上海建工集團(tuán)股份有限公司 上海 200080

1 工程概況

廣州電視塔總高600 m，為世界首座超過600 m的高塔。該工程位于廣州珠江景觀軸與城市新中軸線交匯處的珠江南岸，是由高454 m的塔身和高156 m的天線桅桿組成，塔身是由一個(gè)向上延伸、旋轉(zhuǎn)、縮放的橢圓形鋼管結(jié)構(gòu)不斷變化而成，成為廣州市新的地標(biāo)建筑（圖1）。

廣州電視塔主塔體由鋼筋混凝土核心筒、鋼結(jié)構(gòu)外筒以及連接兩者的組合樓層組成。核心筒標(biāo)準(zhǔn)層高為5.2 m，共87 層，總高454 m。核心筒截面呈橢圓形，內(nèi)徑17 m×14 m。核心筒筒壁厚度從1 000 mm遞減至400 mm，筒壁內(nèi)設(shè)14 根勁性柱，在－10.0～428.0 m標(biāo)高段采用H型鋼，在428.0～448.8 m標(biāo)高段采用鋼管。豎向結(jié)構(gòu)采用C80～C45混凝土，水平結(jié)構(gòu)采用C30混凝土。整個(gè)核心筒的平面布置見圖2。

核心筒外圍由24 根鋼管柱、46 組鋼管環(huán)梁以及部分斜撐組成，鋼管柱內(nèi)填充C60～C45混凝土。連接核心筒和外筒的樓層采用鋼梁和自承式鋼筋桁架組合樓板結(jié)構(gòu)，組合樓板共37 層。

圖1 廣州電視塔建筑效果圖

圖2 核心筒平面

2 工程特點(diǎn)和難點(diǎn)

廣州電視塔橢圓形核心筒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有細(xì)長(zhǎng)特點(diǎn)，橢圓長(zhǎng)短軸距分別為17 m和14 m，最大高寬比達(dá)到30∶1，是目前國(guó)內(nèi)外最細(xì)柔的核心筒。以往的核心筒施工，都是先施工垂直結(jié)構(gòu)，后做水平結(jié)構(gòu)，但如果水平結(jié)構(gòu)后做，細(xì)柔的核心筒將限制核心筒自由施工高度，只能超出與外框筒連接的鋼支撐幾層，核心筒高度就有可能和外框鋼管柱“齊平”，附著在核心筒上的塔吊將無(wú)法正常吊裝鋼管柱，而且薄弱的外筒壁也難以提供巨型MD900塔吊所需要的附墻力。

核心筒內(nèi)部分隔大小不一，最小孔道截面不足1 m2。除了眾多孔道之外，還有少量的現(xiàn)澆平臺(tái)樓板和樓梯，以及休息平臺(tái)夾層，相當(dāng)于一個(gè)功能俱全的超小型建筑。如果后做水平結(jié)構(gòu)，大量的預(yù)留插筋和零星混凝土澆搗都是個(gè)難題。

核心筒周邊環(huán)境獨(dú)特，全高范圍內(nèi)有一半樓層缺失，核心筒外圍無(wú)任何結(jié)構(gòu)樓板，僅有鋼支撐與外圍鋼柱相連。

3 模架裝備技術(shù)方案選擇

根據(jù)廣州電視塔核心筒的特點(diǎn)和難點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)施工前提出了核心筒水平樓板同步施工的總體要求。其主要原因是，水平樓板的存在能使核心筒內(nèi)部各孔道連成整體，能顯著地提高核心筒的水平剛度，對(duì)施工安排極為有利，也給大噸位壁掛塔吊的使用提供了可能。此外，由于外圈缺少水平樓板，如果后做水平樓板，其核心筒處于孤立無(wú)援的狀態(tài)，施工環(huán)境還不如同步施工，施工難度更大。根據(jù)以上3 個(gè)原因，能滿足水平樓板同步施工成為模板腳手架體系選擇的必要條件。

