王祺國(guó)

上海建工二建集團(tuán)有限公司 上海 200080

1 工程概況

上海船廠（浦東）區(qū)域2E5-1地塊項(xiàng)目位于上海市浦東陸家嘴金融貿(mào)易區(qū)，東鄰即墨路，南靠東城路，西鄰浦東南路，北至銀城路。該地塊按規(guī)劃確定為商業(yè)辦公（圖1）。建筑分為T1、T2、T3三個(gè)部分，T1、T2為辦公塔樓，T3為商業(yè)裙房。地下室結(jié)構(gòu)層數(shù)為地下4層。T1塔樓地上建筑面積156 235 m2，地上55層，建筑高度250.0 m。T2塔樓地上建筑面積113 146 m2，地上52層，建筑高度238.0 m。T3裙房地上建筑面積44 737 m2，地上4～8層，建筑高度31.3 m。

圖1 項(xiàng)目效果圖

T1、T2塔樓為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-核心筒結(jié)構(gòu)。T1在34層以下為型鋼混凝土柱，T2在30層以下為型鋼混凝土柱，T3裙房及地下室均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。本文主要介紹T1、T2這2幢超高層塔樓的相關(guān)增效施工技術(shù)。

2 工程難、特點(diǎn)

2.1 場(chǎng)地狹小，材料堆放場(chǎng)地有限

工程地處鬧市中心，場(chǎng)地狹小，緊鄰住宅和商業(yè)街。結(jié)構(gòu)平面呈矩形，2幢主樓北側(cè)有裙房，且與主樓同步施工；施工材料，尤其是鋼結(jié)構(gòu)的堆放場(chǎng)地極為有限。

2.2 起重設(shè)備的布置和吊裝單元的劃分難度大

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)施工的周邊環(huán)境條件以及混凝土核心筒與鋼結(jié)構(gòu)同步施工的特定條件，需合理選擇塔吊型號(hào)，確定塔吊平面位置、工況變化，以滿足外圍重型構(gòu)件吊裝、超高的結(jié)構(gòu)安裝和施工進(jìn)度的要求。結(jié)構(gòu)構(gòu)件體量大、形式多樣、單位質(zhì)量大，因此，如何合理劃分吊裝單元，減少高空散裝和焊接，提高安裝效率，是應(yīng)首先考慮的問(wèn)題。

3 超高層起重設(shè)備選型增效技術(shù)

3.1 塔吊布置及選型方案比選

在超高層施工中，施工機(jī)械的布置方式主要有3種，分別是：塔式起重機(jī)布置于核心筒內(nèi)的內(nèi)爬式、掛于核心筒剪力墻外側(cè)的外爬式以及附著于結(jié)構(gòu)外側(cè)的外附式。由于勁性柱單個(gè)構(gòu)件質(zhì)量大、數(shù)量多，故為保證施工效率，每臺(tái)塔樓需布置2臺(tái)塔吊?；诖?，項(xiàng)目部提出了2種方案進(jìn)行比選。

方案一：在T1、T2塔樓的核心筒內(nèi)各布置2臺(tái)內(nèi)爬式塔吊，型號(hào)均為ST7027及ST7050。待勁性結(jié)構(gòu)施工完成后，拆除其中一臺(tái)內(nèi)爬式塔吊，另一臺(tái)內(nèi)爬式塔吊至結(jié)構(gòu)封頂后再進(jìn)行拆除（圖2）。

方案二：T1塔樓布置1臺(tái)L500核心筒內(nèi)爬式塔吊及1臺(tái)JCD260外附式塔吊；T2塔樓布置1臺(tái)JCD500核心筒內(nèi)爬式塔吊及1臺(tái)JCD260外附式塔吊。待勁性結(jié)構(gòu)施工完成后，拆除內(nèi)爬式塔吊，外附式塔吊至結(jié)構(gòu)封頂后再進(jìn)行拆除（圖3）。

圖2 方案一塔樓塔吊平面位置示意

圖3 方案二塔樓塔吊平面位置示意

3.2 方案一的塔吊安裝與拆除

安裝：利用50 t汽車吊完成T1、T2塔樓ST7050內(nèi)爬式塔吊的安裝，然后利用ST7050完成另一臺(tái)ST7027內(nèi)爬式塔吊的安裝。

