超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法

超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法由中建一局集团建设发展有限公司完成的工法01形成原因操作原理质量控制工法特点材料设备安全措施目录030502040607环保措施应用实例效益分析荣誉表彰目录0908010基本信息《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》是中建一局集团建设发展有限公司完成的建筑类施工工法；作者分别是刘卫未、李静、范昕、王晶、崔基、马楠、鹿英奎、徐彪；适用范围是超高层建筑核心筒内轻型钢结构吊装工作，特别适用于应用爬模技术施工的超高层核心筒内封闭钢结构吊装工作。《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》主要的工法特点是：提升工作效率、施工安全易于保证、节省工期、节约成本、节能环保。2019年12月11日，《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》被广东省住房和城乡建设厅评定为2019年度广东省省级工法。形成原因形成原因2019年前在中国绝大部分（超）高层建筑采用了框架-核心筒结构体系（钢筋混凝土核心筒或型钢混凝土核心筒），为提高核心筒混凝土结构的施工效率、减少人工支模对木材的损耗和倡导绿色施工，核心筒混凝土施工绝大部分采用了大型钢模板+爬模或顶模技术，然而，正是因为采用爬模或顶模技术，而在核心筒上部形成一个全封闭的大帽子，使核心筒内部平面结构施工无法利用塔式起重机等大型机械，只能通过人工倒运材料、架体和施工设施，降低了施工效率；或者等到核心筒爬模或顶模施工结束后再使用塔式起重机施工核心筒内部平面结构，而使施工周期加长。传统的施工方案安全系数低，工人劳动强度大，施工效率低。封闭结构下轻型钢结构半自动自爬升施工工法借助于液压吊装设备，将电动吊装机构与液压顶升系统进行有效结合。利用液压顶升技术，可实现吊装体系紧随结构攀升；利用电动行走结构和万向轨道，可实现设备的远程控制以及将钢构件吊装至任意位置；利用水平运输滑车，可将钢构件水平运输至核心筒内封闭结构下，实现封闭结构下钢构件的吊装作业。《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》使核心筒内封闭结构下的轻型钢结构施工利用机械成为可能、降低了施工安全风险、提高了施工效率、缩短了专业间施工的工期间隔、节约了工程成本。

工法特点工法特点《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》的工法特点是：1.提升工作效率。与传统核心筒内钢结构吊装作业相比，采用超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工艺，使得类似空间内钢结构的安装工作可利用自动化机械进行，提升工作效率。2.施工安全易于保证。利用该工法施工，可使钢构件准确就位，与传统的倒链+溜绳施工方法相比，提高了施工人员的安全性，加上利用上部承重桁架架体设置多项安全防护措施，减小了下方作业人员受上部杂物坠落而造成物体打击伤害的风险。3.节省工期。因该工法中的设备附着于已施工完毕的核心筒墙体上，使核心筒水平结构施工可紧随竖向结构施工，缩短整体施工周期。4.节约成本。利用该工法中的运料车，可较轻松地将构件运输至核心筒封闭空间内，利用可万向移动的电动吊装设备，构件可较容易地安装就位，省去了大量的人力物力，节约施工成本。5.节能环保。该工法的投入使用，减少了对塔式起重机的使用需求，可降低塔式起重机对柴油、电力的消耗，且施工过程中的所有材料、设备均可以循环利用，具有节能、环保、绿色的特点。

操作原理适用范围施工工艺工艺原理操作原理适用范围《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》适用超高层建筑核心筒内轻型钢结构吊装工作，特别适用于应用爬模技术施工的超高层核心筒内封闭钢结构吊装工作。

工艺原理《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》的工艺原理叙述如下：超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法，借助于液压爬升吊装机构，包括液压顶升装置、主承力桁架架体、电动环链葫芦和水平运输滑车等对核心筒内封闭结构下轻型钢结构进行吊装作业。主承力桁架架体为该机构的主要承重体系、与液压顶升装置和爬升导轨共同附着于附墙挂座，通过附墙挂座将机构自重荷载和吊装荷载传至核心筒结构墙体；液压顶升装置和爬升导轨相互配合，实现整个吊装机构的自动爬升；钢构件通过塔式起重机垂直运输至附着于外框钢结构上的物料平台，通过水平运输滑车将钢构件水平运输至电动环链葫芦下方，电动环链葫芦与双向行走轨道相连接，通过电动行走机构可将构件吊装至任意位置。施工工艺《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》的工艺流程见图4。

