超高层建筑核心筒内爬模施工方案.docx

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超高层建筑核心筒内爬模施工方案

1核心筒爬模施工方案

1.1核心筒概况

本工程写字楼地上35层，高158.3m，建筑面积约4.9万平方米，楼体为型钢砼柱框架内筒结构。

1.2核心筒模板系统概述

本工程核心筒高度158.3m，地上核心筒竖向结构将采用目前最先进的液压爬模施工体系。

1.3工序关系

核心筒地上部分先于楼层钢结构安装施工，核心筒外围的钢构件安装的相对核心筒墙体滞后控制4～5层；核心筒内的钢筋混凝土楼板滞后剪力墙4层施工。

1.4模板配置

核心筒筒体8层以下按常规方法施工，采用木模满堂架支撑体系。

核心筒筒体自8层开始内外墙体采用导轨式液压爬模施工。

1.5爬模系统的组成

1.5.1爬模架组成示意

主要由附墙装置、H型钢导轨、主承力架、架体系统、液压升降系统、防倾防坠装置、全钢大模板、聚苯乙烯保温板等部分组成。

它具备钢筋绑扎、模板支设、墙体养护保温、安全防护等功能。

1.5.2外爬架

外爬架三维示意图

1.5.3内爬架

井道爬架三维示意图

1.6爬模组件

1.6.1架体的基本传力模式

上部架体将恒载、活载传到主框架，主框架除每层给支座卸了一部分荷载外，将其余的荷载传给底部挂架，挂架通过附墙支座传给墙体，整个传力模式可靠且安全。

1.6.2液压爬模架选型

根据结构特点和施工要求选择JFY（M）50型液压爬模架进行施工。

单个JFY（M）50承载力为10t。

每片爬架由两个导轨组成，相连之间间距200mm，通过翻板相连。

JFY（M）50由轻型油缸驱动，操作方便。

在核心筒筒体施工过程中，整个一圈的爬升体系通过控制调节器相互协调同步工作，实现同步爬升，带动大模板共同均匀上升。

1.6.3脚手架架体系统

两附墙点间架体支承跨度：

1.1m～4.3m

架体高度：

17.6m

架体宽度：

爬模爬架1.4～2.6m

步距：

1.5～3.0m

步数：

4～8

施工荷载：

≤3kN/㎡

1.6.4电控液压升降系统

额定压力：

21MPa

油缸行程：

550mm

伸出速度：

550mm/min

额定推力：

100kN

双缸同步误差：

≤12mm

电控手柄

1.6.5爬升机构

爬升机构是有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构，能够实现架体与导轨互爬的功能。

1.6.6安全装置

防坠落装置下坠制动距离：

≤50mm

防坠落装置承载能力：

＞130kN

防倾装置导向距离：

＞2.2m

1.6.7附墙装置

序号

附墙形式

适用部位

1

预埋套管沿墙厚横穿墙体，绝大多数为此种形式。

1、销轴2、导轨挂座3、固定座4、附着靴座5、墙体6、螺母7、垫板8穿墙螺杆9、穿墙套管Φ60

2

附墙件预埋件不能贯穿墙体的情况，如端部墙肢的两组架体，预埋件平行墙体长度方向埋置墙中。

在帮扎墙体或梁钢筋时在墙体上预埋Φ60的套管

1、销轴2、导轨挂座3、固定座4、附着靴座5、墙体6爬锥7、8高强螺栓9、安装螺栓

1.7液压爬模大模板体系工作原理

1.7.1外墙爬模架

外墙爬模架布置于核芯筒外墙，该形式爬模架可带墙体一侧大模板一起爬升，平台宽度2.25米，其覆盖四个层高，架体共有六层操作平台，从上至下分别为：

上两层为绑筋操作平台，可借助此两层平台绑扎钢筋；中间两层为支模操作平台，可在此平台上完成合模、拆模、清理模板等工作；下层为爬升操作平台；最底层为拆卸清理维护平台。

当墙体混凝土达到脱模要求后，先爬升爬模架，将爬模架爬升至上一层，此时将模板退550～700mm，即可借助此空隙清理模板，然后将支模体系靠近外墙，并对其进行刚性拉接，此时即可借助上两层操作平台绑扎墙体钢筋。

