核心筒液压爬模系统施工技术

张海龙， 李大华

（安徽建筑大学 土木工程学院，安徽 合肥230601）

0 引 言

芜湖华仑国际文化广场是华伦国际在芜湖的二期商业建筑工程，主要用于酒店、办公等商业项目，位于芜湖的经济繁华商业地段，总建筑面积86750.44m2，总高度168.3m，主体结构地下2层，地上37层，其中5层裙楼。

本工程局部采用型钢梁－型钢柱体系、塔楼采用混合框架－钢筋混凝土核心筒混合结构体系，核心筒采用混凝土结构，外剪力墙采用型钢混凝土结构，墙体的厚度：外墙体由外600mm向内变至400mm，每次变径50mm；结构层高：标准层高4.2m，有3.7m、5.4m等多种非标层。

1 液压爬模技术施工方案的选用

1.1 施工过程中的主要技术难点

（1）超高层、大体积混凝浇注所产生的超荷载对爬模支承体系的设计和施工带来了难题；

（2）外剪力墙的截面收缩变化，外墙体由外600mm向内变至400mm，每次变径50mm，对爬升操作平台和施工工艺的设计带来了难度；

（3）由于核心筒墙体先行施工，核心筒内梁板及外筒钢梁组合楼板后施工，如何确保先施工芯筒墙与后续结构施工的的连续性和整体性，也是墙体模板体系施工时需要考虑的难点；

（4）剪力墙结构形状复杂，结构标准层高4.2m，有3.7m、5.4m等多种非标层，以实现标准层与非标准层之间的平稳爬升，尽可能减少对施工质量和安全的不利影响；

（5）大体积混凝土的浇注所产生的大比热和漏浆问题也是施工要考虑的问题。

1.2 液压爬模系统应用主要技术思路

具体的设计为本工程共布置84榀机位，主要用于核心筒外侧墙体以及核心筒内侧电梯井井道施工，核心筒内侧水平结构滞后施工。本工程地上6层使用普通木模板支撑体系施工，第6层施工时在放置爬模预埋件体系；液压自爬模在6层墙体施工结束后安装，从第7层开始进入正常爬升状态；爬模用于核心筒内、外剪力墙，水平结构滞后爬模施工，液压爬模平面布置如图1所示。

2 液压爬模的系统

2.1 液压爬模系统的工作机理

液压爬模系统是通过模板自带的液压动力系统，以达到一定强度（一般为10MPa以上）的剪力墙作为承载体，通过液压油缸对导轨和爬架的交替顶升，实现模板体系的整体稳步爬升，利用后移装置实现模板的水平进退［1］；操作简便灵活，爬升安全平稳，速度快，模板定位精度高，施工过程中无需其他起重设备，同时由于可以具有一定角度的倾斜爬升的优点，可以适应外形复杂的结构施工。液压支撑系统支撑墙体模板工作如图2所示：

2.2 液压爬模的组成及特点

本工程主要采用的是江苏揽月LY－ZPM－160型液压爬模，主要由模板体系、埋件系统、导轨、液压系统、架体系统组成［2］。

（1）模板体系采用LY－86型全钢大模板、穿墙螺栓、背棱、支承钢管等，如表1所示：

表1 核心筒体模板组成体系

（2）埋件系统包括埋件板、高强螺杆、爬锥、受力螺栓和埋件支座组成；

（3）导轨是爬模系统中的爬升轨道，用一根H型钢（H150×150×7×10）及一系列梯档组装焊接而成，供上下轭的棘爪传递荷载到导轨，最终将荷载传递到埋件系统上；

（4）液压爬升系统是液压爬模的动力系统，主要由模板系统、液压油泵站、提升油缸、油路附件、和上下防坠爬升器等组成，其组成如图3所示：

（5）架体系统：主要由操作平台、附墙构件、支撑部分等组成。架体支撑跨度为≤5m（相邻埋件点之间距离，特殊情况除外）；架体总高度：约3.5倍标准层高；架体离墙面距离：约为1.85m。操作平台：6层，上部两层为钢筋、混凝土操作层，中间两层为模板操作层，下部两层为爬模操作层。顶层平台在施工状态下设计承载：≤5.0KN／m2，其他层平台在施工状态下设计承载：≤1.5KN／m2，爬升状态下承载：≤1.0KN／m2［3］。

2.3 液压爬模的安装流程

（1）首层钢筋绑扎完成后，放置爬模预埋件，使用钢框木模板施工首层模板，爬模埋件距混凝土浇筑面向下850mm.

