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上海国际航空服务中心核心筒液压爬升整体 钢平台模 架安装技术研究木 马静 上海建工集团股份有限公司 上海 2 0 1 1 1 4 摘要 上海国际航空服务中心主楼为框架一 核心筒结构 ，主楼核心筒结构施工采用钢柱筒架交替支撑式液压爬升整体 钢平台模架体系。介绍了整体钢平台体系的设计及现场安装工艺流程，整体钢平台体系采用单元式模块化设计，安装 时可根据结构特点及施工实际，各构件先在地面组装成块，再用塔吊整体吊装。在减少高空焊接的同时节约了工期。 施工实践表明，该方法安全可行，可为类似工程提供借鉴。 关键词上海国际航空服务中心 超高层建筑 整体钢平台 液压爬升 整体吊装 中图分类号T U 7 5 5 ． 2 文献标志码B D O I 1 O ． 1 4 1 4 4 ／ j ． c n k i ．j z s g ． 2 0 1 5 ． 1 1 ． 0 2 1 S t u d y o n I n s t a l l a t i o n Te c hn o l o g y o f Hy dr a ul i c CHmbi n g I n t e g r a l S t e e l Pl a t f o r m Fo r mwo r k f o r Co r e Tu be o f S h a n g h a i I n t e r n a tio n a l Ai r l i n e s S e r v i c e Ce n t e r ★ MA J i n g S h a n g h a i Co n s t r u c t i o n Gr o u p Co ． ， L t d ． Sh a n g h a i 2 0 0 0 8 0 1 工程概 况 上海 国际航空服务 中心主楼为型钢混凝土框架一 钢筋 混凝土核心筒混合结构 ，地下4 层 ，地上5 2 层 ，建筑总高 度2 3 0 ． 4 2 m。主楼核心筒平面呈切角三角形 ，筒体三边 尺 寸约为4 6 m x 1 8 m x 3 4 m，共设置4 道内筒 隔墙 ，每层平 面 主要包含电梯井 、卫生间 、消防楼梯和管道井等 。主楼 核心筒墙体厚度随高度上升而递减 ，地上部分外墙最厚为 1 0 0 0 m m，内墙最厚为8 0 0 m m，2 道伸臂桁架设置于3 7 层。 2 钢平台模架体系安装的特点和难点 根据结构形式 、施工工艺 ，综合考虑经济性 、安全性 等各方面因素 ，上海国际航空服务中心w一 1 B 地块主楼核心 筒墙体 1 ～ 3 层施工采用常规方法 ，3 ～ 5 2 层施工采用钢柱筒 架交替支撑式液压爬升整体钢平 台模架体系 以下简称钢 平 台体系 。 本 工程为超高层建 筑 ，安装施工时须保证 安全 、快 速。为保证工期 ，各工序之间采用流水线作业方法 ，材料 准备 、制作 、运输 、组装 、吊装 、焊接 、检验 、涂装等之 间形成搭接 。钢平 台体系采用单元式模块化设计 ，现场安 装 时各构件先在地面组装成块 ，再用塔 吊整体 吊装 ，在地 注本项目为 “ 十二五”国家科技支撑计划项目课题，课题 编 面上完成高空安装工作，减少高空焊接且缩短了工期。 本工程施工时 ，为满足外围钢结构施工，核心筒墙面 有凸出的临时耳板 ，安装钢平台体系时要保证外挂脚手架 与墙 面的间隙距离，以免钢平台爬升时与耳板相碰 ，影响 施工进度 ；本工程中钢平台体系平面形状不规则 ，5 个 内筒 形状各异 ，为现场安装工作增加了一定难度 。 