1.7.2内墙爬模架

内墙爬模架可兼做物料平台，并可带布置机位及对面的两侧模板一起爬升。

平台宽度为内筒宽度减10cm。

内爬模架覆盖四个层高，架体共有六层操作平台，从上至下分别为：

上两层为绑筋操作平台，可借助此两层平台绑扎钢筋；中间两层为支模操作平台，可在此平台上完成合模、拆模、清理模板等工作；下层为爬升操作平台；最底层拆卸清理维护平台。

电梯井筒内随架体一起爬升的模板通过手动导链钩挂在支架的横梁上，其它模板可直接放置在电梯井爬模架的主平台上；当电梯井混凝土达到脱模要求，将电梯井筒内放置在主平台上的模板全部吊走，使用手动导链将随架体爬升的模板脱模，并借助特定模板丝杠将两侧大模板固定后，此时可借助电梯井爬模架模板上方的支架平台绑扎上层墙体钢筋。

当墙体钢筋绑扎完毕后开始爬升电梯井爬模架，将架体爬至上一层。

1.8爬模系统模板组成

本工程核心筒爬模系统模板主要采用大钢模板、补偿模板、洞口模和角模等模板形式。

核心筒墙体模板选用定型大钢模板，对于墙体截面尺寸按250mm、200mm、150mm、100mm变化处采用更换不同尺寸的角模来调整。

大钢模板采用6mm厚钢板加工制作，模板底部与混凝土搭接200mm。

为了防止硬化过程混凝土内外温差过大而造成墙体开裂，需对墙体进行保温养护。

在混凝土浇注完成后，即开始对墙体进行脱模后养护。

为了实现脱模后养护，专门设计了墙体保温体系，在模板横竖肋之间放置聚苯乙烯保温板。

核心筒大钢模以4000、3000和2000的标准模板为主进行平面配置，相应配置非标准模板和阳角模及阴角模。

模板拆除爬架上爬后，专门保温构件通过活动支腿与爬架体进行连接，与爬架一起进行爬升，实现墙体的保温。

其它信息见下图表：

墙

体

模

板

模板面板

采用6mm厚钢板加工制作，标准模板单块宽度主要为4000mm，3000mm，2000mm，补偿模板根据实际放样配模尺寸加工制作；模板高度根据层高利用补偿模板组装调整；在核心筒剪力墙内收变截面时，内模板宽度发生改变，利用补偿模板进行调节，补偿模板根据实际放样配模尺寸加工制作。

模板结构厚度：

6mm+86mm+100mm；面板为6mm钢板，内楞为［8轻型槽钢，外楞为［10轻型槽钢。

对拉螺杆

所有内外墙模板安装时，其螺栓孔的位置严格对应，模板上的螺栓孔根据计算确定间距后，预先进行开孔。

锥形对拉螺杆由三节组成，对拉螺杆安装按对应的螺栓孔布置，拆除时，将带螺纹的对拉螺杆和套锥均拆除以便重复周转。

1.8.1洞口模板

核心筒剪力墙内洞口按门窗洞口和预留洞口划分，小于1m×1m的预留洞口采用木模板制作相应尺寸的木盒子，埋设在墙内，两边大钢模板封闭；门窗洞口采用上图所示的可调节洞口模板，其尺寸根据图纸设计情况工厂定制。

可调节洞口模板示意图

1.8.2阳角模

阳角模将起到两个作用，确保转角部位的结构外观质量、保证阳角的方正，根据墙厚的变化阳角模尺寸相应收减，即由墙厚变化造成模板宽度的变化完全通过角模尺寸来调整，大面积模板无需变动。

