超高层建筑巨型柱结构液压爬模施工技术.pdf

第3 3 卷第 1 2 期 Vo 1 - 3 3 No ． 1 2 建筑施工 B U I L D I N G C O N S T R U C T 1 0 N 超高层建筑 巨型柱 结构液压 爬模施 工技术 Co n s t r u c t i o n Te c hno l o g y o f Hy d r a ul i c Cl i mbi ng Fo r mwo r k f o r Hug e Co l u mn St r uc t u r e o f S u pe r Ta l l Bui l d i ng 口 桑嘉麟 上海市第一建筑有限公司2 0 0 1 2 0 【 摘 要】 针对上海国金中心大厦北塔楼巨型柱结构存在高空截面突变、转换和需内 斜上升等特征，选用了D O Y ,L A液压爬升 模板体系，在 巨型柱结构突变转换处，采用液压爬模高空整体停留、模板体 系置换和液压爬模重新整体就位等施工方法，安 全、快速 、灵便地 完成 了复杂工况下的超 高层建筑 巨型柱外模板体 系施 工。 【 关键词】超高层建筑 巨型柱结构DO K A液压爬升模板体系 模板体系转换 【 中图分类号】 T U 7 5 5 ． 2 ／ 文献标识码 B 【 文章编号】 1 0 0 4 1 0 0 1 2 0 1 1 l 2 一 l 1 0 6 0 3 1 工程概 况 国金 中心大厦位于上海陆家嘴金融 贸易区 X 2地块， 由 北塔楼、 南塔楼、 底座酒店、 商业裙房等组成， 总建筑面积约 6 0 0 0 0 0 m z 。其中， 北塔楼为钢一混凝土外框内筒超高层结 构 ，地下 4层 ，地上 5 7层 ，高度 2 5 9 ． 9 m ，建筑面积约 1 4 6 0 0 0 m z 。北塔楼竖向结构由核心筒和外围 8 根巨型柱组 成。 2 巨型柱结构特点及施工难点 北塔楼 8根巨型柱为内设十字型钢柱的钢骨混凝土柱， 可分为 A型柱 6 根 和 B 型柱 B 1 柱、 B 2 柱 两类。A型柱垂 直到顶 ， 其柱外侧立面的朝向和平面位置不变， 其他三个内 侧立面经过数次向柱中内收 ， 柱截面尺寸由首层的 2 ． 6 mx 2 m经数次收分和缩减，至屋顶仅 1 ． 5 m x 1 m 。B 型柱 B 1 柱、 B 2柱 分别位于北塔楼西南和东北角， 4 0层以下 ， B型柱 【 作者简介】 桑嘉麟 1 9 8 2 一 ， 男， 本科 ， 工程师。联 系地址 上 海市福 山路 3 3号 2 0 0 1 2 0 【 收稿日期】 2 0 1 1 - - 1 1 0 2 的形式同 A 型柱； 4 0层 N 4 1 层 之间含 H 5 、 H 6设备层 为满 足建筑角部外轮廓逐层内收， H 5层、 H 6层作为柱截面转换 过渡层， 使得 4 1 层柱截面相对于 4 O层产生旋转突变， 柱外 侧立面的朝向和平面位置亦随之突变； 4 1 层以上， 柱外侧立 面的朝向不变 ，平面位置渐变内倾至屋顶 B 型柱截面尺寸 的数次缩减类似于A型柱。 北塔楼巨型柱为超高空施工，B型柱又要在高空截面 突变、 转换和内斜上升， 且工期紧， 因此对巨型柱所采用的外 侧模板脚手体系在复杂工况下的爬升适应性、 施工安全性以 及施工速度等都提出较高要求。 3 巨型柱模板体系选择 巨型柱外围楼板主要为组合楼板 其结构为钢梁 压 型钢板 钢筋混凝土 ， 外沿封头板作为楼板混凝土浇筑的 侧模 ， 在楼板外围临边设置安全围栏防护后， 仅需在巨型柱 的施工范围设置外模及脚手体系。 本次工程通过对常用模板 脚手体系进行技术、 经济分析 ， 决定采用德国 D O K A自动液压 爬升模板体系 简称 D O K A模板体系 进行 A型柱和非截面转 换层的 B型柱外模及脚手施工， B 型柱截面转换层则采用型 板及其支撑体系必须具有一定的强度、 刚度和稳定性 ， 能可 靠承受新浇筑混凝土的自重、 侧压力及施工过程中所产生的 荷载 ， 同时必须设置斜撑。 