超高层轻量化内顶外爬协同工作平台施工工法

超高层轻量化内顶外爬协同工作平台施工工法1前言核心筒结构变化复杂，造成顶模爬模的设计、安装及拆改难度大；顶模系统构件多且复杂，组装难度大，工期长；一般顶模都是垂直往上层层爬升，墙体倾斜造成内筒收缩，对其爬升产生障碍；直”的爬升；斜墙两侧靠近墙体部位墙体呈梯形状，外爬模如何适应其逐渐缩进的墙体；保证斜墙结构的角度满足设计要求；差有5~10中心东写字楼工程的成功应用，总结而成。2工法特点内顶外爬模架具有“重量轻、安装快、易拆改”特点。地面分块组装，安装速度快，爬升速度快，实现顶模系统的轻量化，整个系统只有约800t，节约成本。立组装。整套系统实现斜墙结构的施工。斜墙结构模架改造后和爬模斜爬前，支撑在直墙段，现架体交叉，即实现架体向左右侧斜爬，拆改方便可靠。度的校核。艺施工。适用范围竖向和水平结构的同步施工。工艺原理模通过低吨位油缸沿着导轨往上爬升。况。同步施工工艺采用“U顶升装置部位的小部分楼板滞后一层浇筑，解决由于楼板施工而造成的平台和模板爬升问施工工艺流程及操作要点工艺流程顶模顶升作业超高层核心筒轻量化内顶外爬协同工作平台施工工艺流程为：顶模顶升作业模架系统组装 核心筒施工到顶模安装楼层 模架系统安装模架系统组装核心筒施工到顶模安装楼层模架系统安装混凝土浇筑梁板与剪力墙钢筋连接竖向和水平结构模板系统混凝土浇筑梁板与剪力墙钢筋连接竖向和水平结构模板系统水平结构楼板分步施工搭设斜墙支撑架及安装斜墙钢模板铺设斜墙支撑架工字钢内筒顶模系统改造斜墙混凝土浇筑外爬模爬升及合模绑扎斜墙钢筋外爬模拆改及斜爬图5.1-1搭设斜墙支撑架及安装斜墙钢模板铺设斜墙支撑架工字钢内筒顶模系统改造斜墙混凝土浇筑外爬模爬升及合模绑扎斜墙钢筋外爬模拆改及斜爬操作要点模架系统组装顶升平台体系，与国内现有的顶模平台受力情况和工作原理完全不同。图5.2-1顶模系统剖面图内筒顶模提前按照各筒分别组装前进行，核心筒大约施工到地面2~3N-2下架挂平台、N-1下挂架平台、爬升上下三角支撑架、主塔立柱和千斤顶、模板悬挂系统、N+2大平台栅格钢架系统、油管和动力柜等七大方面系统提前组装成单个构件系统。（一大一小了顶模的安装速度。外爬模提前按照分块组装爬模材料构件进场后可根据N+1和N+2支撑平台、N和N-1和N-2平台、外侧防护网、钢用塔吊往塔楼上吊装，有效地加快了爬模的安装速度。核心筒施工到顶模安装楼层同时，把施工剪力墙的钢管脚手架拆除到上一层，为顶模系统的安装提前做好准备。模架系统安装内筒顶模安装把N-1、N-2挂架平台吊入楼板放置钢管脚手架拆除一层，由于内筒的N-1、N-2挂架平台是后安装，需要提前放进，否则闭，所有的N-1、N-2下挂架按照顺序并分块吊到上一层楼板和封闭平台上放着。安装下三角支撑采用塔吊把下三角支撑吊到下埋锥洞，采用红头螺栓把下三角支撑固定在埋锥上。安装上三角支撑采用塔吊把上三角支撑吊到上埋锥洞，采用用红头螺栓把上三角支撑固定在埋锥上。安装主塔立柱体之间的N平台上，采用钢绞线把钢模板挂在剪力墙顶部的钢筋头上，防止钢模板倾倒。安装大平台栅格钢架立柱上，采用高强螺栓固定好。同时，铺设N+2平台的平台板，安装N+1平台、N平台的吊N+1撑梁、滚轮及吊杆，并把钢模板悬挂在吊杆上。安装千斤顶、油管及动力柜2/3N+2安装N-1、N-2挂架平台N-1平台安装上去；第二次爬升后，把N-2平台安装上去。图5.2-2吊入和安装千斤顶 图5.2-3安装-1、-2挂架平台布置其他设备N+1顶模的N-2平台，电梯的标准节通过在顶模上的预留洞口吊入安装。爬模安装安装悬挂靴将悬挂销插入到悬挂靴中，并向下转动。把N、N-1和N-2平台安装到挂靴采用塔吊把分块安装好的N、N-1、N-2平台整体挂到挂鞋上，同时穿入销轴和保险丝。安装N+1和N+2支撑平台采用塔吊把分块好的N+1和N+2平台依次吊装和固定在N平台的爬升机构大横杆上。 图5.2-4把N、N-1和N-2平台安装到挂鞋 图5.2-5安装N+1、N+2平台安装外侧防护网照N-2~N-1、N-1~N、N~N+2和N+2平台顶部外侧防护四块进行分段。安装时，从下往下进行吊装固定，采用螺栓把每块外侧防护网固定在爬模的外侧方通龙骨上。安装钢模板和导轨人工把N+1、N+2平内侧可翻转平台往上翻，把分块组装好的钢模板吊入爬模的N平台，固定在退模装置的围檩上。图5.2-6分块安装外侧防护网 图5.2-7安装钢模板爬升导轨慢慢降至其最终位置。安装油管及动力柜整个爬模系统由一个动力柜控制，动力柜放在北侧爬模的N-1平台，提前吊入放置。油管布置在爬模的N-1平台，沿着剪力墙周围一圈布置，接入动力柜。专项验收各项性能调试合格后，方可采用模架系统进行核心筒结构的施工。顶模顶升作业内筒顶模顶升拆除上三角支撑的红头螺栓撑的红头螺栓不受到来自顶模的压力，采用配套扳手把上三角支撑的红头螺栓从锚固点拆除。千斤顶注油度。提升。因此，顶升时只有一半的锚固点作为受力点。安装上三角红头支撑的红头螺栓扭入锚固点，把上三角支撑固定在锚固点上。千斤顶回油爬模顶升斤顶爬升导轨，穿入并固定在挂靴；③最后，架体沿着导轨爬升到位。个行程千斤顶把架体往上提升，如此重复，直到爬升到位。伸长和收缩液压千斤顶，架体沿着爬升导轨往上爬升，直到爬升到位。

