1、超高层建筑主体结构施工 关键技术手册超高层建筑主体结构施工 关键技术手册 前 言 前 言 xx是以高端房建为核心的大型建筑企业集团。六局发展公司在高端房建技术水平一直处在工程局领先位置，为积累实践经验，全面提升企业核心科技竞争能力，根据工程局及公司科技工作发展规划，2019 年初成立了超高层建筑施工关键技术科研课题组，以“厦门国际中心工程”与“天津宝龙国际中心工程”为依托，对关键技术成功施工经验进行总结集成，并适当延伸和补充,形成了超高层建筑主体结构施工关键技术手册。本手册共集成超高层建筑结构施工特有的关键技术 12 项，其中混凝土施工技术 3 项，钢结构施工技术 4 项，模架与施工平台技术 2、3 项，垂直运输技术 2项。详细介绍了超高层建筑高强高性能混凝土（HS-HPC）、超高泵送混凝土施工、巨型钢管柱内混凝土施工、粘滞阻尼墙与外框架钢结构同步安装、避难层伸臂桁架结构施工、复杂桁架结构层及贯穿楼板巨型斜撑安装、内嵌钢板-混凝土剪力墙施工、核心筒“内外全爬”式液压爬模施工、核心筒“外爬内支”同步施工、卸料平台优化设计与应用、大型塔式起重机施工、施工升降机施工等技术，比较系统地总结了高度 300m 左右超高层建筑结构施工的关键技术。以此技术为背景形成科技论文 4 篇，国家专利 12 项，天津市工法 2 项，技术水平先进，切实提升公司整体技术实力的同时对我公司今后承建超高层建筑具有借鉴意3、义。由于技术资料的收集和研究不够全面，鉴于编者的水平所限，手册中如有不当之处，敬请各位专家、广大技术人员多提宝贵意见，给予批评指正，以便我们对手册进行升级完善。目目 录录 1 1 超高层建筑高强高性能混凝土技术（超高层建筑高强高性能混凝土技术（HSHS-HPCHPC）.1 1 1.1 概述.1 1.2 工艺流程.1 1.3 施工要点.1 1.4 工程实例.10 2 2 超高层建筑超高泵送混凝土施工技术超高层建筑超高泵送混凝土施工技术 .1414 2.1 概述.14 2.2 工艺流程.14 2.3 施工要点.15 2.4 工程实例.26 3 3 超高层建筑巨型钢管柱内混凝土施工技术超高层建筑巨型4、钢管柱内混凝土施工技术 .2828 3.1 概述.28 3.2 工艺流程.29 3.3 施工要点.31 3.4 工程实例.44 4 4 超高层建筑粘滞阻尼墙与外框架钢结构同步安超高层建筑粘滞阻尼墙与外框架钢结构同步安装技术装技术 .4646 4.1 概述.46 4.2 工艺流程.46 4.3 施工要点.47 4.4 工程实例.51 5 5 超高层建筑避难层伸臂桁架结构施工技术超高层建筑避难层伸臂桁架结构施工技术 .5353 5.1 概述.53 5.2 工程背景.53 5.3 施工部署.54 5.4 工艺流程.55 5.5 施工要点.56 5.6 应用效果.66 6 6 超高层建筑复杂桁架结构层5、及贯穿楼超高层建筑复杂桁架结构层及贯穿楼板巨型斜撑安装技术板巨型斜撑安装技术 .6767 6.1 概述.67 6.2 施工部署.67 6.3 工艺流程.71 6.4 施工要点.72 6.5 应用效果.88 7 7 超高层建筑内嵌钢板超高层建筑内嵌钢板-混凝土剪力墙施工技术混凝土剪力墙施工技术 .8989 7.1 概述.89 7.2 工程背景.89 7.3 工艺流程.90 7.4 施工要点.90 7.5 应用效果.102 8 8 超高层建筑核心筒“内外全爬”式液压爬模施超高层建筑核心筒“内外全爬”式液压爬模施工技术工技术 .103103 8.1 概述.103 8.2 工艺流程.103 8.3 液6、压爬模装置设计.104 8.4 液压爬模施工要点.109 8.5 特殊部位处理措施.120 8.6 应用效果.143 9 9 超高层建筑核心筒“外爬内支”同步施工技术超高层建筑核心筒“外爬内支”同步施工技术 .145145 9.1 概述.145 9.2 工艺流程.146 9.3 爬模系统设计.146 9.4 液压爬模施工要点.150 9.5 特殊部位处理措施.157 9.6 实施效果与合理化建议.158 10 10 超高层建筑卸料平台优化设计与应用技术超高层建筑卸料平台优化设计与应用技术 .159159 10.1 概述.159 10.2 施工工艺流程.159 10.3 方案设计与优化.159 7、10.4 施工要点.170 10.5 应用效果.172 11 11 超高层建筑大型塔式起重机施工技术超高层建筑大型塔式起重机施工技术 .173173 11.1 概述.173 11.2 超高层结构体系分类及塔式起重机布置特点.173 11.3 外挂式塔式起重机.173 11.4 内爬式塔式起重机.183 11.5 落地附着式塔式起重机.208 11.6 塔式起重机性能提升措施.208 11.7 