湯洪家

上海建工一建集團有限公司 上海 200120

1 工程概況

1.1 工程簡介

浦江雙輝大廈辦公樓項目（2E2-2地塊）位于上海市浦東新區(qū)陸家嘴金融中心區(qū)，地塊東側(cè)為保留建筑船臺及擬建的中船項目，南靠銀城中路、西依浦東南路、北側(cè)為2E2-1及2E2-4地塊。此項目地下4層，地上由2幢均為49層的A、B塔樓（辦公樓）及1層天窗（局部為鋼結(jié)構(gòu)）組成，總高度216 m，總建筑面積300 000 m2（2幢塔樓各100 000 m2，地下室100 000 m2）。

1.2 上部結(jié)構(gòu)概況

A、B塔樓的建筑及結(jié)構(gòu)形式皆呈東西向?qū)ΨQ布置，結(jié)構(gòu)類型為內(nèi)筒外框（勁性）結(jié)構(gòu)，核心筒墻體和外框柱內(nèi)設有勁性鋼柱。

A、B塔樓相對立面為圓弧曲面（先向內(nèi)收，后向外放），其余三立面均為平面，因此相對立面?zhèn)鹊耐饪騽判灾S結(jié)構(gòu)外立面的改變而產(chǎn)生內(nèi)傾及外傾，形式表現(xiàn)為傾斜柱。斜向勁性柱在1～16層為內(nèi)傾段，16～34層為豎直段，34層以上為外傾段，傾斜角度為4.5°，柱截面尺寸最大為2 m×2 m（圖1）。

圖1 建筑物剖面示意

2 主體結(jié)構(gòu)弧形立面施工難點

本工程2幢49層塔樓弧形立面產(chǎn)生的施工難度主要表現(xiàn)為以下2個方面：

1）外立面由下至上呈圓弧形變化，外腳手架設置困難。

2）圓弧立面處勁性柱呈傾斜變化，柱截面尺寸為1.3～2.0 m，模板安裝施工難度高。

3 相關技術(shù)研究

3.1 測量放線

3.1.1 塔樓的單體平面測量控制網(wǎng)

鑒于地下室結(jié)構(gòu)整體施工周期較長，因此在地下室施工時，采取分區(qū)域先后施工的形式以節(jié)省工期。A、B塔樓底板完成后，按單體分別先行施工，塔樓進度領先于其他地下室區(qū)域，因此分別在塔樓及地下室區(qū)域設置單體控制網(wǎng)。為統(tǒng)一結(jié)構(gòu)整體性，每隔15層對塔樓各獨立控制網(wǎng)進行軸線系統(tǒng)校核。非布網(wǎng)樓層的相應控制點位置留設0.2 m×0.2 m的孔洞，為測量創(chuàng)造通視條件。

塔樓逐漸增高時，測量誤差也將隨之增大，為減少、消除此影響，設置3次平面控制網(wǎng)轉(zhuǎn)換。各控制點每15層進行一次控制網(wǎng)遷移，即分別在11層、26層、41層施工完畢后，將下部的控制網(wǎng)轉(zhuǎn)移至該層樓面，使用該控制點直至結(jié)構(gòu)封頂?？刂凭W(wǎng)轉(zhuǎn)換必須嚴格控制精度，使轉(zhuǎn)換過程中的精度損失減少到最小。

3.1.2 弧形面的平面測量控制

1）內(nèi)傾區(qū)域放線步驟如下（圖2）：

圖2 內(nèi)傾區(qū)域放線示意

2）外傾區(qū)域放線步驟如下（圖3）：

3.2 弧形立面腳手架施工

3.2.1 方案選型

塔樓圓弧側(cè)立面曲面尺寸變化較大（最大處約8 m），若使用整體提升腳手架，則豎直面與圓弧曲面相交處的2個陽角較難處理，危險性較大。經(jīng)研究分析，最終決定采用落地腳手架＋型鋼懸挑腳手架的方式。綜合考慮安全及經(jīng)濟因素，并經(jīng)過反復計算，決定在1～4層樓板區(qū)域采用單立管鋼管扣件式落地腳手架，從塔樓4層結(jié)構(gòu)樓板面起搭設型鋼懸挑腳手架，直至結(jié)構(gòu)頂。

1～4層樓板區(qū)域搭設落地腳手架，即從地下室頂板搭至4層結(jié)構(gòu)樓板面，最大搭設高度為21.9 m。

圖3 外傾區(qū)域放線示意

3.2.2 型鋼懸挑腳手架搭設總體布置

從4層結(jié)構(gòu)梁板面開始搭設型鋼懸挑腳手架。根據(jù)各樓層的結(jié)構(gòu)和高度變化，立桿縱距為1.2～1.5 m。根據(jù)各層型鋼懸挑高度，圓弧曲面配備3套型鋼和相應鋼管等配件，沿高度方向交替上升?？紤]到本工程搭設高度較高（塔樓結(jié)構(gòu)頂相對標高為＋215.3 m），腳手架受風荷載影響因素大，經(jīng)計算得出：第4層起每4層一挑；第36層起每2層一挑，挑至結(jié)構(gòu)頂，待頂層結(jié)構(gòu)施工完畢后在高空拆除。