拆除：利用內(nèi)爬式塔吊ST7027完成同塔樓內(nèi)內(nèi)爬式塔吊ST7050的拆除工作，然后在屋面上布置1臺(tái)中型屋面吊完成ST7027內(nèi)爬式塔吊的拆除工作，接著在屋面上布置1臺(tái)小型屋面吊完成中型屋面吊的拆除工作，最后人工拆除小型屋面吊。

3.3 方案二的塔吊安裝與拆除

安裝：2幢塔樓均先行利用50 t汽車吊進(jìn)行JCD260外附式塔吊的安裝，JCD260安裝完畢后，利用JCD260完成內(nèi)爬式塔吊L500和JCD500的安裝。

拆除：利用外附式塔吊JCD260拆除內(nèi)爬式塔吊L500和JCD500，再利用50 t汽車吊拆除外附式塔吊JCD260。

3.4 技術(shù)方案確定

由上述2種塔吊布置選型方案對(duì)比可知，在同樣能夠滿足施工要求的前提下，一臺(tái)內(nèi)爬式塔吊加一臺(tái)外附式塔吊的方案在拆除時(shí)，相較于2臺(tái)內(nèi)爬式塔吊的方案節(jié)約了大量的絕對(duì)工期，提高了施工效率。盡管在滿足同樣功能的前提下，內(nèi)爬式塔吊的性能要求要小于外附式塔吊，但2臺(tái)塔吊可以合理分工，承擔(dān)不同程度的吊裝任務(wù)以滿足施工需求?？紤]到節(jié)約了大量工期的優(yōu)勢(shì)，決定采用1臺(tái)內(nèi)爬式塔吊加1臺(tái)外附式塔吊的方案。

結(jié)合后續(xù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況，方案二的塔吊總施工時(shí)間比方案一節(jié)約30 d左右。

4 超高層核心筒模板工程增效技術(shù)

本工程超高層核心筒采用了目前較為先進(jìn)的電動(dòng)爬模工藝。具體內(nèi)容為：一般核心筒內(nèi)電梯井道（除塔吊位置）采用電動(dòng)提升筒架爬模；塔吊所在核心筒采用液壓爬模系統(tǒng)，局部配合采用定型加工懸挑腳手架[1-5]。

4.1 電動(dòng)提升筒架爬模

電梯井筒架爬模是一種專門用于核心筒電梯井道混凝土剪力墻施工的垂直自爬升施工系統(tǒng)。其在施工過(guò)程中，通過(guò)電動(dòng)提升體系帶動(dòng)模板爬升，無(wú)須塔吊配合，是一種高效的、便捷的垂直結(jié)構(gòu)施工系統(tǒng)。電梯井筒架系統(tǒng)由筒架、大模板、提升設(shè)備以及提升自動(dòng)控制等部分組合而成，以建筑物的鋼筋混凝土墻體為承力主體，爬升過(guò)程中通過(guò)鋼索拉結(jié)于混凝土墻壁的預(yù)埋件上進(jìn)行提升。爬升到位之后，通過(guò)底部支撐腿支撐于混凝土面層或墻體預(yù)留孔洞內(nèi)。

筒架爬模體系架體豎向分為3個(gè)操作段，如圖4所示。在圖4中，1-1區(qū)段用于系統(tǒng)整體提升及力系轉(zhuǎn)換操作，2-2區(qū)段用于鋼模板施工操作以及安裝提升掛鉤，3-3區(qū)段用于綁筋工作。

圖4 電梯井筒架剖面示意

4.2 液壓爬模

液壓自動(dòng)爬升模板體系是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，其集模架、機(jī)械、液壓、自動(dòng)控制技術(shù)于一體，主要可分為四大部分：模板系統(tǒng)、爬升機(jī)械系統(tǒng)、液壓動(dòng)力系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。整個(gè)爬模通過(guò)附墻系統(tǒng)和混凝土結(jié)構(gòu)相聯(lián)系，因此，附墻系統(tǒng)承擔(dān)著整個(gè)爬模傳遞過(guò)來(lái)的荷載，是爬模系統(tǒng)的生命線（圖5）。每個(gè)機(jī)位配置2組承力螺栓，每根螺栓抗拉可達(dá)300 kN，抗剪可達(dá)150 kN。

