[摘要] 针对超高层核心筒结构形式、特点及施工需要，提出了集成塔吊的顶升平台系统。依托合肥恒大中心C地块项目，首次将2台动臂塔吊集成到低位顶模系统上，随顶模系统一同顶升。通过结构和特殊节点进行计算，为该系统结构的安全性提供可靠保证。对同类结构的顶升平台系统设计与使用有具有良好的借鉴作用。
[关键词] 核心筒施工；顶升平台系统；集成塔吊；计算
[中图分类号] [文献标识码] [文章编号]
Scale test of jack up platform system for integrated tower crane
Zhao weicheng、 Su guohuo、 Guo Qi、 Zhang yihan
(China construction fourth engineering bureau co. LTD.)
Abstract: The core of the 518 super high rise project in Hengda center of Hefei is constructed by the lifting platform system with integrated tower crane, for the first time to integrate the two movable arm crane into low top die system, with the top die jack-up system, in order to ensure the safety and stability of the whole system, the system is simulated numerically. The research results show that the integrated top dressing of tower crane system as a whole stability is good, the steel platform structure deformation and stress ratio are within the scope of the design, under the design load has enough strength, stiffness and stability, meet the requirements of engineering application.
Key words: Core tube construction; Top lift platform system; Top mode integrated tower crane; Stress ratio; The numerical simulation
随着高层建筑的建设需求愈加明显，建筑施工技术中出现了适合高层建筑核心筒墙体先行施工的模板、围护系统—顶模系统。该系统在超高层结构施工中体现了施工快，提供安全的可操作面，实现绿色施工等优势。
低位顶升钢平台模架体系由:动力系统、控制系统、支撑系统、钢平台系统、挂架及安全防护系统、模板系统六大系统组成。在实际设计过程中，需要技术人员根据不同项目的特点进行针对性的设计。
结合合肥恒大中心C地块实际特点，提出了将2台动臂塔吊直接集成安装到顶模系统的钢平台上的思路。此时钢平台系统不仅承受着材料堆场和安全防护系统的荷载，也要承受2台动臂塔吊的自重和吊重。
本文主要从集成塔吊的顶升平台的设计要点和计算分析这两个方面研究该平台系统在项目的实际应用效果。
1 工程概况
合肥恒大中心C地块建筑工程项目的工程场地位于合肥市滨湖新区，主塔楼为建筑总高度518m的超高层结构，结构形式为框架—核心筒结构。
集成塔吊的顶升平台采用钢结构桁架+贝雷架的形式，钢平台在原顶模系统的基础上进行创新设计，将2台动臂塔吊（M440D和M600F）直接集成安装到顶模系统上，本文针对集成塔吊的顶升平台的设计的问题展开研究。
2 集成塔吊的顶升平台设计
（1）考虑主体结构形式存在两次内收的情况，为了提高钢平台的安全性和利用率，钢平台的结构形式采用内部为钢结构桁架，外圈为贝雷架的形式。在结构施工至第二次内收后，可以冷作业拆除外围贝雷架，缩小钢平台尺寸，减轻平台重量。
