超高层塔楼核心筒内施工电梯高空转换附墙平台的设计与施工

摘要：以超高层建筑施工实例，针对钢平台作业层与下部水平结构施工层的高差，且中间无水平结构作为转换施工电梯附墙作业平台，提出了一种施工电梯高空转换时附墙作业的型钢框架平台施工技术。

关键词：施工电梯停钢平台层； 施工电梯高层转换； 高空附墙； 型钢框架平台

中图分类号：TU974文献标志码：B

0引言

由于超高层施工专业工序繁多、施工工期较长，其垂直运输直接影响项目的工期。超高层建筑施工过程中，常用的垂直运输设备为塔吊、施工电梯、料台等，其中施工电梯因其成本较低、超高層运输量大、受力分析简便、现场设计布置灵活等优点，在超高层建筑项目中承担重要角色。而为满足塔楼内低层样板闭水收头作业等的分阶段施工部署，即对停层的施工电梯需进行高层转换。

侯凯旗、蒋佳炜等［1-2］考虑塔楼内置的施工电梯因其高度适用性、荷载安全分析等需进行相应的高层转换，并介绍了转换层的基础加固施工，施工电梯实施关键控制点等内容。单军［3］介绍了一种内置施工电梯到达施工平台的活动附墙无阻碍的工况搭接方式。本文结合工程对整体分阶段施工时施工电梯高层转换附墙连接难题及钢平台施工核心筒内形成多层高差较大的竖向空腔特殊工况，进行了优化设计，实施应用了高空转换附墙型钢框架组合平台施工技术。

1工程概况

1.1工程案例简况

本项目超高层塔楼建筑高度320 m，共计63层。为型钢混凝土-框架核心筒的结构形式，核心筒剪力墙内预埋钢骨柱，剪力墙及连梁厚度自下而上为1 300～250 mm逐渐内收。标准层层高4.5 m，核心筒平面呈正方形边长29.2 m，平面布置按剪力墙及连梁划分为九宫格，编号见图1。

1.2工程案例施工电梯部署

核心筒施工时，剪力墙及连梁的竖向结构采用液压整体钢平台先行施工，水平构件与外框水平结构、劲性柱同步施工。钢平台施工层领先外框钢结构吊装6～8层，外框钢结构吊装领先外框劲性柱及核心筒内外水平结构浇筑3～5层，即钢平台施工层领先于核心筒内水平结构10～12层。核心筒内中央筒仓5#筒设置1台双笼施工电梯自首层直达钢平台层，并在4#筒21F楼面设置施工电梯转换基础，转换完成后施工电梯自21F楼面直达钢平台层、原5#筒内施工电梯拆除至首层场地清退。如图2所示，转换的施工电梯均采用SC200/200G型，核心筒内沿墙的钢梁均为钢平台内筒架。

1.3施工电梯高层转换

（1）施工电梯基础转换。核心筒内21F楼面结构浇筑完成后，于4#筒内加设新转换施工电梯的配筋混凝土基础。考虑新施工电梯的运行高度及荷载、轿厢防护围栏等构配件自重、原配筋结构梁板允许荷载值等结构安全影响因素，对原梁板结构进行复核验算，加大钢筋规格及增加结构梁加固基础。

（2）施工电梯附墙措施。自下而上，施工电梯分别与核心筒剪力墙及连梁竖向结构、钢平台架体进行附着连接，相邻两个附墙件竖向间距一般控制在9～11 m内。本工程施工电梯与钢平台的附着采用技术较为成熟的滑动附墙，解决钢平台提升与施工电梯附墙联动问题，实现其错层平稳衔接，如图3所示。钢平台单次提升后，临近的下部附墙作业，利用钢平台底部钢梁下挂笼。钢平台快速施工后的多层空腔内，应用本文介绍的型钢框架组合平台进行高空附墙连接作业。

2高空转换附墙平台的设计与施工

2.1型钢框架平台的优化设计

由于钢平台底部与核心筒内水平结构跟进施工高差达10～12层，中间均为空腔，且施工电梯配置的标准附墙件长约3.5 m，轿厢层与附墙件埋件焊接点较远。其中埋件在竖向结构施工时即一并预埋完善。为满足转换施工电梯在高空附墙连接操作的作业安全、施工质量、转换进度等系列的工况要求，根据GB 50017-2017《钢结构设计标准》进行调整悬挑型钢组合，进行了优化设计，并结合文献［4-5］采用上拉花篮悬挑脚手架，不影响钢筋等主体结构配置及采用三角组合型钢悬挑脚手架，配置穿墙高强螺栓连接型钢受力构件等方案，形成了附墙作业型钢组合平台的方案。

结合项目实际情况，并考虑到本项目转换施工电梯的附墙件与埋件节点形式，采用单侧悬挑三角撑延伸型钢框架，作为悬挑脚手架的基础。成型的型钢框架与施工电梯轿厢运行轨迹边线空余至少30 cm的安全距离，如图4所示。

左侧剪力墙门洞位置加设悬挑型钢并铺设走道板，即可开通施工电梯左侧轿厢的通行路径。待周边水平结构施工逐层跟进时，可用于转运对应层施工人员，适当减轻超高层整体垂直运输压力。型钢平台上承脚手架剖面如图5所示。

附墙平台的平面型钢、下撑杆件及走道悬挑型钢均采用18#工字钢，如图6所示。在剪力墙侧面或连梁顶面放置埋件（图7），楼面（连梁顶面）往下1 m处设置斜撑18#工字钢连接侧埋件面板（图8），使之在1 600 mm高连梁范围内且便于现场对整体型钢框架的拼装作业；工字钢上焊接短钢筋（25 cm高）与脚手钢管立杆对接抗滑移；型钢平台组装焊接作业时，利用下层脚手平台。

