超高层倾斜墙体施工技术难点分析

2017-06-06 00:20
山西建筑 2017年12期
关键词:爬模架体模架

苗 爱 宝

(太原长风置业有限公司,山西 太原 030006)



超高层倾斜墙体施工技术难点分析

苗 爱 宝

(太原长风置业有限公司,山西 太原 030006)

结合广州某超高层写字楼工程,分析了超高层倾斜墙体施工的技术难题,并从测量放线、架体爬升、模板施工、混凝土浇筑等方面,阐述了超高层倾斜墙体的施工方法,为类似工程施工积累了经验。

超高层,倾斜墙体,爬模,钢筋

1 项目概况

广州某超高层钢结构框架+混凝土核心筒结构写字楼,占地8 000 m2,总高度318 m,其中地下5层,地上67层。该结构核心筒筒体外墙厚度为120 mm~500 mm,核心筒地上部分截面尺寸共收缩变化6次,其中,变化较为显著的,如40层~43层处,41层,42层墙体厚度为900 mm,核心筒西北侧墙体向内收坡1 280 mm,包括在41层位置墙体收坡640 mm,在42层位置墙体继续收坡640 mm,41层,42层墙体倾斜角度达到8.4°,具体核心筒变化如图1所示。

在施工中,核心筒混凝土剪力墙采用的是液压爬模体系,在墙体收缩变化位置,爬模需要做出优化调整,同时调整过程都是在相应截面收缩位置附近,操作难度系数高[1,2]。整个液压爬模基于核心筒整体布置分为10个架体部分,其中6个架体位于核心筒内部,4个架体位于核心筒的外部。

2 技术难题

1)墙体收缩变化位置核心筒41层,42层倾斜的剪力墙厚度达到900 mm,墙体的倾斜角度达到8.4°,在模板及支撑体系控制方面面临着技术难题。2)41层,42层倾斜剪力墙暗柱配有较大直径钢筋,同时钢筋较为密集,单个暗柱纵向钢筋达到84根,钢筋密集复杂,钢筋安装时还要把握好倾斜的角度,同时需要注重绑扎质量。3)倾斜剪力墙施工时,爬模需要进行优化调整,调整过程包括架体的拆装、重新组装等,高空作业难度高,同时危险性也较高。4)为了保证中间核心筒的稳定性,相关单位要求对倾斜剪力墙部分范围的水平楼板同时施工,然而对于现场液压爬模施工,无法去保证水平楼板同时施工,因而尚且需要对斜墙的节点部位进行临时性的加固。

3 施工技术

3.1 施工步骤

绑扎41层倾斜剪力墙钢筋,同时预埋爬模倾斜剪力墙的辅助预埋件→将爬模的各部分架体进行爬升到第40层→对结构41层的倾斜剪力 墙模板进行安装并且展开加固→浇筑41层倾斜剪力墙→对核心筒内部北侧两爬模架体进行拆改→绑扎42层倾斜剪力墙的钢筋→将爬模的核心筒外侧架体进行爬升→安装第42层的倾斜剪力墙模板并展开加固→浇筑42层倾斜剪力墙→对核心筒内部北侧两爬模架体上搭设钢管操作架→绑扎第43层的钢筋→开始拆除第41层,42层倾斜剪力墙模板及支撑→安装第43层剪力墙的模板并进行加固→浇筑43层剪力墙→拆除核心筒北侧外架体→拆除核心筒内部北侧两爬模架体→重新安装核心筒北侧外架体、核心筒内部北侧两架体→继续正常爬模施工。

3.2 施工测量

施工过程中需要注重对结构的平面定位以及标高定位。施工中,采用全站仪外控的方法对第41层,42层倾斜剪力墙的测量定位,给出具体的三维定位,并且对上述定位进行复核,以确保定位正确[3,4]。施工前需要对相关内、外控网展开连测,并判断两者偏差是否满足相关要求,若偏差过大,经平差,先选择两个视野较好的控制点,将点投放到周边高处并进行标记,如此即41层~43层这几层均使用一个控制点,可以很好确保倾斜墙体的整体性能。

