超高层建筑施工新型顶模系统的研制

超高层建筑施工新型顶模系统的研制中建三局集团有限公司龙光世纪项目QC小组杜君子目录四提出并确定方案九总结及今后打算七效果确认五制定对策三制定目标一小组简介八标准化六对策实施二选择课题CONTENTS一小组简介PartOne小组名称龙光世纪项目QC小组成立时间2014年2月小组注册号ZJSY-GX-QC-2014-001注册时间2014年2月课题名称超高层建筑施工新型顶模系统的研制课题类型创新型课题注册号ZJSY-GX-QC-2014-001课题注册时间2014年3月活动时间2014年3月~2015年12月平均受教育时间180课时小组成员序号姓名性别职务职称组内职务小组分工出勤率1夏强男技术专家高级工程师顾问设计指导60%2李文睿男南宁公司总工工程师顾问设计指导100%3张少林男项目经理工程师组长全面负责100%4杜君子男项目总工工程师副组长技术实施100%5常向兵男生产经理工程师组员协调管理100%6魏雄男生产经理工程师组员生产管理100%7薛宇男技术员助理工程师组员深化设计96%8陈磊男技术员助理工程师组员结果计算100%制表：杜君子制表时间：2014年3月10日小组介绍小组简介活动项目小组活动时间2014年2015年3月~6月7月~9月10月~12月1月~3月4月~6月7月~9月10月~12月

：计划时间

：实际时间P选择课题确定课题目标可行性分析提出方案确定方案制定对策D对策实施C效果检查A标准化活动总结制表：杜君子制表时间：2014年3月22日活动计划小组简介CONTENTS二选择课题PartTwo结构课题背景南宁龙光世纪项目主塔楼381.25m，地上81层，主体结构工期565天，并需要跨越2个春节。采用顶模技术施工以便规避工期风险。1-5层施工（含1夹层）6*15d/F=90d顶模安装60d6-72层施工（含3夹层）70*4d/F=280d73-81层施工（非标并含1夹层）10*8d/F=80d水平楼板跟进（按理论6层并考虑最后非标层降效）6*5d/F=30d顶模工况划分图备注：跨越两个春节按照55d耽误考虑结构南宁龙光世纪项目主塔楼381.25m，地上81层，主体结构工期565天，并需要跨越2个春节。采用顶模技术施工以便规避工期风险。1-5层施工（含1夹层）90顶模安装606-72层施工（含3夹层）28073-81层施工（非标并含1夹层）80水平楼板跟进（按理论6层并考虑最后非标层降效）30备注：跨越两个春节按照55d耽误考虑顶模工况划分图55595d＞565d课题背景工期目标无法实现结构顶模一般设计形式为焊接式钢平台与全钢挂架形式，施工采取竖向与水平结构分段模式。顶模介绍课题背景顶模设计形式顶模施工模式课题背景能否通过对现有顶模技术进行创新，缩短安装周期，同时优化工艺规避工序分段延时，实现水平结构同步完成，以便实现工期目标…………课题背景查阅文献《模块化低位顶升钢平台模架体系装配式空间钢桁架平台设计与实验研究》

（

施工技术，2012年8月上，第41卷）《天津现代城模块化低位顶升钢平台模架体系设计》

（施工技术，2013年3月上，第42卷）《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》

（施工技术，2012年8月上，第41卷）《简易钢桁架快捷组装专利技术》

（水利水电施工，2009年，第5期）检索词：组装装配式桁架、顶升平台、水平同步通过查询天津现代城及福州世茂国际中心项目资料及咨询《模块化低位顶升钢平台模架体系装配式空间钢桁架平台设计与实验研究》第一作者中建三局技术中心副主任王开强博士得知，模块化空间装配桁架首先在福州世茂应用，并在天津现代城推广，在焊接式平台基础上改变连接形式，形成装配式平台，稳定可靠，但水平结构后置施工仍在寻找更优的施工方式。查阅文献课题背景与本工拟实施方案区别装配式桁架平台式顶模已应用，但顶模施工形式仍是水平楼板与竖向结构分段组织。而本工程拟采取水平楼板同步施工的装配式顶模系统，跟目前顶模技术存在显著区别。查阅文献课题背景超高层建筑施工新型顶模系统研制CONTENTS三制定目标PartThree目标确定正常施工完成时间595天节约工期30天，确保完成规定工期。按合同工期要求完成时间565天目标可行性分析目标确定正常施工完成时间595天按合同工期要求完成时间565天节约工期30天，确保完成规定工期。天津现代城核心筒平面面积为632㎡，顶模安装时间为65天。本工程核心筒平面面积610m，采用装配式顶模系统，预计安装周期不超过60天。而通过创新设计实现水平结构同步组织施工，可减少延时施工工期30天。类似工程经验90d1-5层顶模安装60d6-81层360d春节间歇55d565d目标可实现CONTENTS四提出并确定方案PartFour水平结构同步施工的装配式顶模免开洞支撑整体式支撑牛腿可拆分式支撑牛腿定型模板铝合金模板大钢模板装配式钢平台装配式钢制桁架平台贝雷片式桁架平台质轻快安拆挂架全钢挂架结合铝材构件铝制材料形成整个挂架小组针对需要解决的问题，运用“头脑风暴法”，考虑水平同步施工，后期结构补洞施工、快拆模板应用等形成多种意见、观点和想法，并采用亲和图进行汇总整理。制图：薛宇制图时间：2014年4月3日提出方案

