夏 鑫

上海建工一建集團(tuán)有限公司 上海 200120

工業(yè)革命時(shí)期，鋼鐵開(kāi)始被用于建筑施工。經(jīng)過(guò)一百多年的技術(shù)進(jìn)步、完善，鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)如今在高層、超高層建筑項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合超高層建筑項(xiàng)目工程對(duì)鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)[1-4]措施進(jìn)行探討，為類(lèi)似項(xiàng)目提供借鑒。

1 工程概況

超高層建筑項(xiàng)目由1棟26層塔樓及1棟4層裙房組成。其中塔樓結(jié)構(gòu)形式為鋼框架-混凝土核心筒體系（圖1），地上高度130 m，總建筑面積約67 549 m2。塔樓地上鋼結(jié)構(gòu)主要分為鋼柱、樓層鋼梁。其中，共有31根鋼柱，16根巨柱至頂層，其余鋼柱至8層。鋼柱均為箱形柱，并設(shè)置隅撐，最大截面□1 400 mm×1 400 mm×80 mm×80 mm，鋼柱的材質(zhì)主要為Q345B。

圖1 塔樓結(jié)構(gòu)示意

樓層鋼梁主要為H型鋼梁、箱形鋼梁，H型鋼梁最大截面900 mm×400 mm×30 mm×60 mm，區(qū)分焊接H型鋼和熱軋型鋼，主要材質(zhì)為Q345B。在塔樓屋面外側(cè)四面，設(shè)計(jì)有立面鋼桁架，鋼支撐均為H型鋼，最大截面200 mm×100 mm×6 mm×10 mm，材質(zhì)為Q345B。

混凝土核心筒長(zhǎng)寬分別為21.4、25.4 m，墻厚逐漸變化依次為1 050、900、600、400、300 mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)從下至上依次為C60、C50、C40。2層及標(biāo)準(zhǔn)層板厚為120 mm，3層、8層、避難層、大屋面層板厚為150 mm，19層板厚為130 mm，核心筒板厚150 mm。塔樓1層層高6.00 m，2層層高7.25 m，2層局部頂板高度13.25 m，標(biāo)準(zhǔn)層層高4.50 m。

2 鋼框架-混凝土核心筒組合結(jié)構(gòu)施工方案

2.1使用整體附著式升降腳手架代替懸挑腳手架

1）本工程塔樓外框及核心筒3層以下采用落地式盤(pán)扣外腳手架，在與業(yè)主、設(shè)計(jì)方充分協(xié)商后，將原定在3層及以上使用的懸挑盤(pán)扣外腳手架改為整體附著式升降腳手架（圖2）。

圖2 整體附著式升降腳手架平面示意

2）在高層和超高層建筑施工中，普通外腳手架存在鋼管用量大、使用周期長(zhǎng)、高空作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)大、高層消防難度大等一系列問(wèn)題。DS95-Ⅲ整體附著式升降腳手架采用集成式架體，主框采用鋼制型材定型加工，整體性好，防護(hù)網(wǎng)采用沖壓鋼板密目網(wǎng)，防火阻燃、強(qiáng)度高。

3）由于鋼框架除了樓板為鋼筋混凝土外均為鋼結(jié)構(gòu)，外爬架防護(hù)受力構(gòu)件不能直接焊接在鋼梁、鋼柱上或者在鋼梁腹板上鉆孔連接，因此本工程在外框樓板中預(yù)埋構(gòu)件連接外爬架。

4）使用升降腳手架代替懸挑腳手架，避免重復(fù)搭設(shè)，在安全文明和施工進(jìn)度方面均有不錯(cuò)的效果，此外，在使用過(guò)程中也有安全、進(jìn)度、質(zhì)量等方面的優(yōu)勢(shì)。

① 安全文明施工：使用升降腳手架便于施工人員進(jìn)行樓承板施工，有效防止混凝土澆筑時(shí)混凝土飄漿給周邊行人及建筑物帶來(lái)的安全隱患，并防止物體墜落，利用爬架進(jìn)行鋼梁焊接施工相對(duì)吊籃安全很多，同時(shí)也可以提高連接件的位置精度。為人員作業(yè)及焊接驗(yàn)收提供了良好的操作面，避免發(fā)生物體和火星墜落地面造成的安全事故。同時(shí)，在架體提升前完成最下方所在樓層的防火涂料的噴涂，有效防止防火涂料飄灑至周邊行人身上及建筑物上。

② 施工進(jìn)度：提高了鋼結(jié)構(gòu)樓承板混凝土的施工效率，降低了工人電焊的難度?！暗痛罡哂谩?，省去重復(fù)拆搭腳手架的時(shí)間。

③ 質(zhì)量保證：提高鋼結(jié)構(gòu)定位復(fù)核精度，確保電焊質(zhì)量，鋼結(jié)構(gòu)整體效果有很大改善，減少了定位誤差。

5）整體附著式升降腳手架適用于樓層較多、外形規(guī)則的建筑，若建筑樓層較少，使用整體附著式升降腳手架的成本就高出使用懸挑腳手架很多，且在進(jìn)度上收效甚微；若建筑外形不規(guī)則，在腳手架提升至非標(biāo)準(zhǔn)樓層時(shí)需要額外的加固，影響提升效率，同時(shí)也會(huì)帶來(lái)安全隱患。

2.2使用內(nèi)爬式塔式起重機(jī)代替附著式塔式起重機(jī)

