工方法,先进行竖向结构的施工,再进行水平结构施工。在地上2层开始安装爬模,待竖向结构施工至6层(+27.53m)时,安装地上首节外框钢管柱,并此后依次安装钢梁→钢管柱砼浇筑→钢筋桁架楼承板铺设(栓钉焊接)→楼板钢筋安装→楼板砼浇筑。核心筒竖向滞后钢骨柱1~2层,保持钢管柱滞后核心筒竖向结构4~5层,钢梁滞后钢柱1~2层,钢筋桁架楼承板滞后钢梁1~2层,钢筋砼楼板滞后楼承板铺设1~2层,总体立体交叉步距控制在10~12层。如图1所示:
1.3 液压爬模体系
1.3.1 液压爬模体系组成:本工程爬模体系采用目前先进的“JFYM100型爬模架技术”。液压爬模体系由三大系统组成:1钢模板系统;2架体系统:由主平台、模板平台、液压操作平台和吊平台组成;3电控液压升降系统:由爬升机构和安全装置组成;
1.3.2 液压爬模提升原理:以已施工完成并达到一定强度的建筑物钢筋砼墙体为承力,通过附着于已完成的钢筋砼墙体上的爬升架及导轨,利用液压爬升体系来相互提升架体和导轨,从而实现完成筒体施工的整个模板操作工序。
施工流程:墙体砼浇筑→上层钢筋绑扎→模板后移→安装挂座→提升导轨→拆除挂座→提升支架→安装预埋件→合璧模板→墙体砼浇筑。
1.3.3 液压爬模架形式:外墙液压爬模架,布置于核心筒外墙;该形式爬模架可带墙体一侧大模板一起爬升,平台宽度2.25米,其覆盖四个层高,架体共有八层操作平台,从上至下分别为:上三层为绑筋操作平台,可借助此三层平台绑扎钢筋;中间两层为支模操作平台,可在此平台上完成合模、拆模、清理模板等工作;下层为爬升操作平台;最底两层为拆卸清理维护平台。当墙体混凝土达到脱模要求后,先爬升爬模架,将爬模架爬升至上一层,此时将模板退600~700mm,即可借助此空隙清理模板,然后将支模体系靠近外墙,并对其进行刚性拉接,此时即可借助上两层操作平台绑扎墙体钢筋,外墙液压爬模架立面示意图如图2所示:
2 工程技术难点
2.1 墙体变截面处爬模架处理
本工程核心筒的墙体厚度随高度多次变化,如在6层处Q1由900mm变为700mm;因此从架体自身构造上实现架体跨越变截面处爬升,主要做法如下:在跨200mm变截面处爬升架体时,使用150mm变截面附墙座垫板,先将导轨斜向爬升入附墙装置中,再借助导轨的导向,将架体爬升入位,在进行下一层爬升作业时,加垫100mm的变截面垫板,依此类推,通过变截面垫板保证每次爬升只往内收50mm,三次爬升后架体就恢复为正常爬升状态,同时变截面爬升需要将整个液压爬模体系预埋位置上调60mm,保证模板的正常合模。
2.2 墙体水平梁钢筋接驳处理
本工程爬模架方案为内外全爬,核心筒内梁、框梁及楼板滞后核心筒5~6层施工施工,混凝土梁钢筋通过预留钢筋接驳器来解决梁端钢筋的连接问题,采用在墙体钢筋绑扎后将楼板钢筋弯折后封入模板内,拆模后再将板筋凿出的方式施工。
2.3 伸臂桁架层牛腿处爬升架体处理
15、16、31和32层牛腿出墙面最多达838mm,图4以第一组架体为例,牛腿伸出墙面尺寸为838mm,在二层安装液压爬模体系搭设架体防护时,水平钢管搭设至虚线位置,虚线左侧的防护通过与水平钢管搭接进行搭设,当架体爬升至15、16、31和32层时,需拆除架体最靠近墙体一侧的一道悬挑梁架,拆除红色区域内与水平钢管搭接的钢管,并拆除红色区域内的脚手板等。待架体顺利爬升过15、16、31和32层后,恢复此位置的防护及悬挑梁架。
2.4 爬模预埋件与伸臂桁架节点处理
16层和32层核心筒T2、T3、T4、T5轴剪力墙内存在伸臂桁架,其中15层、31层为伸臂桁架下弦,16层、32层为伸臂桁架上弦。需先分别对T2、T3、T4、T5轴剪力墙爬模机位预埋位置进行模拟,施工时需要在伸臂桁架上相应标高上开孔预埋爬模架预埋套管(开孔位置在伸臂桁架连梁的腹板上,在开孔四周加设补强板)。
2.5 液压爬模安全操作规程
液压爬模施工属于重大危险源,整个液压爬模系统必须有详尽的安装实施方案及拆除方案,组织专家对方案进行评审,评审后再由专业检测单位负责检测,在确定爬模方案后立即编制落实安全操作规程,做好施工安全交底,在作业工程中由专人每日对架体、油泵、各项安全保护措施进行巡查,确保爬模安全处于受控状态。
结语
本工程通过对该体系从液压爬模技术方案研讨细化、受力计算分析、安装拆卸提升动态管理控制,以及对各项方案的制定、防护架体的完善、安全操作规程严格落实,最终满足工程施工质量、进度和安全要求,液压爬模技术工艺在本工程应用是成功的。
高层建筑特别是超高层建筑使用先进的液压爬模工艺技术施工,在确保施工安全及施工质量的前提下能大大地提高施工效率、缩短施工工期、降低施工综合成本、提高经济效益和社会效益,因此,超高层建筑液压爬模工艺技术具有广阔的应用空间。
参考文献
[1]GB50010-2002,混凝土结构设计规范[S].
[2]GB50017-2003,钢结构设计规范[S].
[3]GB/T3766-2001,液压系统通用技术条件[S].
[4]任海波,吕利霞,倪明非.中海广场楼中楼筒内外墙体液压爬模施工[J].施工技术,2008(06).endprint