武汉滨江中心超高层建筑关键施工技术分析

2024-03-04葛大勇

四川水泥 2024年2期

葛大勇

（中国铁建股份有限公司新兴业务总部，北京 100039）

0 引言

随着城市土地资源的日益紧缺，超高层建筑以其高容积率和高利用率，成为城市发展的必然选择[1]。武汉恒大滨江中心超高层建筑，不仅拥有高达300m 的建筑高度，还设计了复杂的结构形式，对施工技术的要求极高。如何在保证工程质量的前提下，实现超高层建筑的安全、高效施工，是工程技术人员面临的重大挑战[2]。

为了总结超高层建筑关键施工技术应用经验，本文对武汉滨江中心1#楼超高层建筑施工中采用的关键施工技术进行分析。

1 工程概况

武汉恒大滨江中心1#楼（效果图如图1所示）位于武汉市汉阳区鹦鹉大道以东、杨泗港长江大桥以南，是汉阳区目前已竣工第一高楼，建筑面积10.1万m2，其中地上建筑面积9.7万m2。该工程地下2层，地上58层，结构总高度203m。

图1 武汉恒大滨江中心1#楼建筑效果

2 超高层塔式起重机应用技术

2.1 塔吊相关参数的确定

（1）安装高度选择。

1#楼工程采用框架核心筒结构体系，建筑主体共有58层，地上建筑高度203m(含地下1层共有208.5m)，选用塔吊最终安装高度不得小于215m。

（2）臂长选择。

因该工程钢构件吊装跨度大、同时因钢构件料场距离塔吊较远，单层面积约1833.63m2，尽量将塔吊布置在主楼中部，此处距离塔吊中心最远框架柱距离为57.4m；同时考虑1#楼塔吊需要避开4#楼主体（1#楼与4#楼水平距离为38m），选用塔吊半径不得超过62m，综上考虑最终选择塔吊臂长为60m。

（3）吊重选择。

根据图纸设计，该工程钢构柱重量最大，设计要求外侧框架柱内钢构柱非标准层每层一焊接，标准层改为2层一焊接，由此可知2层标准层钢构件最长达6.6m，其中离塔吊中心最远的钢构柱为A/1轴的KXZ5，重量为5.32t，距离为57.4m，最重钢构件KXZ2重量为5.8t，最远距离为54.5m。

（4）工期考虑。

由于恒大开盘楼座工期紧张，且该工程21层以下钢构件数量较多，内框架钢构件共计32根至主体40层（至132.935m处），1台塔吊不能满足主体材料及周转料吊运工作，增加一台辅助塔吊作为部分建筑材料及周转料吊运，在外侧钢构柱施工完成后拆除。

综合考虑主塔吊拟采用1 台QTZ250 塔吊（TC7035 B），臂长60m，采用二倍率，布置在1#楼西侧（1#塔吊）；辅助塔吊拟采用1台QTZ63塔吊（TC5013），臂长50m，采用二倍率，布置在1#楼东侧（2#塔吊）。2台塔吊布置如图2所示。

图2 塔吊布置图

2.2 塔吊吊重分析

该工程内筒钢构柱2层（6.6m）最重为2.07t，钢构梁只在内筒有，最重钢梁为0.71t，长为3.9m，所以TC7035B塔吊末端吊重4.9t满足内筒及钢梁重量。根据设计要求外侧框架柱内钢构柱非标准层每层一焊接，标准层改为2层一焊接，由此可知2层标准层钢构件最长达6.6m，其余非标准层最长只有5.6m（首层）。钢构柱6.6m长重量分别为KXZ1（5.27t）、KXZ2（5.27t）、KXZ3（5.12t）、KXZ4（4.97t）、KXZ5（5.12t），其中离塔吊中心最远的钢构柱为A/1轴的KXZ5，距离为57.4m；最重钢构件KXZ2离塔吊中心最远为位于A/2轴，距离为54.5m。1#塔吊吊重分布详见图3所示。从图3可知，该塔吊布置能满足吊重需求。