角模宽度的调整主要通过标准拼接板来完成。

标准拼接板块为多块拼接方式，每块角模宽度根据墙体截面内缩尺寸而定此宽度与墙体每次收进尺寸等同，故每次的截面变化通过顺次减少标准块数量得以实现。

1.8.3阴角模

通过阴角模拉钩将两侧大钢模与阴角模连成整体。

阴角模三维节点

1.9核心筒爬模工艺流程

1.9.1安装条件

为保证导轨能正常附着在标准层层的墙体上，在施工下层结构墙体施工时，就在有爬模爬架机位预埋套管。

当核心筒地上标准层墙体钢筋绑扎时，再在有爬模架机位的位置预埋套管，浇筑混凝土强度达到15MPa时，即可进行首次安装。

1.9.2安装工艺流程

墙体预埋、附墙装置的安装→地面组装、整体吊装→铺脚手板、挂护网、安装液压装置（见安装示意流程图）

A、现场施工中用2mm的铁皮板将2.20m的主操作平台密封，提高安全防护效果，同时用竖梯将六层操作平台相连，形成上下通道。

B、根据核心筒内木模、爬模的具体布置情况，墙体两侧的配模包括“爬模+爬模”和“爬模+木模”两种情况。

下图所示的安装示意选取墙两侧均布置爬模的一种情况进行架体安装过程的图示说明，实际上墙两侧的架体相互独立并且同侧架体亦划分成若干单元、各自独立机动；墙两侧分别采用木模和爬模的情况时，架体的安装与之相同，内模的木模脚手系统按三层满配、循环周转。

C、墙体预埋、附墙装置的安装：

根据核心筒的结构特点，在绑扎墙体钢筋时在墙体上预埋Φ60的套管。

1.9.3爬模系统组装

A、在绑扎墙体钢筋的同时预埋爬模爬架所需的预埋套管，当打完混凝土拆模后，在预埋套管处安装附墙装置。

B、将主承力架、导轨及上下爬升箱组装一起，现场用塔吊吊至附墙装置内，并插上防倾插板。

C、当主承力架都组装完毕后，组装两主承力架之间的连接侧片，用M12×35的螺栓连接两附墙点间的侧片。

D、铺主平台脚手板。

E、在地面将模板支撑体系组装完毕，整体对其进行吊装。

F、铺上两层绑扎钢筋用平台的脚手板。

G、在地面将爬模爬架挂架体系组装完毕，整体对其进行吊装。

H、铺爬模爬架下两层平台的脚手板。

I、挂安全网，安装液压爬升系统。

1.10核心筒爬模系统爬升流程

核心筒爬模自8层以上每层爬升1次，顶层爬升2次，整个核心筒爬模经过28次爬升完毕。

1.10.1施工流程

爬模施工由以下施工步骤完成：

支模→浇筑混凝土、绑上层钢筋→拆模、提升导轨→爬架提升、模板就位

爬模施工工艺流程如下图：

1.10.2爬升条件

当上层混凝土强度达到15MPa时，由项目土建工程管理部开据爬升通知单，爬模爬架技术指导与项目部安全员共同对架体系统（包括架体上的杂物，各连接部位的连接，及液压控制系统等）进行检查并填写爬升前检查记录表，清理架体杂物，符合要求后方可爬升。

