五 (一) 爬模方案

第514页五、钢筋混凝土核心筒施工方案（一）模板体系施工方案1.模板体系的选择珠江新城西塔高432米，共计103层，其中核心筒为混凝土竖井结构，1到66层剪力墙截面大致相同，67层开始三个小外筒由核心筒内圈转向核心筒外圈，70层至72层之间转换为钢柱层，73层以上重新转换为混凝土核心筒剪力墙形式，但截面变化较大，典型剪力墙截面为圆弧形。本工程核心筒剪力墙施工高度高，结构设计形状变化较大，这种变化不仅体现在剪力墙墙体自下而上厚度逐渐减薄，剪力墙形状随着高度的变化也有很大变化，整个核心筒剪力墙不仅有直墙结构，也有内倾以及外倾结构墙体。为此我们选择了液压自动爬升体系以及大模板作为核心筒施工用模板。2.施工工艺及流程2.1模板方案针对广州西塔特殊工程，模板系统的设计中增加了特殊考虑：使用灵活:模板面板及自动爬架平台的设计能通用于核心筒不同形状变化的的断面，截面形状改变时，只需在核心筒上对模板面板及平台重新组装调整即可。特殊施工环境的考虑:本核心筒高度达到432m，施工高度高，必须慎重考虑风荷载对模板体系的影响，我们的模板设计考虑风速为250km/h，满足超高层的模板设计要求。核心筒墙体示意核心筒剪力墙分层高度，70层以下砼大多数流程的浇注高度为4.5m，73层以上砼大多数流程的浇注高度为3.375m，局部因施工或结构因素分层高度可以调整。大模板设计高度为4.8m，其中下部约0.1m作为新旧砼面的压脚，上部约0.20m防止砼浆水溢出污浊砼外表面，从核心筒7层27.10高程到98层408.375m高程，总的爬升工作流程数为92层。模板总体规划如下：模板2110m2模板面积变化74层以下部分爬架数量74榀74层以上部分爬架数量51榀2.2根据核心筒结构特点，爬架的布置分以下几个典型阶段：阶段一67层以下7层到67层为核心筒垂直剪力墙浇筑，该区段为第一阶段模板及爬架标准配置层,在67层开始，核心筒三个小外筒结构由内侧转向外层，三个小外筒的模板以及爬架需要重新组装阶段二67～70层67层～70层由于结构调整，需对爬摸进行调整后可继续向上施工阶段三70层以上73层至92层之间剪力墙向内倾斜，该区间属于核心筒第二阶段模板及爬架标准配置层，剪力墙模板爬架需要一次重新组装（三个小外筒模板及爬架不需再次重新组装）93层到98层之间剪力墙向外倾斜，爬模体系不变，只需重新调整模板倾斜角度2.2.1结构67层以下标准层爬模平面布置图2.2.2结构67层～70层爬模平面布置图2.2.3结构70层以上爬模平面布置图2.3模板介绍自动爬升模板体系主要包括两部分：——大模板——液压自动爬升设备。2.3模板墙模体系，主要组成部分包括胶合板、木工字梁、背部钢围檩三部分。面板与木工字梁通过铁钉或木螺丝固定，钢围檩与木工字梁之间通过悬挂点相连接，三者有机固结成一整体。在设计上，相邻大板间隙设计尺寸为0.5mm，木胶合面板具有吸水性，不但可防止砼浇筑面气泡的产生，亦可缩小板缝，从而保证砼外观质量。每块大模板上对称安排两个锚固吊点，以方便起重设备的吊装就位及立、拆模过程中的位置调整，大模板每平方米的重量约为35Kg/m2，在浇筑工作前，采用塔吊进行吊装。当整个爬升结构全部安装到位后，利用其自身的液压传动装备就可自动完成模板的上升、下降。2.2.2液压自动爬升设备由轻型油缸驱动，操作十分方便快捷，液压顶升装备依靠多个液压油缸与相关的控制部件，包括远距离电子控制系统，保证施工人员可以很方便地完成提升工作。