采用所设置的投点作为测站点,同时再确定两个控制点并保证两个点视野较好,两个点分别作为后视点和校准点。在进行后视对中核对确保准确后,即开始使用全站仪三维坐标的方法进行放样,给出各个节点控制位置。经过理论推算,可以得到41层~43层总计6个关键点的具体坐标,坐标位置如图2所示。各坐标点分别为:坐标①(28 296.051,43 904.877,181.000),坐标②(28 312.202,43 921.027,181.000),坐标③(28 295.599,43 905.329,185.350),坐标④(28 311.749,43 921.479,185.350),坐标⑤(28 295.146,43 905.782,189.700),坐标⑥(28 311.297,43 921.932,189.700)。

当上述6个关键点放样结束后,将各个坐标点进行标记,并焊接钢筋加以固定。此外,尚需采用内控点进行向上投点和吊钢尺以传递高层,对外控点放样处的轴线、标高等加以校对。各层拆模完成后,需要在各个角点上吊角线,记录出相应的偏差,并加以分析各个角点偏差出现的原因,以此为依据对后续模板加以调节。

3.3 架体爬升

由于在第41层的剪力墙需要倾斜,施工中选取散拼的木模板,以便于施工。在第40层剪力墙开模之后,开始将核心筒外侧东、西、北侧的爬模架体端部模板调离。在绑扎41层剪力墙钢筋时,在核心筒北侧爬模架体机位的对应位置布置牛腿埋件,在模板拆模之后,则可将埋件与爬升牛腿进行焊接。

爬模升到第40层时,当完成钢筋及预埋件等隐蔽工程验收之后,搭设木模板,并浇筑第41层剪力墙。达到龄期后,开始拆模,焊接核心筒外侧北部架体的6个爬升牛腿,与此同时开始绑扎东、西、南三侧的核心筒钢筋,北侧焊接完成后,即可继续绑扎北侧钢筋[5]。之后,用各爬模的辅助牛腿将核心筒外侧北部架体爬升到第41层,利用外架体的施工平台浇筑42层,43层剪力墙。

第43层剪力墙开模之后,将核心筒外部北侧的架体导轨支撑系统调离,将剩余主承载力体系和挂架分开,总共分成3个机位的架体。断开部分的架体吊至第43层位置进行固定,通过此平台绑扎第44层剪力墙钢筋,随后搭设模板、浇筑剪力墙。拆除第44层剪力墙模板后,在第44层机位内植入导轨,将爬模爬升到本层。

爬模的爬升步骤如下:调离钢模板→绑扎第41层墙体钢筋,预埋牛腿的预埋件→爬升架体到第40层→浇筑41层墙体→焊接爬升牛腿→第42层墙体钢筋绑扎→爬升架体到第41层→浇筑42层,43层墙体→拆除第41层架体→将拆除的架体吊升到43层→拆除第44层模板→爬模架体到第44层。

3.4 架体拆改

在核心筒西北侧的墙体向内部倾斜了1 280 mm,这对爬模的爬升产生了限制,造成障碍,因而在施工倾斜部分墙体时需要拆改架体。架体的拆改步骤为:1)第40层墙体拆模后,绑扎第41层墙体钢筋前,需要把核心筒内部北侧两架体附近模板和支撑体系拆除并且吊离;2)将核心筒内部北侧两架体爬升,浇筑第41层的墙体;3)在上述架体上搭设施工平台,开始施工42层,43层墙体;4)第43层墙体施工结束后,拆除前述架体的施工平台,并吊离;5)将核心筒内部北侧两架体爬升到第43层,并安装;6)铺设施工平台。

