施工电梯滚动附着系统在武汉长江中心项目中的应用*

王 玮，李健强，杨 勋，谭江蜀，王 帅，单宏亮

(中建三局集团有限公司，湖北 武汉 430064)

0 引言

随着国内超高层建筑的飞速发展，为保证施工效率及质量，爬模、顶模系统等新技术应运而生，不等高同步爬升施工工艺也日益成熟。垂直运输作为超高层建筑的生命线，如何安全、稳定、快速地将施工人员、材料等通过施工电梯运送至顶模系统的作业面仍是超高层核心筒结构施工的一项难题。

本文结合武汉长江中心项目轻量化集成平台特点及项目特色，详细介绍超高层施工电梯滚动式附着系统的设计理念及安装关键技术。

1 工程概况

武汉长江中心项目位于武汉市武昌区滨江核心地段，塔楼建筑面积为21.9万m2，地下4层，地上80层，建筑高度为380m。该塔楼为48根外框柱+核心筒结构。

1.1 轻量化集成平台

长江中心一期工程轻量化集成平台由钢平台系统、支撑与顶升系统、模板系统、挂架系统及附属设施等组成(见图1)。钢平台系统采用200型贝雷片经相关节点构件连接组成，平面尺寸约为35m×30m；支撑与顶升系统共12个支点，对称布置在核心筒剪力墙上；挂架系统跨3.5个标准层高，共7层挂架通道，平均每层高2 200mm；模板系统悬挂在平台下部，用于核心筒施工；附属设施主要包括平台走道板、安全防护、楼梯、底部翻板等。

图1 轻量化集成平台典型立面

1.2 内筒施工电梯

核心筒施工期间，内部布置1台双笼SC200/200施工电梯作为垂直运输设备，通过该电梯，可将施工人员及材料直接运输至顶部钢平台。

2 施工电梯滚动附着系统创新技术

2.1 技术背景

武汉长江中心项目目前使用最新一代量化集成平台进行核心筒结构施工，而以往的施工电梯附墙技术和施工方法存在较大局限性，只能将施工人员运输至非模架系统覆盖楼层，且在模架顶升过程中，施工电梯无法为垂直运输提供保障，因此，急需一种创新系统以提高施工电梯的运输效率。

2.2 创新技术

为实现施工电梯与模架系统同步提升的目标，本工程拟采用筒内施工电梯集成顶模施工平台一体化技术，通过在钢平台上固定下挂钢架，上顶模一段施工电梯在钢架上进行附墙，下挂钢架由100mm×50mm×6mm方管焊接成650mm×650mm×1 000mm (长×宽×高)的格构柱拼接而成，如图2所示。该施工电梯滚动附着系统共设置3类附墙形式。

图2 滚动附着系统

2.2.1标准附墙

施工电梯标准节在顶升模架系统覆盖层数以下采用Ⅴ形附墙装置进行直接附墙，附墙间距≤9m,最大自由端高度≤7.5m。V形附墙装置如图3所示。

图3 V形附墙装置

通过附墙座与螺栓将附墙连接座架与剪力墙或梁连接，实现下部电梯标准节与核心筒结构连接。

2.2.2临时附墙

在上顶模一段，增加一段下挂钢架，下挂钢架通过临时附墙与顶模覆盖层核心筒结构梁或剪力墙连接，如图4所示。

图4 临时附墙装置

通过4套M24螺栓将临时附着架对称固定在下挂钢架下端1.5m处，用M36双头螺栓将附墙连接座架与剪力墙或梁连接，在第1道临时附墙架竖直方向向上4.4m处安装第2道临时附墙架。

通过松开M24螺栓，即可进行下挂钢架的上下移动，通过中部滚轮，即可确保钢架提升过程中滑轮滚动摩擦上升。

2.2.3滚动附墙

电梯标准节在顶升模架覆盖层采用滚动附墙与下挂钢架进行连接，如图5所示。

图5 滚动附墙装置

通过螺栓将滚动附墙前臂与施工电梯单片标准节固定，将定制滚动附墙的上、下部分套进标准节中，下降至下挂钢架下端0.8，1.8m处并固定，用定制的滚动附墙连接件将上、下部分连接固定。然后采用相同措施将后续滚动附墙固定在水平钢架上，每道滚动附墙竖向间距为7.5m。

