陳祥婷

(上海建科工程咨詢有限公司， 上海 200032)

核心筒剪力墻-鋼框架體系液壓爬模風險控制

陳祥婷

(上海建科工程咨詢有限公司， 上海 200032)

近年來，液壓爬模技術(shù)在超高層建筑核心筒剪力墻施工中得到了廣泛的運用。液壓爬模具有施工速度快、自動化程度高、高效、便捷、安全等優(yōu)勢。以蘇州現(xiàn)代傳媒廣場工程為例，簡要介紹了辦公樓剪力墻-鋼框架體系液壓爬模的構(gòu)成、架體型式，并針對液壓爬模施工工藝流程，談談如何做好風險控制，為類似的工程提供參考。

核心筒液壓爬模；工藝流程；風險控制

1 工程概況

本工程為蘇州現(xiàn)代傳媒廣場辦公塔樓核心筒工程。核心筒平面為 29.9 m×21.6 m 的方正矩形，總高度 214.8 m，層高分別為：1 層 5.8 m，2 層～7 層為 5.95 m，8 層～10 層為 4.5 m，14層為 4.6 m，標準層為 11 層～16 層、18 層～30 層、32 層～41層，高度為 4.2 m，17 和 31 層為 5.5 m，42 層為 9.1 m(爬模爬升至該層)，屋面層 3.9 m。核心筒剪力墻外墻首層厚度分為 1 000 mm 和 800 mm 兩種，5 層開始 800 mm 變?yōu)?600 mm，其他不變，內(nèi)墻為 600 mm。模板按標準層高 4.2 m 配置，實際配置高 4.35 m，非標層分兩次澆筑。首層和 2 層用傳統(tǒng)散拼模板澆筑，2 層結(jié)構(gòu)完成后開始安裝爬模，3 層～7 層共分 7 次澆筑，前 6 次每次澆筑 4.2 m，第 7 次澆筑 4.55 m。核心筒墻體基礎(chǔ)頂至標高 94.60 m 為 C60 混凝土，標高 94.60 m 至標高136.60 m 為 C50 混凝土，標高 136.60 m 至屋頂為 C40 混凝土。

2 液壓爬模體系

2.1 液壓爬模架體型式

本工程架體總高度 15.65 m，共覆蓋 4 個層高，6 個操作平臺(核心筒內(nèi) 5 個操作平臺)。上 2 層平臺為鋼筋綁扎操作平臺，可以在下層墻體混凝土養(yǎng)護期間進行該平臺區(qū)域的鋼筋綁扎；中間 2 層為支模操作平臺(核心筒內(nèi)為 1 層)，可在此平臺上完成合模、拆模、清理模板等工作；下層為爬升操作平臺，為液壓系統(tǒng)層；最底層為拆卸清理維護平臺。

2.2 液壓爬模工藝流程

爬模施工的主要工藝是：混凝土澆筑完成→模板拆模后移→安裝附墻裝置→提升導軌→爬升架體→綁扎鋼筋→模板清理刷脫模劑→預埋件固定在模板上→合模→澆筑混凝土。

3 液壓爬模的風險控制

目前液壓爬模的施工工藝及技術(shù)水平日趨成熟，但由于自身結(jié)構(gòu)復雜、體積龐大，屬于超高空作業(yè)范疇，其爬升、施工、拆除等過程均存在較大的風險。液壓爬模施工中存在組織、技術(shù)、安全三個方面的風險，必須進行嚴格控制。

3.1 組織風險

液壓爬模的施工，必須滿足國家法律法規(guī)、技術(shù)規(guī)范的要求，符合規(guī)定的驗收程序。作為項目監(jiān)理人員，首先應落實管理責任，主要是施工方案的審核、審批，監(jiān)理細則的編制及相關(guān)人員的安全技術(shù)交底，同時組織好日常檢查、月度檢查、爬升及拆除專項檢查等。