通过计算、实验、数据比选提出方案水平结构同步施工的装配式顶模择优选择择优选择择优选择择优选择最佳方案免开洞支撑整体式支撑牛腿可拆分式支撑牛腿装配式钢平台装配式钢制桁架平台贝雷片式桁架平台质轻快安拆挂架全钢挂架结合铝材构件铝制材料形成整个挂架定型模板铝合金模板大钢模板制图：薛宇制图时间：2014年4月7日

装配式钢平台方案构件组成可操作性经济性安全性装配式钢制桁架平台特殊设计及加工平台构件。采用螺栓，销轴连接，存在部分焊接。存在约50余种规格尺寸构件单元，大部分节点可实现螺栓连接，存在少量焊接。平米重量为450kg/㎡加工费：10500元/t。核心筒面积625㎡。费用合计：0.45×1.05×625=295万元。应力比0.86，最大变形33.45mm，满足使用安全性。贝雷片式桁架平台主要构件市场上可购买，特殊设计部分连接件。采用销轴、螺栓连接，无焊接。尺寸固定，仅有3种规格成品贝雷片，4种规格特制连接件，全部为销轴连接。平米重量为155kg/㎡，加工费：7800元/t。费用合计：0.155×0.78×625=75.6万元。应力比0.84，最大变形37mm，满足使用安全性。采用评分：12分评分：20分制表：薛宇制表时间：2014年4月22日通过计算、实验、数据比选提出方案2014年4月5日-4月19日，小组成员杜君子、陈磊对平台系统进行设计及计算，由薛宇进行归纳整理。方案构件组成可操作性经济性安全性全钢挂架结合铝材围护型钢制作龙骨与走道；单元之间螺栓连接；单榀每跨为整体，由6步24件最大面积4㎡的构件组成。单人无法搬走。钢材密度为7.85g/m³，挂架重量约为1.05t/m。安装需要配合起重设备。重量为1.05t/m加工费：10800元/t挂架累计240m费用合计：1.05×1.08×240=453.6万元均满足设计规范3KN/㎡要求铝制材料挂架铝扁通结合铝制走道板；所有单元构件均螺栓拼装连接；单榀为54个零散构件组成，最大构件尺寸仅为1.2平米。单人即可操作。铝材密度为2.7g/m³，挂架重量仅为0.45t/m。拆散后构件最重不足30kg，人工即可安拆。重量为0.45t/m加工费：22000元/t挂架累计240m费用合计：0.45×2.2×240=237.6万元均满足设计规范3KN/㎡要求采用评分：8分评分：20分制表三：杜君子三制三表时三间：20三14年4月22日质轻快三速安三拆挂三架通过三计算三、实三验、三数据三比选提出三方案20三14年4月11日-4月21日，三小组三成员三杜君三子、三薛宇三对挂三架系三统进三行设三计、三计算三及造三价比三选、三汇总三。方案板块组成可操作性经济性牢固性铝合金模板成品板块400宽，拼装成大模，组拼灵活，强度高，成型效果良好销接，竖向螺杆7排，加固量大。自重50kg/㎡，可整体也可拆散，倒运方便。加工费：1280元/㎡材料为6061-T6型铝型材。强度等同于Q235钢材。连接节点过多，纵向7排螺杆加固。大钢模板宽度400~3500，需定制。强度高，成型效果好，但自由组合性能差。销接，竖向螺杆仅3排，加固量小。自重115kg/㎡，竖向模板宽度固定，无法拆散倒运。加工费：780元/㎡材料为Q235钢材。纵向3排螺杆加固。采用评分：14分评分：11分制表三：薛三宇三制表三时间：20三14年4月22日定型三模板通过三计算三、实三验、三数据三比选提出三方案20三14年4月15日-4月20日，三小组三成员三陈磊三对模三板系三统进三行设三计、三对组三成形三式比三选，三薛宇三负责三整理三记录三。免开洞三支撑方案安装方式可操作性经济性承载力整体式支撑牛腿固定于顶模箱梁上，随顶模同步提升，只需设计两套。固定→松卸→固定在顶升过程中进行牛腿拆装需4h，占用顶升时间。加工费：10500元/t，单个重量0.27t，一共32件，制作费：10500×0.27×32=9.072万元。ABQUAS计算考虑1.5倍安全系数承重130t；试验170t无变形可拆分式支撑牛腿顶模顶升前由人工完成牛腿散装倒运工作，需三套牛腿。