2.3 结构受力验算

使用MIDAS建模计算附着钢架的整体结构强度和变形。附着钢架的荷载输入由标准节通过滑动附墙传递给附着钢架，通过计算标准节的整体受力得出滑动附着单点最大水平力为20kN，荷载系数为1.5。本设计计算取最危险设计工况，即附着点位于附着钢架单节立杆中点位置。

整体结构变形及应力如图6,7所示。由图6,7可知，整体结构最大变形为2.445mm，小于规范最大变形限值(L/250=17.6mm)，满足结构设计规范变形要求。整体结构的最大应力为191MPa<235MPa(Q235钢的屈服强度)，满足结构设计规范强度要求。综上，整体结构设计满足要求。

图6 结构变形(单位：mm)

图7 应力(单位：MPa)

3 滚动附着系统提升技术

1)安装钢平台下挂钢架及其临时附墙，后安装滚动附墙及标准附墙，滚动附墙采用螺栓连接，滚动附墙安装完成后要确保滚轮能在片式标准节上自由滑动，因此对滚动附墙安装的垂直度及水平度提出较高要求。

2)加高施工电梯标准节，同步加高片式标准节，待电梯标准节加高后，拆卸下挂钢架临时附墙，同步提升顶升模架系统及下挂钢架系统。在顶升过程中，与下挂钢架一侧相连的附墙件固定不动，与电梯标准节相连的滚动件滚动于片式标准节上，并随平台一起顶升，从而确保施工电梯能直达施工作业面。

3)滚动附墙随下挂钢架一起提升，待提升至指定位置后，安装下挂钢架临时附墙、进行滚动附墙系统固定，拆卸最下部多余片式标准节。

4)完成施工电梯与顶模系统同步提升，待下次提升时重复以上1～3步骤。

5)待整体施工至顶层后，拆除附着系统，应遵循“一套附着系统及相对应高度标准节同步拆除”的原则，滚动附着系统拆除与安装步骤相反，先拆除滚动附墙件，然后依次拆除临时附墙、下挂钢架等。

4 滚动附着提升系统的优势

1)施工效率高 通过滚动附着系统，可使施工电梯与顶升模架系统一体化，从而实现施工电梯直达作业面的目的，同时也消除了施工电梯在顶升前后无法使用的真空期，确保电梯能不受影响地进行垂直运输，极大地方便了现场人员、材料的垂直运输，有利于提高施工效率。

2)临时附墙可周转 本滚动附墙系统由3道附墙件、下挂钢架组成，滚动附墙与施工电梯连接稳定，下挂钢架与结构面通过临时附墙连接，在提升过程中，下部临时附墙拆卸后可周转至上部进行附墙使用，周转效率高，节约材料及成本。

3)可调节、适用性强 本滚动附墙系统组成部件均具有调节、定位功能，可调节下挂钢架与核心筒结构、施工电梯标准节间距，从而降低电梯定位难度，适应更复杂的超高层结构施工。

4)安全保障 该系统可使施工电梯在非顶模覆盖层由标准附墙件与核心筒结构连接，在顶模覆盖层通过滚动附墙连接，保障施工电梯竖向全范围覆盖，保障任何情况下人员的疏散，提高了结构及人员的安全性。

5 结语

1)施工电梯作为超高层建筑垂直运输的生命线，确保施工电梯和顶模系统一体化且互不干扰，是提高超高层建筑施工效率的关键。

2)武汉长江中心项目通过使用滚动式附着系统，解决了施工电梯在顶模系统顶升前、中、后期无法使用的核心问题，实现了施工电梯与顶模系统一体化，施工电梯在任何情况下都可进行施工人员、材料的垂直运输，不受其他条件制约。

3)该施工电梯滚动附着系统新技术不仅安装、拆卸简易，而且适应性强、周转率较高，对保证超高层施工进度提供了技术支撑，也为新时代超高层建筑的垂直运输提供了新工艺。