3.2.3 型鋼懸挑腳手架現(xiàn)場搭設要點

懸挑腳手架主梁采用18#工字鋼，型鋼間距1.2～1.5 m，與立桿間距相同。豎直面工字鋼總長3.35 m，固定端長2 m，懸挑端長1.35 m；圓弧曲面工字鋼總長4.5 m（個別陽角處為5.5 m），固定端長2.294～3.298 m，懸挑端長1.202～2.206 m。固定端端部采用2道φ16 mm的“Ω”形一體式錨栓固定（錨栓預埋在結(jié)構(gòu)梁板內(nèi)，與鋼梁采用鋼楔嵌實固定），在懸挑端加設1道φ16 mm的“Ω”形錨栓固定，固定端端部再設置頂撐管與上層樓板頂牢（圖4）。

圖4 圓弧曲面懸挑腳手架側(cè)立面

局部外墻轉(zhuǎn)角處懸挑型鋼帶連梁布置，主梁間距1.787～2.471 m，連梁采用12.6#工字鋼，連梁與主梁通過各自翼緣上的對接鋼板用螺栓連接，鋼板上開設腰子孔，以便進行細微調(diào)整，同時也便于連梁的周轉(zhuǎn)使用，其余構(gòu)造同普通懸挑型鋼。

圓弧曲面28層以上的懸挑樓層，其2個陽角處的型鋼懸挑長度較大，故此處采用長5.5 m的18#工字鋼，其懸挑端下部設置16#槽鋼斜撐（圖5）。

圖5 個別陽角處超長型鋼節(jié)點

型鋼安裝時，安裝面的結(jié)構(gòu)梁板混凝土強度等級需達到C20以上（含C20），以保證已完結(jié)構(gòu)質(zhì)量。因結(jié)構(gòu)外圍有14根大截面矩形柱（截面為1.3 m×1.3 m～2.0 m×2.0 m），型鋼間距小于柱截面，故需在矩形柱外側(cè)面設置鋼牛腿懸挑鋼梁，下設鋼斜撐（圖6）。

圖6 框架柱外側(cè)型鋼懸挑節(jié)點

3.3 勁性斜柱施工

勁性斜柱側(cè)模板需采取有效的防傾措施[1-3]，以抵消混凝土澆筑時由于柱子傾斜而產(chǎn)生的附加傾覆分力。斜向勁性柱模板采用九夾板，橫向圍檁采用8#槽鋼雙拼，間距0.6 m，豎圍檁采用50 mm×100 mm木方，采用φ20 mm對拉螺栓拉結(jié)模板（圖7、圖8）。

3.3.1 現(xiàn)場施工要點

支模前對新老混凝土接縫處的垃圾、雜物應清除干凈，澆筑前進行澆水濕潤，但不得有積水；對斜柱上下口模板的拼縫采用油膩子批嵌；澆筑時每個斜向勁性柱必須分3層澆搗，每次分層不超過1.5 m，并設置竄筒。

模板支撐體系完成后，對支撐形式、扣件、圍檁、拉結(jié)數(shù)量和位置等進行全面監(jiān)控檢查，同時抽查螺帽數(shù)量及擰緊程度，并做好相關檢查記錄，確保模板支撐100%按照方案搭設。

為了解本工程大截面斜向勁性柱的實際施工質(zhì)量情況，在施工過程中不斷摸索拆模時間，最終確定為結(jié)構(gòu)混凝土澆筑10 d后拆模，且拆模后立即包裹塑料薄膜進行養(yǎng)護，此方法使斜柱偏差顯著降低，裂縫明顯減少。

3.3.2 實際施工效果

基于上述施工技術(shù)，針對2E2-2地塊，工期方面，結(jié)構(gòu)施工平均速度為4 d/層，最快時達到3 d/層，結(jié)構(gòu)提前封頂；質(zhì)量方面，最終大截面斜向勁性柱質(zhì)量控制在目標值以內(nèi)，裂縫寬度在0.1 mm以內(nèi)，遠小于規(guī)范要求數(shù)值。

圖7 內(nèi)傾斜向勁性柱支撐系統(tǒng)（1～16層）

圖8 外傾斜向勁性柱支撐 系統(tǒng)（34～49層）

4 結(jié)語

根據(jù)施工前著重對曲面結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究分析及研究期間的專題會議、現(xiàn)場調(diào)查等活動，并綜合結(jié)構(gòu)整體和現(xiàn)場實際情況，從而制訂出弧形立面結(jié)構(gòu)的相關施工技術(shù)方案。此方案系統(tǒng)性地解決了施工過程中遇到的各項質(zhì)量問題，使得施工質(zhì)量這一關鍵線路能順暢地走到最后。最終浦江雙輝大廈辦公樓項目提前結(jié)構(gòu)封頂并提前完成建設單位的節(jié)點目標，各項指標均高質(zhì)量地達到了設計要求，獲得各方的一致好評，取得了良好的社會效益。本文所涉及內(nèi)容，如針對性的技術(shù)方案、模板支撐形式、拆模時間的嚴格控制及把關、施工過程的監(jiān)督檢查等，對今后類似工程的施工質(zhì)量控制具有很好的參考價值。