关于超大跨度复杂结构体系集成式电动爬升模板施工技术探讨

【摘要】1.工程概况 大连某程是集商业、办公、酒店、酒店配套设施、酒店式公寓为一体的独立综合楼，工程总建筑面积为163340.70，地下4层、地上44层，结构总高度204.25m，结构形式为钢管混凝...

【摘要】随着社会经济的快速发展，全国各地的建筑不断向超高、超大规模发展，建筑工程施工周期及质量一直是建设者们探索及追求的课题。集成式爬升模板系统适应了超高、超大规模建筑施工的需求，主要在框剪结构的核心筒结构施工中得到了人们的认可和广泛应用。

【关键词】超高层建筑核心筒结构；集成式电动爬升模板系统；贝雷桁架单元；

中图分类号：TU972文献标识码： A

0.引言

集成式电动爬升模板系统是以电动葫芦为模架系统爬升和模板开合的动力来源，以单个筒内所有机位或外墙整面墙体机位为一控制单位，在智能控制系统下实现模架整体提升和模板开合。本论文通过大连某项目核心筒应用集成式电动爬升模板系统施工，实践总结了该模架系统在设计、安装、施工应用三方面的施工工艺和注意事项，同时创新了复杂筒体洞口临时支撑钢梁和大跨空间贝雷桁架受力整体单元的施工技术。通过该创新为洞口临时支撑钢梁和大跨空间贝雷桁架受力整体单元的施工技术创立了很好的实践经验，下面对于该技术进行探讨。

1.工程概况

大连某程是集商业、办公、酒店、酒店配套设施、酒店式公寓为一体的独立综合楼，工程总建筑面积为163340.70，地下4层、地上44层，结构总高度204.25m，结构形式为钢管混凝土框架―钢筋混凝土核心筒结构。

工程核心筒单层面积约540，共有17个大小不一的内筒，最大筒尺寸达6450mm×7850mm，地上标准层高为4.3m、3.75m两种，非标准层累计高度达70.2m。本工程模架系统共布置35个外架机位和67个内架机位，模板采用大钢模。

2.适用范围

适用于超高层建筑各类结构形式的核心筒剪力墙结构施工。

3.工艺特点

1）集成式电动爬升模板系统采用10吨环链电动葫芦为爬升动力，施工时只需预埋专用锥形套筒作为机位承力点，爬升一次提升到位，具有不需加设牛腿、干净无油污、工序便捷节省工期等特点。

2）集成式电动爬升模板系统采用5吨的环链电动葫芦作为外模架体的退合牵引动力，在智能控制系统下可实现整面墙模同步开合；采用3吨手扳葫芦牵引内模退合，操作方便、劳动强度小，工作效率高。

3）在核心筒大跨空间内（跨度大于4500m），通过横向承力贝雷架和纵向连接桁架拼组的整体受力单元，实现顶部平全封闭，各机位间协同受力整体提升。具有架体上部操作面大，下部作业防护好，施工作业安全等优势。

4）每个机位安装重力传感智能控制系统和导轨星轮防坠装置，可实现架体超重时自动报警或意外坠落时强制卡固防坠功能。

5）爬模一旦安装完成投入正常爬升施工状态后，除特殊原因外所有模板和架体不在落地操作，大大减轻了塔吊施工负载，节约场地堆场，有利于施工现场平面布置和文明施工管理。

6）标准层配置模板在非标准层施工时，通过在门洞口处设置临时支撑钢梁，实现非标准层的连续施工。

4.施工工艺及要点说明

爬模主要有模板系统、承重系统、爬升系统、模板开合系统和智能控制系统、安全防护及人员通道系统几部分组成。本文主要从爬模的电动力爬升工艺和大跨空间复杂结构施工工艺两方面进行阐述。

4.1集成式电动力爬升系统施工工艺

1）该技术的核心是电动力爬升系统，由电动葫芦组、导轨、支撑架总成和支反力点几部分组成，通常称之为机位。机位的动力来源是电动葫芦，其反力承力点为通过M36螺栓与结构墙体中的预埋套筒固定的附墙支座。

图4-1电动爬升系统构造图

2）机位爬升是以电动环链葫芦提供爬升动力，牵引导轨和支撑架总成交替爬升完成架体的爬升。电动葫芦倒转即为提升导轨，顺转为提升支撑架总成。模板系统、防护系统等附着固定于机位，通过智能控制系统控制每个机位的电动环链葫芦同时同步倒转和顺转，即完成一次爬模的提升作业。

3）通过固定于内外支撑架总成的电动葫芦或手扳葫芦，完成内外模板的退合模操作。

4）定向支座内设置导轨防坠装置，通过摆块与导轨横隔板实现防坠，架体的防坠通过设与支撑架下弦的星轮防坠装置实现，该星轮装置允许架体慢速下降或导轨慢速提升，架体坠落时摆块在复位中被卡住，从而实现防坠。

下降或导轨提升架体提升坠落防坠

图4-1防坠星轮工作示意图

4.2大跨空间内爬模系统施工处理

1）当核心筒同一筒内两相对墙面机位间距大于4.5m时，该筒属于大跨空间核心筒。大跨空间爬模系统通过由横向贝雷架和纵向桁架单元拼接组装而成的整体受力单元，对施工中产生于每个机位及上部操作平台的所有荷载经过整体应变协调分配最终将力由横向贝雷架均匀传递给系统内所有机位，从而实现大跨空间爬模系统整体同步爬升施工作业。

2）顶部满铺操作钢平台进行封闭，提供了顶部钢筋绑扎及混凝土浇筑的必要作业面，保证了下部架体的安全作业条件。

3）架体安装流程为：机位附着锥形套筒预埋支撑架与导轨地面安装支撑架间连接杆连接固定下架体吊装安装下架体脚手架脚手架搭设，底部防护封闭贝雷架承力桁架拼装安装吊模滑轨安装模板吊装固定平台支撑钢梁及平台板安装

图4-2大跨空间爬模架体贝雷架

图4-2 横向贝雷架（绿）与纵向连接桁架（红）

4.3复杂洞口处增加临时钢梁施工处理

1）连续非标准层结构按标准层层高（模板按标准层层高设计）多次爬升施工，最后一次不足一个标准层结构按半个标准层施工。当平面布置处于连梁位范围内的机位附着点在爬升中落于门洞口里时，需在门洞该高度加设临时支撑钢梁以便机位附着。

2）当墙体厚度发生变化时，需在上层导向座下加设垫片，垫片厚度为变化厚度-50mm，剩余50mm由导轨允许自由倾斜度完成爬升，组层递减，直至正常爬升为止。

图4-3临时支撑钢梁构造图

图4-3机位附着临时钢梁安装示意图

5.结论

本工程通过集成式爬升模板系统的施工应用和施工工艺的不断优化，现场施工进度可达到4天一个结构层的施工速度。施工形成的混凝土表面光滑平整，核心筒垂直度易于控制。同时通过对该工艺的实施，在设计、安装、施工应用、拆除等系列操作上均已形成成熟的理论与经验知识，可广泛应用于超高层结构核心筒超大跨度或复杂结构剪力墙施工。

参考文献

[1]GB50009-2012建筑结构荷载规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]GB50017-2003钢结构设计规范[S]. 北京：中国计划出版社，2003.

[3]JGJ59-2011建筑施工安全检查标准[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4] JGJ74-2003建筑工程大模板技术规程[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2011.

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