不同结构形式下塔式起重机形式比选总结.209 11.8 应用案例.210 12 12 超高层建筑施工升降机施工技术超高层建筑施工升降机施工技术 .211211 12.1 概述.211 12.2 施工升降机8、选型.211 12.3 超高层施工升降机平面布置.214 12.4 施工电梯基础设计与施工.216 12.5 施工电梯特殊附墙方式.221 12.6 应用总结.224 1 1 超高层建筑高强高性能混凝土技术（HS-HPC）超高层建筑高强高性能混凝土技术（HS-HPC）1.11.1 概述 概述 高强高性能混凝土（简称 HS-HPC）是具有较高的强度（一般强度等级不低于 C60）且具有高工作性、高体积稳定性和高耐久性的混凝土（“四高”混凝土），属于高性能混凝土（HPC）的一个类别。HS-HPC 多用于超高层建筑的底层柱、墙和大跨度梁等，可以减小构件截面尺寸增大使用面积和空间，并达到更高的耐久性。高9、强高性能混凝土技术研制配合比泵送技术研究原材料配比试验原材料性能研究砼工作性能研究泵送系统设计泵送设备选择泵送工艺优化设计性能指标施工操作性能指标图 1-1 高强高性能混凝土技术研究流程 1.21.2 工艺流程 工艺流程 原材料、气温、施工条件的调查研究混凝土配合比初步确认可泵性和易泵性性能评价力学性能及耐久性能评价混凝土拌制工程泵送模拟试验混凝土配合比调整混凝土拌制、运输混凝土现场检测1.31.3 施工要点 施工要点 1.3.1.原材料性能要求 1.3.1.原材料性能要求 HS-HPC，混凝土坍落度不宜小于 220mm，扩展度不宜小于 500mm，倒置坍落度筒排空时间宜为 520s，混凝土经10、时损失不宜大于 30mm/h。HS-HPC 的水胶比一般不大于 0.34，胶凝材料用量一般为 480600kg/m3，硅灰掺量不宜大于 10%，其他优质矿物掺合料掺量宜为 25%40%，砂率宜为35%42%，宜采用聚羧酸系高性能减水剂。水泥强度等级不低于 42.5 的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。表 1-1 混凝土原材料性能指标表 名称 质量要求 名称 质量要求 水泥 不低于 PO 42.5，符合 GB 175-2007 硅灰 符合 GB/T 18736-2017 矿粉 S95 等级，符合 GB/T 18046-2017 粉煤灰 I 级，符合 GB/T 1596-2017 石子 碎石 5-16 11、连续级配、碎石 5-25 连续级配 砂子 中砂、细砂 外加剂 高性能专用聚羧酸减水剂 表 1-2 混凝土原材料表 5-25 石子5-16 石子中河砂 细河砂 HS-HPC 因其内部结构密实，孔结构更加合理，通常具有更好的耐久性，为满足抗硫酸盐腐蚀性，宜掺加优质的掺合料，或选择低 C3A 含量（8）的水泥。HS-HPC 一般应控制粗细骨料的总量不宜过低，胶凝材料的总量不宜过高；通过掺加钢纤维可以补偿其韧性损失，但在氯盐环境中，钢纤维不太适用；采用外掺 5饱水超细沸石粉的方法，或者内掺吸水树脂类养护剂、外覆盖养护膜以及其他充分的养护措施等，可以有效的控制 HS-HPC 的自收缩。1.3.2.1.312、.2.混凝土配合比确认混凝土配合比确认 高强混凝土的配合比应根据结构设计所要求的强度和耐久性、施工工艺所要求的拌制工作度与凝结时间，并充分考虑施工运输和环境温度等条件通过试配确定，经现场试验确认合格后，方可正式使用。混凝土的施工配制强度必须超过设计要求的强度标准值，以满足强度保证率的需要，其超出的数量应根据混凝土强度标准差而定。了解周边市场各种混凝土原材的各项性能指标，并根据配比指标要求，严格控制材料的含水率、级配及温度。试配满足强度要求的混凝土，然后调整配比，使其在保证强度不变的前提下，实现可泵性指标，最后对上述混凝土的耐久性、自收缩等性能进行试验、微调。高强混凝土配制强度应按下式确定：fc13、u,01.15fcu,k 式中：fcu,0混凝土配制强度（MPa）；fcu,k混凝土立方体抗压强度标准值（MPa）。高强混凝土配合比应经试验确定，在缺乏试验依据的情况下宜符合下列规定：水胶比、胶凝材料用量和砂率可按下表选取，并应经试配确定；表 1-3 水胶比、胶凝材料用量和砂率 强度等级强度等级 水胶比水胶比 胶凝材料用量（胶凝材料用量（kgkg/m/m）砂率（砂率（%）C60，C80 0.280.34 480560 3542 C80，C100 0.260.28 520580 3542 C100 0.240.26 550600 3542 外加剂和矿物掺合料的品种、掺量，应通过试配确定；配制高强14、混凝土宜采用高性能减水剂；配制 C80 及以上等级混凝土时，高性能减水剂的减水率不宜小于 28%。