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 陳  凱，鐘  偉，胡建宏，許  超，桂  芳，陳漢彬

 （中建三局集團(tuán)有限公司，廣東深圳  518000）\

 [摘要]華潤(rùn)總部大廈采用微凸支點(diǎn)智能控制頂升模架（簡(jiǎn)稱凸點(diǎn)頂模）進(jìn)行核心筒施工。該技術(shù)具有以下亮點(diǎn)：鋼平臺(tái)系統(tǒng)采用雙層桁架結(jié)構(gòu)、支撐架過(guò)斜墻段設(shè)計(jì)、采用輕質(zhì)高強(qiáng)鋁合金掛架和模板等。重點(diǎn)介紹了頂升前準(zhǔn)備、試頂升上支撐架、上支撐架頂升就位、試提升下支撐架、下支撐提升就位等施工工藝。

 [關(guān)鍵詞]高層建筑；核心筒；凸點(diǎn)頂模；同步頂升；施工技術(shù)

 [中圖分類號(hào)]TU755.2 [文章編號(hào)]1002-8498( 2016) 08 -0103 -03

0  引言

 近年來(lái)，隨著超高層建筑的飛速發(fā)展，誕生了一種新的模架體系——頂模，該技術(shù)有別于爬模工藝，在工期保證方面，更具優(yōu)勢(shì)，徹底改變了核心筒施工滯后于外框架的局面，逐漸成為超高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工的潮流和首選。頂模形似一個(gè)巨型鋼罩，罩在塔樓核心筒上，又按其支點(diǎn)形式，分為常規(guī)低位頂模和凸點(diǎn)頂模。

1  工程概況

 華潤(rùn)總部大廈位于深圳后海灣，總建筑面積19.2萬(wàn)m2，地上66層，地下4層（含1個(gè)夾層），采用密柱鋼框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系，塔樓標(biāo)準(zhǔn)層平面為一個(gè)規(guī)則的圓形（核心筒為方形），在立面結(jié)構(gòu)上先逐漸變大，后逐漸收縮，最后在塔尖結(jié)束，外形猶如一破土而出的“春筍”，總建筑高度約400m，其建筑效果及整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

 該結(jié)構(gòu)核心筒墻體截面連續(xù)性差，外墻多次內(nèi)收，且在LA8和LA9層時(shí)，連續(xù)兩層整體傾斜80，造成核心筒尺寸從30. 1m×30. 1m陸續(xù)減少至23. 7m×23. 7m，其核心筒結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2  凸點(diǎn)頂模設(shè)計(jì)亮點(diǎn)

 與常規(guī)低位頂模相比微凸支點(diǎn)智能控制頂升模架（以下簡(jiǎn)稱凸點(diǎn)頂模），可將頂模的支點(diǎn)設(shè)置在核心筒外墻四周，突破了常規(guī)低位頂模只能在兩剪力墻之間（即核心筒內(nèi)部）設(shè)置支點(diǎn)的局限，使得其具有更大的抗側(cè)剛度和承載力。本工程核心筒豎向結(jié)構(gòu)采用凸點(diǎn)頂模施工，凸點(diǎn)頂模設(shè)計(jì)有如下亮點(diǎn)。

 1)鋼平臺(tái)系統(tǒng)采用雙層桁架結(jié)構(gòu)

 鋼平臺(tái)系統(tǒng)是頂模體系中的“巨型鋼罩”，鋼平臺(tái)以下懸掛模板和掛架系統(tǒng)，施工電梯直通鋼平臺(tái)以上，它提供可靠的操作平臺(tái)，除裝有布料機(jī)，還是重要的材料堆場(chǎng)。

 國(guó)內(nèi)首次采用凸點(diǎn)頂模施工時(shí)，鋼平臺(tái)設(shè)計(jì)為單層主次梁傳力結(jié)構(gòu)，而頂模自身的液壓頂升系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，要求其必須為泵站和操控室留有場(chǎng)地，導(dǎo)致能為施工所利用的剩余鋼平臺(tái)面積有限，加大了施工難度。

 而本工程凸點(diǎn)頂模鋼平臺(tái)系統(tǒng)采用雙層桁架結(jié)構(gòu)，桁架層可用來(lái)放置泵站和操控室，并不占用鋼平臺(tái)面層。此外，桁架結(jié)構(gòu)剛度大，承載力強(qiáng)，更有利于塔式起重機(jī)等重型施工設(shè)備與模架一體化。如圖3所示。

 2)支撐架過(guò)斜墻段設(shè)計(jì)

 支撐架是凸點(diǎn)頂模支點(diǎn)的重要構(gòu)件，它支撐著整個(gè)“巨型鋼罩”，隨結(jié)構(gòu)施工，步步頂升。如前所述，因工程核心筒外墻存在傾斜段，而常規(guī)支撐架不存在傾斜面，無(wú)法順利爬過(guò)斜墻，經(jīng)設(shè)計(jì)思考，方案比選后，對(duì)常規(guī)支撐架進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)內(nèi)容為：設(shè)置銷軸連接，將支撐架分為爪箱和支架兩部分，且爪箱可相對(duì)支架向外打開(kāi)80后銷緊，如圖4所示。