圖5 附墻系統(tǒng)組裝示意

模板系統(tǒng)由模板和模板移動(dòng)裝置組成。模板采用鋼大模板，主要是因?yàn)殇撃０褰?jīng)久耐用，回收價(jià)值高。在混凝土工程作業(yè)平臺(tái)下部設(shè)置導(dǎo)軌，模板通過(guò)滑輪懸掛在導(dǎo)軌上，安裝或拆除時(shí)模板可沿軌道自由移動(dòng)。該裝置機(jī)械化程度相對(duì)較低，但是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，模板安裝就位、糾偏方便，所需操作空間小。液壓爬模標(biāo)準(zhǔn)層施工流程如下：

1）澆搗第N結(jié)構(gòu)段結(jié)構(gòu)混凝土（圖6）。

圖6 標(biāo)準(zhǔn)層施工流程一

2）在養(yǎng)護(hù)第N結(jié)構(gòu)段的混凝土期間，進(jìn)行第N＋1段鋼筋綁扎。

3）第N結(jié)構(gòu)段混凝土養(yǎng)護(hù)等強(qiáng)后，拆模；同時(shí)安裝爬模附墻裝置。拆除N－2層電梯井前室支模架，翻轉(zhuǎn)至N＋1層，或采用卸料平臺(tái)翻轉(zhuǎn)（圖7）。

圖7 標(biāo)準(zhǔn)層施工流程三

4）液壓頂升導(dǎo)軌4.2 m，固定導(dǎo)軌；拆除最下端附墻裝置，以備下次使用。

5）液壓頂升爬模4.2 m，由N－1段爬升至N段，并完成力系轉(zhuǎn)換。

6）清理模板，安裝爬架預(yù)埋螺桿，測(cè)量定位校正立模；同時(shí)快速搭設(shè)N＋1段電梯井前室結(jié)構(gòu)支模架，綁扎樓板鋼筋，合模；進(jìn)入N＋1段結(jié)構(gòu)施工流程。

4.3 單元式定型化懸挑腳手架

在塔吊間，由于塔吊與混凝土墻體距離較小，故無(wú)法采用液壓爬模?？紤]到采用常規(guī)的懸挑腳手架將耗用大量搭設(shè)時(shí)間，同時(shí)安全上也存在較大的隱患，因此，針對(duì)這一情況，現(xiàn)場(chǎng)局部墻面采用定型化懸挑腳手架配合使用。

本次使用的單元式定型化懸挑腳手架均采用鋼構(gòu)件預(yù)加工，地面拼裝完成后，一次性吊裝到施工樓層，施工提升過(guò)程中，采用塔吊整體提升，中間無(wú)須拆卸，大量地節(jié)約了施工時(shí)間。

本單元式定型化懸挑腳手架有如下特點(diǎn)：

1）懸挑腳手架為單元式，每個(gè)單元獨(dú)立受力，中間通過(guò)翻板相連，用塔吊可分單元一次提升。

2）懸挑腳手架下部采用三角架和預(yù)埋螺栓支撐在混凝土墻面上，其所用預(yù)埋螺桿與爬模用預(yù)埋螺桿相同，承載力高。

3）上部架體分4步，每步2 m，可橫跨2個(gè)結(jié)構(gòu)層施工，在N層混凝土養(yǎng)護(hù)期間，即可綁扎N＋1層混凝土鋼筋，混凝土養(yǎng)護(hù)完成后，提升架體，進(jìn)行下一層施工。

5 結(jié)語(yǔ)

在目前城市化的進(jìn)程中，超高層建筑對(duì)城市土地的利用效率極高。勁性柱＋核心筒結(jié)構(gòu)形式的超高層建筑會(huì)越來(lái)越多。本文介紹了這一結(jié)構(gòu)形式超高層建筑的一種施工增效的思路，即通過(guò)塔吊選型的優(yōu)化以及核心筒模板選型的優(yōu)化來(lái)實(shí)現(xiàn)施工增效的目的。

本文拓展了超高層建筑的施工增效思路，有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。