從當(dāng)時(shí)的整體鋼平臺(tái)模架和液壓爬模施工案例來(lái)分析，均無(wú)水平樓板同步施工的先例。筆者從體系上分析，覺得液壓爬模的筒壁側(cè)向支撐是無(wú)法同步施工水平樓板的。于是方案組將精力集中到整體鋼平臺(tái)模架上去，嘗試通過創(chuàng)新改造，使之能滿足廣州電視塔核心筒的施工要求。

為能施工水平樓板，整體鋼平臺(tái)模架就需要比以往提升更高，以創(chuàng)造綁扎平臺(tái)鋼筋和澆筑樓板混凝土必需的操作空間?？紤]到超升整體鋼平臺(tái)模架帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，因此設(shè)計(jì)成分兩步提升：首先是正常提升，以滿足垂直結(jié)構(gòu)鋼筋和模板，完成之后再將整體鋼平臺(tái)模架提升半層，以施工水平結(jié)構(gòu)。

以往的整體鋼平臺(tái)模架通常采用專用爬升格構(gòu)柱。在核心筒中最厚的結(jié)構(gòu)部位是外筒壁，且外筒壁處于結(jié)構(gòu)外緣，設(shè)置格構(gòu)柱之后對(duì)整體鋼平臺(tái)模架的整體穩(wěn)定最有利。但本核心筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很復(fù)雜，加格構(gòu)柱后內(nèi)部鋼筋節(jié)點(diǎn)處理會(huì)比較復(fù)雜，而且外筒壁的空間也有限，門洞、預(yù)留洞口、預(yù)留消防箱等都影響格構(gòu)柱的設(shè)置。而格構(gòu)柱加設(shè)在核心筒筒壁中，屬于施工措施用鋼，且不可回收。整體鋼平臺(tái)模架爬升越高，爬升格構(gòu)柱投入就越大，一個(gè)超高層結(jié)構(gòu)施工下來(lái)，耗用幾百噸的格構(gòu)柱是很正常的。這在施工成本壓力日益增大的今天，格構(gòu)柱已經(jīng)成為方案優(yōu)化的重點(diǎn)。

廣州電視塔核心筒沿筒壁均勻設(shè)置了14 根勁性柱，全高布置，且水平位置無(wú)變化，這就給我們放棄格構(gòu)柱而改爬升勁性柱創(chuàng)造了條件。因此，不管從施工便捷上考慮，還是從成本上考慮，格構(gòu)柱在本次施工中都將被舍棄。通過驗(yàn)算，核心筒的勁性柱強(qiáng)度和穩(wěn)定性都能滿足鋼平臺(tái)的受力要求；只有少數(shù)區(qū)段的弱軸方向有所欠缺，在外力或其它不確定因素作用下容易產(chǎn)生偏位而影響安裝精度，因此有必要對(duì)勁性柱采取措施控制變形。另外，還需要在勁性柱上安裝爬升附件，以滿足構(gòu)造要求。

由于勁性柱是沿核心筒筒壁設(shè)置的，勁性柱之間的間隔也就3～4 m這1 根，但橢圓的徑向跨度卻達(dá)到了14 m和17 m，平臺(tái)梁截面高度的增大，不僅使得鋼平臺(tái)自重增加，而且會(huì)造成勁性柱的受力增加，給整體鋼平臺(tái)模架的安全和勁性柱的安裝精度帶來(lái)嚴(yán)重的影響。因此在核心筒中央位置設(shè)置2 個(gè)支撐點(diǎn)，采用專利自爬升的內(nèi)筒外架技術(shù)，與外圍的勁性柱構(gòu)成混合型支撐，有別與以前的單一支撐工藝。由于整個(gè)整體鋼平臺(tái)模架的支撐點(diǎn)達(dá)到了16 個(gè)，因此項(xiàng)目部把整體鋼平臺(tái)模架的控制系統(tǒng)由單一的電氣控制發(fā)展為數(shù)字化計(jì)算機(jī)控制同步提升。