对于有预防混凝土碱骨料反应设计要求的工程，高强混凝土中最大碱含量不应大于 3.Okg/m；粉煤灰的碱含量可取实测值的 1/6，粒化高炉矿渣粉和硅灰的碱含量可分别取实测值的 1/2。配合比试配应采用工程实际使用的原材料，进行混凝土拌合物性能、力学性能和耐久性能试验，试验结果应满足设计和施工的要求。大体积高强混凝土配合比试配和调整时，宜控制混凝土绝热温升不大于50。高强混凝土设计配合比应在生产和施工前进行适应性调整，应以调整后的配合比作为施工配合比。高强混凝土生产过程中，应及时测定粗、细骨料的含水率，15、并应根据其变化情况及时调整称量。确定高强混凝土设计配合比后，还应针对该配合比重复进行 610 次的试拌、测试和调整等试验进行验证，最终确定可施工应用的混凝土配合比。超高泵送混凝土工作性能设计指标：表 1-4 剪力墙 C60 混凝土 含气量含气量（%）（%）压力泌水压力泌水率（%）率（%）初始 初始 4h 4h 扩展度扩展度（mm）（mm）倒坍时间倒坍时间（s）（s）扩展度扩展度（mm）（mm）倒坍时间倒坍时间（s）（s）31 10 680-75031 660-73031 表 1-5 巨型柱 C70 混凝土 含气量含气量（%）（%）压力泌压力泌水率水率（%）（%）U 箱高差U 箱高差（mm）（m16、m）初始 初始 4h 4h 扩展度扩展度（mm）（mm）倒坍时间倒坍时间（s）（s）扩展度扩展度（mm）（mm）倒坍时间倒坍时间（s）（s）21 10 10 700-75031 680-73031 1.3.3.原材料的检验 1.3.3.原材料的检验 为了确保工程混凝土质量，首先要从控制混凝土原材料质量开始，除了前期对混凝土产地的取样调查外，还必须对所有进场的混凝土原材料按国家、地方及行业规定标准进行抽样检验，抽样频率及抽样批次根据不同的材料按照相关规范中的要求确定，达到相应的质量标准要求后方可使用。对各种原材料将进行检验的项目列表如下：表 1-6 原材料检验项目表 序号序号 材料材料 检验项目17、检验项目 1 水 泥 流变性能、粗细颗粒级配、细度、安定性、凝结时间、强度、标准稠度用水量、胶砂强度、碱含量、化学分析、放射性核素分析 2 粗 骨 料 级配、含泥量、泥块含量、空隙率、表观密度、松散堆积密度、紧密堆积密度、含水率、吸水率、母岩强度、压碎指标、针片状颗粒含量、有机物含量、S03含量、碱活性反应及放射性核素分析 3 细 骨 料 细度模数、含水率、吸水率、含泥量、泥块含量、有机物含量、云母含量、轻物质含量、表观密度、松散堆积密度、紧密堆积密度、坚固性、硫化物和硫酸盐含量、氯盐含量、碱活性反应、放射性核素分析等 4 粉 煤 灰 含水量、细度、需水比、烧失量、碱含量、活性指数、S03含量18、放射性核素分析 5 磨细矿粉 含水量、氯离子含量、密度、放射性核素分析、比表面积、烧失量、流动度比、活性指数 6 硅粉 比表面积、SiO2含量、烧失量、需水量比、含水量、活性指数等 7 外 加 剂 减水率、固含量、氯离子含量、含气量、碱含量、水泥净浆流动度、混凝土坍落度经时损失、混凝土凝结时间、压力泌水比、限制膨胀率等 8 水 使用饮用水，可不检验 1.3.4.1.3.4.高性能混凝土的拌制要求高性能混凝土的拌制要求 针对混凝土强度等级高，结构耐久性要求高等特点，必须强化混凝土原材料的检验标准，加强混凝土搅拌过程的技术措施等要求。具体要求见下表：表 1-7 高性能混凝土的拌制要求 序号序号 19、项项 目目 要要 求求 1 原材料质量 严格控制原材料质量。对原材料供应源必须进行调查和预先进行抽样检测，原材料进场后要严格按规定要求进行抽样检查。2 原材料计量 严格按配合比重量计量，允许偏差严于普通混凝土施工规范：水泥和掺合料1%，粗、细骨料2%，水和外加剂1%。3 搅拌站设备 应有精确的原材料自动称量系统和计算机自动控制系统，并能对原材料品质均匀性、配合比参数的变化等，通过人机对话进行监控、数据采集与分析；禁止使用自落式搅拌机，需用拌合性能好的强制式搅拌机，最好使用卧轴式搅拌机。4 搅拌时间 根据混凝土的强度等级以及其他性能要求，结合搅拌设备的要求确定合适的搅拌时间。1.3.5.1.3.20、5.高强高性砼试验项高强高性砼试验项 表 1-8 超高泵送混凝土试验方法 项目项目 试验内容试验内容 混凝土体积稳定性原理 通过模拟施工时现场的气候条件，进行混凝土自由收缩试验和平板开裂试验来判断混凝土的体积稳定性能，根据试验结果对混凝土配合比进行调整。特别对了解混凝土在钢管中的变形情况有很好的指导作用。项目 试验内容 项目 试验内容 试验 试验仪器 混凝土收缩试验仪 混凝土平板开裂试验仪 氯离子渗透试验 原理 通过一定条件下氯离子的通过量来判断混凝土的抗氯离子渗透性能，氯离子扩散系数是衡量混凝土耐久性的重要指标之一，氯离子扩散系数越小、混凝土越密实、混凝土的抗腐蚀性能越好（抗腐蚀是指一般环境21、下的腐蚀而不是专业条件下的腐蚀）。