爬升时现场项目部在相应楼层准备临时电箱。

1.10.3模板与导轨的爬升

当上层的墙体混凝土强度达到脱模要求后，可将模板后移或吊走模板，在预埋孔处安装穿墙螺栓和附墙装置，操作液压升降装置，将导轨爬升到上一个楼层位置。

选择使用长度为9m的爬模架导轨，在挂架的原有结构件体系下需使用脚手管再向下伸长800mm。

这样保证大多数架体的附墙装置可在绑扎钢筋的时候拆除，不占用爬升时间。

1.10.4架体的爬升

当导轨爬升到位后，再操作液压升降装置将架体爬升到上一个楼层位置，然后再移动支承架将外墙模板安装就位，并浇筑墙体混凝土。

1.10.5架体的防护

架体爬升到位后，对相邻两架体100mm的空隙用翻板进行封闭。

重复正常工艺流程直至结构封顶。

1.10.6设备的维护、检修

维护、检修的内容：

检查架体系统的连接部位和防护是否符合要求，否则及时整改，对液压控制系统要定期调试，及时更换易损件。

1.10.7内爬模平台连接和防护的检查

由于内爬模平台为独立同步整体提升系统，因此每次使用前后应检查架体系统的连接部位和防护是否符合要求，对液压控制系统进行调试，及时更换易损件。

1.10.8钢筋混凝土工程施工

核心筒模板体系为逐层提升系统，模板为定型大钢模，支设和拆除均依靠施工平台进行操作。

钢筋半成品通过附着在核心筒内的塔吊吊装至物料周转平台，然后进行钢筋连接和绑扎施工。

钢筋隐蔽验收后，先关外模后封内模，对截面尺寸和垂直度偏差进行复核后进行加固处理。

1.10.9布料机的选择

核心筒布置有两台移动式混凝土布料机，混凝土对称浇筑。

1.10.10模板系统的脱模与清理措施：

清理主梁齿条上的杂物，拔出滑车楔板，利用脱模器同时操作将模板退出，退出最大离墙面距离为700mm。

模板退出到位后，立即用滑车楔板将滑车锁定，同时调节调节支腿，使模板垂直。

定期清理模板表面,涂刷脱模剂，每施工3层对导轨、主梁齿条、调节支腿、防坠装置等进行保养，以保证架体的正常使用。

见以下大样图：

1.11特殊部位处理

1.11.1核心筒外墙变截面爬模

本工程核心筒墙体变截面处采取增设导墙和附墙钢垫板使架体竖直向上爬升3层，然后通过设置临时支架、导轨滑移滚轮、顶丝滑动装置和防坠钢丝绳将架体移入正常位置的方式来克服截面变化对架体带来的影响。

核心筒变截面爬升工况图：

墙体变截面三维节点示意图

在变截面位置上一层采用辅助钢支座（长200mm），与预埋螺栓连接使外爬架能正常爬升。

敷设临时支架，使外提升架导梁与它能够连接，当需要拆除钢支座时作为临时支撑。

在变截面位置上两层采用辅助钢支座，使导轨爬升时不致于倾斜而影响爬升。

当导轨完全超出变截面位置以上时，采用架体上的顶丝滑动装置，将外提升架移入正常位置，固定附墙装置。

拆除临时支架。

恢复正常爬升。

墙体变截面位置，在核心筒剪力墙两侧顶端附加[10双槽钢加固，通过螺栓连接在一起；下一层墙施工至变截面位置上方，采用木模板吊模处理；墙体变截面位置，下层墙顶端采用木模封口。

该部分混凝土一次性浇筑，以便于作为墙体模板定位的导墙。

1.11.2与钢结构连接板的处理

在核心筒内局部存在钢骨柱，特别是阳角处的钢骨柱，钢骨柱与核心筒外的钢梁通过连接板相连，因此在支模时，预先考虑采用大钢模避让模板，阴阳角处采用角模。

具体见下图：

1.11.3特殊部位的调节和避让模板

在遇施工电梯和塔吊附着装置影响爬模体系时，采用避让模板和木模板相结合的方式，来克服对大钢模的影响。

核心筒内电梯大堂处存在钢筋混凝土梁板，混凝土梁钢筋通过预留钢筋接驳器来解决梁端钢筋的连接问题；板筋在墙体内留设足够的搭接长度以90度角紧贴模板预埋在墙体保护层内。