3.5 钢筋工程

1)步骤。

绑扎墙体竖向钢筋→绑扎墙体水平钢筋→连接墙体竖向钢筋→连接墙体横向钢筋。

2)关键技术。

a.在绑扎墙体竖向钢筋时,需要注意把握倾斜墙体内钢筋,控制弯折钢筋的位置,并固定好。根据倾斜墙体倾斜角度,提前计算钢筋下料时需要弯折的角度,并制作相应的样板,以参照下料。

b.在竖向钢筋绑扎完成后,将横向钢筋绑扎固定在竖向钢筋上,安装时注意控制好钢筋间距。

c.采用闪光对焊对墙体的暗柱箍筋加以封闭,箍筋套入竖向钢筋,并安装到指定位置。

3.6 模板工程

1)倾斜墙体模板搭设采用的是木模,采用直径14 mm对拉螺栓进行固定,模板的主龙骨、次龙骨均采用48 mm直径钢管。

2)在第40层墙体浇筑施工前,需要在核心筒西、北侧的墙体内部预留相应洞口,如此在模板拆除后可以在洞口内放入型钢,型钢置于墙内深度0.5 m,伸出墙外的长度为2 m,工字钢与预留洞口之间需要填充木方进行固定,同时需要与预埋的钢筋进行焊接。当核心筒内部北侧的架体爬升到40层时,在受力钢梁和型钢焊接3道Ⅰ20a。在核心筒的内部设置3道斜撑,斜撑的钢管横向间距为0.65 m,纵向为0.8 m。

3)第41层倾斜墙体浇筑之前需要每1.5 m预埋Ⅰ20a,其设置长度墙内深度0.5 m,伸出墙外的长度为1.5 m。将Ⅰ20a与预埋的型钢焊接起来。在核心筒的内部设置3道斜撑,斜撑的钢管横向间距为0.5 m,纵向为0.8 m。

3.7 混凝土工程

在浇筑工程中的倾斜墙体时,需要进行分层浇筑,施工中保证每个分层厚度不大于500 mm,同时需要把控施工速度低于0.5 m/h,如此可防止墙体模板受力不均。用于浇筑倾斜墙体的混凝土需要提前测试,保证其流动性,混凝土坍落度在220 mm为宜。

应控制混凝土出搅拌站至用于施工的时间,确保短于初凝时间。墙体施工时,作为一个施工段浇筑不可中断,上层浇筑时应在下层混凝土初凝之前。在混凝土施工同时,需要监测搭设的支撑、模板等位移情况,若监测数据突然变化,应当立即暂停施工,寻找问题原因,并加以解决。

4 结语

就超高层结构核心筒收缩部分墙体施工中涉及的技术难题加以分析,阐述了施工前具体的测量放样、施工中爬模架体的爬升、钢筋绑扎、混凝土施工等技术难点,做好不同阶段的质量监控。核心筒倾斜墙体施工复杂,在国内施工实践中实属罕见,其施工经验对类似的复杂工程亦有借鉴之处。

[1] 冉孟林.细论超高层倾斜墙体悬挑外架搭设的施工工艺[J].城市建设理论研究(电子版),2012(7):171-173.

[2] 朱同然,李 聪,鞠学申,等.某工程大面积超高倾斜清水混凝土墙体测量控制[J].施工技术,2013,42(4):59-60.

[3] 张具林,叶玉芹,谈 虎,等.超高层建筑施工测量控制系统的建立与实施[J].施工技术,2013,42(5):66-68.

[4] 刘昌武.长沙A1区办公楼超高层建筑施工测量技术研究[D].北京:北京建筑大学,2016.

[5] 王 斌,冯 涛.超高层建筑核心筒液压爬模施工技术[J].建筑技术,2011,42(9):797-800.

Analysis of the technical difficulties in the construction of inclined wall of super high buildings

Miao Aibao

(Taiyuan Changfeng Real Estate Co., Ltd, Taiyuan 030006, China)

Combining with the super high-rise commercial building engineering in Guangzhou city, the paper analyzes construction technology difficulties of super high-rise building inclined wall, and describes the construction methods of super high-rise building inclined wall from aspects of sampling, framework lifting, template construction and concrete grouting, which has accumulated experience for similar engineering construction.

super high-rise, inclined wall, creeping formwork, steel

1009-6825(2017)12-0084-02

2017-02-19

苗爱宝(1973- ),男,工程师

TU974

A

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