氯离子扩散系数是按国际上采用 ASTMC120294 的直流电量法，测定 6h 通过试件的总电量来进行评价。其工作原理及试验装置见图。试验仪器 ASTMC120294 直流电量法 测试原理图 直流电量法试验仪 混凝土碳化试验 原理 空气中的 CO2与混凝土的 Ca（OH）2发生化学反应，发生碳化，使混凝土 PH 值降低。在水分侵入时，混凝土中的钢筋失去碱性保护而锈蚀、膨胀，使混凝土出现顺钢筋的裂缝，裂缝又会加速混凝土的碳化和钢筋的锈蚀，最终导致结构破坏。通过混凝土的碳化试验可以对碳化速度作出判断，以此对混凝土的密实度、耐久性进行评价。项目项目 试验内容试验内容22、 试验仪器 立式混凝土碳化箱 混凝土碳化试验试块 碱活性试验 超高层由于结构使用年限达 100 年，需严格控制骨料的碱活性，所以在初步选定了骨料产地后，对砂和碎石做碱活性反应试验，合格后方可使用。高强混凝土松软度调控 混凝土松软度指混凝土变形的难易程度，松软度越好，施工性能越佳。高强混凝土水胶比低，混凝土屈服应力大，混凝土粘度大；导致混凝土松软度差。为合理调控混凝土松软度，优化混凝土泵送性能，在混凝土流变理论的基础上，检测混凝土屈服应力及粘度。混凝土流变仪 混凝土松软度检测 1.3.6.1.3.6.混凝土的质量要求混凝土的质量要求 表 1-9 混凝土质量要求 分类分类 项目项目 具体要求具体要23、求 材料要求 水泥 应选用质量稳定、信誉良好的大型水泥生产厂家的水泥。等级为 42.5 级的硅酸盐水泥或普硅水泥，水泥的实际强度 fce 不宜低于 60MPa；要求 C3S 含量高、C3A 含量低（8%）、总碱含量低；为了防止混凝土水化热过大使内部温度过高出现温度裂缝，在满足强度、耐久性及施工性能的前提分类分类 项目项目 具体要求具体要求 下尽量减少水泥的用量，掺加一定量的活性硅粉、磨细矿粉和粉煤灰取代部分水泥有效地降低混凝土的水化温升。水泥和矿物掺合料的总量不应大于 600kg/m3。材料要求 粗骨料 石子选用级配良好质地坚硬的岩石，如石灰岩、花岗岩、辉绿岩等碎石或卵石，母岩强度不低于 1224、0MPa；石子的最大粒径不应大于 25mm；表观密度应为 2.65g/cm3以上，吸水率应小于 1%，针片状颗粒含量不宜超过 5%，不得有风化颗粒，含泥量小于 1.0%，泥块含量为 0，其它指标满足建筑用卵石、碎石的类要求。细骨料 砂应用级配良好的在砂颗粒级配分区位于区中、细砂，细度模数宜为 2.63.0；级配曲线应平滑、粒形圆、石英含量高、含泥量不应大于 0.5%、泥块含量为 0、含细粉颗粒少，其它指标满足建筑用砂的类要求。掺合料 考虑使用“三掺”技术，掺合料宜采用细掺料（需要比水泥熟料具有更大的细度和更好的颗粒级配），为保证混凝土性能需掺加一定量具有较好活性的硅粉、粉煤灰和磨细矿粉，硅粉中25、的极细颗粒具有良好的微填充效应，可以使混凝土的孔结构充分致密，从而保障混凝土的强度和耐久性，磨细矿粉应细度细、烧失量低。外加剂 为了保证混凝土的工作性和解决高强大体积混凝土的水化热问题，外加剂必须使用缓凝型的高效减水剂改善混凝土的流动性。外加剂的使用需要通过试验来确定其与水泥等胶凝材料的适应性问题，减水率应该在 25%以上；外加剂应有具有相应资质的检测机构的检测合格证明。技术要求 坍落度 混凝土采用混凝土输送泵浇筑的方式，泵送高度 200-400m 其坍落度要求入泵时最高不超过 260mm，最低不小于220mm；确保混凝土浇筑时的坍落度能够满足施工生产需要，保证混凝土的供应质量。分类 项目 具26、体要求 分类 项目 具体要求 和易性 为了保证混凝土在浇筑过程中不离析，提高混凝土可泵性，要求混凝土要有足够的粘聚性，在泵送过程中不泌水、不离析。坍落度经时损失要求小于 40mm/2h，扩展度不小于500mm。凝结 时间 为了保证混凝土的连续浇筑，避免出现施工冷缝，要求商品混凝土的初凝时间保证在 6h 以上。配合比 在保证混凝土强度等级及耐久性要求的前提下，为了优化施工配合比，降低混凝土的水化热，将掺加一定量的磨细矿粉和粉煤灰取代部分水泥，同时掺加一定量的硅粉以保证混凝土强度。1.41.4 工程实例 工程实例（1）厦门国际中心工程（1）厦门国际中心工程厦门国际中心工程建筑面积 18.56 万，27、建筑高度 339.88m，地下 3 层，地上 67 层，框架+核心筒+巨型支撑+伸臂桁架组成的混合结构体系,主塔楼范围内剪力墙及 42 层以下外框钢柱内混凝土采用高强自密实混凝土，强度等级见表 1-10。