】 。 3 钢平台模架体系设计 钢柱筒架交替支撑式液压爬升整体钢平台模架体系由 外挂脚手架和钢梁组成的钢平台连接而成 ，利用支撑系统 与动力系统相互依托 、相对爬升来提升钢平台。该钢平台 模架体系由钢平台 、内外挂脚手架系统 、钢柱爬升系统 、 筒架支撑系统和钢大模系统共5 部分组成 图1 。 图1 整体钢平 台现场 由于本工程核心筒平面形状呈切角三角形，形体较复 杂 ，施工难度高 ，设计钢平 台体系时要考虑伸臂桁架和楼 面桁架吊装对钢梁的影响 ，以及布料机、塔吊、泵管等对 钢平台的影响 ，同时也要考虑钢平 台体 系长期工作 、多次 2 0 1 5 1 1 B u il d i n g C o n s t r u e t i 。 n 衄 、 兰 竖 查里 堕 堕皇 竺 篁 兰 塑 鱼 窒 茎 垫 里 窒 提升 、拆分等情况下的可靠性 ，经过反复论证、多次优化 确定出合理的结构布置。 3 ． 1 钢平 台 钢平台在正常施工时位于核心筒混凝土结构面上部 ， 是施 工人员 的操作 平台 ，同时也作为钢筋材料 以及 临时 设备 的堆放 场地。钢平台 由纵横 向主次梁 、平 台钢板 、 外 围挡板等组成 。主梁及次梁均 由4 0 0 m m2 0 0 mm 8 m m1 3 mm 的H 型钢组成 ，钢板根据现场实际施工情况 覆盖在钢梁上部 。钢平 台外边缘距离核心筒剪力墙 内壁 1 ． 4 0 m，外围设置一圈高2 m的防坠挡板网。 3 ． 2 内、外挂脚手架 系统 悬挂脚手架 由吊架 、走道板 、底部防坠闸板 、侧网等 组成。悬挂脚手架 吊架立杆和钢平台钢梁用螺栓连接 ，施 工时脚手架与钢平台同步提升。内、外挂脚手架均分6 层 ， 其中上面3 层是钢筋 、模板施工区 ，顶层高度为2 ． 0 5 i n ， 其 余2 层高度均 为1 ． 9 0 m；下3 层为拆模 整修 区 ，其每层 高度为1 ． 9 0 m。外挂脚手架设置2 部上下楼梯 ，楼梯宽度 5 5 0 m m。内挂脚手架 由安装在5 个筒 内独立 的构架部分组 成 ，设有主框架立柱 、附墙顶轮以及防倾装置 ，每个独立 的井道内设置1 部上下楼梯 ，宽6 0 0 m m。电梯设置于其 中 一 个内构架筒 内，可以直达钢平台，满足垂直运输需要。 3 ． 3 钢柱爬升系统 钢柱爬升系统包括爬升导轨立柱 、立柱底座 、上下爬 升靴和液压动力及 电气控制系统等。爬升导轨立柱是提升 整体钢平台系统的导轨 ，本工程核心筒共布置立柱2 4 根 ， 立柱上配有顶升油缸以及上 、下爬升靴 ，通过油缸不断伸 缩变换使钢平台体系整体 同步提升。动力系统 由1 套集 中控 制系统 、4 台液压泵站，2 4 套液压顶升油缸组成。 3 ． 4 筒架支撑系统 筒架支撑系统由内筒 吊架、底部钢梁、牛腿等组成 。 每个内筒 中，底部钢梁与内筒架形成独立的构架 。正常工 作时 ，底部钢梁上的牛腿作为承重构件搁置在剪力墙上 ， 承受施工荷载及钢平台自重。钢平 台体系向上提升时，筒 架底部的牛腿 内缩 ，立柱底座支撑在核心筒墙体上 ，支撑 整个钢平台的质量。 3 ． 5 钢大模系统 本工程核心筒大模板从3 层施工时使用，钢大模采用厚 5 m n q 钢板作为面板，双拼1 0 增 钢为横向围檩，8 增 钢为竖 向围檩 ，按办公 区标准层层高4 ． 