3.1.1 監(jiān)督審批流程

(1)液壓爬模施工屬于危險性較大分部分項工程，整個液壓爬模系統(tǒng)必須由專業(yè)分包單位編制詳盡的安裝實施方案及拆除方案，經(jīng)過專業(yè)分包單位技術(shù)負責人及總承包單位技術(shù)負責人審批。

(2)總承包單位應組織專家對專項方案進行評審，根據(jù)評審報告修改完善，報項目總監(jiān)理工程師(建設(shè)單位項目負責人)簽字后，方可組織實施。

3.1.2 督促施工人員培訓、交底

(1)施工前總分包單位必須對人員進行篩選，操作人員必須經(jīng)過培訓教育、考試、體檢合格，熟悉本作業(yè)的安全技術(shù)操作規(guī)程，責任心強，工作認真負責。

(2)模板安裝、爬升、拆除前須組織專業(yè)操作培訓、安全技術(shù)交底。任何人不得安排未經(jīng)培訓的無證人員上崗作業(yè)。

3.2 技術(shù)風險

3.2.1 材料風險控制

合格的材料是確保安全、質(zhì)量的必要條件，是做好技術(shù)風險控制的第一步。

(1)爬模產(chǎn)品出廠前，必須進行組裝調(diào)試并驗收合格，不合格產(chǎn)品不得出廠?，F(xiàn)場驗收人員應針對組裝調(diào)試記錄進行檢查核對。

(2)進場的爬模產(chǎn)品、零部件應按照專項方案和設(shè)計要求，經(jīng)數(shù)量核對和質(zhì)量驗收合格。爬模產(chǎn)品所使用的各類鋼材、受力螺栓、雙埋件掛座、橫梁鉤頭、承重插銷、導軌、機電產(chǎn)品均有產(chǎn)品合格證和質(zhì)量證明書，確保材料質(zhì)量符合要求。

3.2.2 施工風險控制

爬模施工風險控制主要結(jié)合鋼筋綁扎、預埋件安裝、模板施工、混凝土澆搗四個階段實施，各道工序相輔相成，緊密聯(lián)系，每道工序施工質(zhì)量的合格與否，將直接影響到后續(xù)施工能否順利進行。因此對施工過程的管理，能夠充分降低后續(xù)施工風險發(fā)生的概率。

(1)鋼筋綁扎。本工程核心筒采用勁性柱鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，剪力墻板、柱尤其是約束邊緣構(gòu)件的主筋、箍筋以及拉結(jié)筋十分密集，實際操作難度相當大，在施工中可能出現(xiàn)的問題及可采取的措施如下。

①鋼筋過密，造成振搗困難，混凝土不密實，表觀質(zhì)量差。監(jiān)理人員在巡視檢查過程中重點檢查每個柱角是否預留振搗棒振搗空間，且能夠深入柱底，要求施工方在綁扎箍筋與拉結(jié)筋時，應分配好相對位置，均勻調(diào)節(jié)好內(nèi)外箍筋的水平間距，確保混凝土的自由流動性。

②辦公樓層高較高(標準層 4.2 m)，核心筒鋼筋綁扎完成后，在重力作用下會自然傾倒，造成垂直度不合格，模板爬升及封模困難。因此監(jiān)理人員對柱、墻板鋼筋驗收時，不僅要核對規(guī)格、數(shù)量等常規(guī)要求，同時須對柱、墻板鋼筋的垂直度進行實測，要求施工方在綁扎鋼筋過程中，加強自檢，隨時校準，避免后期校準的困難。

③封模之后的鋼筋位置偏移易造成柱、墻板鋼筋的保護層偏小而露筋。采取的措施有：加密保護層墊塊的設(shè)置；電焊燒結(jié)限位；在合模前對上部鋼筋用葫蘆進行拉結(jié)。