表 1-10 高强高性能混凝土应用部位统计 范围 构件类别 混凝土强度等级 范围 构件类别 混凝土强度等级 地下 3 层0.0 顶板 墙 主塔楼相关范围墙 C60（自密实）首层20 层 墙 C60（自密实）钢管柱 C70（自密实）21 层42 层 墙 C60（自密实）钢管柱 C60（自密实）43 层顶层 墙 C60（自密实）钢管柱内自密实混凝土采用高位抛落浇筑工艺施工，配合比分别如表 1-1128、。C70 混凝土塔吊与吊斗配合下料浇筑，C60 混凝土输送泵与布料机配合浇筑，下落高度控制在 8-9m，下落高度不足 4m 部位以及密集节点处人工辅助振捣。剪力墙混凝土输送泵与布料机配合浇筑。施工过程中混凝土工作性能良好，柱内混凝土采用超声波进行完整性检测，符合规范要求，实施效果良好。表 1-11 厦门国际中心项目 C70 自密实混凝土配合比 施工部位施工部位 外框钢管混凝土柱外框钢管混凝土柱 混凝土混凝土 C70C70 自密实自密实 坍落度 25030（厂内）；22030（工地）浇筑方式 非泵送 原材 料及 其主 要性 能 水泥 海螺；P.52.5 砂子 河砂；细度模数 3 石子 碎石；级配29、 5-20mm 外加剂 广州西卡建筑材料有限公司；西卡缓凝型高效减水剂 掺合料 1 益材公司的 F 类级粉煤灰 掺合料 2 三钢矿粉的磨细矿渣 混凝土氯离子含量（%）0.0477%拌合物 性能 坍落度（维勃稠度）245mm 密度 2360Kg/m3 初凝时间 450min 终凝时间 600min 含气量 1.8 配合比 水泥 水 砂子 石子 减水剂 掺合料1 掺合料 2 砂率（%）水胶比 用量（Kg/m3）383 165 658 987 7.67 114.0 93.0 40 0.28 重量比 1.00 0.43 1.72 2.58 0.020 0.300 0.243 表 1-12 厦门国际中心30、项目 C60 自密实混凝土配合比 施工施工 部位部位 十三层核心筒墙柱十三层核心筒墙柱 混凝土混凝土 C60C60 特制品特制品 坍落度 25030（厂内）；22030（工地）浇筑方式 泵送 原材 料及 其主 要性 能 水泥 海螺；P.O42.5 砂子 河砂；细度模数 3 石子 碎石；级配 5-20mm 外加剂 广州西卡建筑材料有限公司；西卡缓凝型高效减水剂 掺合料 1 益材公司的 F 类级粉煤灰 掺合料 2 唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司的粒化高炉矿渣粉 S95 拌合物 性能 坍落度（维勃稠度）240mm 密度 2380Kg/m3 初凝时间 530min 终凝时间 650min 含气量-配合31、比 水泥 水 砂子 石子 减水剂 掺合料 1 掺合料 2 砂率（%）水胶比 用量（Kg/m3）400 165 715 988 5.85 68 64.0 42 0.31 重量比 1.00 0.43 1.72 2.58 0.020 0.30 0.243（2 2）天津宝龙国际中心工程）天津宝龙国际中心工程 天津宝龙国际中心工程总建筑面积为 374363，其中 3#楼主要为高档写字楼，框架+核心筒+伸臂桁架结构体系，地上 59 层，建筑高度 277.9m。钢管内混凝土采用 C60 自密实混凝土，配合比见表 1-13，泵送高位抛落法浇筑。施工过程中混凝土工作性能良好，柱内混凝土采用超声波进行完整性检测，32、符合规范要求，实施效果良好。表 1-13 天津宝龙国际中心工程 C60 自密实混凝土配合比 使用部位 核心筒钢管柱 强度等级 C60 自密实 坍落度（mm）240-260mm 水泥 非活性集料 粗骨料 名称 外加剂 掺合料 品种等级 P.O42.5 品种 产地 福建闽江，江砂 品种 产地 蓟县，碎石 品种 泵送剂，CC-合格品 UEA 级粉煤灰 S95 生产厂家 唐山冀东水泥有限公司 细度 模数 2.5 最大直径（mm）25 生产 厂家 北京成城交大建材有限公司 天津豹鸣股份有限公司 天津军电 新泰 进场日期/含水率（%）/含水率（%）/掺量（%）2.8/配合比 项目 水泥 细骨料 粗骨料 水33、 泵送剂，CC-合格品 UEA 级粉煤灰 S95 每 m3砼用量（kg）410 674 1010 170 17.6 36 77 106 配合比 1.00 1.64 2.46 0.41 0.04 0.09 0.19 0.26 2 2 超高层建筑超高泵送混凝土施工技术超高层建筑超高泵送混凝土施工技术 2.12.1 概述概述 超高泵送混凝土施工技术，一般是指泵送高度超过 200m 的现代混凝土泵送技术，是一项综合技术，包含混凝土制备技术、泵送参数计算、泵送设备选定与调试、泵管布设和泵送过程控制等内容。对于超高层建筑，随着建筑高度的增加，混凝土自身的重力和混凝土在泵管中的沿程压力损失不断增加，混凝土泵34、送施工时混凝土输送泵的输出压力一般都在 16MPa 以上，垂直泵送高度超过 400m 以上时，泵压将超过 20MPa，属于超高压泵送。