得益于水平樓板的同步施工，整體鋼平臺(tái)模架的下掛梯籠能與水平樓板銜接，使得工人上下核心筒變得比以前更為便利和安全。由人貨兩用梯載客直達(dá)整體鋼平臺(tái)模架下4 層的水平樓板上，然后直接進(jìn)入下掛梯籠，省卻了以前兩者間過渡的懸錨腳手架，間接提高了工效。在設(shè)計(jì)下掛梯籠的休息平臺(tái)時(shí)，考慮了標(biāo)準(zhǔn)擱置和超升擱置2 個(gè)狀態(tài)，使得整體鋼平臺(tái)模架除了爬升狀態(tài)之外，人員都能方便進(jìn)出梯籠。

出于安全考慮，整體鋼平臺(tái)模架底部都必須做到全封閉，以避免雜物散落造成的安全事故。根據(jù)本工程的使用特點(diǎn)，在2 種擱置狀態(tài)下，腳手架底部會(huì)遇到核心筒筒壁洞口的情況，為保證安全。本整體鋼平臺(tái)模架設(shè)計(jì)成內(nèi)外腳手架標(biāo)高一致，在有洞口出現(xiàn)的部位設(shè)置伸縮擱板，做到動(dòng)態(tài)封堵，不留空隙。

整體鋼平臺(tái)模架下方懸掛混凝土布料管，用于核心筒的樓梯板和夾層休息平臺(tái)同步施工時(shí)的布料，實(shí)現(xiàn)了一次泵送，高低布料，盡量合并澆搗次數(shù)。超高層的混凝土泵送，每多泵送一次不僅浪費(fèi)頭尾砂漿和混凝土，而且增加了堵管的風(fēng)險(xiǎn)。

核心筒標(biāo)準(zhǔn)段施工完畢之后，整體鋼平臺(tái)模架進(jìn)行空中解體、分塊懸吊、兩次轉(zhuǎn)換提升的方式，完成頂上4 層的結(jié)構(gòu)施工，詳見后述。

4 整體鋼平臺(tái)模架裝備設(shè)計(jì)

整體鋼平臺(tái)模架裝備由鋼平臺(tái)系統(tǒng)、懸掛腳手架系統(tǒng)、爬升支撐系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和提升機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)5 部分組成。

4.1 鋼平臺(tái)系統(tǒng)

鋼平臺(tái)系統(tǒng)處于施工結(jié)構(gòu)的上部，提供操作平臺(tái)及材料臨時(shí)堆放。鋼平臺(tái)系統(tǒng)為主、次梁和平臺(tái)板面構(gòu)成。平臺(tái)板面為了防滑，采用厚6 mm花紋鋼板。豎向結(jié)構(gòu)位置空出，便于施工鋼筋，但考慮到人員行走便捷，設(shè)置若干可移動(dòng)的鋼制走道板作為“過橋”。在鋼平臺(tái)系統(tǒng)的外圈設(shè)置高2 m鋼絲網(wǎng)圍擋，用于安全防護(hù)。兩側(cè)突出部位安放設(shè)備和電氣控制室，整個(gè)鋼平臺(tái)面積約320 m2，見圖3。

圖3 鋼平臺(tái)系統(tǒng)平面布置

4.2 懸掛腳手架系統(tǒng)

根據(jù)使用位置的不同，懸掛腳手架系統(tǒng)分為外懸掛腳手架系統(tǒng)和內(nèi)懸掛腳手架系統(tǒng)。外懸掛腳手架系統(tǒng)用于核心筒外墻面，內(nèi)懸掛腳手架系統(tǒng)用于電梯井道墻面施工。

懸掛腳手架系統(tǒng)以螺栓固定于鋼平臺(tái)系統(tǒng)的鋼梁底部，是整體鋼平臺(tái)模架的固定組成部分。在掛腳手架的底部靠近混凝土墻體處設(shè)防墜閘板，提升時(shí)閘板松開，施工時(shí)閘板閘緊墻面，防止構(gòu)件墜落。利用核心筒內(nèi)的2 個(gè)電梯井下掛通行腳手架，總高度為31.6 m（6層樓高度），作為施工電梯到達(dá)鋼平臺(tái)的主要通道。懸掛腳手架系統(tǒng)平面、立面示意見圖4。

4.3 爬升支撐系統(tǒng)

