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模架技術在超高層建筑工程中的應用

來源:《中國建筑金屬結構》雜志  作者:陸云 高吉龍 王美華  日期:2014-7-17
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  【摘要】模架作為施工操作平臺和安全圍護,是超高層建筑結構施工的關鍵技術,科學合理的模架技術,事關建筑結構的質量、安全、進度和造價。本文結合工程實例分別介紹了電動整體提升腳手架技術、液壓自動爬升模板技術和整體提升鋼平臺模板技術三種模架技術,并闡述各自特點及應用范圍,以資借鑒。
  【關鍵詞】超高層建筑;模架技術;應用范圍;工程實例

  5.2.1.1 伸臂桁架

  設置在設備避難層中,伸臂桁架在平面上由兩部分組成:一部分設置在核心筒內的腹墻和翼墻內;另一部分設置在核心筒外圍鋼框架結構中。

  5.2.1.2 徑向樓面桁架層核心筒外圍梁柱框架結構中增設了徑向樓面桁架層。

  5.2.1.3 墻體收分、空中變形施工墻體厚度隨高度上升而遞減,腹墻厚度從900mm 變化至500mm 翼墻厚度從1200mm 變化至500mm。核心筒輪廓從九宮格變化為五宮格,最后變為三宮格,如圖11。

  5.2.1.4 剪力鋼板

  上海中心大廈在三個區段中采用剪力鋼板層,以增強整體抗震性能,這對模架技術來說是個挑戰。

  5.2.2 模架體系

  整體頂升鋼平臺模板系統由鋼平臺、內、外掛腳手系統、支撐系統、液壓動力及電氣控制系統和大模板系統共五部分組成,如圖12。

  5.2.3 方案簡述

  5.2.3.1 總體路線

  該工程屋頂皇冠結構以下主體結構施工在豎向共分3 個流水節拍,首先進行核心筒墻體結構施工,其次進行核心筒外圍框架結構施工,最后進行核心筒內樓板結構施工。

  5.2.3.2 伸臂桁架層頂升先拆除中間鋼平臺聯系鋼梁,逐一吊裝中部伸臂桁架的斜腹桿和上弦桿,完成后馬上恢復拆除的鋼梁;然后再拆除井字外部鋼平臺聯系鋼梁,吊裝外部伸臂桁架的斜腹桿和上弦桿,吊裝完成后進行混凝土施工。伸臂桁架位置如圖13 中所示。

  5.2.3.3 施工電梯方案

  通過在鋼平臺上設置2 道拉結,施工電梯可直達鋼平臺面,增加了垂直交通的舒適度,提高了施工效率。

  6. 結論

  超高層建筑施工有賴于先進的模板工程技術,同時超高層建筑的蓬勃發展又極大地促進了模板工程技術的進步。下面對現有模架技術在不同高度區段應用的優缺點、性價比作一點經驗評價,對未來的超高層模架的發展趨勢做一點展望。

  6.1 電動整體提升腳手架技術以其結構適應性強及經濟性等優勢在250~300m 段超高層建筑工程中仍占有一席之地,但其由于整體剛度弱、作業面狹窄和無法帶模板同步爬升等缺陷,難以在筒體結構超高層核心筒中推廣應用,而主要適用于外框架結構的圍護腳手。

  6.2 液壓自動爬升模板系統與電動整體提升腳手架相比,承載力強且施工安全性好,與整體提升鋼平臺模板技術相比,布置更為靈活,且經濟性較好。目前,在我國250~400m 段超高層建筑工程中應用最為普遍。隨著液壓爬模在承載結構體系等方面的創新,其適用范圍進一步擴大。

  6.3 整體提升鋼平臺模板技術整體穩定性好、承載力強且施工舒適度高,適用于350 米以上超高層建筑。但隨著鋼板剪力墻和勁性內置鋼梁結構的日益增多,它的適用范圍也在受到挑戰,同時由于自身成本費用較高,在350 米以下超高層中應用其性價比較差。

  6.4 隨著超高層建筑的蓬勃發展,將出現更多的技術難題,如結構體型變換、伸臂桁架的隔斷,鋼板剪力墻的布置,施工舒適性要求等,對模架體系提出挑戰的同時,極大地促進了模架技術的進步,對于結構體系適應性強、承載能力高、自動化程度高的技術將得到進一步的發展。

  參考文獻:

  [1] 丁潔民, 吳宏磊. 我國超高層建筑的現狀分析和探討. 建筑技藝. 2013(5).

  [2] 胡玉銀. 第八講超高層建筑模板工程施工(一). 建筑施工. 2009,31(4).

  [3] 崔曉強, 胡玉銀, 陸云. 超高層建筑中液壓爬模技術應用. 施工技術. 2009 (07).

  [4] 龔劍, 李鵬, 扶新立, 劉偉. 上海環球金融中心核心筒結構施工中格構柱支撐式整體自升鋼平臺腳手模板系統施工技術.建筑施工. 2006(12).

  [5] 胡玉銀, 陸云, 王云飛等. YAZJ-15 液壓自動爬升模板系統研制. 建筑施工.2009 (3).

  (作者單位:上海建工集團股份有限公司)

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