目前國(guó)內(nèi)高層建筑施工使用的自升附著式塔式起重機(jī)可分為內(nèi)部爬升式和外部附著式兩類(lèi)，其中外部附著式塔式起重機(jī)較為常見(jiàn)。作為廣泛使用的技術(shù)，外部附著式塔式起重機(jī)（相比內(nèi)爬式塔式起重機(jī)）具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）建筑物只需承受外部附著式塔式起重機(jī)傳遞的水平載荷，而內(nèi)部爬升式塔式起重機(jī)需要建筑承擔(dān)豎向壓力。

2）外部附著式塔式起重機(jī)設(shè)置在結(jié)構(gòu)外部，可利用施工間隙進(jìn)行附著和頂升，而內(nèi)部爬升式塔式起重機(jī)提升需與施工進(jìn)度互相協(xié)調(diào)，只能在施工間歇期進(jìn)行。

3）司機(jī)可以看到吊裝全過(guò)程，指揮難度比較低。

但結(jié)合多方面綜合考慮，本項(xiàng)目決定采用內(nèi)部爬升式塔式起重機(jī)，原因如下：

1）本工程位于上海市浦東新區(qū)前灘地區(qū)，對(duì)安全文明施工要求比較高，內(nèi)爬式塔式起重機(jī)布置于建筑物內(nèi)部，可以減小吊運(yùn)的幅度，即吊臂可以縮短，有效減少吊臂出圍墻的情況發(fā)生。

2）本工程場(chǎng)地較狹小，且核心筒施工過(guò)程中南側(cè)區(qū)域地下結(jié)構(gòu)同步施工，難以滿(mǎn)足安裝外部附著式塔式起重機(jī)的場(chǎng)地條件（圖3）。

圖3 上部結(jié)構(gòu)塔式起重機(jī)平面布置示意

3）本工程塔樓建設(shè)高度較高，若使用外部附著式塔式起重機(jī)，總塔身較高，質(zhì)量較大，內(nèi)部爬升式塔式起重機(jī)利用建筑物向上爬升，塔身長(zhǎng)度不因爬升高度而變化，整體結(jié)構(gòu)較輕、造價(jià)較低。

綜上所述，建筑高度較高、場(chǎng)地狹小的項(xiàng)目，可以考慮采用內(nèi)爬式塔式起重機(jī)代替外部附著式塔式起重機(jī)。

2.3布料機(jī)加固措施

本工程低層混凝土澆筑使用泵車(chē)，高層混凝土則采用布料機(jī)進(jìn)行澆筑。使用布料機(jī)進(jìn)行混凝土澆筑的主要流程為：架體加固→布料機(jī)組裝→測(cè)試、檢查→吊運(yùn)布料機(jī)加固→驗(yàn)收、試運(yùn)行→投入施工→維護(hù)、保養(yǎng)→拆除。

加固措施如下：

1）模板加固。為保證模板支撐架體安全，支設(shè)布料機(jī)的部位，對(duì)底部模板支撐架進(jìn)行加固處理。加固范圍比布料機(jī)支腿覆蓋范圍向四周延伸1.0 m。減小梁、板模板滿(mǎn)堂支撐架立桿間距，立桿底部增加墊板，并確保板底縱橫向水平桿及剪刀撐滿(mǎn)搭，以及梁底均已增加扣件防滑。

2）為保證布料機(jī)穩(wěn)定性，同時(shí)保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量，避免損壞鋼筋，布料機(jī)的4個(gè)支座應(yīng)盡量置于結(jié)構(gòu)主梁及柱上；并在布料機(jī)支座部位設(shè)置木墊板以分散及傳遞所受的力，待混凝土澆筑完成后，取出木墊板，并對(duì)墊板造成的鋼筋保護(hù)層不足的部位，進(jìn)行修補(bǔ)抹平。

3）若因條件限制，布料機(jī)單個(gè)支座置于板面上，布料機(jī)吊至板面前，須對(duì)相應(yīng)板面樓板保護(hù)層墊塊及馬凳進(jìn)行加強(qiáng)加密，同時(shí)，支座部位加墊高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的混凝土墊塊，與混凝土澆筑成整體，墊塊上鋪木墊板（墊塊規(guī)格為4塊平面尺寸120 mm×120 mm，厚度為樓板厚度；墊板規(guī)格為500 mm×500 mm×50 mm），木墊板置于墊塊之上，從而保證支腿與鋼筋網(wǎng)片間距不小于200 mm。

4）四方立架采用4道直徑不小于8 mm的鋼絲繩拉緊固定，不得傾斜，鋼絲繩端部用花籃螺栓（或卡環(huán)）與板內(nèi)梁筋拉緊（鎖牢），不得固定在豎向鋼筋上。在上垂直布料時(shí)應(yīng)用架子鋼管制作穩(wěn)定的布料機(jī)空間桁架，并用4根油絲繩拉緊，將花籃螺栓的保險(xiǎn)銷(xiāo)扣好，嚴(yán)防脫鉤。布料機(jī)固定后，再次檢查布料機(jī)桿身是否垂直。

3 結(jié)語(yǔ)

該超高層項(xiàng)目通過(guò)以上方案的實(shí)施，有效降低了場(chǎng)地狹小對(duì)施工造成的影響，并在成本、進(jìn)度、安全文明、施工質(zhì)量等方面取得一定成果，完成了“一次驗(yàn)收合格率100%并取得省級(jí)優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)”的目標(biāo)。相信本工程所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)可以為后續(xù)類(lèi)似項(xiàng)目提供借鑒。