(2)預埋件安裝。爬模預埋件安裝主要包括爬錐系統(tǒng)預埋以及外圍梁板鋼筋預埋，主要控制點如下。

①爬錐位置的準確性。施工方必須依據(jù)“預埋定位圖”中平面預埋位置及立面預埋位置進行逐點放線預埋，預埋孔垂直位置偏差及水平位置偏差必須在技術(shù)方案要求范圍以內(nèi)，同時做好埋件系統(tǒng)的測量記錄。監(jiān)理人員須對施工測量記錄進行復核，符合要求后方可進行安裝。為確保預埋件位置準確，在混凝土澆筑中不偏移及墜落，預埋施工時可要求施工方將預埋件與結(jié)構(gòu)配筋點焊牢固。

②預埋爬錐的有效性。安裝預埋件時，爬錐孔內(nèi)抹黃油后方可擰緊高強螺桿，保證混凝土不流進爬錐螺紋內(nèi)；為了爬錐的可拆卸循環(huán)利用，外側(cè)可用膠帶及黃油包裹。

③預留梁板鋼筋的準確，包括鋼筋規(guī)格、數(shù)量、間距以及位置的準確。監(jiān)理人員在鋼筋驗收過程中，必須檢查核對每道梁、每塊板預留的面筋及底筋，檢查梁板鋼筋的錨固長度，檢查鋼筋直螺紋套筒的保護套是否齊全。在施工中，可能出現(xiàn)的問題及可采取的措施如下。

預埋孔位不對。若預埋位置偏差小于 30 mm 可通過對埋件掛座上的長圓孔調(diào)整距離，使連接板上的孔位對正；若孔位偏差過大則需在墻體重新打孔并安裝埋件掛座。若預埋件漏埋或失效，則可以在預先設(shè)置的預埋件位置處，用沖擊鉆在剪力墻上鉆出 φ40 的孔洞，將 M36 的通長螺桿穿過墻體，再用螺母及墊圈將其固定，最后再將掛座栓接于 M36 的通長螺桿上。

埋件與鋼筋沖突。核心筒墻板鋼筋及邊緣構(gòu)件鋼筋過密，套管或爬錐無法放入，因此在前期施工中，出現(xiàn)隨意隔斷鋼筋的現(xiàn)象。監(jiān)理人員針對已經(jīng)破壞的主筋部位，要求施工方與設(shè)計方溝通，采取補強加固措施。要求施工方在后續(xù)的鋼筋綁扎時，做好油漆標記，預先留出爬錐及套管位置(套管與爬錐直徑均不大)，避免了割斷鋼筋返工加固。

(3)模板施工。模板施工主要包括安裝、爬升、合模、退模，在整個液壓爬模施工中最為關(guān)鍵。監(jiān)理人員可根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范、施工方案的要求編制相應的檢查驗收表，細化檢查驗收關(guān)鍵點，明確崗位職責，責任落實到人。表格形式可分為日常巡視檢查表及月度專項檢查表，驗收內(nèi)容可分為安裝驗收、爬升驗收、合模與退模驗收，每一份驗收表格中必須有爬模組、總包、監(jiān)理三方簽字后方可進入下道工序。主要控制點如下。

①模板安裝。為了確保后期吊裝施工的快捷準確，可將每個拼裝完成的模板架體編號，與模板總體布置圖中的編號一一對應。

②模板爬升。模板爬升是動態(tài)過程，是爬升過程中可變因素最多的過程，監(jiān)理人員必須嚴格按照技術(shù)要求進行檢查驗收。主要控制關(guān)鍵點有：檢查附墻支座是否安裝牢固、混凝土強度是否達到 10 MPa、埋件位置與設(shè)計位置是否一致、爬升導軌是否安裝就位、調(diào)節(jié)支座的支撐是否松開、所有不必要的約束是否解除、爬升過程中障礙物是否清除、必須撤去的施工活載已經(jīng)撤離完成。日常巡視檢查中需注意對電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)的維護檢查記錄檢查。