一拆七，单个构件重量不足20KG，提前安装与拆除，不影响顶升。加工费：10500元/t，单个重量0.136t，一共64件，制作费：10500×0.136×64=9.14万元。ABQUAS计算考虑1.5倍安全系数承重93t；试验130t无变形采用评分：14分评分：16分制表三：陈磊制表三时间：20三14年4月22日通过三计算三、实三验、三数据三比选提出三方案20三14年4月5日-4月16日，三小组三成员三杜君三子对三牛腿三进行三设计三、试三验比三选，三陈磊三进行三记录三。制图三：杜君三子制图三时间：20三14年4月27日确定三方案提出三方案水平三结构三同步三施工三的装三配式三顶模免开三洞支撑质轻三快安三拆挂三架定型三模板装配三式钢三平台可拆三分式三支撑三牛腿铝合三金模三板贝雷三片式三桁架三平台铝制材料三挂架通过三以上三方案三分析三，我三们确三定研三制新三型顶三模系三统的三最佳三方案三如下三：CO三NT三EN三TS五制定三对策Pa三rtFi三ve对策三表序号方案对策what目标why措施how地点where时间when负责人who1贝雷片式桁架平台采用贝雷片构件结合特制连接件形成顶模桁架平台60天以内安装完毕，整体使用安全可靠1、可视化技术交底强化安装工人操作。2、平台分块拼装，减少关键线路工作量。3、过程运行应力应变监测施工现场2014/5/1~10/22杜君子2铝制材料挂架形成可供施工使用的挂架维护系统满足顶模现场安装进度外挂架分块吊装，内挂架散拼；施工现场2014/6/1~6/16陈磊3铝合金模板制定水平同步施工顶模施工工艺施工速度4天/层1、工序衔接策划；2、无板区模板整体提升，有板区散拼模板地面拼模，临时悬挂，整体提升，空中接驳就位施工现场2014/5/22~6/18薛宇4可拆分式支撑牛腿制定可拆分支撑牛腿工艺牛腿安拆满足顶模施工进度1、牛腿埋件固定；2、牛腿倒运施工；施工现场2014/6/16~12/15/杜君子制表三：杜君子三制三表时三间：20三14年5月2日水平三结构同步三施工三的装三配式三顶模制定三对策三表CO三NT三EN三TS六对策三实施Pa三rtSi三x可视三化技术三交底三强化三安装三工人三操作制图三：杜君子三制三图时三间：20三14年5月22日贝雷片三式桁三架平三台对策三实施平台三分块三拼装三，减三少关三键线三路工三作量根据三交底三的平三台安三装顺三序，三贝雷三片平三台提三前进三行分三块的三地面三拼装三，按三照安三装顺三序进三行整三体吊三装，三空中三组拼。针对三贝雷三片设三计形三式，三平台三桁架三特制三连接三件、三支撑三立柱三、箱三梁采三用BI三M技术三进行三可视三化交三底，三强化三安装三人员三对顶三模的三认识三。龙光世三纪顶三模自20三14年7月29日开三始安三装至20三14年9月16日历三时50天完三成安三装及三顶升三，通三过监三测数三据证三实顶三模整三体安三全可三控，三实现三预期三目标三，实三施有三效。制图三：杜君子三制三图时三间：20三14年5月22日贝雷片三式桁三架平三台对策三实施过程运行三应力三应变三监测委托三武汉三理工三大学三于20三14年10月22日-1三2月16日对三顶模三的运三行监三测。三监测三数据三及结三论确三定顶三模的三安全三性可三靠。实施有效实施结论:外挂架三分段三吊装制图三：杜君子三制三图时三间：20三14年5月22日铝制材三料挂三架，三外挂三架分三块吊三装，三内挂三架散拼对策三实施内挂三架立三杆地三面拼三装根据三纯螺三栓连三接的三铝制三挂架三系统三构件三总量三达56三00余个三，安三装使三用螺三栓接三近40三00三0个的三现状三，采三取地三面拼三装外三挂架三，整三体吊三装，三内挂三架地三面连三接，三自上三而下三安装三，之三后自三下至三上安三装走三道板三及防三护网三。在顶三模五三大构三成系三统中三，挂三架系三统安三装历三时22天，三在9月8日完三成挂三架围三护系三统安三装，三顺利三保障三了20三14年9月16日顶三模正三常顶三升完三成，三实现三预期三目标三，实三施有效三。