3 0 m配置 ，非标准层施工 时上接接高模板。 4 整体钢平台安装工艺流程及验收内容 4 ． 1 准备工作 在浇筑1 ～2 层简体混凝土前 ，钢平台搁置牛腿铁盒进 行首次预埋。如竖 向钢筋与预埋盒相碰 ，应对竖 向钢筋作 衄建 筑 狍 工 第 3 7 卷 第 1 1 期 调整进行避让 ，预留孔周边截断部分要补强。预埋盒安放 好后应 由专业人员验收 ，检查牛腿预留孔的标高位置 ，合 格后方可浇筑混凝土。 导轨立柱在3 层开始安装 ，立柱底座的螺栓孔利用结构 的钢筋来固定 ，所以，1 层开始应调整结构的钢筋。 钢平 台安装支架埋件在浇筑2 ～3 层核心筒混凝土前设 置。埋件安装好以后 ，设计人员进行验收 ，验收合格后进 行混凝土浇筑。 钢平台系统安装之前 ，标高1 1 ． 9 0 m 以下墙体施工采用 传统脚手架。为保证安全，外立柱必须离墙面1 ． 5 0 m，同 时高出1 1 ． 9 0 m 标高2 m。为防止安装钢平台时人 、物件等坠 落，脚手架周边设绿网作为安全围护。 4 ． 2 主要安装流 程 整体钢平 台模架体系主要安装流程为口 一 1 浇筑2 ～ 3 层的混凝土、养护； 2 拆除 内模板 ，拆除核心筒简体 内的脚手架至1 层加 0 ． 5 0 m 标高处，搭设隔离平台，准备安装钢平台； 3 根据塔吊起重量和场地情况，内筒架采用分段 、分 块 吊装 ，随后补缺踏步板和内侧 网； 4 安装大模板，并予以临时固定 ； 5 分块安装钢梁及钢平台铺板 ，连接平台梁和内筒 架 ； 6 向下拆除核心简外挂脚手架至 1 层以上0 ． 5 0 m的标 高 ，安装外挂脚手架 吊架 、侧网及走道板 ； 7 安装立柱导轨 、 爬升靴及油缸 ， 整体液压控制系统 调试 ，安装完毕验收。 4 ． 3 内筒 安装 构件 的进场顺 序为以筒为单元 ，共计分5 个序号 ，进 场后根据现场的场地布置 、塔 吊的起 吊能力及内筒构件质 量 ，5 个内筒均采用分块分段 吊装。安装时首先安装底部钢 梁 ，随后按照图2 所示依次吊装每个 内筒框架柱及 内吊架 ， 其 中l 筒分5 次 吊装 ，2 筒分8 次吊装 ，3 筒分1 0 次吊装 ，4 筒分 1 3 次装吊，5 筒 分9 次吊装 。 图2 内筒安装分区布置 每个内筒现场安装步骤为 地面拼装内构架的大梁及 牛腿 ，使用塔吊吊装就位并使牛腿水平搁置在预留孔 内一 吊装1 ～ 6 步方管框架柱一将每个面中间部分立柱及侧网拼 装后吊装到位一 吊装其余侧 网及泵站平台和围网 ，完成 1 个 呈 壅宴 堕 堕 皇 墨 堂 堂 篁 垦 兰 塑 兰 鱼 窒 苎 垫 壅 内筒体拼装。其余4 个内筒均按上述方法依次安装 。 4 ． 4 钢平 台安装 1 钢平 台安装前 ，根据控制线进行轴线复测工作 ，定 位出准确安装位置 。 2 如图3 所示 ，整个平台梁分为7 大块 ，钢平 台安装顺 序为从④轴到⑥轴 ，按序号顺序进行 。首先安装①平台构 件 ，用塔 吊将拼为整体的构件平放在地面上 ，将此整体构 件 的上部侧网在地面上安装到位 ；采用 四点吊装法将构件 吊装就位 ，就位时严格按照所放 中心线进行对中 ；此构件 正确就位后立即与安装支架进行可靠连接。按此方法直至 所有的钢梁分块全部安装完毕。 图3 钢平 台梁安装分区布置示意 3 平台铺板在钢平 台梁全部安装就位后开始安装 ，考 虑到之后的脚手架安装 ，结合现场情况 ，部分铺板暂不安 装 ，在这些未安装铺板的位置设网作为安全围护。 