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摘要：为掌握液压爬模内收缩一体化施工技术，本文结合华发广场-1（地块二）主体建安工程施工案例，结合工程施工要求和实际情况提出了核心筒一体化施工方案，对爬模系统安装、模板施工、混凝土浇筑等工序的一体化施工工艺进行了探讨，并提出了施工注意事项，为类似工程建设提供参考。
关键词：超高层建筑；核心筒液压爬模施工；布料机
引言：在超高层建筑施工中，液压爬模体系得到了广泛运用，能够适应各种复杂建筑结构形式。但就目前来看，液压爬模与混凝土布料等施工工序集成度不高，不利于施工高效开展。因此，还应加强液压爬模内收缩一体化技术在超高层建筑中的应用研究，继而使施工技术得到进一步发展。
1液压爬模内收缩一体化施工原理
在超高层建筑结构施工方面，实施液压爬模内收缩一体化施工，需要对液压动力系统、内收缩架体系统、模板系统和布料机等系统技术进行集成应用，完成建筑竖向结构和水平结构的同时施工，促使工程施工效率得到提升。采取该种施工技术，可以使爬模、架体施工成为相互依托施工工艺，并通过在爬模平台上固定布料机使其一同爬升，达到高效泵送混凝土的目标[1]。借助液压爬模体系提供操作架和围护结构，能够满足超高层建筑结构施工要求，促使爬模适应能力得到提高。而将布料机与爬模结合在一起，能够利用爬模为布料机提供附着面，减少对施工空间的占用，同时依靠液压动力为爬模提升提供可靠动力。
2液压爬模内收缩一体化应用分析
2.1工程概况
华发广场-1（地块二）主体建安工程属于超高层建筑，总面积141516.42m2，包含地上三层（局部四层）商业楼裙房，建筑面积13072.93m2，建设有49层办公T3塔楼，建筑面积94331.55m2，另外有地下室三层，建筑面积34111.94m2。建筑主体采用桩基础加大筏板基础，主塔楼大屋面标高为249.15 m，标准层高度4.9m，非标准层高5.9m，采用核心筒结构，呈规则四边形，随楼层升高，核心筒内墙墙厚在350-600mm之间变化，外墙墙厚在400-1450mm之间变化，总体呈由外向内收缩趋势，每次缩墙不超150mm。按照合同约定，施工工艺执行率达100%，一次验收合格率达100%。按照施工进度计划每层施工时间控制在5-6天内，且无安全事故发生，因此总体施工要求较高。
2.2施工方案
结合工程实际情况，核心筒外圈采用爬模施工方案，内侧采用钢框钢模。单纯采用液压爬模施工技术，将面临水平结构滞后竖向结构施工问题。而施工涉及爬模系统安装分项、钢筋混凝土分项、脚手架分项、模板分项等各种作业，在超高层建筑施工工作面较小的情况下，将频繁发生交叉作业，工作难度较大。建筑核心筒结构变化较大，楼层变化频繁，施工平台容易与动臂塔吊爬升钢梁交叉，同时施工期间需要加强垂直度偏扭控制。为解决各项问题，还要采用液压爬模内收缩一体化施工技术，利用爬模体系对爬锥、支撑杆件进行收缩调整，实现爬模设计深化，完成可翻转平台板设置，并通过远程遥控使液压爬模施工同步进行。针对非标准楼层，可采用增加散拼模板克服变化，并通过在爬模施工面上设置观测点加强垂直度偏差控制。按照方案，需要从外围相对标高24.6m开始安装架体，从第6层开始利用自动液压爬升体系及对应的大模板系统施工，确保多道工序同步进行，使施工周期得到缩短。综合考虑液压爬模内收缩一体化施工需求，可以采用Climbing80液压爬升系统进行核心筒内结构施工，并利用SKE50爬模系统进行外侧施工，两种系统均适用于缩墙不超150mm的墙体。
2.3施工工艺
按照工程施工流程，需要先完成爬模体系安装，然后进行模板、架体拼装和吊装。在爬升前，需要首次进行混凝土浇筑，并在达到设计强度要求后进行架体爬升，逐层施工后将架体拆除。在一体化施工过程中，主要可以将施工工艺划分为安装、支模、提升和拆除四个环节。
2.3.1安装工艺
在爬模体系安装时，架体共分为6层，如图1所示，为爬模架体竖向分层图。另外在电梯井筒内楼梯通道下挂2层，负责塔楼核心桶内垂直运输。为给施工人员上下塔楼提供便利，电梯爬升至电梯井爬架系统底部-2层标高位置，使爬架延伸至-2层标高。其中，爬模钢筋绑扎及混凝土浇筑平台和最下层-2平台为主要操作平台，采用大钢平台。混凝土浇筑操作平台承力最大，活荷载标准值达到1.5KN/m2，其次为-2层操作平台，活荷载标准值达1.0KN/m2。核心筒外围布置32个机位（图2），设置从P1至 P 10共10个架体平台，内侧布置16个架体平台，配备RL液压动力柜，可以实现内、外一次同步爬升。
