2012年8月上第41卷第370期施工技术CONSTRUCTION TECHNOLOGY7模块化低位顶升钢平台模架体系在福州世茂国际中心项目实施关键技术吴延宏,许立艾,王开强,刘晓升,黄爽,刘志茂(中建三局建设工程股份有限公司,湖北武汉430064)[摘要]在福州世茂国际中心项目中,模块化低位少支点整体顶升钢平台模架体系首次投入使用。
首先介绍了福州世茂国际中心项目概况及模块化顶模设计的基本情况,此后重点介绍了该模架在使用中的关键工序;模架的安装流程及控制要求;模架顶升规划;模架在混凝土泵送、伸臂桁架施工等环节的应对措施;模架的垂直运输方案;模架的拆除。
这些都为模块化顶模技术的推广和使用奠定了基础,为其施工技术内容的不断完善提供工程依托和实践积累。
[关键词]高层建筑;模块化;低位顶升模架体系;施工技术[中图分类号]TU755.2[文献标识码]A[文章编号]1002-8498(2012)15-0007-05Application of Modularized Low-position Jacking Formwork System inFuzhou Shimao International Financial Center ProjectWu Yanhong ,Xu Liai ,Wang Kaiqiang ,Liu Xiaosheng ,Huang Shuang ,Liu Zhimao(China Construction Third Engineering Bureau Co.,Ltd.,Wuhan ,Hubei430064,China )Abstract :The modularized low-position jacking formwork system was put into use for the first time in the Fuzhou Shimao International Financial Center project.The Fuzhou Shimao International Financial Center project was firstly introduced as well as modularized low-position jacking formwork system.Then the key operational procedures of this formwork were presented in detail ,including installation procedure and control requirement ,the planning of formwork jacking process ,measures to cope with concrete pumping and outstretched truss construction ,vertical transportation and dismantlement.This project has laid a solid foundation for the wide application of modularized low-position jacking formwork system ,and provided engineering experience to the improvement of this construction technique.Key words :tall buildings ;modularization ;low-position jacking formwork system ;construction [收稿日期]2012-05-18[基金项目]中建三局建设工程股份有限公司课题(CSCEC3B-2010-35)[作者简介]吴延宏,技术中心总工程师,工学硕士,E-mail :1617067768@qq.com1工程概况福州世茂国际中心工程用地面积16338m 2,总建筑面积167416m 2,塔楼部分建筑高度273.88m 。
结构形式为钢管混凝土柱-核心筒结构体系,核心筒的平面形状整体为八边形,混凝土强度等级为C60(126m 以下)及C50(126m 以上),结构单层面积为1900m 2,建筑立面为直线(见图1)。
内核心筒为钢筋混凝土剪力墙结构,核心筒面积为440m 2,平面尺寸为长ˑ宽=31.5m ˑ15.5m 。
该项目核心筒施工采用模块化低位顶升钢平台模架体系(简称“模块化顶模”),该模架系统由钢平台系统、支撑与顶升系统、模板系统、挂架及防护系统4大部分组成。
具有施工速度快,承载力大,运行平稳易操作,安全性好等几大优势。
模架的主要组成如图2所示。
模块化顶模将竖向结构的模板悬挂在钢平台以下,通过安置在混凝土核心筒上的顶升系统,在顶升钢平台的同时提升竖向结构模板完成模板施工。
油缸一次顶升一个结构层高度,通过支撑钢柱顶升平台,带动模板和挂架整体顶升。
在核心筒内壁设置预留洞,支撑大梁通过两端的伸缩机构支撑在核心筒预留洞处,支撑钢管柱及液压千斤顶分别固接在上下两道支撑大梁上,利用双向油缸的顶升与回收动作实现整个顶模系统的自爬升。