4 本工程斜坡屋面结构施工时， 周边应满铺脚手板和 水平安全兜网， 立面满挂密目安全网， 操作层处的立面设置 1 8 0 0 m m高木模板硬防护。斜屋面钢筋绑扎时应搭设好安 1 1 O 6 全通道 ， 沿斜屋面坡度搭设人宇梯， 浇筑混凝土时还应搭设 专门的操作平台， 工人操作时应系好安全带。 参考文献 【 1 】于俊荣， 朴应模， 秦毅． 欧式斜屋面工程施工方法U 】 ． 施工技术， 2 0 0 6 8 9 2 9 3 ． 桑嘉麟 超高层建筑巨型柱结构液压爬模施工技术 第 1 2期 钢悬挑脚手架配合木模板施工。 巨型柱内侧的三个立面均采 用木质整体大模板在楼层内施工。 4 液压爬升模板体系施工工艺 4 ． 1 D0K A模板体系简介 D 0 K A 模板体系集外附式整体爬升脚手架和大模板等功 能于一体 ， 附着在结构侧面， 在施工中逐层设置预埋锚固件， 在新浇混凝土脱模后 ， 依靠爬升导轨和主架体之间的相互附 爬 ， 完成整个体系的逐层液压爬升。 其主要由爬升机械、 液压 动力、 电气控制、 操作平台及大模板等 5大系统组成。 4 I 2 巨型柱外模体系布置 除了 B型柱 H 5 、 H 6转换层外，北塔楼巨型柱结构首层 以上外模均采用了 D O K A模板体系， 共 8处 图 1 。 柏层以下 M5 、 4 1 层以上 图1北塔楼巨型柱典型结构形式及外模体系平面布置 D O K A液压爬升机位共设 5 个 ， 在东、 南、 J L --侧， 以相邻 2根巨型柱为 1 组， 液压油管相连 ， 合用 1 个机位 ； 西侧因 2 根巨型柱之间存在施工电梯， 液压油管不宜穿越， 故分设 2 个机位。 4 ． 3 巨型柱模板设计 巨型柱的整体大模板是由厚 2 1 m m的胶合板、竖向木 楞 2 5 0 m m 3 0 0 m m 、 水平钢围檩 1 0 5 0 f 11 m等组成的 ， 以 1 5 m m高强对拉螺栓采用型钢柱腹板预留孔对穿或翼缘 预焊套筒接驳的形式固定。本次工程巨型柱外模是 D 0 l A模 板体系配套的组成部分， 内侧模板则需与外模匹配 图2 。 对 _ I JlJ ． ．千． ● ． 匕 - 爿‘ ‘ 士‘ - r ＼ 粤 _● 截面边长1 5 0 0 以上 截面边长1 5 8 0 以下 图 2 巨型柱典型模板平 面布置 4 ． 4液压爬模体系初始安装 北塔楼首层层高 1 0 m ， 首层巨型柱分上、 下两段施工 在下段施工后， 开始 D O l A 模板体系的初始安装 图 3 。 工况4 工况5 工况6 笔 啦 褥 凝土 达 1 0 ，f 靠爬 升 导 轨 液 压提 安 装 莉余 架 体 及 拦杆 后 退模 板 ，安装上部 升D O K A 爬架，到位 等， D I K A 摸棱体系 爬升靴，自 上而下插 后插上保殓销， 安装 初始安装完毕。 入爬升导轨， 安装防 上部扶墙装置等。 坠装置等。 图3 D O K A模板体系初始安装流程 4 ． 5 液压爬模体系标准爬升施工 北塔楼标准层高为 4 ． 2 5 m ，部分非标层高为 4 ． 5 m 、 4 ． 8 m 、 5 ． 0 m等， 本工程 D O l A模板体系爬升导轨长度 7 ． 4 m ， 最大单次爬升行程 5 ． 5 m ， 因此， 大部分楼层可按 D O l A模板 体系标准爬升流程施工 图 4 、 图 5 。 少数层高超高的非标楼 层可分 2 次进行爬升和结构施工， 例如 3层层高 7 m ， 按第 1 次 2 ． 7 5 m ， 第 2 次 4 ． 2 5 m ， 分 2 次进行施工。 