钢骨柱与筒外钢结构通过钢梁连接板相连。

采取的方案是：

在普通层时使用非开洞模板，当施工至有钢梁接头和混凝土梁接头层时，将部分模板更换成局部可调节模板完成本层施工，施工上一层时，再将模板换回原来的状态。

1.12爬模平台垂直运输通道

核心筒垂直运输通道由两台电梯和与爬模相连的楼梯组成。

电梯把施工人员直接输送到爬模操作平台；爬模通过爬梯与爬架下层的楼梯相连，形成紧急疏散通道。

1.12.1安全通道构造图

1.12.2竖向安全通道与施工通道设置原则

1）考虑到超高层结构紧急事故状态下电梯不可使用，人员安全疏散通道考虑如下：

a.复合楼板结构施工时：

各施工楼层→核心筒内消防楼梯→地面安全通道→安全区域

b.核心筒结构施工时：

爬模工作面→爬模挂架→安全通道→核心筒内楼梯→地面安全通道→安全区域

c.钢结构施工时：

钢结构工作面→安全通道→核心筒内楼梯→地面安全通道→安全区域

核心筒内无混凝土水平结构，需要搭设紧急疏散通道，从最高工作面（核心筒爬模平台）连通至核心筒内楼梯，如下图所示：

安全通道竖向剖面图

2）照明：

核心筒内在电梯、各楼层、楼梯以及爬架内设置临时照明系统。

3）.爬模平台楼梯通道

外爬架通过挂架上的定制的钢爬梯作为人员操作的施工通道；内平台内架设钢爬梯，上端可到物料平台，下端与高区施工电梯相接，作为主要施工通道和消防通道。

所有楼梯及爬梯均设置护栏和扶手，且与架体一样封闭在外围护钢丝网以内。

挂架底部采用木板、钢网和定做翻板进行防护。

外爬架上操作平台的施工通道

施工平台出入口通道

爬架底部防护和封闭

4）.垂直运输机械对爬模平台的影响

一台内爬塔吊，附着于核心筒剪力墙上，塔吊标准节与墙体最小距离为1650mm采用宽度较小的平台，不影响爬模的爬升。

以上机械穿平台时，均采用钢管模板护栏进行防护，水平方向用水平兜网防护。

1.13爬模架的安全防护

本工程所使用的爬模架的安全防护设施包括以下主要部分：

爬模架的防坠装置、外侧全封闭的密目安全网、爬架各工作平台上满铺的竹笆、工作平台上的踢脚板、工作平台外的防护栏杆、导轨滑移滚轮、爬架底部全封闭安全隔板及底部兜网。

爬模架设置避雷装置并与外框筒避雷相连。

爬模架防坠装置详图

1.13.1爬模架安装时的安全措施

1）爬模架安装前必须根据设计图纸，对主要构件进行严格验收，特别是附墙杆、导轨、主支撑架的主要承力构件必须符合设计图纸的要求。

2）爬模架安装时必须严格按如下顺序进行安装：

安装附墙杆→安装导轨→安装主支撑架→安装模板支架→安装防坠装置→安装吊栏架→安装其他配套构件。

3）爬模架交付使用前，其上所有的安全防护设施必须全部安装完成。

4）爬模架安装完成后应按规范要求进行严格验收，合格后方能交付使用。

1.13.2爬模架正常爬升时安全措施

1）爬模架提升前应认真检查千斤顶、导轨、主承力支架、防坠装置，保证这些构件工作性能完好。

2）爬模架在导轨提升过程中，主承力架与附墙手的连接件严禁松开。

3）导轨提升到上一层的附墙杆上后，应用附墙杆上的卡扣将导轨扣紧。

4）主承力架提升到上一层的附墙杆上后应立即用连接件将主承力架与附墙杆连接牢固。

5）爬模体系的临时堆载在4m跨内限值1.5t。

1.13.3爬升机构的安全保护

1）液压爬架的爬升机构，主要由带有爬升踏步块和导向板的H型导轨与附着其上的上下爬升箱和液压油缸等组成，并通过上爬升箱上端的连接轴与爬架的竖向主承力架连成为整体。

上下爬升箱内均设有能够自动导向的凸轮摆块（人字形摆块或承力块）和联动式导向轮。

2）导轨或架体爬升时，启动油泵，通过油缸的伸缩，上下爬升箱内的凸轮摆块和导向轮就自动沿着H型导轨表面的导向板和踏步块变换方向、自动导向、自动复位与自动锁定，从而达到架体的爬升。

1.13.4钢绞线锚夹具式的防坠装置

防坠装置上端的固定端，安装在导轨的上端部；防坠装置的锁紧端，安装在主承力架的主梁U形挂座上；预应力钢绞线一端锚固在防坠装置上端的固定端内，另一端从防坠装置下端的锁紧端（紧固端）内穿过。