图5.2-8爬模顶升过程NN-1N-2平台作为操作和通道平台。核心筒大部分水平梁板与剪力墙同步施工，施工的楼板位于N平台。图5.2-9与剪力墙同步施工的楼板区域由于内筒顶模千斤顶机位及部分下挂架平台的影响，核心筒部分水平楼板滞后剪力墙1层进行施工。图5.2-10落后剪力墙1层施工的楼板区域竖向和水平结构模板系统竖向剪力墙模板系统所有模板均用滚轮悬挂在N+1用于准确调节模板面与水平面的垂直度，并准确对齐墙线的轴杆。模板类型选用定制模数式大钢模，选择原则：数以及周转时转运方便。满足核心筒沿竖向截面不断变化的要求；模板需要便于安装和拆卸以及清理模板表面；柱，以保证穿墙螺杆正常使用。板、可调节补缝模板以及活动铰接角模。根据结构标准层层高，钢模板的设计高度为层高工人在N平台把每一面的大钢模整体往外推，滚轮往外滑动，也可以通过小葫芦把钢模板往外拉。爬模体系的外墙外侧挂架、模板可垂直于墙体方向滑移，当核心筒外墙内收时，挂架、模板随其滑移，保证挂架、模板与墙体间的距离保持不变，以保证施工安全需求。合模后，钢模板垂直方向总共设置4~5排对拉螺杆，结合层高和剪力墙最大厚度确定，（需要结合层高和剪力墙厚度计算确定设计抗拉强度根据控制钢模板的垂直度。水平结构模板系统（混凝土强度未达到拆模条件5.2-11水平结构楼板施工剖面示意图梁板与剪力墙钢筋连接要求，对于梁板钢筋和剪力墙的结合方式有预埋套筒和植筋两种。预留套筒核心筒水平梁板的钢筋，直径大于等于18mm筑混凝土。植筋核心筒水平梁板的钢筋，直径小于18mm，连接采用植筋的方式，其施工流程为：墙体凿毛→孔位定位放线→钻孔→清孔→验孔→注胶植筋→验收。混凝土浇筑同时对于同步浇筑和落后一层的楼板采用不同的方式进行浇筑。竖向剪力墙混凝土浇筑同步浇筑的楼板楼板上进行混凝土浇筑。平时浇筑口安装翻板封闭，保证平台的全封闭。落后一层浇筑的楼板浇筑时，打开接料斗的翻板，布料机从接料斗把混凝土往下输送。内筒顶模系统改造根据塔楼核心筒斜墙结构特点，大筒顶模各设置4筒顶模各设置4个千斤顶和6125612345和6支撑点的内筒顶模即可进行拆除。图5.2-12内筒顶模千斤顶和支撑点分布图后进行改造。铺设斜墙支撑架工字钢口为工字钢的铺设受力点，根据架体的立杆间距铺设工字钢。搭设工字钢铺设平台要搭设工字钢铺设平台。工字钢铺设横向铺设工字钢，纵向工字钢焊接固定，焊接要求为接触位置满焊。纵向工字钢顶部，与其焊接固定为一个整体。搭设斜墙支撑架及安装斜墙钢模板搭设操作平台和横向间距控制在800~1000mm用预埋PVC板，只作为工人的操作平台，不能堆放大捆的钢筋等其他材料。搭设斜支撑和安装内侧钢模板绑扎斜墙钢筋考虑到如果采用传统的先绑扎钢筋再合模的方式，钢筋绑扎成型后无法保证斜墙的角的N+2和N+1平台进行斜墙钢筋的绑扎施工。外爬模爬升及合模施工。斜墙混凝土浇筑墙内。浇筑时直接伸到剪力墙的上口，移动浇筑点方便，实现分层浇筑。外爬模拆改及斜爬垂直墙体到斜墙的转换绑扎施工，然后进行爬模和顶模系统的爬升。爬升到位后，调整外侧爬模N+1和N+2墙保持一致的倾斜角度。斜墙标准段施工，进一步调整外侧爬模爬架及下悬挂平台的几何尺寸，以适应斜墙爬升。斜墙到垂直墙体的转换南侧爬模在转角的爬升斜墙爬模斜爬最关键的是如何实现从垂直到倾斜的拐点、从倾斜到垂直的拐点的爬升。在完成内筒顶模改造和内侧斜墙架体搭设后，进行斜墙第一段钢筋的绑扎。之后进行顶模系统的爬升，调整N+1、N+2要把爬模按照分块拆除到地面。调整架体的角度，然后把架体挂到第一段斜墙，步骤为：NN-1N-2把爬模按照分块拆除到地面，调整好架体，安装到垂直墙体上，完成过渡爬升。斜墙两侧爬模斜爬无法垂直爬升，需要调整架体斜爬。埋锥锚固点调整两侧的爬模只能垂直爬升到2~3层斜墙段，再继续爬升就需要调整埋锥锚固点的位置，让两侧爬模的锚固点向收缩方向移一定的距离，移动距离需要结合每一层斜墙内缩量确定。斜爬操作要点个架体的爬升。