 因此，當(dāng)支撐架需爬至斜墻段時(shí)，率先將爪箱打開(kāi)80后，與固定在外墻上的承力件咬合就位，實(shí)現(xiàn)頂升上斜墻。當(dāng)經(jīng)過(guò)斜墻段后，人為將爪箱收回，以便繼續(xù)沿豎直外墻面頂升。

 3)采用輕質(zhì)高強(qiáng)鋁合金掛架和模板

 掛架和模板是凸點(diǎn)頂模的重要組成系統(tǒng)，本工程掛架設(shè)計(jì)共6層，跨越3.5個(gè)結(jié)構(gòu)層，較其他工程掛架和模板分別采用鋼結(jié)構(gòu)形式和大鋼模板，本工程選用了更為輕質(zhì)高強(qiáng)的鋁合金掛架和模板，以降低模架體系的自重，對(duì)頂模鋼平臺(tái)的受力更有利。如圖5所示。

  4)其他

  本工程凸點(diǎn)頂模的設(shè)計(jì)以核心筒結(jié)構(gòu)形式為依據(jù)，需要適應(yīng)其所有的變化。為適應(yīng)核心筒結(jié)構(gòu)從大到小的變化特點(diǎn)，凸點(diǎn)頂模的“巨型鋼罩”也需要調(diào)整自身的大小，使其能始終支撐在頂模的支點(diǎn)上，為此，凸點(diǎn)頂模設(shè)有滑移機(jī)構(gòu)和角部開(kāi)合機(jī)構(gòu)。通過(guò)滑移機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)頂模“巨型鋼罩”的4個(gè)外立面向內(nèi)滑移，其核心是使用一種有利滑移的聚四氟乙烯材料。為使“巨型鋼罩”外立面滑移不受凸點(diǎn)頂模角部鋼結(jié)構(gòu)的限制，同樣將角部調(diào)整成可沿立柱移動(dòng)進(jìn)行開(kāi)合的形式，此外，角部開(kāi)合的存在保證了凸點(diǎn)頂模與伸臂桁架的協(xié)同施工（本工程不涉及伸臂桁架）。

3  凸點(diǎn)頂模頂升施工方法和技術(shù)要點(diǎn)

3.1  頂升施工流程

 頂升前準(zhǔn)備→試頂升上支撐架→上支撐架頂升就位→試提升下支撐架→下支撐提升就位→頂升后收尾。

 1)頂升前準(zhǔn)備

 頂升前準(zhǔn)備是凸點(diǎn)頂模頂升的主要內(nèi)容，頂模頂升是否順暢，與準(zhǔn)備是否充足有密切關(guān)系。頂升準(zhǔn)備的主要工作有：①清除鋼平臺(tái)上、掛架上的堆載和散落材料，避免加重頂升負(fù)荷和頂升引起的高空墜物；②確�；炷�土輸送泵管、消防水管、供水管的斷開(kāi)，待頂升完成結(jié)束后，重新加長(zhǎng)接通；③確保模板已松模與墻體脫離、掛架的翻板已上翻，避免頂升過(guò)程與墻體發(fā)生剮蹭，產(chǎn)生頂升障礙；④確保頂模上的豎向主電纜滿足頂升預(yù)留長(zhǎng)度需要，一般頂模臨電的豎向主電纜長(zhǎng)度按頂模頂升最高位置確定，其繞電纜盤(pán)固定，隨頂升，主電纜自動(dòng)調(diào)節(jié)；⑤確保施工電梯標(biāo)準(zhǔn)節(jié)出頂模鋼平臺(tái)的自由高度大于頂升高度，否則，需進(jìn)行電梯加節(jié)；⑥確保塔式起重機(jī)出頂模鋼平臺(tái)的自由高度大于頂升高度，即在頂升中，頂模不會(huì)碰撞到塔式起重機(jī)配重或回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，否則，應(yīng)使塔式起重機(jī)附墻爬升或加節(jié)升高；⑦清理落在承力件爪靴上的混凝土渣，確保頂升時(shí)，掛爪與爪靴可全數(shù)咬合。

 頂升前準(zhǔn)備工作完成后，普通施工班組應(yīng)陸續(xù)搭乘施工電梯離開(kāi)頂模模架，只留下專業(yè)頂模頂升團(tuán)隊(duì)來(lái)操作液壓系統(tǒng)，配合完成其他流程。

 2)試頂升上支撐架

 試頂升上支撐架的意義在于可確認(rèn)油缸的工作狀態(tài)是否保壓，有沒(méi)有油路硬管與軟管連接處的松動(dòng)或其他原因?qū)е碌穆┯秃瓦M(jìn)一步滑缸，這是頂模模架順利頂升的重要安全保障。