5 巨型柱截面转换层模板体系施工工艺 5 ． 1 巨型柱截面转换概况 B型柱在 4 1 层相对于 H 5 层部位存在截面角度突变， 即 B 1 柱旋转 3 8 ． 7 6 o， B 2 柱旋转 1 7 ． 1 8 。， 角度转换段主要通过 H 6层 标高范围为 M 6 F L - 7 0 0 m m - 4 1 F L 完成； 转换段内部型 钢柱由下端和上端厚 4 O m m的钢板作为衔接 ， 对 H 5 层和 4 1 层的型钢柱截面形成包络， H 6层转换段外包钢筋混凝土截 面顶角则将 M 5 层和 4 1 层截面的各项角包络其中， B 1 柱与 B 2 柱截面转换方式类似 ， B 1 柱转换情况如图6 。 5 - 2 B型柱转换层模板体系施工方法 B 型柱在 H 6层截面和外立面位置产生突变， D O l A模板 体系不能直接从 H 5 层爬升通过 H 6 层 ； 但在 B 型柱完成截 “ 1 1 o 7 姗 一 一一一 r_ 第 1 2期 桑嘉麟 超高层建筑巨型柱结构液压爬模施工技术 工况l D O K A 模板体系爬附于 N I 层， 层结构柱钢 筋施工、 爬升锥及扶墙 埋件预埋、混凝土浇筑 工 况2 N 层混凝士达C I O ． 后退模板，N ～ 1 层爬升靴 拆装至N 层，爬升导轨由 N - l 层提升至N 屡 工况3 利用爬升导轨， D O K A 体系由N l 层槌升至N 层 完成N 层施工 ， 进入N 1 层施 工阶段。 图 4 I OKA模 板体系标 准爬升流程 图 5 DOK A模板 体系现 场施 工情况 图 6 B1 柱截 面转换 示意 面角度转换后， 4 1 层以上的截面和外立面位置不再突变； 故 B型柱转换层施工基本思路是 B型柱 H 5层完成后， D 0 K A模 板体系停附在 4 0层不再向上爬升， 对 B型柱 H 6层、 4 1 层外 立面采用从 H 5层搭设型钢悬挑脚手架至 4 1 层，再配合传 统散装散拆木模板进行施工，之后利用塔吊将 D 0 I A 模板体 系整体从 4 O层吊装至 4 1 层，重新按标准层施工方法进行 4 2 层及以上 B型柱施工 图 7 。 1 1 O 8 图 7 爬模停 附于 4 0层 ， 从 M5层开始搭设型钢悬挑 脚手架 5 ．3 转换层异形截面巨型柱模板设计 B 型柱在转换层为不规 则异 形截 面 ， 故采 用散拼散拆 木 模取代大模板进行施工。B 1 柱转换层的内插型钢柱呈八边 形， 不宜采用在翼缘穿孔的对拉螺栓固定形式； 型钢柱翼缘 与柱外边不平行、 且夹角过大， 也不宜以翼缘预焊套筒接驳 的形式固定。故在柱钢筋绑扎前， 型钢柱和对拉螺栓上分别 预焊连接板， 模板施工时再通过螺栓将两者连接， 如此既可 保证施工质量， 又加快了施工速度 图 8 。 6 结语 模板平面布置 模板立面布援 图 8转换层异形截面 巨型柱模 板布置 D O K A模板体系采用自动液压控制系统， 施工方便 ， 爬升 速度快 ， 能够满足标准层 0 ． 2层 ／ d的工期要求； 爬模体系操 作灵活， 可以在 1 5 。内倾斜爬升， 满足了 B型柱 4 1层以上 的内倾斜爬要求 该体系设计轻便、 整体性好， 可以通过高空 停留、 体系置换和重新整体就位三步， 完成 B 型柱 M 5 - M 6转 换层的模板体系施工。 因此 ，本工程液压爬模体系在复杂工况下的巨型柱模 板施工技术应用是成功的， 为类似工程的模板体系选型和施 工提供了宝贵的经验。 参考文献 【 1 】 钟敏． 上海国际金融中心工程中的D OB L A ． 液压爬模系统施工技 术U ] ． 建筑施 工， 2 0 1 0 2 5 3 ． 【 2 12顾国明． 超高层建筑爬模系统液压模架测试研究Ⅱ ] ． 建筑机械化， 2 0 0 9 ， 3 0 6 1 3 ．