史立賓,薛 慶,劉 東,雷富勻,李 棟,趙 翔,周林蕊,侯殿磊
(1.中國華西企業(yè)有限公司,廣東 深圳 518034;2.華西工程科技(深圳)股份有限公司,廣東 深圳 518034)
超高層建筑施工首要任務(wù)是解決施工組織的指導(dǎo)思想和技術(shù)路線問題,在安排和選擇上做到優(yōu)化,充分利用時間和空間,合理安排順序,確保施工方法得當、施工流程合理,保證施工不出現(xiàn)方向性錯誤。
超高層建筑豎向模板面積一般為水平模板面積的6倍以上,模板工程設(shè)計必須以核心筒豎向結(jié)構(gòu)為重點,在確保施工精度的前提下,努力提高豎向施工效率。
1)核心筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)全部甩下,核心筒采用頂?;騼?nèi)外全爬模體系施工技術(shù)路線。
2)水平結(jié)構(gòu)與剪力墻同步,核心筒采用外爬模+內(nèi)井道爬模(或施工平臺)+內(nèi)墻散拼散支體系施工技術(shù)路線(見圖1)。
圖1 核心筒模架施工現(xiàn)場
總承包單位主要決策者對項目的安全、成本、工期、社會效益四要素的綜合考量,以及主要決策者的個人經(jīng)驗和胸懷格局兩要素,是影響項目模架技術(shù)路線選擇的關(guān)鍵要素。尤其是后者,往往起關(guān)鍵主導(dǎo)作用。
水平結(jié)構(gòu)同步和水平結(jié)構(gòu)甩下是目前較為常用的2種技術(shù)路線。針對這2種路線各自將面對的問題,本文以西安環(huán)球中心項目為例,進行對比分析。
西安環(huán)球中心1號塔樓混凝土核心筒為鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu),呈矩形,地下3層,地上62層,結(jié)構(gòu)總高度299.75m,標準層高4.5m。矩形核心筒平面最大尺寸為21.8m×21.4m,平面最小尺寸為20.3m×19.9m。
其主要特點是核心筒外側(cè)布置爬模配工具式模板,核心筒內(nèi)電梯井道處布置爬模配工具式模板或施工平臺,其他區(qū)域采取木?;蜾X模等體系散拼散支(見圖2,3)。
圖2 爬模機位布置及豎向模板配置
圖3 水平結(jié)構(gòu)同步施工典型工況剖面
其主要特點是核心筒外布置爬模配工具式模板,筒內(nèi)布置頂模(或爬模)配工具式模板,先行修建核心筒豎向墻體,筒內(nèi)水平結(jié)構(gòu)采用傳統(tǒng)木?;蚩觳痼w系修建,滯后剪力墻3~6層(見圖4,5)。
圖4 爬模機位分區(qū)布置
圖5 典型豎向剖面
圖6 標準層豎向與水平結(jié)構(gòu)工程量對比
5.2.1水平同步施工流程
澆筑完成n層墻及頂板混凝土→鋼板剪力墻鋼柱、綁扎墻鋼筋、拆除n-2支撐模板→爬模爬升,傳、吊n-2支撐、模板→搭支撐,墻模板散拼、合?!钏街?、模板→綁扎樓面板鋼筋→澆筑墻、板混凝土(見圖7)。
圖7 水平同步施工現(xiàn)場
5.2.2水平甩下工藝流程(見圖8)
圖8 水平甩下現(xiàn)場
1)澆筑完成n層墻。
2)綁扎n+1墻鋼筋。
3)爬頂升系統(tǒng),合模。
4)澆筑混凝土n+1層墻體混凝土。
圖9 2種技術(shù)路線要素對比
超高層建筑施工模架的技術(shù)路線可選擇水平同步技術(shù)路線實施,但安全風(fēng)險大,綜合效益低,技術(shù)含量低。主要體現(xiàn)在以下幾方面。
1)以小搏大,為了提高不到1/6的工程量,損失了時間、安全、成本及機械化率、裝備優(yōu)勢。
2)投入勞動力多,人海戰(zhàn)術(shù),人工傳料,人員集中,相互干擾,現(xiàn)場安全風(fēng)險大。
3)鋼筋、鋼構(gòu)件、布料機、鋼構(gòu)設(shè)施、臨時設(shè)施堆放問題。
4)爬模與散支交面處洞口、鄰邊多,防墜防護困難,隱患大。
5)同一時間、同一工作面工序交叉多,操作空間狹小,現(xiàn)場凌亂。
6)工具式模板與散拼散支模板收口難做,效果不佳。
若采取水平甩下路線,則能較好地解決以下問題。
1)有效提供多工序交叉作業(yè)安全操作工作面。
2)豎向工藝流程清晰,充分發(fā)揮模架裝備優(yōu)勢。
3)勞動力人數(shù)不增反降,曲線均衡,分工明確,互不干擾。
4)模架系統(tǒng)防護安全可靠,工程進度快。
5)易于總包組織形成連續(xù)的、有節(jié)奏的流水施工,現(xiàn)場有序,有章有法。
通過分析可得出采取水平甩下技術(shù)路線整體效果更優(yōu)。采取水平甩下技術(shù)路線后,沿塔樓豎向,根據(jù)垂直運輸?shù)慕y(tǒng)籌安排,形成多個施工作業(yè)面,實現(xiàn)了不等高同步的豎向施工流水節(jié)奏。
本文通過對西安環(huán)球貿(mào)易中心項目核心筒模架2種技術(shù)路線的對比分析,闡述了各自利弊,對于280m以上外鋼框內(nèi)混凝土核心筒結(jié)構(gòu)形式的超高層施工,給出了水平結(jié)構(gòu)甩下模架技術(shù)路線更優(yōu)的結(jié)論,為解決在超高層建筑施工領(lǐng)域一直存在的困擾給出了實踐經(jīng)驗,具有很大參考意義。