③合模。合模前清理模板，涂刷脫模劑，施工時要求做到層層涂刷脫模劑，檢查時涂膜劑要滿涂且不出現(xiàn)流墜為宜，且不得污染鋼筋。模板每隔 5～8 層進行一次大清理(即將模板后退 500 mm 徹底清理)，保證現(xiàn)澆混凝土表觀質(zhì)量。合模后監(jiān)理人員需對模板的平整度及模板垂直度進行抽查，對核心筒四周墻體采用拉通線方式，保證各相鄰模板不錯位，保證平整度；用線墜校正調(diào)整模板垂直度，重點針對剪力墻柱四角(陰陽角)的實測。在施工中要求每層進行 2 次垂直度偏差的測量，即澆筑前與澆筑后各一次。垂直度控制以“防偏為主、糾偏為輔”。模板拼縫、接頭嚴密，應重點檢查芯帶和插銷的緊固、陽角模板斜拉桿，內(nèi)筒陰角調(diào)節(jié)縫以及外伸鋼牛腿處模板的緊固。

④退模。退模時必須確保所有模板退出 50 cm 以外，使模板和墻板之間有足夠的空隙，確保后續(xù)施工的工作空間，以及避免爬升過程中模板和墻板鋼筋碰撞。在施工中，可能出現(xiàn)的問題及可采取的措施如下。

換向件與導軌無法固定。模板爬升之前，首先必須檢查換向件內(nèi)是否有混凝土塊等澆筑垃圾，防止爬升過程中，因換向件內(nèi)的舌頭無法頂住導軌上的凸板，造成無提升支點。若在爬升過程中出現(xiàn)無法頂住現(xiàn)象，需用手動操作到位。

對拉螺栓與鋼筋有沖突 (與爬錐埋件類似，但數(shù)量較多)。本工程在首次合模時，由于對拉螺桿在穿插過程中，與主筋、箍筋、鋼柱等碰撞，制約了合模的施工進度。對此，為保證對拉螺桿的順利穿過，在鋼筋綁扎前，先進行鋼筋的定位，豎向筋全部避開螺桿位置；綁扎過程中，在柱及墻板豎向主筋上用油漆標注出螺桿水平位置，保證水平鋼筋全部避開螺桿位置；合模時，需有專人跟蹤檢查，如遇碰撞及時調(diào)整鋼筋或微調(diào)對拉螺栓的位置。

剪力墻頂垃圾未清理。在模板提升前，忽略對已經(jīng)澆筑的剪力墻頂面進行檢查，造成上層施工中的木方、套管、螺桿等施工材料未及時清除，待提升模板并合模后造成清理困難，返工處理費時費力，因此在爬升模板前加強對核心筒墻頂面檢查。

水平縫處蜂窩麻面。在針對混凝土表觀質(zhì)量檢查時發(fā)現(xiàn)，由于模板與墻體的貼合密封程度有限，剪力墻水平施工縫在混凝土澆搗時漏漿較多，造成蜂窩麻面。針對該情況，施工中采取在模板下口拼縫處粘貼雙面膠(或憎水性海綿條)，取得了良好效果。

(4)混凝土澆搗。本工程核心筒層高高、鋼筋密，且采用的高強高性能混凝土塌落度大(200±30 mm)，流動性強，在澆搗過程中必須采取相應的質(zhì)量保證措施。

①標準層高為 4.2 m，一次澆筑對模板底部壓力較大，易產(chǎn)生漲模。因此需對模板拼縫等容易漲模部位，如陰陽角部位、內(nèi)筒調(diào)節(jié)縫模板部位、鋼結(jié)構(gòu)梁外伸牛腿等薄弱部位，進行后期鋼管加固處理。同時分層澆筑及振搗，第一次澆筑高度為 2 m，在混凝土初凝前進行第二次澆筑。