（2）考虑塔吊的荷载较为复杂，为了塔吊的相关荷载传力合理，使塔吊的中心位置与顶模支撑点中心位置竖向重合。
（3）将大型塔机直接集成安装于顶升平台上，实现塔机模架一体化顶升，突出解决了塔吊爬升与模架顶升相互影响、爬升占用时间长、爬升措施投入大等制约超高层建筑施工的难题。
（4）塔吊集成在顶升平台上，在设计时要重点考虑钢平台塔吊基座的结构形式。因塔吊的标准节的长宽均大于顶模支撑点处的交接桁架的长宽，最初设计的塔吊基础的四个着力点需要在主桁架附近增加附属杆件才能将塔吊的力传递给顶升平台。后续经过合理设计，将塔吊基础旋转19度，使塔吊的四个着力点正好落在主桁架上，解决了传力复杂，加工难度大等难题。
（5）本项目在核心筒南侧有一内爬式动臂塔吊，因此顶升平台集成的两台塔吊综合考虑需设置在北侧。这样就导致顶升平台上的荷载布置因南侧较重，北侧较轻。所以在考虑钢平台上的材料堆场及控制
3 顶升平台计算
顶升平台系统通常情况下有两种状态：正常施工状态和顶升状态。需要验证在这种状态下整个系统的稳定性。采用SAP2000对结构进行整体数值模拟，采用Midas对结构中的特殊节点进行计算。
3.1 荷载分类
表1 顶模荷载分类
.png)
.png)
顶模结构分析考虑以下几种荷载：
（1）恒荷载D；
（2）活荷载L；
（3）风荷载W；
（4）塔吊荷载 TA、TB。
桁架平台上有两处塔吊：塔吊A和塔吊B。塔吊荷载的方向是任意的，简便起见，仅考虑三个方向的荷载。将弯矩作用在XOZ平面时的方向定位0度，考虑的三个方向荷载为0度、45度、90度。因此塔吊荷载共有6组，依次命名为：TA00、TA45、TA90、TB00、TB45、TB90。
3.2. 荷载工况
表2 不同荷载组合
.png)
.png)
3.3计算结果
（1）施工状态：在恒荷载和活荷载作用下，一级桁架跨挠度为跨度的1/2350，满足设计要求；二级桁架挠度为跨度的1/1111，满足设计要求；贝雷桁架悬挑尽端挠度为跨度的1/2000，满足设计要求。
（2）顶升状态：一级桁架跨挠度为跨度的1/33133，满足设计要求；二级桁架挠度为跨度的1/2160，满足设计要求；贝雷桁架悬挑尽端挠度为跨度的1/1818，满足设计要求。
（3）在塔吊荷载作用下，支承桁架柱顶部最大水平位移角为1/687。在风荷载作用下，支承桁架柱水平位移角为1/2119。
（4）结构的钢平台一级桁架的应力比均在控制在0.5以下，其余杆件的应力比均小于0.72，满足设计要求。
（5）对结构进行特征值屈曲分析，将计算所得的有效长度系数手工输入模型中，除去个别杆件的应力比在0.9以上，其余均在0.5以下。钢箱梁最大应力比为0.825，油缸杆最大应力比为0.465，均满足设计要求。
4 节点计算
设计的顶升平台系统中塔吊节点属于特殊重要受力节点，对其进行实体结果建模。
根据塔吊节点的实体模拟结果，塔吊节点在施工状态下的最大位移为42.810mm，塔吊节点在施工状态下的最大应力为278.756MPa，满足设计施工要求。
5 结语
根据本工程的结构特点和施工重难点，提出了集成塔吊的顶升平台系统。依托合肥恒大中心C地块项目，对钢结构顶升平台进行设计，首次将2台动臂塔吊集成到低位顶模系统上，随顶模系统一同顶升。避免的塔吊爬升工序，每台塔吊减少爬升28次，实现塔机与模架一体化，施工更加快捷。通过结构和特殊节点进行计算，为该系统结构的安全性提供可靠保证。对同类结构的顶升平台系统设计与使用有具有良好的借鉴作用。
参考文献：
[1] 于海申, 裴鸿斌, 亓立刚,等. 顶模平台环境下超高层核心筒混凝土施工技术[J]. 施工技术, 2016, 45(12):75-78.
[2] 金静, 姚传勤, 白蓉,等. 广州东塔顶升模板支撑体系方案设计及内力分析[J]. 建筑技术, 2012, 43(3):210-213.
[3] 白雪, 马海彬, 姚传勤,等. 超高层建筑顶升模板体系设计及模态分析[J]. 工业建筑, 2013, 43(5):14-17.
[4] 季万年, 杨玮, 顾国荣,等. 广州珠江新城西塔新型模板体系设计与应用[J]. 施工技术, 2009, 38(12):13-15.
[5] 闫冬. SAP2000 结构工程分析及实例详解[M]. 中国建筑工业出版社, 2009.
[6] 江正荣 朱国梁. 简明施工计算手册(第3版)(精)[M]. 建筑工业出版社, 2013.