在超高压泵送过程中，混凝土受高压的影响，容易产生泌水、分层、泄漏，从而导致混凝土离析、堵管等诸多问题。因此，超高层混凝土泵送施工要有严密的施工组织体系，同时必须解决设备的高可靠性和超强的泵送能力，超高压混凝土的配比、超高压管道密封、超高压混凝土泵送施工工艺及管道内剩余混凝土的水洗等方面的技术问题。2.22.2 工艺流程工艺流程 混凝土泵送工序对于整个泵送施工过程十分关键及重要，超高层泵送混凝土施工工艺流程如图 2-1：泵送清水泵送同强度砂浆砂浆量高于搅拌轴混凝土35、入泵出泵水引入废水箱混凝土浇筑逐渐增加泵送排量砂浆全部出泵废水箱的水用塔吊吊运至地面据实际状况调整设备参数 图 2-1 高层泵送混凝土施工工艺流程图 2.32.3 施工要点施工要点 2.3.2.3.1.1.泵送设备的选择泵送设备的选择 泵送设备的选定应参照混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10-2011 中规定的技术要求，进行泵送参数的验算，包括混凝土输送泵的型号和泵送能力，水平管压力损失、垂直管压力损失、特殊管的压力损失和泵送效率等。（1）混凝土泵送压力计算 对于混凝土泵来说，体现其泵送能力的两个关键参数为出口压力与整机功率，出口压力是泵送高度的保证，而整机功率是输送量的保证。1）混凝土泵实际36、平均输出量 参考混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T 10-2011），混凝土泵的实际平均输出量可根据混凝土泵的最大输出量、配管情况和作业效率，按公式（2-1）计算：Q1=1Qmax （2-1）式中Q1每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；Qmax每台混凝土泵的最大输出量（m3/h）；1配管条件系数，可取 0.8-0.9；作业效率。根据混凝土搅拌运输车向混凝土泵供料的间断时间、拆装混凝土输送管和布料停歇等情况，可取 0.5-0.7。2）混凝土泵配备数量 混凝土泵的配备数量可根据混凝土浇筑体积量、单机的实际平均输出量和计划施工作业时间，按公式（2-2）计算：2=10 （2-2）式中2混凝土泵的37、台数，按计算结果取整，小数点以后的部分应进位；Q混凝土浇筑体积量（m3）；Q1每台混凝土泵的实际平均输出量（m3/h）；0混凝土泵送计划施工作业时间（h）；3）混凝土泵的工作压力 参考 混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10-2011），混凝土泵的额定工作压力应大于按公式（2-3）计算的混凝土最大泵送阻力：Pmax=PHL106+Pf （2-3）式中：Pmax混凝土最大泵送阻力（MPa）；L各类布置状态下混凝土输送管路系统的累计水平换算距离，可按混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10-2011）附录 A 表 A.0.1 换算累加确定（m）；PH混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失，可按混38、凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10-2011）附录 B 公式（B.0.2-1）计算（Pa/m）；Pf混凝土泵送系统附件及泵体内部压力损失，当缺乏详细资料时，可按混凝土泵送施工技术规程（JGJ/T10-2011）附录 B 表 B.0.1 取值累加计算（MPa）。根据混凝土泵送施工技术规程附录 B，混凝土在水平输送管内流动每米产生的压力损失宜按公式（2-4）计算，采用其他方法确定压力损失时，宜通过试验验证：PH=2rK1+K2(1+t2t1)V22 （2-4）K1=300 S1 （2-5）K2=400 S1 （2-6）式中：r混凝土输送管半径（m）；K1粘着系数（Pa）；K2速度系数（Pa s/39、m）；S1混凝土坍落度（mm）；t2t1混凝土泵分配阀切换时间与活塞推压混凝土时间之比，可取 0.3；V2混凝土拌合物在输送管内平均流速（m/s）；2径向压力与轴向压力之比，对普通混凝土取 0.90。确定最大混凝土泵出口压力：针对超高层建筑，还应考虑到混凝土泵送影响因素更多，要求泵送设备的可靠性更高，设备选型时各项参数除按前述的公式计算确定外，宜储备超过 20%的性能参数以应付泵送过程中的突发状况，保证泵送工程的顺利进行。