图3 1#塔吊重分析图

3 附着式升降脚手架施工技术

采用附着式升降脚手架操作平台做外围护架体，能够最大程度地减少普通架体大量的高处搭设危险作业，同时还能够节约大量的钢管、扣件等周转材料，符合以人为本、科学发展和低碳节能环保、绿色施工的发展要求[3]。

附着式升降脚手架从5层顶板开始架设，6～50层部分主楼开始围绕结构周边采用封闭形式，50层以上由于角部结构内收，附着升降脚手架采用分段且非封闭形式。该工程6～50层布置46个机位，51～55层布置26个机位。由于该工程采用全钢架体，重量较重，控制机位直线最大跨度为5m，转角最大4.5m，悬挑最大2m，故使用15m高架体，覆盖4.5倍层高。在附着升降脚手架搭设好后，每施工完毕一层结构，附着升降脚手架随之向上提升一层，以满足结构施工面的防护要求，直至主体结构封顶为止。架体只升不降，架体封顶后在空中完成解体。

4 超高层混凝土施工技术

4.1 混凝土浇筑与配管方法

该工程混凝土总量约50000m3，其中底板约8000m3。底板以上平均每层混凝土用量约700m3，一次性浇筑到位，所有结构构件均采用混凝土泵送技术，混凝土设计强度等级为C30～C60。

混凝土采用一泵到顶的施工技术，泵送高度按210m计算。该工程建筑平面尺寸为42.2m×45.2m，布置两台15m长布料机，混凝土浇筑时布料机需各移动一次，按最长路径配管。30层以下施工选用两台HBT-80型地泵，30层以上施工选用两台HBT-120型地泵。根据现场情况，泵车出口布置了一段40m长的水平管并设置了3个90°弯管；在高度105m的31层布置了一段12m长水平管，设置2个90°弯管，然后泵管一路向上，到施工层通过2个90°弯管与布料机连接。HBT-120 泵管实际的输送距离按362m计算，经计算采用A125的泵管满足要求。

4.2 布管技术

在混凝土施工过程中，布管是至关重要的环节。为了确保混凝土能够均匀分布，需要根据浇筑方案合理设置弯管和软管。尽可能缩短管线长度，可以减少混凝土流动过程中的阻力，提高泵送效率。

在泵车出口处布置一段40m长的水平管及若干弯管是一个值得推荐的策略。这段水平管能够有效地分散泵车前端输送管的压力，降低堵管和爆管的风险。特别是在水平管与垂直管相连接的弯管处，这个位置是堵管和爆管的常见发生地。因此，在这个位置安装液压截止阀，能够有效阻止垂直泵管内混凝土的回流，进一步减少堵管风险[4]。

5 超高层施工电梯应用技术

根据该工程楼层结构形式及砌筑、装修工程量及安装高度，1#楼布置两台双笼施工电梯（先安装一台变频低速施工电梯，后期安装一台变频中速电梯），施工电梯型号为SCD200/200 型。施工电梯为人货两用，主要供楼内砌筑、抹灰、外墙装修等材料的垂直运输，以及工作人员的上下[5]。

在主楼5～6/A 轴处设置1台SCD200/200的双龙低速（变频）施工电梯，根据参数安装高度为150m，可到达44层。使用低速电梯至二次结构施工至25层时，再在主楼2～3/A轴处安装1台SCD200/200的双龙中速（变频）施工电梯，根据参数安装高度为200m，因56层（186m）结构内收，故中速电梯仅可达到56层。由于56层以上结构面积相比标准层较小（684.34m2），塔吊配合二次结构及装修施工满足要求。

56层结构内收部分变为上人平屋面，施工工序较多，且屋面施工需待56层以上落地脚手架拆除完成后方可进行。由于塔吊已拆除，只能采用将施工电梯伸至56层屋面的方法[6-7]开展屋面施工。56层增设临时结构柱和结构梁，用于安装电梯扶墙，确保施工电梯均在标准节自由端以下运行。待电梯拆除后，将临时结构柱和结构梁拆除[8]。