爬升支撐系統(tǒng)是整體鋼平臺(tái)模架的承重構(gòu)件，又是提升時(shí)整體鋼平臺(tái)模架的導(dǎo)軌。本工程創(chuàng)新采用勁性柱支撐和內(nèi)筒外架支撐的混合支撐體系，見圖5。內(nèi)筒外架支撐系統(tǒng)作為混合支撐系統(tǒng)的一部分，能實(shí)現(xiàn)自我爬升而無(wú)需耗用措施用鋼。

根據(jù)結(jié)構(gòu)勁性柱支撐體系的爬升要求，在14 根勁性柱上增加鋼平臺(tái)系統(tǒng)和升板機(jī)的擱置牛腿。為了減小鋼平臺(tái)梁的跨度，在核心筒內(nèi)部(樓梯間部位)再布置2 個(gè)內(nèi)筒外架，見圖6。鋼平臺(tái)系統(tǒng)和升板機(jī)通過承重銷擱置于14 根支撐立柱和2 個(gè)內(nèi)筒外架上，承重銷與擱置牛腿相匹配，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)擱置，而無(wú)須人工操作。

圖4 懸掛腳手架系統(tǒng)平面、立面示意

圖5 鋼平臺(tái)立面布置

4.4 模板系統(tǒng)

從工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工程成本以及施工操作方面綜合考慮，整體鋼平臺(tái)模架的模板系統(tǒng)包括內(nèi)筒固定鋼大模和外筒壁可變寬度鋼大模組成。為適應(yīng)多級(jí)變化的外筒壁周長(zhǎng)和橢圓弧度，外筒壁鋼大模采用抽條式的設(shè)計(jì)，以滿足周長(zhǎng)的縮減，以純圓弧代替橢圓弧，以降低加工難度。鋼大模的提升和鋼平臺(tái)提升錯(cuò)開進(jìn)行，以減小勁性柱的受力，進(jìn)一步確保安全。

4.5 提升機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)

升板機(jī)是提升整體鋼平臺(tái)模架的動(dòng)力來(lái)源，設(shè)置在勁性柱和內(nèi)筒外架的上端，升板機(jī)示意見圖7。通過電氣自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)鋼平臺(tái)各工點(diǎn)的同步提升。

5 工藝流程

38～428 m為整體鋼平臺(tái)模架的標(biāo)準(zhǔn)提升階段，施工狀態(tài)如圖8所示。

標(biāo)準(zhǔn)的爬升步驟如下：

圖6 內(nèi)筒外架示意

圖7 升板機(jī)示意

圖8 整體提升鋼平臺(tái)體系在標(biāo)準(zhǔn)層施工中

（a）初始狀態(tài)：澆筑H-1層（框）結(jié)構(gòu)混凝土（此時(shí)鋼平臺(tái)系統(tǒng)位置高出H層樓板面約半層）；

（b）升板機(jī)向上爬升結(jié)構(gòu)半層高度，整體鋼平臺(tái)模架也向上爬升同樣高度；

（c）H層豎向結(jié)構(gòu)鋼筋、模板施工以及安裝上節(jié)支撐立柱；

（d）升板機(jī)、整體鋼平臺(tái)模架再向上爬升結(jié)構(gòu)半層高度；

（e）H層水平結(jié)構(gòu)鋼筋、模板施工；

（f）澆筑H層豎向、水平結(jié)構(gòu)混凝土。

第（f）步施工完畢時(shí)恢復(fù)至標(biāo)準(zhǔn)層施工中的初始狀態(tài)，重復(fù)以上步驟進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)層的施工。

施工流程如圖9所示。

6 施工方法

核心筒施工分模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、整體鋼平臺(tái)模架的安裝與拆除、鋼平臺(tái)系統(tǒng)擱置牛腿的設(shè)置、懸掛內(nèi)腳手架與人貨梯的配合、核心筒勁性柱安裝的變形控制等幾個(gè)方面。

