异形超高层建筑关键施工工艺分析

■王军卫 ■广东建工对外建设有限公司，广东 广州 510620

当前，我国的经济社会正处于高速发展的时期，随着城镇化的逐步推进，建筑市场保持着繁荣的态势，大量钢结构建筑不断涌现，随之而来的施工质量及施工技术要求也水涨船高。尤其是对于不少高层钢框架结构的项目，设计者和施工者必须以先进的技术来保证工程的品质，这也是当前建筑施工中的一个热点问题。钢结构的建筑有不少优势，最显著的是强度很高，具有较好的塑性，但也具备较明显的弱点，即截面往往偏小，板厚偏薄。由于钢材本身的特性，在高层建筑中存在变形累加效应，如果在外在因素的作用之下导致钢框架结构变形，便会影响到建筑的质量，这种现象在异形高层建筑中尤为突出。本文以具体的工程案例进行分析，阐述钢结构异型高层建筑的施工工艺控制，具有比较好的理论价值和实践意义。

1 异形超高层建筑关键施工工艺

1.1 案例概况

本案例项目为某大型连锁酒店的分店，基本构成为:主楼25 层、裙楼5 层、含有一层地下车库。其中，其主楼结构的1—20 层为彼此独立的双塔状，在超过20 层后通过连廊进行连接，整体基本为环形结构，该项目的高度为113 米，宽度为124 米，整体工程为钢框架+混凝土核心筒结构。

1.2 关键施工工艺

本工程的难点在于对混凝土核心筒的施工，本文阐述的核心也是核心筒部分。由于工程属于钢框架——混凝土结构，要求核心筒必须相对领先钢框架施工，建筑的外钢框架以埋设的方式与混凝土预埋件通过焊接连为一体，核心筒在外形上为左右对称设置。结合酒店的设计需求，应布置6 部电梯，但核心筒截面仅仅215 平方米，这就导致工程在施工过程仅能通过电梯走道作为施工平台，难度较高。核心筒的混凝土楼面是以预留插筋相连接的，这就导致当将筒结构的三个外表面以整体提升的方式进行上升的时候，施工安全控制难度提升。而核心筒在外侧必须挑出一定量的结构，而每一层的挑出结构并不相同，挑出结构可以事先通过埋设的方式和钢结构进行连接。

2 核心筒的施工控制工艺研究

2.1 模板施工

本工程项目属于异形高层建筑，结合建筑界的经验和管理，在核心筒部分通常以全现浇钢筋混凝土的方式进行施工，采取模板化的施工方式。一些成熟的模板施工工艺，例如散模拼装工艺、脚手架提升工艺以及液压爬模工艺等可供对比选择。结合本酒店项目的具体设计，最终选择在核心筒的施工工艺上选取脚手架提升工艺，并辅以散模拼装方式，在中间的一些楼层，加装钢板作为楼层模板，另外一些楼层则使用木模板。

对于剪力墙模板，考虑到本工程的剪力墙厚度最小处为200mm，最大处为400mm，因此在剪力墙的侧模板上全部使用木模结构。而剪力墙之间的内隔则使用标度为50x100 的木方来建造。对于厚度是400mm 的墙体，墙体围擦的密度应该小于400mm，处于最底部的围擦密度则必须小于300mm。对于厚度是300mm 的墙体，其围擦的密度应小于600mm。

在模板正式进场之后，工程项目的材料负责人应严格检查，以国家标准进行验收，避免不符合要求的模板混杂在其中。在施工开始之前，负责木工翻样的管理者应结合工程项目的设计图，查询是否存在变更等情况，进而统筹具体的模板排列方式，对施工人员进行工程交底。在对模板进行支护操作之前，应结合规范的要求，刷好适量的脱模剂，模板完工后，应该先检验钢筋隐蔽情况，再进行封模。

将所有的模板，按照施工顺序进行安装，其中，任何一步必须完全结束，并通过了核查，才能进行下一个步骤。对于结构为竖向的模板，应注重对于其标高值的核查。模板在正式安装前，还应仔细核实预埋件的实际尺寸和位置。