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图 1 爬模架体竖向分层图
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图 2 液压爬模平面布置图
在爬模安装施工阶段，由于钢框钢模系统及爬模系统自第5层开始施工，需要加强建筑3、4层浇筑施工管理，为体系安装奠定基础。结合施工图，需要在标高位置完成止动埋件的预埋。由于大模板系统施工从第2层开始，还要在混凝土强度达到15MPa后，在预埋爬锥上对组装好的爬模架体及井道提升系统架体进行固定，之后对脚手架平台进行吊装，完成架体上部与下层平台的销钉连接[2]。对大模板系统进行吊装，应利用勾头螺栓做到紧固连接，并做好模板位置放线测量与调整。在合模基础上，将对拉系统拧好，可以进行第5层混凝土浇筑。按照相同方法完成3-4层浇筑后，可以将模板间连接构件拆开，并将钢梁底端钢板楔拆开，向后楔入，使模板后移，完成可支撑杆调整。拆模后进行钢筋绑扎，将锥体螺栓紧固，对上部爬升靴进行安装，并利用液压设备对爬升导轨进行提升。爬升阶段，应利用预先准备的悬挂点对导轨进行悬挂固定，前端插入安全插销后，能够将吊车吊链。直至达到第5层升靴位置后固定，能够为后续施工做好准备。
在布料机布置方面，需要在电梯井筒内布置型号为HGY21的布料机1台。布料机的阻力拒为350kNm，垂直力和水平力分别为97kN和6.3kN，地脚支反力应当达到97kN。结合布料机工作状态荷载，需要完成下端承载平台设计，为爬模架体上为每台布料机增H300×300×10×15（Q345B）钢梁两根，具体固定在IP6~IP11六处架体上。布料机自重5.4t，平台重3t，将混凝土浇筑带来的冲击荷载设定为40kN，平台承受总荷载能够达到124kN[3]。采用有限元软件对布料机工作状况进行模拟分析，能够发现平台支座提供的最大反力能够达到142.6kN，最大变形位于型钢梁之间，能够达到1.2mm，远远小于钢结构设计标准值13.3mm的要求，因此能够为布料机随爬模平台爬升提供安全保障。
2.3.2拼装施工
在液压爬模施工过程中，需要直接对拼装好的模板进行吊装。因此在提升施工前，应结合施工图完成钢框钢模拼接，并按要求在施工场地整齐叠放。针对核心筒连梁位置梁底及2个侧边，采用散拼模板进行拼接。过梁位置采用普通木模板加固施工技术，使用高5m模板，利用4mm钢板在80mm厚的钢框上进行模板面连接。在竖向位置，需要设置5道10#双拼槽钢，保持1000mm间距。采用长1300mm的对拉杆，材质为PSB830，保持800-1000mm的横向间距。在散拼模板拼装阶段，连梁采用4mm厚吕胶合板，背楞采用间距为200mm的40mm×90mm方木，主楞采用φ48×3.25双钢管。模板采用扣件式钢管支撑架，立杆保持300mm横向间距，纵向间距为600mm，水平杆步距为900mm。在门洞两侧，采用15mm厚木胶合板，采用相同规格的方木和钢管，并采用φ16对拉螺栓进行对拉作业。
2.3.3提升工艺
在爬升操作前，需要对之前浇筑的模板进行清理，在爬升值上层浇筑节段后，先进行锚固施工，然后逆向作业，顺利合模后进行下一节段混凝土浇筑。工程施工采用输出压力值为300kg多卡配套液压柜，采用直径DN19、长6m/根的6分管用作大油管回路，小油管采用直径DN8、长12m/根的2分管。结合油管回路位置，在不同机位设置T型和十字两种分配器，并结合爬模体系布置情况进行油管总长调整。在核心筒内，布置型号分别为STL420-25T、STL720-50T的两台动臂塔吊。在现场实际施工阶段，6-12层核心筒外墙厚度1200mm，内墙厚600mm，布料机半径21米。13-42层缩墙普遍小于100mm，最大不超过150mm，架体可以直接爬升。43-44层核心筒外墙厚度为600mm，收墙100mm，但因结构有所改变，需要将P5.P8架体吊除至新外墙，并对外侧P4.P9架体部分走道板进行修整，然后进行爬升施工。从45层到屋面层，缩墙达到100mm，可以直接爬升。按照每层爬升一次的方式作业，非标准层采用散拼木模板进行层高调整，共需完成44次爬升，浇筑混凝土44次。塔吊每15m爬升一次，需爬升14次，需要适时调整动臂塔吊钢梁预埋位置，避免爬模施工与动臂顶升作业相互冲突。