②混凝土振搗時嚴禁振搗棒碰撞受力螺栓套管或錐形接頭，確保預埋件位置準確不墜落。

③當每次完成混凝土澆筑后，都應進行尺寸偏差觀測，當發(fā)現(xiàn)偏差后，在上層模板緊固完成前進行調(diào)整及校正。

3.2.3 拆除風險控制

液壓爬模拆除風險中，最關(guān)鍵在于明確并落實拆除的先后順序，嚴格按照審批后的施工方案落實拆除工作。本工程實際拆除順序為：

拆除平臺上不使用的機械設(shè)備及物品→上架體后移，使系統(tǒng)處于退模狀態(tài)→拆除模板→拆除主平臺模板桁架系統(tǒng)→拆除導軌→拆除上平臺→拆除下平臺→拆除附墻件及爬錐。

3.3 安全風險控制

3.3.1 防墜落安全風險控制

本工程液壓爬模屬于超高處作業(yè)工程，在爬模安拆、爬升過程中可能因違反操作規(guī)程、紀律要求或操作失誤等人為因素而發(fā)生高處墜落事故，同時也可能因爬模架體的臨邊、洞口防護設(shè)施不到位而造成施工人員高處墜落。因此，監(jiān)理人員在日常的巡視檢查中，針對爬模架體可能造成高空墜落的部位，嚴格按照安全施工方案，督促施工方做好全面有效的防護措施。

(1)腳手板及安全防護措施。腳手板要滿鋪、鋪平、鋪穩(wěn)、不得有探頭板；架體外側(cè)防護彩鋼板圍擋必須可靠固定在架體上；架體底層的腳手板必須鋪設(shè)嚴密，且應用平網(wǎng)及密目安全網(wǎng)兜底。

(2)架體與墻體間的防護。爬模平臺板與墻體間間隙用翻板封閉。

(3)架體與架體間的防護。外側(cè)各片架體間留有 200 mm的間隙，以保證單獨架體的提升。為安全防護，在各架體的空隙處鋪設(shè)翻板，當架體提升時將翻板翻開，架體提升到位后，應立即將翻板鋪好，并用安全網(wǎng)將各獨立架體連接好。

3.3.2 防坍塌安全風險控制

液壓爬模屬于大型施工設(shè)備，若結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)于模板受力計算、支撐系統(tǒng)荷載的計算等不符合實際要求造成模板和支撐系統(tǒng)強度和穩(wěn)定性不夠，以及在爬模的吊裝、爬升、拆除等工序現(xiàn)場操作的不當，或是雨雪天氣、大風天氣等惡劣氣候下施工時，均可能造成爬模坍塌事故。監(jiān)理的安全監(jiān)督措施主要有以下幾方面。

(1)審核爬模結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書，包括大模板計算書、內(nèi)外側(cè)爬架計算書的荷載取值是否符合工程實際，計算模型的選擇是否合理，計算方法是否正確。

(2)架體爬升過程嚴格監(jiān)督，必須清除所有障礙物，嚴禁非爬模操作人員上爬模架。如在提升時遇障礙物，會對整個架體的安全造成嚴重影響，如遇事先沒有發(fā)現(xiàn)的障礙物，應立即停止提升，待拆除障礙物后方可再進行提升作業(yè)。

(3)杜絕超載及集中荷載作業(yè)。結(jié)構(gòu)施工時，爬模施工荷載小于 4 kN/m2(0.4 T/m2)，在架體上設(shè)置醒目限載標志，并設(shè)專人檢查。因超載導致局部架體變形，應立即清理架體上所有物品，對局部變形位置進行暫時加固，立即安排更換變形部件的工作，做安全檢查，看其他部位是否正常。

(4)架體提升完畢后或清理模板完畢后，應立即將架體上的模板靠近墻體，并用模板對拉螺栓將模板與墻體進行剛性拉接，模板上方的架體應與鋼筋或鋼結(jié)構(gòu)做剛性拉接，拉接的水平間距小于 3 m，以便在架體的 2 層平臺上進行鋼筋作業(yè)，同時確保架體上端有足夠的穩(wěn)定性。

(5)在日常的巡視檢查中，要對架體螺栓進行抽查，若發(fā)現(xiàn)有架體螺栓被剪斷松動的現(xiàn)象，應立即要求將螺栓進行緊固；如螺栓被剪斷，應做臨時固定并立即更換螺栓。