材料与设备表6.1-1施工主要材料性能表序号材料名称单位性能要求1焊条扎材料均符合设计图纸要求，进场时均应严格按程序验收，并按规范要求取样送检，检测合格后方可使用。2半圆管个3扳手个4对讲机部5木方根6氧气瓶7乙炔瓶主要机具设备表6.2-1施工主要设备序号机械名称规格型号单位数量备注1平臂塔吊/台按实际情况投入2平臂塔吊/台按实际情况投入3钢丝绳/对按实际情况投入4钢丝绳/对按实际情况投入5钢丝绳/对按实际情况投入6钢丝绳/对按实际情况投入7钢丝绳/根按实际情况投入8倒链/个按实际情况投入9卡具/个按实际情况投入10半圆管/个按实际情况投入11小绳扣/跟按实际情况投入12大锤/把按实际情况投入13大锤/把按实际情况投入14手锤/把按实际情况投入15活动扳手/把按实际情况投入表6.2-2主要测量、试验检验设备序号名称规格型号用途备注1经纬仪DT-02测量2水平仪NL32A测量3钢卷尺50m测量4长钢卷尺30m、50m测量质量控制质量标准包括但不限于以下标准规范：《钢结构工程施工质量验收规范》《建筑施工高处作业安全技术规范》《建筑机械使用安全技术规程》《建筑施工模板安全技术规范》《建筑工程模板支撑系统安全技术规程》《建筑模板及作业平台支架构造安全技术规范》《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》《建筑工程大模板技术规程》《钢结构设计规范》《混凝土结构工程施工规范》质量控制措施要严格控制现浇结构的垂直度、平整度、尺寸偏差、模板间缝隙大小等，经验收合格后才能浇筑；严格控制混凝土的配合比、水灰比，在浇筑时若自由下落高度超过2m时应设置串筒防止离析；程中产生变形；钢模板隔离剂涂刷要符合规范要求，保证混凝土表面观感质量；模板的起拱值要符合射击和规范规定；对于预埋套筒要全数检查，防止漏埋、偏位等情况；对植筋部位要进行验孔验收，保证锚固长度满足要求；采用机械连接的钢筋外漏丝的数量要满足规范要求；其他具体要求根据相关的规范确定。8安全措施进入施工现场，必须遵守施工现场各项安全规定，服从工地安全管理人员管理。进入施工现场，必须戴安全帽。高处作业必须穿防滑鞋、系安全带。安装、顶升塔吊时必须执行拆装安全操作规程，严禁违章作业，严禁违章指挥。所有施工人员必须持证上岗且不得做超出专业作业范围其它特殊工种的工作。高处作业时，禁止用投掷的方法传递工具、零件，防止发生物体打击事故。作业人员，严禁在高处追逐打闹，防止高处坠落。非电工禁止触动电气设备，防止触电。非司机禁止触动电器开关防止发生机械伤害。安全完成安装任务。风力超过4级，严禁顶升作业。风力超过5

9环保措施提高环保意识，注意清洁生产。进入施工现场，必须遵守施工现场各项规定，服从工地环保管理人员管理。夜间施工时，禁止高声喧哗，不得发出较大的噪声。脂包装袋等，必须集中处理，不得污染环境。高处作业人员安装过程中所产生的废料要用容器带到地面集中处理。安装和拆除顶模时所借用工地的木方、脚手板等临时支垫物，用毕应及时送回原处，保持现场整洁。送到垃圾站，不得随地遗撒，保持现场整洁禁鸣笛。

10效益分析社会效益

应用实例筑面积约28.7万m2，建筑高度约为403m（地下386层2016年41个月完成整个顶模系统的安装，并投入使用。核心筒斜墙段56~60F从2017年10月开始内筒顶模的拆改，到2