在主塔施工过程中，整个一圈的爬升体系均同步爬升，带动大模板共同均匀上升。单个油缸通过控制调节器相互协调同步工作。另外，液压油缸还配备了防止油管破裂的安全装置。爬升系统技术参数分别如下提升荷载： 100Kn（单个SKE100悬挂点承载力）浇筑层高： 3.0m～爬升速度： 5min/m倾斜度： ±15度动力装置： 液压驱动2.3自动爬模施工流程爬升工作原理具体如下：2.3.1起始段浇注中，在大模板上，按照设计图纸中的位置，安装螺栓、预埋锥体及预埋锚筋，形成下层砼浇筑时的爬架悬挂点。注意保证埋件位置准确性。2.2.2砼达到强度后拆模，利用已形成的悬挂点，用吊车将主支撑体系，挂于悬挂点之上，锁紧安全锁，随后吊装大模板体系，并将其与横贯钢梁相连，调整大模板位置，保证安装精度，支模后进行第二层砼浇注。架体悬挂点架体悬挂点2.2.3拆模，利用液压机构，提升爬升导轨，使其上部与预埋的锚固点固结。液压顶升液压顶升2.2.4利用液压机构，使爬架体系与大模板体系共同沿导轨同步爬升。在此过程中，导轨上部与砼结构通过予埋锥体可靠固结，作为爬升过程的立足点。2.2.5支模，并重复上述流程的工作。在正常使用条件下，砼强度达到了10MPa之后，液压自动爬升系统就能爬升。爬升控制由一个人操作进行完成，爬升的速度约为5分钟/米。当施工达到正常阶段时，爬升的周期约为3～4天/节。核心筒第7层爬升流程图：第一步：利用钢管脚手架浇筑-4至第6层，浇筑第6层时注意提前预埋悬挂点第一步：利用钢管脚手架浇筑-4至第6层，浇筑第6层时注意提前预埋悬挂点第二步：拆除模板，在第6层预埋好的悬挂点处安装悬挂点第二步：拆除模板，在第6层预埋好的悬挂点处安装悬挂点第三步：用吊车将事先组装好的主平台连同+1+2以及-1平台整体吊安装在第二步准备好的悬挂点上并插好安全销；根据模板布置图，将相应模板逐块吊至+2平台附近，并悬挂固定在平台上。标准层模板操作流程：第一步第二步第三步标准层模板操作流程：第四步第五步3.特殊节点处理3.1节点层拉环梁钢板与爬模拉条相碰处理办法在6层一大层的节点层，布置有大量的拉环钢板，通常情况模板拉杆完全可以避开此拉环钢板，对模板的对拉不产生任何问题，但是有时由于结构需要或者模板受力要求，布置的模板拉杆如果实在无法避开拉环钢板，通常有如下两种解决办法：3.1.13.1.2拉环钢板拉环钢板可焊接套筒3.2梁板钢筋预留与墙体模板处理办法3.2.1在施工中，由于核心筒剪力墙混凝土结构先期施工，因此在剪力墙施工时必须考虑预留后期施工的梁结构的预留钢筋，对于钢筋预留通常有以下解决办法：采用直螺纹连接或植筋的方案处理。在后浇楼板梁的钢筋在墙体中的锚固处，安装直螺纹连接接头，接头一端同锚固钢筋连接，另一端用橡胶顶盖拧紧，橡胶顶盖的外皮应同爬模模板内表平面平齐，爬模提升后拧掉套筒的橡胶顶盖，作为楼板与墙体的连接接头，见下图梁钢筋预留办法3.2.2对于楼板连接处钢筋的施工处理，采用以下方法：①核心筒与楼板连接处的钢筋与墙体钢筋共同绑扎就位；②将楼板钢筋水平弯曲在靠近大模板的内侧，大模板安装就位后，楼板钢筋与砼一起浇注在剪力墙内。弯曲在剪力墙内的楼板钢筋位于剪力墙的外侧，其长度必须满足搭接要求，且不能在同一截面搭接，接头可以做到有长有短，不在同一截面上。大模板提升到上一层后，立即将楼板钢筋弯曲部分凿出剪力墙。当该处楼板施工时将该处楼板钢筋拉直，锚固长度按施工规范和设计要求执行。