实际采用SKE50液压爬模系统进行爬升施工，应确认混凝土强度达到15Mpa。采用Doka齿轮齿条滚轮单元将墙体模板固定在水平架上，能够完成迅速拆模，将用于锥体预埋的连接螺栓卸下，并对模板、钢板楔、支撑杆进行调整。确保模板退后宽度适当，允许人员进入，能够为模板清理及脱模剂喷涂作业提供便利[4]。在提升作业期间，需要先对钢筋进行绑扎，并完成上部爬升靴固定。提升前，需要拆除模板平移系统与水平架之间的连接楔铁，通过后退手柄移动模板，使模板面距离混凝土面达50cm。重新插入连接楔铁，完成面板清理和脱模，并将最下方的悬挂靴、爬锥及螺栓卸下，可以利用液压装备提供动力，使整个模板体系沿着导轨爬升。将其悬挂在上一层悬挂点上固定，然后插入连接楔铁。移动模板过程中，应使模板紧贴混凝土面层，将对卡系统穿好和紧固。完成模板间连接件安装后，可以进行混凝土浇筑。
2.3.4拆除作业
在核心筒封顶后，可以将布料机拆除。先利用塔吊为布料机提供临时固定支撑，然后将设备与平台间的连接螺栓拆除，最后将布料机吊运至安全位置。爬模体系拆除采用Doka拆模，能够使模板合拢和拆退操作快捷化，仅需人工推动或拉动即可完成，无需额外采用机械设备。对SKE50自动爬升系统与钢框钢模系统进行拆除，需要先将系统间连接件拆除，然后利用塔吊将钢板钢模系统整体吊运至施工地面，最后对爬升系统进行整体拆除和运至地面。在拆除塔吊提升平台系统时，可以按照相同的顺序，在相关架体全部运至地面后，对爬模等系统进行分批分解拆除[5]。而在架体拆除阶段，需要先将内侧架体拆除，然后进行外侧拆除。按照由上至下顺序，先将＋1、＋2层平台拆除，然后依次拆除下部架体。针对各榀架体，应利用四根钢丝绳锁扣吊拆。拆除作业应在风速小于吊装设备的最大工作风速时进行，并且保证堆放场地坚实平整。
2.4注意事项
在整个核心筒液压爬模内收缩一体化施工过程中，还要加强施工测量，做好轴线位置和标高定位。爬模施工期间，应结合现场施工放线测量结果进行轴线与标高控制，并做好爬锥点预埋尺寸测量，保证符合施工技术标准要求。退模期间，还应分两次操作，将红头螺栓拆除后，进行对拉杆拆除。拆除过程中，应加强防护网保护。在模板松开2cm后，可以进行钢筋施工。退模前，应做好平台杂物清理，避免出现坠落情况。平台之间应设置防护网，并将翻板翻开。在爬升施工前，应将爬架上不必要的荷载清除，并对内部活动物品进行固定。完成导轨和支撑靴清洁后，应在表面涂抹润滑油，确保支撑靴抵紧墙面。对提升机构手柄方向进行确认，应确保一致向上，并且油阀关闭。确认液压系统各部件和控制柜状况良好后，可以进行爬升。爬升时，应由专人负责巡视检查，发现爬升不同步立即停止施工，并通过检查排除问题。对导轨进行爬升，还应提前移除全部挡板，在一旁妥善放置，爬升后在原位插回。考虑到作业周期较长，导轨表面应按时打油。对架体进行提升，同样应加强平台清理，禁止在+2层堆物，其他平台也应按照荷载要求整齐堆放。爬升之前，需要通过翻开翻板避免各平台与墙面发生碰撞，并将相连的防护网断开，以免影响爬升作业。在爬升到指定位置后，需要将翻板翻回，并对平台连接位置进行检查，保证防护措施及时回复。合模过程中，需要将模板表层混凝土清理干净，完成脱模剂涂抹脱模剂。对爬锥进行安装，应确保止动埋件与爬锥连接到位。同时，应对周边钢筋进行调整，确保上下左右不存在偏差。将模板推至墙面时，下部应压结构面5cm。完成垂直度调整后，可以进行模板连接件连接，然后确定爬锥是否存在偏差。确认无误后，可以进行对拉施工和模板加固。
结论：综上所述，在超高层建筑施工时，核心筒施工采用液压爬模内收缩一体化施工技术，能够将布料机、爬模系统、架体系统等各种系统结合在一起，在简化施工操作的同时，保证结构竖向和水平施工同时进行，在提高施工效率的同时，收缩工期，满足工程施工要求。在实际施工阶段，还应结合工程实际情况提出合理施工方案，并加强施工工艺流程管理，掌握技术操作注意事项，继而使施工质量和安全得到保证。
参考文献：
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