（2）混凝土运输车的选配 当混凝土泵连续作业时，每台混凝土泵所需配备的混凝土搅拌运输车数量，可按公式（2-7）计算：1=1601(6010+1)（2-7）式中：1混凝土搅拌运40、输车台数，按计算结果取整数，小数点以后的部分应进位；1每台混凝土搅拌运输车容量（m3）；搅拌运输车容量折减系数，可取 0.90-0.95（m3）；0混凝土搅拌运输车平均行车速度（km/h）；1混凝土搅拌运输车往返距离（km）；1每台混凝土搅拌运输车总计停歇时间（min）；（3）泵送管道的选择 混凝土泵送管道应根据工程特点、施工条件、泵送设备及混凝土特性合理选型，并应减少管道弯头用量。1）输送管直径的选择 输送管直径的选择应根据以下几方面综合考虑：粗集料的最大粒径，见表 2-1；混凝土要求输送量和输送距离；混凝土泵的型号。表 2-1 输送管最小内径要求 粗集料最大粒径（粗集料最大粒径（mmmm）41、输送管最小内径（输送管最小内径（mmmm）25 125 40 150 常用的直管管径有 100mm、125mm、150mm、200mm 等，输送管直径越小，输送阻力越大，但过大的输送管抗爆能力越差，而且混凝土在管道内停留的时间越长，影响混凝土的性能，高层泵送时宜选用直径 125mm 的输送管。2）输送管最小壁厚选择 混凝土输送管强度应满足泵送要求，不得有裂、孔洞、凹凸损伤和弯折等缺陷。应根据最大泵送压力计算出最小壁厚值。根据国标输送流体用无缝钢管（GB/T8163-2018），按公式（2-8）计算：P=2SR/D （2-8）式中：P试验压力（MPa），取混凝土泵最大输送压力；（当 P7MPa 42、时，修约到最接近的 0.5MPa；当 P7MPa 时，修约到最接近的 1MPa）S钢管的公称壁厚（mm）；D钢管的公称外径（mm）；R允许应力（MPa），取规定下屈服强度的 60%。3）输送管及配件选择 输送管选择应满足以下要求：高层泵送输送管需用耐磨的合金钢制成，对于高层泵送，整条管道宜采用等寿命设计，并对管道易损部位进行加厚。输送管应保证坚固可靠，高层泵送输送管壁厚宜大于 10mm，当管道有损伤裂纹或壁厚低于 8.5mm 时不得使用。高层泵送直管宜选择 3m 管为主管，其他长度的管为添补、辅助管，弯管宜选用 90弯管，曲率半径宜大于 1m，软管宜采用柔软、质轻和耐久性好的材料，并采用回转式43、接头，便于混凝土的摊铺工作。各节输送管之间连接段应可以安置橡胶密封圈，并采用能快速拆装的固定机构，能稳定连接并密封，高层泵送宜选用外箍式连接。高层泵送应选择高压截止阀，避免混凝土倒流及应对突发情况。2.3.2.3.2.2.输送泵及泵送管道布置输送泵及泵送管道布置 （1）管道布置原则 在保证顺利泵送和正常输送的前提下，管道布置遵循减少弯管、缩短管线距离的原则。地面水平管的长度宜大于垂直高度的 1/4，当泵送高度超过 200m 时，应考虑在高空布置一定长度的水平管道，来抵消垂直管道内混凝土的自重产生的反压。混凝土泵送施工中，有时需要对泵机进行保养或维修。为保证此时的保养或维修工作正常进行，需在混凝44、土泵出口端附近管路接入液压截止阀，如下图 2-2，用于阻止垂直泵管内混凝土回流。图 2-2 液压截止阀 液压截止阀采用液压油缸驱动，控制阀操作；插板采用浮动密封环结构,密封性能好，无压力泄漏。输送管绝不允许承受任何外界拉力、压力，并保证管路连接牢固、稳定，各弯管处加设牢固的固定装置，水平管路铺设不应悬空，必须有牢固的支撑固定。各管卡必须保证密封严密，且无渗水现象，各管卡不应与地面或支撑物相接触，应留有一定的间隙，便于拆装。输送管路应布置在人员易接近处，以便清理和更换输送管路。泵机附近和人员要进入的危险地段的输送管路应加装必要的屏蔽防护物，以防因管路破裂或因管卡松脱造成人员伤亡。严寒冬季宜用保温45、材料包扎输送管以防混凝土受冻，夏季要用湿草袋等盖上输送管以防高温对混凝土工作性能的影响。（2）泵机位置及输送管布置 超高层建筑的现场施工场地一般较为狭小，混凝土泵车位置需综合考虑，地上结构混凝土泵送时，输送泵宜布置在塔楼附近运输道路内侧，负责超高塔楼混凝土的输送。超高压泵附近设罐车等候区。负责核心筒剪力墙混凝土浇筑的垂直泵管随核心筒墙体施工进度布置到顶；负责外框柱、外框楼板以及核心筒内梁板结构混凝土浇筑的重直泵管分别随外框楼板、核心筒内梁板结构施工进度布置，方便各浇筑面水平泵管的接拆。核心筒墙体浇筑混凝土时，竖向泵管直接与爬模平台上的安装装置连接，通至浇筑地点；其他部位浇筑混凝土时，由竖向泵管46、加接弯管后接长水平管将混凝土输送至浇筑部位。（3）泵管固定及加固 输送管的固定对超高层泵送的效果及安全起重要的作用，水平和垂直输送管布置均要求沿地面和墙面铺设，并全程做可靠的固定。泵管从输送泵料斗出口转接至核心筒内外墙，顺核心筒而上通至各楼层，泵管固定装置由 16mm 厚钢垫板、14#槽钢立柱、卡环组成，每根标准 3m 输送管、90弯管在距两端接口 0.5m 处用 2 个输送管固定装置牢固固定，防止管道因震动而松脱，其他较短的输送管采用一个输送管固定装置牢固固定。