板钢筋预3.3洞口处爬架悬挂点处理措施当爬升设备在逐层爬升过程中会可能会遇到洞口，此时爬架悬挂点通常设置在洞内预埋的钢构件上，模板及爬架继续向上爬升，细部处理如下：3.4墙体厚度变化处理核心筒剪力墙随着楼层的升高，墙体厚度逐渐变薄，这种变化主要表现在几个楼层墙体厚度会产生突变，这对爬架的爬升需要作一些特殊处理，处理解决办法见下图：3.5结构70层以上的爬模施工由结构设计图纸可知，第70层板面310.45m标高至第73层板面319.45m标高段，内筒局部竖向承重体系由剪力墙转换为钢柱。70层以上为宾馆层，内筒为中空的宾馆中庭。由于70层至72层均为钢结构转换层，剪力墙结构在此区域出现断层，爬架无法继续在混凝土剪力墙上继续向上爬升，而此时的钢管柱由于未连接形成整体，也无法为爬架提供支撑点，因此，这对73层剪力墙模板工程带来了困难。且73层以上为弧形墙，爬模在73层以上部分需重新组装，以满足施工要求。为解决73层以上爬模的安装问题，施工中对70层向上的剪力墙部分仍然采用爬模继续往上施工，其余部分爬模拆除至地面。对钢管柱上部转换后的剪力墙，室内部分采用从70层楼面搭设满堂架至74层楼面标高进行施工，室外部分从70层楼面以下500埋设16号工字钢，搭设至74层楼面，用于73层剪力墙外围施工的操作防护施工。在进行73层剪力墙施工过程中，预埋爬模挂件，第73层剪力墙混凝土施工后，将重新组装后的爬模通过塔吊进行重新安装。第73层剪力墙施工脚手架的布置及搭设见下图：第70层脚手搭设平面布置图1-1剖面第73层剪力墙施工完成后即可拆除该部分脚手架，以便于中庭搭设物料提升机。3.6第74层及其以上斜墙浇筑本核心筒剪力墙结构在高度方向存在斜率的变化，当核心筒施工至73层时，剪力墙向内倾斜，当施工至93层时，剪力墙结构变成向外倾斜，这就要求模板爬升系统必须能够适应结构斜率的变化，满足施工要求，自动爬架设计能够实现内外倾斜15°，可以调整爬模倾斜角度即可解决结构斜率变化的问题。74层至92层剪力墙内倾93层至98层剪力墙外倾74层以上核心筒剪力墙较薄，接近顶层时剪力墙厚度仅为200mm，且剪力墙向外或向内倾斜，对剪力墙受力极为不利。爬模高度比已浇注混凝土楼板高出7层，爬模传递给其下七层的无混凝土楼板的剪力墙竖向荷载及弯矩，给剪力墙带来安全隐患，故加固74层以上核心筒剪力墙。拟采用加固方式为每两层楼面加固一次，加固点设于楼层剪力墙竖向中间高度位置，剪力墙浇注混凝土时在加固位置预埋400×400锚板，采用25号工字型钢临时焊接在核心筒上，以拉住或抵住剪力墙，提高剪力墙的整体稳定新。计算采用Etabs8.4.8计算，计算荷载取自爬模自重及风荷载，竖向荷载值为5100kN，考虑剪力墙面外弯矩为4335kN.m，将竖向荷载及弯矩均匀加载到爬模出剪力墙周圈结点。计算墙体取在81层楼面以上9层剪力墙计算。计算模型如下：8层剪力墙模型剪力墙加固示意图计算结构如下：剪力墙应力如图所示：剪力墙沿1轴面内应力剪力墙最大主应力剪力墙变形图计算剪力墙配筋表明，墙体厚度，需要边缘构件配筋及墙体纵筋均满足要求，验算如下：计算表面加固方案合理可行。4.质量与安全措施4.1质量措施(1)必须随时清理保养面板，保证使用周期期间面板的平整度、面板间缝隙的紧密度。(2)密封模板，特别是模板下端口必须紧靠砼以避免漏浆。(3)面板上必须涂刷脱膜剂，避免拆模损坏胶合板面。建议使用专用脱模剂，以获得最完美的砼效果4.2安全措施：按设计要求拼装好各种构配件并牢固连接。(1)预埋锚筋不能粘上油类东西，尤其注意不能粘上脱模剂。(2)锚固件必须正确埋设。(3)操作