6.1 模板工程

超高層建筑的層數(shù)多，模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)也多，定型鋼模板的經(jīng)濟(jì)性能得到體現(xiàn)。為減少工人的工作量，盡量采用定型鋼大模。核心筒內(nèi)筒壁、電梯、饋線和電管井道四周和樓梯間內(nèi)側(cè)，因?yàn)閺南轮辽系钠矫娉叽鐭o(wú)變化，因此采用固定式鋼大模。核心筒外筒壁，存在多級(jí)收分，所以采用特殊設(shè)計(jì)的可調(diào)式鋼大模，以適應(yīng)平面尺寸的變化，也能保證成型后的混凝土外觀質(zhì)量。在水平樓板的豎向結(jié)構(gòu)和門洞四周，由于鋼模板只能通過人工翻運(yùn)到上一層，所以采用定型小鋼模，既保證了拼接后的幾何尺寸，又便于搬運(yùn)。水平樓板則采用傳統(tǒng)木模。各種模板形式在核心筒內(nèi)的布置如圖10所示。

圖9 豎向、水平結(jié)構(gòu)同步施工工藝流程

圖10 核心筒各類模板平面布置

核心筒每次截面收縮后曲率和圓弧周長(zhǎng)都將發(fā)生改變。取核芯筒截面變化的平均值作為基準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)模板，使結(jié)構(gòu)截面變化產(chǎn)生的誤差最小。

對(duì)于橢圓弧周長(zhǎng)的變化，我們計(jì)算出每次截面收縮時(shí)橢圓弧周長(zhǎng)所減少的長(zhǎng)度，根據(jù)這個(gè)長(zhǎng)度來(lái)設(shè)計(jì)抽條模板，當(dāng)每次抽去抽條模板后，模板總長(zhǎng)度就能適應(yīng)下一次截面的變化。為了確保抽條后橢圓弧的整體形狀不發(fā)生扭曲或變形，我們把每次抽條的模板分成4 小塊，分散對(duì)稱布置在核心筒周圍。

根據(jù)勁性柱存在外伸牛腿的特點(diǎn)，將與14 根勁性柱外伸牛腿位置重疊的鋼大模設(shè)計(jì)成上、中、下3 段，中間1 段模板的高度涵蓋所有牛腿標(biāo)高變化的范圍，施工時(shí)將中間1 段鋼模抽去，然后用木模對(duì)牛腿周圍剩余的區(qū)域進(jìn)行封堵。

6.2 鋼筋工程

地面的成型鋼筋由塔吊吊運(yùn)至鋼平臺(tái)平面上，然后人工傳遞到操作面上。箍筋采用裝箱吊運(yùn)，確保安全。理論上鋼平臺(tái)系統(tǒng)可以堆載100 t，實(shí)際上我們限載40 t即可滿足施工所需。

核心筒的鋼筋綁扎雖然因?yàn)楣?jié)點(diǎn)復(fù)雜而耗費(fèi)人工，但施工工藝上還是傳統(tǒng)綁扎，和一般的標(biāo)準(zhǔn)層施工不同的是，由于整體鋼平臺(tái)模架的超升，懸掛腳手架系統(tǒng)也隨著升高，使得工人能在平臺(tái)樓板尚未澆搗的時(shí)候就已經(jīng)可以進(jìn)行下一層部分豎向鋼筋的綁扎，形成超前搭接施工，加快施工速度。

6.3 混凝土工程

混凝土施工的最大難點(diǎn)在于超高層泵送，在這里筆者著重談與整體鋼平臺(tái)模架施工相關(guān)部分的施工方法。以往豎向泵管到了鋼平臺(tái)之后，在鋼平臺(tái)面板上布設(shè)水平管，或采用布料桿，或直接接軟管進(jìn)行布料。在本工程中，由于整體鋼平臺(tái)模架的超升，當(dāng)豎向泵管到達(dá)待澆搗的水平樓板處就接上水平泵管，水平管口接上軟管就直接布料了。

由于樓梯間設(shè)置了內(nèi)筒外架，所以核心筒的樓梯板和休息平臺(tái)是錯(cuò)層同步施工的，即在水平樓板與下2 層的樓梯板和休息平臺(tái)同次澆搗。根據(jù)這一施工要求，在鋼平臺(tái)系統(tǒng)下方吊設(shè)長(zhǎng)串筒，布送混凝土到下2 層的樓梯板。