在模板施工时，其技术的关键之处是对于平直度的控制，同时应尽量避免漏浆等现象发生。施工要领是使墙板与底模能够以错缝的方式进行排列，保证相邻的模板拼接合缝，对于平台模板，相邻的接缝处应贴好封带。对于柱体和墙板等结构的底部，在安装模板的时候，首先应对底角处进行处理，对于不平整之处以砂浆找平，控制所有的竖向模板保持相同的高度，避免漏浆等现象的发生。模板安装的时候，应对其进行精确定位、保证支撑的牢固性，并指定专门的技术人员进行质量核查。在建筑主体的地下室模板全部施工结束之后，就能够继续对建筑核心筒进行施工，核心筒属于对称结构，两侧模板全部选择木模结构。

工程核心筒结构和建筑的外框结构，以预埋件实现彼此的连接。其中核心筒外部由三个脚手架进行施工，此施工方式由于必须达到四层，因此建筑地面以上至四层采取的是“实地脚手架”的施工方式，而在内侧部分，则选取的是悬挑结构的施工方式，在具体的悬挑部位通过脚手架和悬挑钢架相互连接。在进行混凝土浇注时，1 -2 层全部以汽车泵浇注，从三层开始以固定泵进行混凝土浇筑，在走道处预留了泵洞以保证浇注顺利进行。

2.2 梁及平台施工

该项目的梁侧模及底模全部使用厚度为0.18 米的板材，平台板的板模搁栅采用0.5* 1 米的木方，木方之间的距离为3 米。在梁结构的模边使用双拼扣件管，配置合格的“对拉栓”，并使梁高度大于7 米;对于梁侧模结构，则使用了对拉螺栓，螺栓之间的距离控制应小于5 米，梁侧模的拼缝距离控制在1 毫米之内，对于个别梁侧模的拼缝超过1毫米的情况则以纸带进行粘贴处理。在施工中禁止对模板进行切割。

对于工程项目的楼梯施工，其模板的部署则应结合楼层的具体高度和位置进行放样，首先对平台和梁板进行安装，最后安装楼梯底模。此处施工的关键之处是楼梯底模的施工。

2.3 压型楼板施工

结合该项目的结构特点，必须在中间一些楼层部署压型钢板，这些钢板最终会作为建筑的永久性模板。设计中在一些楼层部署压型钢板的目的，一方面能够避免楼板高空支模的困难，另一方面也能够充当安全网，有效防止高空坠落事故和火灾事故，提升施工的效率和安全管理水平。

2.4 混凝土工程

结合建筑高度和施工要求，采用以下的混凝土标号:

表:施工所采用的混凝土标号

对于1 层框结构，需要使用的混凝土约300 立方米，而对于2 层及大于2 层的框架结构则大约每层为185 立方米混凝土，外框平台板大约每层为90 立方米混凝土。

结合预先设计的施工流程，首先对核心筒结构进行混凝土施工，预先必须进行浇捣，在预留的电梯通道布设泵管，在安装钢结构之后对外框平台进行浇筑，所以外框平台也应有泵管。所有的工程应进行严格的验收，结合工程实际标记出隐蔽验收单，由相关人员进行仔细的复核，还应将模板内的垃圾清理掉，对模板进行浇水，安排浇捣机械进行下一步的作业。

3 结束语

本文结合钢结构建筑的特点，以异形超高层建筑为实例进行分析，阐述了核心筒的施工过程。当前，我国的不少城镇已经涌现出越来越多的异形超高层建筑，建筑的体型也向复杂化的方向发展。施工人员必须同步提升自身的技术水平，以满足对施工安全和结构体系的需要。

［1］歧加宽，印杰，施金健.施工升降平台在高层建筑施工中的应用［J］.建筑施工，2012(11):1075 -1077.

［2］北京钢铁设计研究总院.GB50017—2003 钢结构设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2013.

［3］JGJ202—2010 建筑施工工具式脚手架安全技术规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2013.