（2）拆模后安装主承力架；

（3）分段安装主承力架之间的水平联系钢梁；

（4）铺设平台板，安装平台防护；

（5）安装导轨及上下机盒；

（6）安装上架部分，并作水平联接，铺设木板，安装防护；

（7）安装、连接液压系统；

（8）安装地上6层墙体模板，并与架体联接；

（9）安装下挂架部分，并作水平联接，铺设木板，安装防护。

3 液压爬模的系统主要施工技术应用

3.1 液压滑模标准层施工

芜湖华仑国际广场中心标准层层高4.2m，标准层26层，占到施工中很大的比例，采用液压爬模标准层的施工主要流程如下：

（1）在N层模板安装并检查完毕后，浇注该层的混凝土；

（2）对N层结构混凝土养护期间，施工人员在操作平台上绑扎N＋1层结构的钢筋；

（3）N层混凝土强度值达到10Mpa后模板拆除后移模板，与此同时，安装N＋1层模架及附墙装置；

（4）顶升导轨至标准层高度4.2m，固定导轨，进行下层装置的拆除回收；

（5）液压顶升模板系统至标准层高度，由N－1段顶升到N段，并完成承载系统位置的转换，平台底部大梁支腿支撑于核心筒墙体预留洞内，模架系统内外架体顶部连接；

（6）安装预埋螺杆，预留底部大梁支腿支承洞，测量定位校正模板系统，进入下一层段的施工流程。

3.2 特殊部位的施工工艺

（1）超荷载对支承体系的要求

大体积混凝土采用分阶段浇注技术，将施工荷载分解，采用普通的钢管脚手架组成钢管排架支承体系，局部钢管组成高承载力的钢管搭接体系，解决超大施工荷载的支承难题。

（2）变截面的处理

地上部分核心筒外墙厚度截面沿竖向逐部收小，最大一次减少100mm，模板按结构变化，减少调节模板。外墙爬升时使用钢制垫块调整，爬升时导轨倾斜，每次爬升架体向墙体贴近50mm左右［4］，通过三层爬升复位。

（3）核心筒墙体先行施工，核心筒内梁板及外筒钢梁组合楼板后施工施工工艺如下：

a.后浇梁按照设计锚固长度锚固后，在结构面处，预埋等强度直螺纹套筒，对于端口位置进行密封处理，避免混凝土灌进套管内；

b.由于核心筒墙体先行施工，需要在相应楼板位置埋设“胡子筋”，按板筋间距埋设在墙体保护层内。当施工楼板时，剔出胡子筋，调直后与楼板钢筋焊

接单面焊接10d，相邻两根钢筋错开34d进行焊接，如图4所示：

c.核心筒上部墙体与外围钢梁连接采用预埋钢板，不影响整体施工进度。墙体钢筋绑扎完成后，把预埋钢板固定在核心筒墙体钢筋上，钢板面与浇筑完混凝土面在同一平面，爬模正常施工。待爬模爬升到上一层或上几层时，钢梁与钢板焊接。

（4）非标准层的施工

标准层施工时，模板下包200mm，下包中间部位设泡沫双面胶带（50mm宽）防止漏浆，上空100mm。低于标准层高墙体施工时，混凝土打低，高于标准层墙体施工时，模板上口采用木模接高，木模板与钢板之间采用栓销进行固定，确保施工的质量。

（5）对于浇注大体积混凝土所产生的的大比热和漏浆问题的控制

对于大体积混凝土的浇注采用分阶段的“跳仓法”施工。跳仓法［5］施工的原则是“隔一跳一”，即隔一仓块跳仓或者封仓施工，上、下分仓，施工缝可不对齐，施工过程中应根据具体情况科学分仓，基础底板最大分块尺40m，由于结构的要求可以调整到60m。侧墙和顶板分段长度不宜小于16m，根据混凝土的温度应力发展特性，跳仓间隔施工的时间不宜小于7d，封仓间隔施工的时间为7d到10d。