當(dāng)泵送混凝土開始出料時(shí)，首先泵出泵管的是清水和經(jīng)過潤(rùn)管后的砂漿。為保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，該部分的混凝土不能入模，我們?cè)O(shè)置一個(gè)集裝式水箱收集這部分廢料。

6.4 整體鋼平臺(tái)模架的安裝與拆除

38 m以下的核心筒采用常規(guī)的落地腳手和鋼管排架木模體系進(jìn)行施工。為保證核心筒的外觀質(zhì)量，與整體鋼平臺(tái)模架配套的模板系統(tǒng)在7.2 m以上就開始使用。而整體鋼平臺(tái)模架從核心筒施工到38 m標(biāo)高處開始安裝，見圖11。

圖11 整體鋼平臺(tái)模架安裝就位

整體鋼平臺(tái)模架的安裝順序是：內(nèi)筒體底架、外筒架架體、鋼平臺(tái)安裝支架、鋼平臺(tái)梁、鋼平臺(tái)面板、上部側(cè)網(wǎng)、懸掛腳手架系統(tǒng)、內(nèi)筒體、升板機(jī)、電氣控制系統(tǒng)。

在施工完頂部核心筒結(jié)構(gòu)之后，鋼平臺(tái)系統(tǒng)降落到已完成的結(jié)構(gòu)面上，先拆除鋼平臺(tái)中央的內(nèi)掛腳手架，再分塊拆除中央鋼平臺(tái)系統(tǒng)，以便進(jìn)行天線桅桿的基礎(chǔ)段安裝。外圈的外掛腳手架在外圍功能層結(jié)構(gòu)施工上來(lái)后，逐步拆除。

6.5 鋼平臺(tái)系統(tǒng)擱置牛腿的設(shè)置

整體鋼平臺(tái)模架的爬升遵循嚴(yán)格的工藝流程，為保證整體鋼平臺(tái)模架的順利爬升，需要在勁性柱上焊接爬升所需要的擱置牛腿。擱置牛腿由土建技術(shù)人員提供給鋼結(jié)構(gòu)制作深化設(shè)計(jì)單位。如出現(xiàn)擱置牛腿與結(jié)構(gòu)加勁板發(fā)生位置重疊的情況，則優(yōu)先焊接擱置牛腿，而將結(jié)構(gòu)加勁板的零配件點(diǎn)焊附在勁性柱上送至現(xiàn)場(chǎng)，勁性柱安裝完畢，整體鋼平臺(tái)模架爬升后，割除擱置牛腿，再焊接結(jié)構(gòu)加勁板。

6.6 懸掛內(nèi)腳手架與人貨梯的配合

人貨兩用梯受井道上方的內(nèi)腳手架限制，只能達(dá)到施工樓層之下4層的高度。而人貨兩用梯每2 層爬升1 次，也就是說(shuō)最多要與施工樓板相差6 層。在懸掛腳手系統(tǒng)中，一般的內(nèi)外腳手架都是下掛兩層半結(jié)構(gòu)高度，而其中的2 個(gè)電梯井道內(nèi)的下掛腳手架卻長(zhǎng)31.6 m，達(dá)到6 層結(jié)構(gòu)樓層的高度，確保這2 個(gè)下掛內(nèi)腳手架能連接的水平樓板能與人貨兩用梯所能達(dá)到的水平樓板相銜接。施工人員進(jìn)入核心筒的路線為：從人貨兩用梯到達(dá)最高運(yùn)輸樓層后，施工人員通過已完成的結(jié)構(gòu)樓板進(jìn)入下掛腳手架，沿架體內(nèi)樓梯向上，可以從施工樓層進(jìn)入外腳手架，也可以直接向上進(jìn)入鋼平臺(tái)面。

在施工過程中，整體鋼平臺(tái)模架會(huì)出現(xiàn)爬升半層的超升狀態(tài)，由于每次爬升高度都是半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層高度，而內(nèi)掛腳手的樓梯休息平臺(tái)標(biāo)高也是和半個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層高度相適應(yīng)，因此無(wú)論哪個(gè)狀態(tài)，休息平臺(tái)都與結(jié)構(gòu)完成樓板面齊平，便于施工人員行走。改變了以往整體鋼平臺(tái)模架使用時(shí)，施工人員出人貨兩用梯后須進(jìn)入專用的臨時(shí)過渡腳手架才能進(jìn)入懸掛腳手架系統(tǒng)的麻煩，在確保安全的前提下，提高了工作效率。