下面就8施工技术第41卷图1福州世茂国际中心工程结构示意Fig.1Engineering structure of Fuzhou ShimaoInternational FinancialCenter图2模块化顶模的主要组件Fig.2Main components of modularized jackingformwork system该体系在福州世茂国际中心项目的应用从安装技术、结构施工措施、拆除技术等方面进行介绍。
2模块化顶模安装技术福州世茂国际中心项目中,顶模体系设计装配式构件,实现了构件的周转使用,方便安装与拆卸。
其安装技术包含箱梁与支撑立柱安装、钢平台安装、挂架及防护系统安装、液压系统安装几部分内容。
2.1安装工况选定构件进场时间根据项目现场实际施工情况进行安排,本项目中核心筒首层施工完成后即正式安装该模架体系。
由于支撑立柱较高,支撑箱梁位置较低,支撑点位置选择在地下2层结构位置。
总体安装顺序如图3所示。
其安装工况结构立面如图4所示。
图3顶模架安装流程Fig.3Installation process of formworksystem图4安装工况结构立面示意Fig.4Facade of structure on installation condition2.2各主要安装工序1)第1步利用大钢模板施工首层结构。
2)第2步安装下箱梁及油缸。
由于支撑箱梁位置位于模板层以下,箱梁与墙体距离仅为5cm 。
所以箱梁吊装位置的大钢模板在达到拆模条件后提前拆除,箱梁安装完成后恢复。
箱梁的定位是该阶段的控制重点,安装定位通过箱梁中轴线及箱梁牛腿中轴线多线复核,误差≤2012No.370吴延宏等:模块化低位顶升钢平台模架体系在福州世茂国际中心项目实施关键技术95mm 。
到位后与核心筒墙体间用钢楔临时固定。
箱梁上附带控制牛腿伸缩的小油缸,在箱梁吊装前安装完成,由于该阶段液压系统尚未安装,箱梁牛腿由葫芦或机械千斤顶伸出支撑在墙体预留洞口内。
设计中箱梁与墙体空隙为50mm ,吊装前应对吊装范围内墙体复核墙体垂直度及净空,在吊装高度范围内垂直度偏差要求<5mm ,防止阻挡情况发生。
主油缸吊装到位后,油缸法兰与下箱梁接口对接。
对其垂直度进行复核,垂直度偏差5mm /5m ,用缆风绳固定。
3)第3步安装上箱梁。
吊装过程与下箱梁安装要求基本一致;上箱梁与油缸连接部位用劲板临时连接,在钢平台框架安装完成并校正后最终连接。
4)第4步安装支撑立柱。
立柱在地面组拼成整体后,进行吊装,与上箱梁垫梁螺栓连接,并调整立柱垂直度,用缆风绳固定。
5)第5步钢平台主次桁架安装。
主次桁架标准节在地面组拼成吊装单元,整体吊装。
主桁架连接时螺栓初拧,井字节点平整度高差≤5mm 。
次桁架及面外撑杆安装完成后,完成跨中主桁架终拧。
6)第6步钢平台悬挑部分桁架安装。
悬挑端主桁架安装前提前安装钢管脚手架台架作为悬挑桁架调平支撑。
悬挑端最大悬挑长度10m ,悬挑安装起拱2cm 。
7)第7步滑梁安装。
滑梁通过转接接头栓接在钢平台下,用来悬挂大钢模板及挂架(见图5)。
图5滑梁安装Fig.5Installation of sliding beam8)第8步挂架与模板安装。
外挂架将标准杆件及定型接头在地面组拼成单元板块进行悬挂,先安装直线段,最后角部连接闭合。
由于内挂架吊装空间较小,挂架先拼接成为立杆形式,再进行水平杆连接,最后完善走道板及防护翻板。
挂架安装的同时将大钢模板与钢平台滑梁连接,完成钢模板悬挂。
大钢模板由销轴限位,防止吊轮滑出(见图6)。
9)第9步液压系统安装。
钢平台结构安装完成后,由于油缸均已安装到位,所以即可开始液压控制系统安装,包含控制台、泵站、各类功能阀件及管路系统等。
10)第10步模架体系安装收尾。
挂架体系安装过程中,由于安装位置较低,所以首次仅安装4步挂架,顶升至下一层高位置时,完成剩余2步挂架的安装。
至此低位顶升模架体系安装完成,即可进行系统联动调试和模架体系整体安装质量验收,达到设计要求后,即可进行首次顶升,正式投入使用。
3爬升规划设计模块化顶模整体爬升规划在不同结构形式是完全不同的。
由于层高的变化,连梁及墙体范围的变化经常需要补充增高结构配合架体顶升,并在需要时进行大钢模板的竖向调节。
尤其在墙体外立面内收时,大钢模板需提升至截面变化处以上,并需要在下部墙体施工时预留导墙保证钢模板固定。
以福州世茂国际中心项目33 36层施工为例,由于标准层支点竖向位置在每层板面标高位置,施工30层连梁时垫高结构,使34 36层钢筋绑扎时与平台有预留空间,同时,大钢模板配合顶升步距利用葫芦进行整体上下调节。
如图6所示。
图6支点位置调节与大钢模板调节Fig.6Adjustment of support location and big steelformwork4施工措施4.1混凝土泵送施工模块化顶模承载力较大,这就为混凝土布料设备提供了载体。
在已有的工程应用中,混凝土浇筑主要通过大型布料机完成,布料机直接通过拉杆固定在平台桁架结构上。
一般设置2台布料机覆盖整个核心筒,再通过平台上部悬挂的串筒引流至钢平台下方的核心筒内。
架体顶升时在架体断开泵管,顶升到位后补充泵管,准备下次混凝土浇筑。
10施工技术第41卷4.2伸臂桁架层施工措施伸臂桁架层是超高层结构一个特殊层,核心筒剪力墙在此部位劲性结构较为复杂,劲性结构构件较大,常设计有较大外伸钢牛腿与外筒结构连接。