图4工艺流程图《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》的操作要点如下：一、液压爬升吊装机构布置方案液压爬升吊装系统的布置，应综合考虑爬升与吊装两大系统。爬升系统方面，应保证整个吊装机构可随竖向墙体顺利向上攀爬；吊装系统方面，应能保证所有待安装构件能全部安装就位。根据上述原则，依据不同工程的结构形式，应在每个核心筒筒体内部设置一套液压爬升吊装机构。以下图为例，爬升系统的液压系统及导轨，应尽量与上部液压爬模爬升机位一致，但应注意的是，其需在水平位置上避开上部附墙座，以保证下部液压爬升吊装机构在爬升时附墙导轨避开上部液压爬模导轨，故每个筒体设置了四个液压系统及附墙座。运料平台仅配置1组，施工时可根据进度情况周转使用。材料设备材料设备采用《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》施工时，1组液压爬升吊装机构所需材料如下表1、2所示：质量控制质量控制《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》的质量控制要求如下：一、液压爬升吊装系统的质量控制（一）使用材料的验收1.严把进货关，钢材、机电产品等都要有产品合格证。2.产品的零部件加工和组装、调试，都必须严格按照设计图纸要求进行。并且实行自检、复检和专检相结合的质量检验制度。（二）安装完毕的验收1.安装后的扣件螺栓必须切实拧紧，不得有松动、滑移，螺栓必须露出螺帽10毫米，螺栓端头必须戴垫板。2.严格把好验收关，搭设过程中的液压爬升吊装系统，每次轮流搭设一个施工流程必须经检查合格方可上人使用，未经检查、验收，除架子工外，严禁其他人员攀登。

二、钢结构吊装质量控制（一）钢结构在安装前，将构件定位线标记于核心筒墙体上，构件安装时，根据定位线进行标高与坐标的控制安全措施安全措施采用《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：一、液压爬升吊装机构安装过程安全技术措施1.严格控制预埋件和预埋套管的埋设质量，为保证预埋位置的准确，应用辅助筋将预埋套管与墙体横向钢筋焊接固定，防止跑偏。预埋孔位偏差未达到要求的不得进行安装；预埋孔处墙面必须平整，保证挂座与墙体的充分接触；螺母必须拧紧以确保附墙座与墙面的充分接触。2.在结构墙体混凝土强度超过10Mpa（特殊要求的另行规定）后，方可进行吊装平台安装。3.液压爬升吊装机构上所有零部件的连接螺栓、销轴、锁紧钩及楔板必须拧紧和锁定到位，经常插、拔的零件要用细钢丝拴牢。4.液压爬升吊装机构安装在物料平台下方，属于高空作业，施工人员必须佩带安全带进行安装作业。5.液压爬升吊装机构安装完毕后，经验收合格签字后方可投入使用。验收合格后任何人不得擅自拆改，需局部拆改时，应经设计负责人同意，由架子工操作。6.严禁在夜间进行架体的安装和搭设工作。环保措施环保措施《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》的环保措施如下：1.建立健全施工现场环保管理规章制度，并认真贯彻执行。2.施工现场内的各种机械设备，临时设施，材料以及场内道路等，严格按照各阶段施工现场平面布置图进行布置，严禁乱堆乱放。3.夜施光源如汽车灯光及照明灯不直接对居民房，采取有效措施避免直接照射。4.在焊接过程中所产生的废料等，要及时清理。5.液压爬升吊装设备在拆除后按材料类别分类整理，分别码放，并积极投入其他工程使用。

效益分析效益分析《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》综合提炼了超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工艺，有较好的经济和社会效益。具体如下：1.该工法使超高层建筑核心筒内封闭结构下的轻型钢结构施工利用机械成为可能，封闭结构下的水平结构施工不再拘泥于肩扛人抬的传统施工方法，该工法利用电动行走结构和万向轨道，可实现设备的远程控制以及将钢构件较容易地吊装至任意位置，提高了施工效率。2.因该工法中的设备附着于已施工完毕的核心筒墙体上，使核心筒水平结构施工可紧随竖向结构施工，缩短整体施工周期。3.利用该工法可使钢构件准确就位，与传统的倒链+溜绳施工方法相比，提高了施工人员的安全性，加上利用上部承重桁架架体设置多项安全防护措施，减小了下方作业人员受上部杂物坠落而造成物体打击伤害的风险。4.得益于该工法施工过程中的便利性和施工人员安全的保障性，将在较大程度上推动核心筒水平结构的整体钢结构化。

应用实例应用实例《超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工法》的应用实例如下：深圳平安金融中心位于深圳市福田区中心区1号地块，总用地面积18931.74平方米，塔楼总高度600米、塔楼层数118层、地下5层、裙楼10层、裙房高度52米。该工程采用了超高层建筑核心筒内轻型钢结构半自动爬升施工工艺，提高了施工效率，缩短整体施工周期，提高了施工人员的安全性，加上利用上部承重桁架架体设置多项安全防护措施，减小了下方作业人员受上部杂物坠落而造成物体打击伤害的风险。

图16核心筒内楼梯间钢结构平面布置图中国国际贸易中心三期B阶段工程位于北京市朝阳区CBD中心商务区，在建国门外大街与东三环路交汇处，国贸第一、二期工程分别于1990年和1999年建成投入使用，国贸三期A阶段工程于2010年建成投入使用。国贸3B工程位于3A工程的东侧，向南延伸至国贸二座北侧，是一处集办公、酒店与商业娱乐为一体的综合体项目。总建筑面积22万平方米，由主塔楼（3BN）、商业裙楼（3BS）及地下室组成。工程开工日期2013年8月。该工程主塔楼结构高度265.1米，核心筒竖向墙体施工采用液压爬模技术。核心筒内两部楼梯间设计钢梁、