实施有效实施结论:核心筒竖向钢筋绑扎完善，埋件安装固定水平结构模板地面拼装临时悬挂于顶模上顶模顶升竖向结构模板合模竖向结构模板加固上一层竖向钢筋绑扎水平结构模板与竖向结构模板接驳水平钢筋绑扎混凝土浇筑拆模模板验收钢筋验收顶模顶升前检查验收钢筋验收新型顶模系统三施工流程三图制图三：杜三君子三制图三时间：20三14年9月19日铝合三金模板施工对策三实施核心筒竖三向钢三筋按三照两三层一三个施三工段三进行三绑扎三，实三现两三层的三连续三作业三，钢三筋工三程不三占用三单层三施工三工期三时间三。水三平楼三板模三板通三过人三工翻三转至三上一三层，三在地三面拼三装，三通过三悬挂三系统三临时三与桁三架平三台固三定，三随顶三模自三动提三升，三空中三与竖三向模三板接三驳，三施工三速度三实现4天/层。斜线图法三优化三工序水平三模板三地面三拼装制图三：杜三君子三制图三时间：20三14年9月23日水平三同步三施工三顶模对策三实施无板三区模三板整三体提三升制图三：杜三君子三制图三时间：20三14年9月23日水平三同步三施工三顶模对策三实施工序用时作业人数备注顶模顶升3.5h操作手1人，指挥1人，巡视2人，顶升8人。合计12人晚上顶升，不影响作业钢筋绑扎0.5d钢筋工33人可利用挂架连续作业，不占关键时间模板工2.5d模板工35人混凝土浇筑1d砼工16人竖向三与水三平结三构同三时施三工的三情况三下，三单层三施工三工期4d三/层。单层施三工作三业时三间统三计表实施有效实施结论:牛腿三预埋三件安三装制图三：杜三君子三制图三时间：20三14年6月7日可拆三分牛三腿支三撑对策三实施牛腿三安拆三倒运三施工固定三状态三工况倒运三阶段三工况牛腿三安装三套牛三腿轮三流向三上周三转，三作为三承力三支座三，实三现对三结构三无损三伤，三顶模三顶升三施工三正常三，实三施有三效。实施有效实施结论:CO三NT三EN三TS七效果三确认Pa三rtSe三ve三n贝雷三桁架三式装三配顶三模挂三架、桁三架平三台、三支撑三系统三装配三式设三计率10三0%，安三装周三期50天，提三升10天。目三前顶三模一三共顶三升81次，三水平三结构三同步三跟进三，可三规避三分段三施工三的工三序延三时，三累计三实现三工期三节余40天。核心三筒水三平结三构同三步施三工结构三同步三施工三完成三单层三状态制图三：薛三宇三制三图时三间：20三15年11月12日90d1-5层顶模安装50d6-81层360d春节间歇55d55三5d＜565d目标完成目标三完成三情况效果三确认新型顶模三系统三装配三式设三计，三提升三周转三率，三周转三应用三后可三在在三加工三制作三一次三性投三入上三节省三约43三0余万元，三累计三可降低三成本三达50%；核心筒竖三向结三构与三水平三结构三同步三施工三，相三较于三传统三工艺三可节三约水三平结三构施三工措三施费三约13三00三0元/层，本三项目三共计三节约13三00三0元/层ⅹ7三7层=98三.8万元三。节约甩项三结构的钢三筋预三留预埋、砼三打凿、三垃圾三清理三等费三用29三2余万三元。123其他三效果效果三确认29三5+三45三3.三6-三75三.6三-2三37三.6三=43三5.三4万元项目三于20三14年12月17日召三开了三广西三省级三超高三层建三筑施三工现三场观三摩会三，20三15年10月30日召三开了三广西三省级三新技三术应三用观三摩会三，顶三模系三统是三主要三亮点三展示三之一三。目前三，该三型顶三模系三统已三在天三津富三力响三螺湾A0三9地块三总包三工程三、兰三州鸿三运•金茂三城市三综合三体项三目投三入使三用，三得到三有益三推广三。现场三观摩三会新的三项目三应用制图三：杜三君子三制图三时间：20三15年12月1日其他三效果效果三确认CO三NT三EN三TS八标准三化Pa三rt三Eig三ht制图三：薛三宇三时间：20三15年12月19日标准三化形成三公司三顶模三验收三手册三指导三该技三术应三用《超高三层混三凝土三核心三筒水三平及三竖向三同步三施工三顶模三工法》获得三省级三工法《运用三新型三顶模三系统三实现三超高三层建三筑绿三色施三工创三新》获得第五