超高层建筑竖井“自退模”系统施工工法

胡建明　吴争雷

（四川省建筑机械化工程公司　四川　成都　610000）

超高层建筑竖井“自退模”系统施工工法

胡建明吴争雷

（四川省建筑机械化工程公司四川成都610000）

本文通过对超高层建筑竖井“自退模”系统进行概述，分析其建筑特点，再介绍该系统的设计原理，最后通过对竖井施工过程中的运输、材料以及施工现场管理等各方面进行施工工法的分析，以期对相关企业提供一定的参考价值。

超高层；建筑竖井；“自退模”；施工工法

1　引言

随着国家建筑业的发展，超高层建筑已经成为了市场主流，其核心筒竖井施工由于没有规范的施工工艺，同时存在着极大的安全风险，因此成为了超高层建筑施工的一个技术难点。为了保证核心筒竖井施工质量及施工安全，我公司组织专业技术人员特别针对竖井模板施工工艺进行研究创新，通过多次试验，最终确定解决竖井施工的方式为：增设操作平台，模板整体拼装。

由我公司承建的中海城南1号B地块CD座办公楼项目由两栋38层、174m高办公塔楼组成，结构形式为钢框架+钢筋混凝土核心筒。公司总结了数个工程施工经验，通过积极创新、大胆尝试，针对竖井施工在过程中形成了超高层建筑竖井“自退模”系统施工工法，彻底改变了传统竖井模板施工工艺，充分体现了施工高效、优质、安全、环保、节约，同时得到广泛认可，取得了一定社会效益（如图1）。

2　工法特点

（1）模板体系底部设置偏动式支腿横梁（见图2），每层结构预留洞口来支承横梁，竖井施工不需搭设井字脚手架，确保施工安全。

图1　中海城南1号B地块CD座办公楼效果图

（2）井筒模板系统由四面大模板组合而成，形成整体的刚性筒体（如图3、图4所示），提高模板周转次数，降低施工投入成本。

（3）井筒模板系统由四角的机械连杆装置连成一体（如图4、图5所示），通过旋转角部装置达到四面模板的整体退出、闭合，大大提高施工效率，同时保证施工质量。

（4）“自退模”系统通过塔吊整体提升。

3　适用范围

所有核心筒结构的竖井施工，特别是超高层竖井的施工。亦可用于竖井形式的其他行业结构施工。

图2　偏动式支腿横梁示意图

图3　“自退模”系统剖面示意图

图4　自退模系统四面模板设计示意图

图5　自退模角部机械连杆示意图

4　工艺原理

“自退模”系统主要由三部分组成：①偏动式支腿横梁；②大模板组合筒体；③模板筒体角部机械连杆装置。

该系统由底部偏动式支腿横梁来承载井筒自重荷载及施工荷载，再由支腿横梁通过预留洞口传力至下部结构，塔吊提升时由于支腿横梁的偏动式设计可以自动脱离预留洞口，同时自动弹出伸进上层预留洞口；通过依次旋转模板筒体四个角部连杆装置，来带动四面大模板整体退出、闭合；本层混凝土浇筑完成后塔吊辅助提升至上层。操作简单快捷，平台封闭安全，节约高效，有效的提高了施工整体效率，保证结构成型质量。

5　施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程（如图6）

图6　

5.2操作要点

5.2.1模板拼装

（1）按照设计图纸拼装，所用辅材质量均要符合国家规范要求，达到要求的刚度、强度以及稳定性。

（2）进行技术交底，充分理解工艺原理，注意拼装顺序，正确牢固。

5.2.2平台安装

（1）首先在地面组装好支腿横梁，长度等按照设计要求进行调节，确保连接牢固。

（2）采用塔吊单独吊装至结构预留洞口位置。

（3）采用

塔吊吊装预先拼装完成的平台至支腿横梁上，确保平台安装平稳牢靠，并采取有效方式与下部横梁进行连接。

5.2.3吊装就位

此系统需要塔吊配合吊装，由于自身较重（该系统重量约1.2t），吊装过程相对危险，因此需要注意以下几点：

（1）吊装工作开始之前要确保竖井下部无施工人员。

（2）所有加固用穿墙螺杆全部拆除，同时检查吊点锚环，确保安全。

（3）确保吊装之前“自退模”平台上材料整理堆码整齐，且捆绑有效，无散落或者其他容易掉落材料。

（4）吊装时必须有信号工现场指挥，且能够随时叫停。

（5）下一层要有专人在安全位置观察吊装高度是否到位，确保支腿横梁准确就位。

5.2.4调节、校正、加固

吊装就位后由于预留洞口等施工误差原因可能会导致井筒模板筒体不垂直，需要调节校正，但由于该系统质量较大，因此操作相对困难，需要注意以下问题：

（1）需要先固定支腿支承处，在模板筒体内侧采用吊线的方式初步判断筒体垂直度。

（2）垂直度偏差较大时需塔吊辅助调整。

（3）垂直度偏差较小时利用手拉葫芦进行调整。

（4）调整到位后随即进行加固，与外侧模板初步加固后再次进行垂直度检查，不符合要求的再次进行调整。

5.2.5验收

验收包括模板加固、“自退模”系统的安全，由于系统自身质量较大，调整时相对困难，因此模板加固后验收很重要，同时也要考虑“自退模”系统吊装就位后的安全，要确保施工质量也要保证施工安全。