6.7 核心筒勁性柱安裝的變形控制

雖然整體鋼平臺(tái)模架的爬升利用勁性柱降低了施工成本，但是畢竟會(huì)對(duì)勁性柱的安裝精度產(chǎn)生不利影響，因此在勁性柱最柔弱的范圍內(nèi)，有必要采取變形控制措施。

在鋼結(jié)構(gòu)施工中，勁性柱的吊裝完畢之后就是用連系梁連成整體的，這本身也是控制變形措施之一，但還是在法線方向形成不了有效約束。因此在法線方向加若干支撐，就能對(duì)整體形成有效約束。于是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，設(shè)置6 處鋼拋撐。支撐的平面布置見圖12。

圖12 核心筒勁性柱臨時(shí)支撐平面布置示意

7 核心筒頂部鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案

7.1 核心筒頂層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

由于頂部天線桅桿的存在，使得核心筒頂部4 層的結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的改變。在428.0～438.2 m處，勁性柱改成圓鋼管柱，增粗的鋼管兩側(cè)突出于剪力墻面，見圖13。并且鋼管柱間增加環(huán)形勁性鋼梁。而在438.4～448.8 m處，鋼管直徑進(jìn)一步增大，還增加了鋼板剪力墻，如圖14所示。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝，這部分結(jié)構(gòu)需要先行安裝，從而阻礙了整體鋼平臺(tái)模架的爬升。因此需要另行考慮施工方案，以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變化。

7.2 解決方案

當(dāng)時(shí)我們面臨2 個(gè)選擇，一種是整體鋼平臺(tái)模架不再爬升，在鋼平臺(tái)面板上搭設(shè)落地腳手架，此方案比較簡(jiǎn)單、布置靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、投入少、經(jīng)濟(jì)效益好；但缺點(diǎn)是：施工控制點(diǎn)多，超高空搭設(shè)落地腳手架，存在不可預(yù)見的安全風(fēng)險(xiǎn)，且施工上受人為因素干預(yù)比較多，不可控點(diǎn)也多，一旦發(fā)生事故，后果嚴(yán)重。

整體鋼平臺(tái)模架分體也有過先例，以前遇到外伸桁架，也是通過局部分體，避讓后再提升，但是本項(xiàng)目如果也要采取分體提升，則分解得會(huì)比較徹底，完全分解成中央和外圈2 個(gè)完全獨(dú)立的鋼平臺(tái)系統(tǒng)（見圖15）。此方案技術(shù)先進(jìn)、工序簡(jiǎn)明，模板可以延續(xù)使用，能保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量，施工環(huán)境與先前相同，工人比較熟悉，安全也有保證。缺點(diǎn)就是系統(tǒng)改裝的成本較大。經(jīng)方案比較后，項(xiàng)目部決定采用鋼平臺(tái)空中分體方案。

圖13 428.0～438.4 m處鋼管柱

圖14 438.4～448.8 m處鋼管柱及鋼板剪力墻

圖15 鋼平臺(tái)系統(tǒng)分割示意

7.3 施工方法

7.3.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝

核心筒428.0～448.8 m的鋼結(jié)構(gòu)分2 部分安裝，以435.8 m為分界線。下半段為鋼管柱和聯(lián)系勁性鋼梁，上半部增加了鋼板剪力墻。為全面保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度，下半段和上半段都需要分別全部吊裝、校正、焊接完成后，才能進(jìn)行相應(yīng)部分的土建施工。

7.3. 2 擱置、解體和懸吊提升

422.8 m平臺(tái)施工完成后，在結(jié)構(gòu)面上設(shè)置臨時(shí)支撐架，這些臨時(shí)支撐架要能支承分體后的鋼平臺(tái)系統(tǒng)，見圖16。然后將鋼平臺(tái)系統(tǒng)下放到臨時(shí)支撐架上，割除外圈鋼平臺(tái)和中央鋼平臺(tái)之間的連系鋼梁，將鋼平臺(tái)系統(tǒng)分成內(nèi)外2 部分。