4 平台铺板安装完毕后，进行走道板、格栅板的安 装 。就位后和铺板点焊固定。 5 钢平台构件全部安装就位 ，各分块之间连接固定完 毕后 ，对平台上部未安装的侧 网进行补缺。具体方法为 通过塔吊使侧网在钢平 台上分 区域成捆堆放 ，然后根据布 置图 ，人工搬运逐个安装。 4 ． 5 外挂脚手架安装 1 外挂脚手架在钢平 台安装完毕后立 即开始拼装 。相 邻2 个吊架及 吊架之间的走道板 、侧 网拼为一体 。 2 外挂脚手架安装通过塔 吊与 自制吊具共 同配合完 成。首先将地面拼装好的安装单元用塔吊吊运至相应位 置 ；然后将安装单元用 自制 吊具 吊住 ，逐步收紧 吊绳 ，直 到 吊具承担安装单元所有质量 ；最后用吊具将安装单元 吊 装至指定位置 ，构件通过螺栓固定于钢平 台梁底部。一个 脚手架单元吊装完成。 3 按照图4 所示钢平台外挂脚手架分区，逐个 吊装脚 手架单元。相邻2 个单元就位固定后 ，立即补缺相邻单元吊 架之间的外侧 网及走道板。 4 脚手架底部设有防坠闸板，全部脚手架安装完毕 后 ，在底层走道板上安装厚4 m m闸板 。 4 ． 6 电气控制系统安装 钢平 台系统的操作室及泵站平 台均位于内挂脚手架最 图4 钢平台外挂脚手架安装单元分布 上面一层 ，其 中操作室高2 m，面积 约5 ． 2 0 m 。电气控制 系统设于操作室中，各种信号传输线、电源线铺设于钢平 台下 ，防止电线电缆损伤 ，避免触 电的危险。施工用 电由 2 5 0 A 空气断路器单独提供 。 5安全技术措施 1 根据现场施工情况 ，在需要安装构件的堆放地点及 进场时间确定后方可进场。货运司机对路况要熟悉 ，装车 构件须绑扎牢固 、 堆放合理 ，严禁散落。 2 安装时钢平台安装支架会与脚手架外侧立网相碰 ， 此位置处用绿网临时封闭 ，暂不安装外侧立网。待钢平台 完全可靠固定于构架柱并拆除支架后 ， 再安装此网。 3 由于钢平台体系安装时现场需进行焊接工作，在标 高1 1 ． 9 0 m 处要按要求布置灭火器。施工时严格执行动火申 报制度，动火作业过程中须有专人监护。 4 安装人员在开始安装之前要通过培训交底。安装完 成后 ，由监理 、设计人员共同验收 ，合格后才可进行核心 筒施工工作 。 6 结语 本文结合实例对 超高层核心筒施工所采用 的整体钢 平台模架体 系进行了介绍 ，并阐述 了现场安装流程 。钢平 台体系现场安装时 ，各构件先在地面组装成块 ，再用塔吊 整体吊装 。工程实践表明 ，该方法降低 了高空焊接的工作 量 ，减小 了施工风险 ，有利于安全作业的同时也可加快进 度 ，使整体钢平台模架体系安装施工安全高效。 ◇◇ 参考 文献◇◇ [ 1 ]阮玉婷． 超高层建筑中的钢平台模板体系施工技术研究[ D ] 广州 华 南理工大学， 2 01 1 ． 【 2 】扶新立 广州新电视塔核心筒整体自升式钢-T - 安装施工技术[ J ] ． 建筑施工 ，2 0 0 9 8 6 5 6 6 5 9 【 3 】扶新立． 钢柱筒架交替支撑式整体爬升钢平台模架装备技术研究及 应用 [ J 】 l 建筑施工。 2 0 1 4 4 3 9 0 - 3 9 4 ． [ 4 】 林锦胜 ， 吴欣之， 龚 剑， 等 ． 广州新电视塔结 构施工关键技术 [ J 】 ． 建筑 施工， 2 0 0 9 1 1 9 3 5 9 3 7 ． 2 0 1 5 1 1 B u U d in g C o n s t r u c t i。 n 衄