2.2附墙型钢框架平台施工工艺流程

核心筒完成F21楼面结构—转换施工电梯基础，施工电梯基座配件预埋准确并完成验收—自钢平台预留口吊装电梯构件—电梯组装及首层（F21）防护隔离—跟进加节提升—F21楼面落地脚手架搭设两层高—焊接附墙件与埋件，焊接安装三角撑延伸型钢框架，验收—铺设平面隔离，继续搭设悬挑脚手架两层高—焊接附墙件与埋件，验收—悬挑脚手架再搭设两层（共4层）—焊接附墙件与埋件，焊接安装三角撑型钢框架，验收—重复型钢平台脚手架施工工序3次，直至施工电梯提升到钢平台—安装滑动附墙—施工电梯直达钢平台施工层—检查验收，设备整体验收合格后投入使用—开始拆除原5#筒施工电梯，逐层补缺结构梁板。

3应用控制要点

3.1型钢加工组合

（1）型钢尺寸应与结构收分变化及施工电梯运行路径安全距离复核完善，确保现场实施及运行不再产生新的危险源。

（2）型钢框架组合平台的水平面、支撑型钢及钢筋头等焊接都应严格遵照《标准》［6］和《规程》的要求进行操作、检查验收及修正。

（3）注意焊件坡口均须符合设计图纸和有关技术要求，凡未达到要求的均应进行修整到位。采取必要的措施避免焊接冷裂缝（延迟裂缝）的产生，包括焊前预热、焊条严格烘干，过程中认真清除焊丝及坡口的油、锈及水分，焊后缓慢冷却或后热等。

（4）未注明的构件连接，采用角焊缝全截面焊接，焊脚尺寸：当焊件最薄厚度t≤6 mm时，hf同板厚，其余hf=6 mm。钢构件焊缝均为二级焊缝，焊缝不得有表面气孔、夹渣、弧坑裂纹、电弧擦伤等缺陷。

（5）施工电梯通道单层2 kN/m2限载，严格控制悬挑型钢上通道人员及材料同时存在的荷载层数。

3.2钢丝绳应用

（1）加设悬挑型钢通道，使得转换施工电梯除直达钢平台之外还能运输人员材料至核心筒内水平梁板施工面，更充分利用垂直运输效力。由于走道板悬挑较长，在考虑型钢规格加大的备料加工及吊装难度大等实际问题，设计计算时优先采用现场常备规格型钢并加设上拉钢丝绳，确保整体荷载安全。下拉通道型钢的安全绳、保险绳采用磷化涂层钢丝绳19.5 mm，两端分别连接上层结构与型钢构件。

（2）钢丝绳使用前必须检查绳索是否损坏，不得有急折、环圈、跳丝或砸扁等缺陷，其末端结成绳索时，最少用三个卡子。使用过程中如发现存在出油现象（新绳除外），即表明钢丝绳变形很大，应立即停止工作，及时进行检查处理。

3.3钢管扣件脚手架检查

（1）钢管扣件架体搭设完毕后应进行检查验收，合格后方可准许投入使用。使用前需确保立杆落地贴实、附墙件配置牢固到位，防止侧翻。且严控荷载。

（2）在脚手平台上设置可靠的防护棚隔离，避免高处坠物，焊接作业需做好防火隔离封闭。

（3）由于架体处于钢平台下的多层空腔内，且离地高度超高，遇有六级以上台风、大雾、大雨及大雪天气应暂停作业，并及时完成有效连接加固，完善周边警戒布置。雨雪后进行操作须配置防滑措施及装备，且复工之前必须检查无问题后方可继续作业。

4结论

本文介绍的一种施工电梯高空转换时附墙作业的型钢框架平台施工技术，目前已完成施工电梯的高空转换及附墙的完整工况历程，实施全过程得出了该施工电梯高空转换附墙平台的实用优点：

（1）良好解决高空附墙作业的难点，形成安全隔离封闭的作业平台。

（2）型钢框架整体为三角延伸型，简化受力验算荷载及制作组装实施。

（3）型钢均采用常用规格，利于备料加工，进度控制、经济效益好。

（4）通过型钢支架铺设走道板，使得该施工电梯除直达钢平台之外还能运输人员材料至水平梁板施工面，超高层垂直运输效力得到更充分利用。

（5）可针对类似项目工况进行引申拓展应用，对型钢规格、尺寸、支撑形式等自由调整组合，机动性强，可借鉴性高。

参考文献

［1］侯凯旗，李厚波，杨晓宇，等.施工电梯基础高空转换施工技术［J］.建筑施工.2019，41（1）： 59-62.

［2］蒋佳炜，孙祖根，杨晓凤，等.超高层建筑施工升降机停层转换施工技术［J］.建筑施工.2020，42（11）： 2099-2101.

［3］单军.超高层建筑施工电梯辅助附墙施工技术应用［J］.建筑施工.2019，41（5）： 884-885.

［4］张良，李腾，付巍，等.三角组合型钢悬挑脚手防护架施工技术在框架结构中的应用［J］.建筑技术开发.2021，48（14） ： 52-54.

［5］鲁烨，韦应彬，沈海杰.花篮拉杆式型钢悬挑式脚手架施工技术［J］.施工技术.2020，49（S1）： 885-889.

［6］鋼结构工程施工质量验收标准： GB50205-2020［S］.中国计划出版社.

［作者简介］许平（1973—），男，硕士，高级工程师，研究方向为建筑施工技术及管理。