超高层核心筒弧形墙液压爬升模架技术

郭勇

摘要：液压爬模工艺在超高层建筑施工中，具有施工速度快、操作简单、工程质量好、降低成本的特点。它的工艺是结合了滑升模板、大模板施工的优点后发挥了自身的工艺与操作优势。特别是在超高层结构施工中，可以有效的减少塔吊的吊运，为钢结构吊装创造条件，以达到节省工期。

关键词：超高层 核心筒 弧形墙 液压爬升 施工技术

1、工程概况

延长石油科研中心工程建筑总高度217.3m，地下3层，地上46层（裙楼5层），总建筑面积为21.7万m2。塔楼结构由钢管混凝土柱钢框架、钢骨-钢筋混凝土剪力墙组合结构、核心筒楼层板采用钢筋混凝土楼板，核心筒外框筒采用压型钢板和钢筋混凝土组合楼板。核心筒呈梯形，南北方向墙体为直形，东西方向墙体呈弧形，西侧墙体长17.8m，东侧墙体长27.7m，南北两侧墙体对称长25m。一层层高为6000mm，二层至四十

六层为标准层，层高4200mm。筒体剪力墙厚度为1100～300mm不等。

图1 核心筒结构平面图

Fig.1 Planar graph core tube structure

2 、施工过程中存在的主要难题

核心筒施工工序多，难度大，钢结构吊装工作量大，按常规方法施工远不能满足施工工期要求，在保障施工质量和安全的前提下如何提高施工速度将是我们要重点考虑和解决的难题。

通过对施工过程的全面分析、相关施工技术方法的对比和综合成本的分析比较，得到影响施工进度的主要难题在如下几个方面：

（1）核心筒钢筋密集，直径大，绑扎困难。

（2）采用常规散装或大型组合钢模现场拼装、加固时间长，且高空临时堆放场地不

能满足要求。

（3）建筑高度高，材料高空吊运时间长，塔吊垂直运输工程量大。

（4）单层工序较多，占用时间长，前后施工工序制约因数大，工人劳动强度高，施工流水与工序安排的时间节点难以保证。

（5）核心筒竖向墙体与水平结构同时施工，且墙体变截面次数较多，在避难层有外伸牛腿，给施工带来诸多不便。

针对主体结构施工过程中要想提高核心筒体施工速度、保证施工安全与质量，除应解决核心筒施工模板体系的问题之外，重

点还要解决塔吊的垂直吊运能力。因此，我们经过计算，在核心筒外侧设置两台STT553平臂塔吊来解决垂直运输的问题，并在核心筒内的电梯井筒内设置一台高速施工电梯，方便施工人员的上下。

同时就模板体系方面，为了减少模板的拼装、加固及周转吊运与堆放的压力和劳动强度，经综合分析与整体对比，考虑选用液压爬模施工技术解决上述问题。

3、液压爬模的特点

液压爬模工艺将施工简单化，节省了按常规施工所需的大量反复装拆模板所用的塔吊运输，使塔吊有更多的时间保证钢筋和其它材料的运输。

它的特点有：

（1）组装快速，模块化设计，液压爬模可整体提升，也可单体提升，爬升稳定性好；

（2）操作方便，安全性高，且可节约大量的工时和材料；

（3）模板一次性组装上墙、不占用堆放场地，它可以大大降低塔吊的负担；

（4）承重性能好，可在爬模平台上码放施工所需材料；

（5）爬升速度快，可以提高施工速度。

4、液压爬模施工

4.1爬模的基本组成

爬模系统可以分为六层，上两层为墙体钢筋绑扎层，中间两层为墙体模板加固层和砼浇筑层，下两层分别为架体提升操作层和清理层。主要的构件有：主梁，立杆，导轨、中平台，下平台，上平台架体，顶升装置等。