圖16 鋼平臺(tái)臨時(shí)支撐架示意

兩部分鋼平臺(tái)除了中心的內(nèi)筒外架支撐點(diǎn)與過去相同之外，原來(lái)的勁性柱爬升點(diǎn)都已經(jīng)無(wú)法使用，那么就該尋找新的支撐點(diǎn)，在已安裝的435.8 m鋼管柱頂部安裝提升支架，提升支架的形式根據(jù)鋼管柱頂部的節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，兩側(cè)設(shè)置升板機(jī)。升板機(jī)通過吊桿懸掛和提升內(nèi)外2 部分整體鋼平臺(tái)模架，見圖17。鋼平臺(tái)提升后施工 428.0 m和433.2 m結(jié)構(gòu)。

圖17 整體鋼平臺(tái)模架內(nèi)外分體提升示意

當(dāng)完成433.2 m結(jié)構(gòu)后，再次在結(jié)構(gòu)面上設(shè)置臨時(shí)支撐架，將鋼平臺(tái)系統(tǒng)下放到臨時(shí)支撐架上，再拆除鋼管柱頂部的提升支架，便于進(jìn)行上半部分的鋼結(jié)構(gòu)安裝。當(dāng)435.8～448.8 m的鋼結(jié)構(gòu)吊裝、校正、焊接完成之后。將升板機(jī)提升支架安裝到448.8 m鋼管柱的頂端，并進(jìn)行加固。安裝升板機(jī)后，再通過吊桿懸掛和提升內(nèi)外2 部分整體鋼平臺(tái)模架，見圖18。通過提升整體鋼平臺(tái)模架，施工437.4 m、442.6 m和448.8 m核心筒結(jié)構(gòu)。完成448.8 m核心筒結(jié)構(gòu)后，開始逐步拆除整體鋼平臺(tái)模架。

圖18 整體鋼平臺(tái)模架分體后

7.3.3 含鋼板剪力墻的核心筒混凝土施工

鋼管柱和鋼板剪力墻的存在，還將原本連通的外筒壁分為2 個(gè)獨(dú)立小空間，見圖19。而335.8～448.8 m的鋼結(jié)構(gòu)是先于混凝土結(jié)構(gòu)完成，位于核心筒中央的泵管將無(wú)法布料至鋼板剪力墻的外側(cè)。因此我們事先在鋼板剪力墻上都開設(shè)了澆搗孔，以便將布料軟管伸過鋼板剪力墻，進(jìn)行外側(cè)面的澆搗。

圖19 鋼板剪力墻剖面示意

在鋼板剪力墻區(qū)域，原對(duì)拉螺桿無(wú)法使用，于是將對(duì)拉螺桿斷成2 根，分別焊接在鋼板剪力墻的兩面，兩邊對(duì)齊，也使得獨(dú)立的2 堵墻能各自平衡水平壓力。由于外露鋼管柱和鋼板剪力墻將一個(gè)核心筒外筒壁分隔成28 個(gè)小隔倉(cāng)，對(duì)于同樣的管口出料速度，混凝土液面上升的速度會(huì)很快，因此在鋼板剪力墻部位，除了控制澆搗速度，內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)布料之外，也加密了對(duì)拉螺桿的間距。

8 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合工程實(shí)踐，詳細(xì)闡述了廣州電視塔核心筒結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)，在整體鋼平臺(tái)模架技術(shù)應(yīng)用中，創(chuàng)新發(fā)展了利用勁性柱提升、勁性柱結(jié)合內(nèi)筒外架混合提升、超升平臺(tái)同步施工水平樓板、施工電梯與懸掛腳手系統(tǒng)的直接換乘、空中分體懸掛提升等技術(shù)，取得了顯著的施工實(shí)效，拓展了整體鋼平臺(tái)模架的使用范圍，其中有些技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，對(duì)同類工程的施工起到了很好的促進(jìn)作用。