如下图所示：

1.13.5架体与墙体的防护及架体间的防护

1）爬架水平梁架上绑小横杆，在小横杆上铺设脚手板，通过小横杆控制脚手板离墙的防护距离，要求脚手板离混凝土墙面的距离均应小于100mm。

2）各单独独立的架体在搭设的过程中留有100mm的空隙，以保证单独架体的爬升。

为安全防护，在相离架体的空隙处铺设翻板，当架体爬升时将翻板翻开，架体爬升到位后，应立即将翻板铺好，并用安全网将各独立架体连接好。

1.13.6爬架各操作平台的连接

在铺设架体各平台时，在每个单独独立的架体水平位置中间留700×700mm的洞，用钢管向下层平台搭设梯子，将各平台连接，使架体上下有一个通道，在各平台洞口处用翻板将洞口封好。

1.13.7架体与墙体的防护及架体间的防护

在爬架水平梁架上绑小横杆，在小横杆上铺设脚手板，通过小横杆控制脚手板离墙的防护距离，要求脚手板离混凝土墙面的距离均应小于100mm。

为安全防护，在相离架体的空隙处铺设翻板，当架体爬升时将翻板翻开，架体爬升到位后，应立即将翻板铺好，并用安全网将各独立架体连接好。

1.13.8爬模架在混凝土浇注时的安全措施

为了防止墙体顶部混凝土浇注时外溅，在爬模架的模板设计时，筒体外侧的模板高出内侧模板200mm。

1.13.9爬模架变截面爬升时安全措施

1）爬模架在变截面处爬升时，变截面墙体上附墙杆上的钢垫片厚度必须符合要求，

2）爬模架在向变截面墙体平移前，临时支架必须安装就位，并使爬模架的重量过度到临时支架上，同时临时防坠钢丝绳连接到位。

3）爬模架平移到位后，必须立即与附墙杆安装牢固后才能拆除临时支架和防坠钢丝绳。

1.13.10爬模架拆除时的安全措施

1）爬模架拆除必须按与爬模架安装的相反顺序进行。

2）模板在拆除时，钢筋操作平台上的杂物需全部清除干净，防止杂物高空坠落。

1.14爬模体系的拆除

1.14.1拆除工作的施工部署

人员组织：

爬模爬架技术提供单位配备现场工程、安全负责人1名、技术指导2名、专门负责爬模爬架拆除过程中的的技术指导和安全培训工作，甲方成立爬模爬架拆除工作小组，负责爬模爬架的拆除工作。

拆除工作应配20名专业架子工分成2个作业班组，并事先由设备所有方进行培训，合格后颁发上岗证，持证上岗。

机械设备：

由现场已有塔吊配合爬模爬架的拆除作业。

1.14.2爬模爬架拆除条件

1）当结构施工完毕，即可对爬模爬架进行拆除。

2）爬模爬架的拆除必须经项目生产经理、总工程师签字后方可。

爬模爬架拆除前，工长要向拆架施工人员进行书面安全交底工作。

交底有接受人签字。

3）拆除时，写书面通知，拆架前先清理架上杂物，如脚手板上的砼、砂浆块、U型卡、活动杆件及材料。

爬模爬架拆除后，要及时将结构周圈搭设防护栏杆。

4）拆架前，先对爬模爬架进行检查验收，待检查合格后方可拆除。

5）拆架前，先将进入楼的通道封闭，并做醒目标识，画出拆除警戒县，严禁人员进入警戒线内。

1.14.3拆除顺序

按机位编号，顺时针方向依次拆除：

拆爬升设备→拆大模板→拆模板支架→拆挂架→拆主三角支架

1.14.4拆除步骤（见爬架拆除流程图）

A、清理架体杂物，拆除架体上的脚手板和踢脚板，将架体分割为2-4个机位的独立单元，将两独立单元间机位架体的连接解除。

B、用塔吊吊住支模体系，拔出调节支腿和高低调节螺栓上的销轴，将支模体系吊离主承力架至地面分解。

C、用液压油缸将导轨提升出来，然后用塔吊吊离作业面。

D、拆除上、下爬升箱、液压电控系统和爬模爬架下两层附墙座并吊离作业面。

E、将主承力架及挂架体系整体吊至地面进行分解。

F、以上拆除的爬模爬架各零部件要统一堆放，统一管理。