 3)上支撐架頂升就位

 在試頂升成功后，保持下支撐架固定不動(dòng)，多個(gè)液壓油缸同步開(kāi)始上支撐架的頂升移位，當(dāng)上支撐架頂升一個(gè)樓層高度至預(yù)定高度后，上支撐架的掛爪自動(dòng)翻轉(zhuǎn)后與其上部混凝土承力件上的掛靴咬合承力，完成頂升過(guò)程。掛爪與爪靴的咬合如圖6所示。

 整個(gè)頂升作業(yè)應(yīng)安排在寂靜的夜晚進(jìn)行，可通過(guò)聲響，來(lái)辨別是否有異常發(fā)生，起到預(yù)警的作用。

 4)試提升下支撐架

 試提升下支撐架的意義如前，都是確保油路和電機(jī)的正常工作，如有問(wèn)題，提前暴露，不至于在正常提升階段出現(xiàn)液壓系統(tǒng)的意外。

 5)下支撐架提升就位

 試提升成功后，保持上支撐架固定不動(dòng)，即開(kāi)始下支撐架的提升，此時(shí)，隨著油缸的回收，提動(dòng)下支撐架至上一層混凝土承力件位置，依舊通過(guò)掛爪與爪靴的咬合實(shí)現(xiàn)下支撐架的提升就位，待就位后，油缸泄壓，如此，提升完成。

 6)頂升后收尾

 頂模“巨型鋼罩”的頂升使得模板、掛架也隨之提升一個(gè)結(jié)構(gòu)層高度。頂升完成后，需要對(duì)頂模的附屬設(shè)施進(jìn)行恢復(fù)，體現(xiàn)在：①對(duì)掛架的翻板進(jìn)行落位，使之滿足正常施工作業(yè)面及通道要求；②重新加長(zhǎng)接通混凝土輸送泵管、消防水管、供水管，并再次附墻固定；③對(duì)因頂升從電纜盤(pán)中拉出的主電纜進(jìn)行附墻固定。

3.2安全技術(shù)要求

 凸點(diǎn)頂模是依靠液壓系統(tǒng)作為動(dòng)力，來(lái)實(shí)現(xiàn)頂模的頂升。對(duì)液壓系統(tǒng)的操作是這個(gè)頂模應(yīng)用的核心，其遵循的安全技術(shù)要求包括：①液壓設(shè)備正式操作前必須完成預(yù)操作，調(diào)整好油缸位置，并至少觀察10min，如果一切正常，才能進(jìn)行正式操作。②正式操作按以下進(jìn)行：預(yù)設(shè)主缸行程范圍→是否更改運(yùn)行速度→啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)→系統(tǒng)建壓→切換到自動(dòng)狀態(tài)一同步升（降）。③操作過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察各缸壓力情況，并確保頂升過(guò)程中各油缸的壓力保持穩(wěn)定，無(wú)太大波動(dòng)。④操作過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察開(kāi)度儀表的變化，注意儀表變化值應(yīng)該穩(wěn)定均勻。按同步頂升原則，偏差值應(yīng)該保持在5mm內(nèi)，若出現(xiàn)同步偏差不正常時(shí)，應(yīng)主動(dòng)停機(jī)，核實(shí)油缸情況，進(jìn)行同步數(shù)據(jù)的校核。⑤操作過(guò)程中，要注意觀察油溫、油位的變化情況，防止油溫過(guò)高和油位異常。⑥應(yīng)謹(jǐn)慎操作，每次頂升距離不要過(guò)長(zhǎng)和過(guò)快，按每次頂升500~800mm，觀察顯示無(wú)異常，油缸無(wú)下滑，同步正常的前提下，方能繼續(xù)操作頂升，直至頂升到位后停止操作。⑦為避免停止操作時(shí)的油缸下滑，應(yīng)在每次操作后先從自動(dòng)模式切換到手動(dòng)模式，而不是馬上卸壓、停電動(dòng)機(jī)，要確認(rèn)油缸無(wú)異常后，才能逐步泄壓、停機(jī)。⑧若仍出現(xiàn)下滑，此時(shí)操作員要保持冷靜，安排人到下滑的油缸部位進(jìn)行觀察，同時(shí)馬上啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，開(kāi)始手動(dòng)建壓，對(duì)下滑油缸進(jìn)行頂升，保持各油缸始終同步，然后切換油缸比例閥到中位，停止點(diǎn)動(dòng)，觀察是否還下滑，如果下滑還不能停止，則馬上關(guān)閉進(jìn)、回油球閥，然后再排查原因。⑨油缸下滑對(duì)頂模的同步頂升極為不利，需采取應(yīng)急措施，避免造成嚴(yán)重后果。

4  結(jié)語(yǔ)

 凸點(diǎn)頂模是頂模的另一種形式，它的出現(xiàn)擴(kuò)寬了頂模的支點(diǎn)形式，為進(jìn)一步提高頂模的剛度和承載力奠定了基礎(chǔ)。本工程核心筒塔樓采用凸點(diǎn)頂模施工，設(shè)計(jì)階段對(duì)其進(jìn)行了一些優(yōu)化和提升，尤其是在適應(yīng)核心筒斜墻施工方面，取得了突破。