图2 爬模架体组成剖面图

Fig.2 Climbing formwork body profile

4.2爬模安装

1）核心筒墙体绑扎完1层墙体钢筋后，即可进行爬模预埋件安装。当首次墙体混凝土浇注完成并达到一定强度（10MPa）后，进行脱模，并安装附墙件。

2）安装主承力架；

3）分段安装主承力架之间的水平联系钢梁；

4）铺设平台板，安装平台防护；

5）安装导轨及上下机盒；

6）安装上架部分，并作水平聯接，铺设平台板，安装防护；

7）安装、连接液压系统；

8）安装地上二层墙体模板，并与架体联接；

9）整体安装完毕，爬升前验收。

表1 爬模装置安装允许偏差表

Table 1 Climbing formwork installation allowable deviation table

内 容

允许偏差

检查方法与工具

模板轴线与相应结构轴线位置

4

吊线及尺量检查

截面尺寸

±4

钢尺检查

组拼成大模板的边长偏差

±3

钢尺检查

组拼成大模板的对角线偏差

5

钢尺检查

模板平整度

3

2m靠尺及塞尺检查

模板垂直度

不大于5m

4

吊线及尺量检查

大于5m

6

吊线及尺量检查

背楞位置偏差

水平方向

3

吊线及尺量检查

垂直方向

3

吊线及尺量检查

架体垂直偏差

平面内

3

吊线及尺量检查

平面外

5

吊线及尺量检查

架体横梁相对标高差

5

水平仪检查

油缸安装偏差

架体平面内

3

吊线及尺量检查

架体平面外

5

吊线及尺量检查

錐形承载接头（承载螺栓）中心偏差

5

吊线及尺量检查

4.3爬模安装、爬升示意图：

图3 爬模架体安装、爬升模拟示意图

Fig.3 Climbing formwork installation， climbing simulation schematic diagram

4.4施工难点分析及解决措施

1）、核心外墙厚度由1100mm变为600mm，分多次减少，减少100 mm时爬升架体向墙体贴近50mm，通过一层复位。减少200mm时每次爬升架体向墙体贴近70mm。通过二层复位。

图4 爬模架体遇变截面爬升示意图

Fig.4 Climbing formwork in case of variable cross-section climbing schematic diagram

2）、避难层有伸臂桁架：布置爬模机位避开伸臂桁架位置，伸臂桁架位置处平台采用翻板形式，爬模爬升至伸臂桁架高度时，打开翻板，爬升过伸臂桁架后复原。

图5架体提升在悬臂钢梁处提升前状态

Fig.5 The frame body lifting state before in the cantilever steel beam at

图6 架体爬升时水平板在悬臂钢梁处打开状态

Fig.6 The frame body climb horizontal plate open state of the cantilever steel beam

3）、本工程由于核心筒墙体、顶板先行施工，核心筒外筒钢梁组合楼板后施工，核心筒墙与后施工梁板之间的连接节点必须进行处理，如何确保先施工核心筒墙与后施工梁板的连接，也是墙体模板体系施工时需要考虑的难点。

a、核心筒墙与后施工钢梁连接节点

本工程外筒结构为钢梁，与核心筒墙连接采用预埋钢板，这样既不影响爬模施工，也不影响整体施工进度。墙体钢筋绑扎完成后，把预埋钢板固定在核心筒墙体钢筋上，钢板面与浇筑完混凝土面在同一平面，爬模正常施工。待爬模向上爬升后，外框筒钢结构安装时，钢梁与钢板埋件焊接。

图7 钢梁埋件节点示意图

Fig.7 Steel embedded parts node diagram

b、核心筒墙与后施工混凝土梁、板连接节点

○1、核心筒墙与后施工混凝土板连接节点处理

由于核心筒墙体先行施工，需要在相应楼板位置埋设"胡子筋"，将楼板钢筋按板筋间距埋设在墙体保护层内。当施工楼板时，剔出胡子筋，调直后与楼板钢筋焊接单面焊10d。

图8 剪力墙与后施工混凝土板连接示意图

Fig.8 Shear wall with concrete construction diagram connection plate after

○2、核心筒墙与后施工混凝土梁连接节点处理

同上，锚入核心筒墙内的梁钢筋需要预埋设连接接头。预埋接头采用端头带直螺纹接头的钢筋套筒的形式，详见下图。

图9 剪力墙与后施工混凝土梁连接示意图

Fig.9 Shear wall and post construction concrete beam connection diagram

5、结束语

本工程质量严格，工期紧，通过现场施工，验证了本次爬模设计方案的合理性、施工可行性。其有效的解决了核心筒结构施工工序合理衔接，减少了按常规施工所需的大量反复装拆、吊运和更换所带来的时间消耗和成本损失，大大提高了施工功效，取得了良好的效果，可为其他类似工程提供借鉴。

参考文献：

[1] 建筑结构荷载规范 GB 5009-2012

[2]混凝土结构工程施工质量验收规范 GB 50204-2011

[3] 液压爬升模板工程技术规程 JGJ195-2010

[4] 混凝土结构工程施工质量验收规范. GB50666-2011

[5] 液压滑动模板施工技术规范 GBJ113-87.