5.2.6混凝土浇筑

（1）“自退模”系统是一个杯型封闭空间，在浇筑混凝土时要注意控制布料杆，不能使混凝土落入平台。首先是增加系统重量，增加支撑横梁承载力；其次混凝土落入后很难清理。

（2）对于四角机械连杆装置进行临时封闭保护，以免混凝土污染丝扣导致旋转困难。

5.2.7退模

（1）混凝土浇筑完成后要及时进行退模，以免时间过长导致拆模困难。退模时要反方向（针对合模时旋转方向）旋转角部连杆装置，带动四面模板整体退开。

（2）退模前先要观察角部连杆装置与模板拼接处是否有错位现象，并且在退模过程中如果遇到受力不均匀卡住的情况时，要注意不能强行退模，要先找出问题所在，对相应位置进行踢凿处理或者采用手拉葫芦进行辅助退模。

5.2.8塔吊提升

当上层钢筋绑扎到位后，需塔吊辅助提升“自退模”系统至上层。提升过程需要注意的问题如下：

（1）确保提升时整个系统的平衡，以免歪斜碰撞。

（2）其余注意事项和第一次吊装就位相同。

5.2.9模板清理

当“自退模”系统提升就位后及时对模板进行清理，并且涂刷脱模剂，对模板进行养护。清理时要注意不能采用锋利的刀具，避免损坏模板表面保护层。

6　材料与设备

表1　主要材料设备统计表

7　质量控制

7.1质量控制标准

以《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）为质量控制标准。

7.2质量控制措施

7.2.1技术措施

施工前对作业班组、工长、其他相应管理人员进行全面技术安全交底，具体内容如下：

（1）该系统施工的原理、注意事项、安全措施等。

（2）角部机械连杆装置旋转要求及模板退出最大允许值。

（3）平台调整方法及原理。

（4）模板清理养护的重要性。

（5）塔吊提升时注意事项。

（6）结构预留洞口应该位置准确，尺寸标准。

7.2.2施工质量控制措施

（1）确保结构预留洞口准确，尺寸合格。在钢筋绑扎完成后按照交底要求进行现场放线标位，切割相应位置钢筋，采用焊接钢筋固定件的形式固定木制预埋件，浇筑混凝土时要确保振动棒不能直接振捣预埋件，以免移位。

（2）模板调整校正时切记不能一次校正，在模板初步加固完成后再次检查垂直度，反复至少两次以上。

（3）模板加固完成后需要检查四角机械连杆装置与模板拼接处是否结合平直顺滑，以保证最终成型质量。

（4）混凝土浇筑质量控制，首先控制混凝土质量，不能有离析等不良现象。其次严格按照交底要求进行混凝土振捣施工。

（5）控制退模时间，一般按照7～10h为宜。

（6）模板清理要彻底，不能有遗漏面积，同时脱模剂要涂刷均匀。并且不能污染钢筋。

8　安全措施

8.1安全教育

（1）所有操作人员首先要进行三级安全教育，经统一考核合格后方能上岗。

（2）特别针对此系统施工对管理人员及班组人员进行专项安全技术交底，并认真填写交底内容，各方签字为准。

（3）坚持每周进行班组专项深化交底学习。

（4）由专业管理人员亲自指导完成首次系统安装应用，之后每层施工要进行总结学习。

8.2施工安全措施

（1）编制“自退模”系统专项安全操作手册及作业指导书。

（2）施工现场悬挂安全注意事项及相关事故漫画。

（3）施工时必须正确佩戴安全帽、安全绳、手套等安全防护用具，严禁拖鞋、酒后作业。

（4）模板校正时注意不能直接用手操作，以免夹伤。

（5）系统平台上最多同时可允许两个人站立，不能多于两个人同时在平台上进行施工操作。

（6）退模、合模、吊装时，竖井底部不能滞留人员。

（7）塔吊吊装时现场必须有信号工，同时注意吊绳、吊环等是否有损伤，吊点是否平衡，如有特殊情况立即叫停。

（8）作业现场任何施工用电缆、电线等不能搭设在该系统上。

（9）每次吊装完成后要对底部支撑横梁进行检查，如有裂缝等损伤需及时处理。

（10）加强安全巡视，责任落实到位，严格实行奖罚制度。

9　环保措施

（1）“自退模”系统拼装要坚持轻放、轻敲的原则，减少噪音排放。

（2）该系统平台要放置灭火器，做好火灾预防工作。

（3）在施工过程保证平台完整，避免混凝土浇筑时洒落，污染下部结构墙面。

（4）拆模尽量安排在白天施工，要传递轻放拆下的加固构件，降低噪音。

（5）夜间施工要有光导向装置，以免强光外泄。

（6）脱模剂使用完毕后及时封闭存放，同时施工过程要控制使用量，以免洒落污染环境。

10　效益分析

（1）“自退模”系统由于是整体的刚性筒体，整体提升，整体合模、退模，大大提高了施工速度，每层节约工期0.5～1d，从而缩短了总工期。

（2）该系统应用的是四面大模板，同时整体操作，因此从开始施工到竖井结构完成不需更换模板，提高了模板周转次数，同时降低了成本投入。

（3）该系统井筒模板形成的刚性筒体刚度较大，不易变形，有效的保证了竖井内筒结构成型质量，保证了接茬处顺直，阴角方正。

（4）该系统的应用省去了竖井井字脚手架的搭设，减少了钢管的用量，节约大量成本。

（5）该系统底部设有封闭的钢平台，施工中能够有效保证施工安全，大大降低了安全事故的发生。

[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）.

[2]《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）.

TU976.1

A

1673-0038（2015）17-0107-03

2015-4-12

胡建明（1971-），男，高级工程师，大学本科，主要从事建筑施工技术工作。