在本工程施工中，地下室地板尺寸为190.45m×254.60m，底板、墙体、梁板（含有地下室顶板）都属于大体积混凝土，地下室底板及各楼层楼板依据跳仓工艺划分成31块仓块，地下室外墙分成17个仓块，其中第24仓和29仓为2#、3#主体结构基础大承台，仓块面积相对较大，第24仓块的尺寸（混凝土方量约为9800m3）为60.139m×54.669m×4.4m（最厚处可以达到5.30m），第29仓块的尺寸（混凝土方量约为9500m3）为60.139m×52.325m×4.5m（最厚处可以达到4.75m），其中最小仓块尺寸为26.715m×24.682m×1.02m（最厚处达到2.1m）。同时在施工时，应严格按照跳仓法划分布置的区域进行混凝土浇筑施工，确保大体积混凝土跳仓法施工的合理、有效的进行。

跳仓接缝处应按施工缝的要求设置和处理，在地下室底板、外墙、顶板等部位的施工缝处沿构件厚度方向中间位置预埋止水钢板，与止水板垂直方向焊接ф12mm＠200mm×200mm的钢筋网片并绑扎20目的钢筋丝网（靠先浇注混凝土的底板侧）与底板的上下层受力钢筋焊接在一起留置施工缝；仓与仓之间的混凝土的施工缝也可以采用止水带止水，这样也可以控制漏浆问题，待模板安装完成后，在模板接缝的竖直方向和底部用海绵胶塞紧。如图5所示。

4 液压爬模系统的拆除

4.1 液压爬模的拆除流程

拆模主要流程：爬模施工至顶层—退模—平台杂物清理及下吊—模板拆除—上架拆除—油路及控制柜拆除—导轨拆除—附墙及上架配件下吊—下架拆除—地面解体—装车。

4.2 拆除后续工作［6］

（1）模板吊到地面后，应平放地面，并用木方垫平，模板正面朝下；

（2）模板地面解体时，先清理模板背面，再翻面朝上清理模板正面，然后在平整地面堆放整齐；

（3）上架体解体时，斜撑一侧朝上，在拆除安全网、跳板、钢管和栏杆后，拆除斜撑和平移油缸；

（4）下架体解体时，导轨一侧朝下，在拆除安全网、跳板、钢管和栏杆后，拆除下架、油缸和导轨；

（5）所拆除物件均应堆码整齐；液压系统、丝杠、滑轮等清理后应注油养护。

5 结语

根据芜湖华仑国际文化广场项目结构的特点，设计采用了液压爬模核心筒外侧墙体以及核心筒内侧电梯井井道施工，液压爬模能够很好的适应超高层核心筒体结构的施工；在该项目施工中液压滑模成功的解决了外墙体变截面、非标准层爬升，以及对后续施工结构连续性和整体性等要求的施工难题；同时在施工中合理利用爬模操作平台，满足了施工的很多要求并节约了塔吊吊力，此外采用跳仓法浇注混凝土，减少了大体积混凝施工所产生的温度应力带来的结构施工质量的问题；同时大大缩短了施工工期，降低了施工成本，取得了很好的经济效益。

芜湖华伦国际文化广场核心筒的液压爬模施工技术的成功应用，为核心筒结构的施工提供了技术参考，并为我国超高层的施工提供了很大的发展空间。

1 龙琼，张刚 .液压爬模系统的构造及应用［J］.重庆交通大学学报 （自然科学版），2006，25（3）：26－31.

2 JGJ195－2010.液压爬升模板工程技术规程［S］.

3 GB 50009－2010.建筑结构荷载设计规范［S］.

4 张明星，吴险峰，吴少平.液压爬升模板技术在保利V座大厦工程中的应用［J］.施工技术.2011.40（5）：66－68，81.

5 朱伯芳.大体积混凝土温度应力和温度控制［M］中国电力出版社2012，8.

6 GB50113－2005.滑动模板工程技术规程［S］.