超高层筒体结构外墙模板施工技术

2018-06-13项立新

智能城市 2018年9期

项立新

上海建工集团股份有限公司，上海 200000

1 工程概况

某电梯试验塔项目位于广东省广州市。该项目为超高层电梯试验塔，地下3层，地上39层，建筑总高度268.8m，结构形式为钢筋混凝土筒体结构，建筑工程等级为特级，耐火等级为一级，抗震设防烈度为7度，抗震设防分类为丙类。该项目为“十”字型结构，由2个永久电梯井道、1个吊装井道和9个试验用电梯井道组成，该外墙为锯齿型造型，其中阳角为90°圆弧、阴角为270°内圆、大面墙体由直径600mm内凹180°半内圆和300宽直线组成。

2 工程重点与难点

本项目标准层层高7.5m，外墙造型复杂，外墙装修为清水漆墙面无抹灰层，因用于电梯试验电梯井垂直度要求高，根据本工程的相关特性，采用传统的施工工艺及普通模板施工不能满足本项目的工程质量要求，故采用液压自升爬模体系。外墙模板采用钢大模，外墙内侧电梯井处采用钢大模，局部有楼面梁处采用散拼散拆木模，外墙模板采用外爬内吊施工工艺，本文只对超高层异形模板设计施工进行探讨。

3 外墙模板设计

3.1 外墙施工概述

根据前面工程概况所述，外墙面造型为异形结构，外墙内侧多为电梯井道，标准层层高7.5m采用传统的施工工艺进行本项目结构施工不能满足要求。考虑到本项目单层建筑面积较小，故在外墙施工工艺选择上采用外爬内挂的模板施工工艺。外墙外侧模板设计以定型钢大模为首选，因外墙内侧多为电梯井筒，考虑到不同模板材料刚度的问题，故外墙内侧电梯井筒也采用钢大模进行施工，因楼梯、管道井、过道区域有楼板封闭，钢大模无法进行吊运，故此部位外墙内侧H+3.5m～7.5m处墙体采用散拼散拆木模板进行施工。

本工程外墙外侧采用液压爬模体系进行爬升施工，外墙内侧钢大模采用塔吊吊装进行拼装，因考虑到电梯井筒处施工安全，电梯筒内采用钢管满堂脚手架进行分段搭设。内部有水平楼板部位采用碗扣式钢管脚手架支撑体系散拼木模板进行施工。因标准层层高7.5m，标准层拟分两个施工层进行施工，先完成0～3.5m墙柱结构施工，再进行3.5～7.5m梁板柱结构施工。

3.2 外墙模板设计

因标准层层高7.5m，墙柱砼浇筑按3.5m、4m进行浇筑，故综合考虑钢模板的设计高度为4.2m，面板采用6mm厚钢板、次肋为为75×50×5角钢@300，边肋为75×8扁钢，横肋为双12#槽钢，共设四道，槽钢间距从钢模板底部起分别为300、1500、2700、3900。钢模下包100mm，加固用螺杆用D15型，间距为水平900、竖向1200，因考虑外墙结构为异形，方便钢模制作，外墙外侧90°阳角270°阴角采用单独加工、外墙墙体模板按900宽进行制作，钢模之间通过螺栓连成整体。电梯井内侧因结构为平面，平面钢模最大宽度按5.28m进行设计。

楼梯间、管道井、过道区域有楼板封闭区域外剪力墙内侧采用18厚木胶合板、竖楞采用50×100木枋@250，横楞采用双Φ48×3.0双钢管，共设六道，其间距从模板底部分别为300、900、1500、2100、2700、3300、3900，对拉螺杆采用D15型，水平间距450，竖向间距600，对应的外钢模位置螺杆孔加密，外钢模处增加双Φ48×3.0双钢管。

3.3 外墙钢大模设计验证

本项目外墙墙厚1100mm （最薄处900mm），阴角处直径600mm的270°内圆造型以及外墙面直径600mm的180°内凹半圆的结构造型模板设计采用专业计算软件进行受力计算确认相关参数，但这种造型复杂的外墙施工属首次施工，无相关技术资料参考，考虑到270°内圆模拆除、180°半圆模是否能很好的拆模及整体后移是否可行、外钢内木模板的整体刚度是否能满足要求等相关问题在钢大模正式加工前必须对其进行施工验证，故选取一段“L形”外墙按实体1∶1的比例进行现场模板安装以及砼浇筑，试验墙模板安装及拆除后暴露出以下问题：①270°内圆采用6mm钢板面板，通过开式锁具螺旋扣M16进行旋转，利用钢板的弹性变形来实现合模和拆模，但6mm钢板的刚度大，现场操作难度大。②单片外钢模在拼装完成后存在正偏差无法消除。③平面钢大模整体后移脱模时，半圆端点与平直段交接点处（角度约90°）混凝土缺棱掉角严重。

针对首次实验墙中出现的问题进行模板设计优化，其优化结果如下：①270°内圆钢面板由6mm改为4mm，以减少合模、拆模时工人操作难度。②单片900宽钢模在制作时每块减小5mm，安装完成前利用最后一块钢模安装加橡胶垫片进行尺寸调整以消除负偏差。③针对平面钢模拆除时易造成砼面棱角破损的问题，将半圆与平直段部位每边做5cm的切角处理。

通过第一次验证后对细部优化后，进行第二次实验墙的施工进行验证，上述问题已全部解决，砼外观质量能满足业主清水混凝土墙体要求。