(6)6 級(含 6 級)以上大風應停止作業(yè)，切斷架體提升所需電源，大風前須檢查架體懸臂端拉接狀態(tài)是否符合要求，大風后要對架體做全面檢查符合要求后方可使用，冬天下雪后應清除積雪并經(jīng)檢查后方可使用。由停止施工到復工，必須經(jīng)施工方自查，監(jiān)理方審批。

3.3.3 防物體打擊安全風險控制

由于液壓爬模施工平臺工作界面極其有限，而爬模施工進度快，每層的施工周期短(標準層 4 d)，在有限區(qū)域內(nèi)不可避免產(chǎn)生大量材料運輸、不同工種的操作人員交叉作業(yè)。因此爬模施工中存在著很大的物體打擊安全風險。

(1)要求施工方編制現(xiàn)場施工的作業(yè)計劃安排表，事先安排好各道工序的作業(yè)時間，合理分配好工種的流水施工。

(2)塔吊運輸作業(yè)時，必須安排專人監(jiān)管指揮，在工作平臺上事先規(guī)劃好材料堆放區(qū)域，保證人員操作空間及后道工序的作業(yè)面。

(3)模板拆除也是防物體打擊安全管理的重點。爬模拆除前，先將進入施工區(qū)域的通道封閉，并做醒目標識，畫出拆除警戒線，嚴禁人員進入。爬模拆除時應先清理架上雜物，如腳手板上的混凝土、砂漿塊、活動桿件及材料等，施工方必須在監(jiān)理審批模板拆除(安全)令后方可拆除作業(yè)。

3.3.4 防觸電及火災安全風險控制

爬模架是高聳的金屬構(gòu)架，又緊靠鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，都極易遭受雷擊，因此避雷措施十分重要。同時，在施工過程中使用的電焊機、振搗棒、照明設(shè)備以及爬模自身的電器設(shè)備的臨時用電工程均布置在架體平臺上，可能因線路損壞、電氣故障等因素造成觸電與電器火災的可能。監(jiān)理的安全監(jiān)督措施主要有以下幾方面。

(1)防雷措施包括以下幾方面。①檢查避雷針的設(shè)置。避雷針可用直徑 25 mm～48 mm，壁厚不小于 3 mm 的鋼管或直徑不小于 12 mm 的圓鋼制作(本工程使用 φ50 鍍鋅鋼管)，頂部削尖，設(shè)在房屋四角升降架的立桿頂部，高度必須大于1 m，最上層的大橫桿需全部接通，形成避雷網(wǎng)絡；②隨著建筑物主體的施工，各種防雷接地線和引下線需同步施工，所以當爬模架一次提升完成時，建筑物的豎向鋼筋或鋼柱可作為防雷接地引下線；③在施工期間如遇有雷雨，爬模上所有人員必須立即離開。

(2)防火措施包括以下幾方面。①操作平臺上按相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置滅火器，施工消防供水系統(tǒng)隨爬模施工同步設(shè)置；②在操作平臺上進行電、氣焊作業(yè)時，監(jiān)理人員須對防火措施和監(jiān)護人到位情況進行檢查。

4 結(jié) 語

現(xiàn)代傳媒廣場辦公樓核心筒工程是液壓爬模技術(shù)的成功應用。本工程通過對液壓爬模系統(tǒng)的介紹，從監(jiān)理人員的角度，詳細分析液壓爬模施工中的組織、技術(shù)、安全風險控制。總體來說，方案審批是前提，過程控制是關(guān)鍵，動態(tài)管理是方法，在每一道工序施工前，嚴格執(zhí)行檢查制度，責任落實到人，人員不缺崗、檢查不漏項，可以預見，爬模運用的風險是完全可以掌控的。

通信地址：上海市宛平南路75號。

TU712

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1007-4104(2015)10-0052-04

2015-08-04