水平泵管固定装置除按图 2-3 做法外，还应在槽钢立柱外浇筑混凝土墩台（如图 2-4）。图 2-3 水平泵管固定装置做法 图 2-447、 水平管固定装置外设混凝土墩 在各输送管线对应核心筒墙面上采用预埋泵管支架方式按图（2-5、2-6）做法将管道支架（穿孔塞焊 4 根20 以上钢筋，末端带弯钩,钢筋埋入混凝土内总长约 30cm）预埋在墙面，铺设管道时将输送管固定装置配焊到预埋钢板上来固定输送管。图 2-5 超高泵送立面布置图 正视图 正视图 俯视图 泵管接头 泵管支撑 水平楼板及钢管混凝土浇筑泵管 核心筒上部泵管的连接 图 2-6 泵管支撑 4）液压截止阀的安装 在泵的出口端水平管各安装一套液压截止阀（如图 2-7）与泵站，阻止垂直管道内混凝土回流，便于设备保养、维修与水洗。图 2-7 输送泵出口端安装截止阀 2.3.2.3.48、3.3.合理适用的混凝土配合比选择合理适用的混凝土配合比选择 配合比设计的原则是既满足强度、耐久性要求，又要经济合理、具有良好的可泵性，因此除通常须考虑的因素外，必须处理好如下几个方面：1）水泥用量 适用于超高层泵送的混凝土，其水泥用量必须同时考虑强度与可泵性，水泥用量少强度达不到要求，过大则混凝土的粘性大、泵送阻力增大则增加泵送难度，而且降低吸入效率。2）粗骨料 在泵送混凝土中，粗骨料粒径越大，越容易堵管，常规的泵送作业要求最大骨料粒径与管径之比不大于 1:3，在超高层泵送中，因管道内压力大，易出现离析，大骨料粒径与管径之比宜小于 1:5，而且其中的尖锐扁平的石子要少，以免增加水泥用量。3）49、坍落度 普通的泵送作业中混凝土的坍落度在 160mm 左右最利于泵送，坍落度偏高易离析、低则流动性差。在超高层泵送中为减小泵送阻力，坍落度宜控制在 230-260mm（泵送高度 200-400m）。4）粉煤灰和外加剂 粉煤灰和外加剂复合使用可显著减少用水量，改善混凝土拌和物的和易性。但由于外加剂品种较多，对粉煤灰的适应性也各不相同，其最佳用量应从活性、颗粒组成、减水效果、水化热、泵送性能等多方面加以平衡选择。2.3.2.3.4.4.混凝土泵送施工技术混凝土泵送施工技术 施工前，编制详细混凝土泵送施工方案，计算现场施工润滑用水、水泥砂浆的数量及混凝土实际浇筑量，并制定泵送混凝土浇筑计划，内容包括50、混凝土浇筑时间、各时间段浇筑量及各施工环节的协调搭接等。混凝土泵送工序对于整个泵送施工过程十分关键，在混凝土泵启动后，按照先清水同配合比水泥砂浆的顺序泵送，以浸润混凝土泵的料斗、混凝土缸及输送管内壁等直接与混凝土拌合物接触的部位。其中，润滑用水、水泥砂浆的用量根据每次具体泵送高度经计算确定，砂浆量高于搅拌轴时混凝土入泵，控制好泵送节奏。泵水的时候，要仔细检查泵管接缝处，防止漏水过猛。较大的漏水在正式泵送时会造成漏浆而引起堵管。在泵管顶部出口处设置组装式集水箱用于收集泵管在润管时产生的污水和水泥砂浆等废料。开始泵送时，要注意观察泵的压力和各部分工作的情况。开始时混凝土泵应处于慢速、匀速并随时可返51、泵的状态，待各方面情况正常后再转入正常泵送。正常泵送时，应尽量不停顿地连续进行，遇到运转不正常的情况时，可放慢泵送速度。当混凝土供应不及时时，宁可降低泵送速度，也要保持连续泵送，但慢速泵送的时间不能超过混凝土浇筑允许的延续时间。不得已停泵时，料斗中应保留足够的混凝土，作为间隔推动管路内混凝土之用。在泵送施工过程中，如因施工计划安排中断混凝土泵送，时间不宜超过45min。在泵送过程中，应保证料斗内的混凝土量高于搅拌轴，保证吸入效率，减少吸入空气形成阻塞。同时在泵送设备入料口安置网筛并设专人卸料。避免粒径过大的骨料或异物进入混凝土泵造成堵塞。如出现泵压突发升高、输送管明显振动等现象，宜采用重复换向52、泵送至设备指标正常后恢复泵送，降低堵塞机率。停泵时间较短，应低速启动，压力正常后再逐渐过渡到正常泵送。停泵时间较长，应间断性搅拌料斗内的混凝土，同时短时间内交替正泵反泵，防止混凝土性能降低，避免管线堵塞，并严禁向料斗内加水。停泵时间不宜超过 1h，如发现混凝土工作性能明显降低，应及时清除泵和输送管中的混凝土。在临近泵送结束时，按混凝土同配合比水泥砂浆清水的顺序泵送收尾。泵送结束前要估计残留在输送管路中的混凝土量，该部分混凝土经清洁处理后仍能使用。对泵送过程中废弃的和多余的混凝土拌合物，应按预先设定场地用于处理和安置。2.3.2.3.5.5.超高压泵管水洗技术超高压泵管水洗技术 混凝土浇筑完成后53、，需及时对泵送混凝土的超高压泵管进行水洗，以防止混凝土残渣和水泥浆凝固在泵管内，进而堵塞泵管。传统的水洗方法是在混凝土管道内放置一海绵球，用清水作介质进行泵送，通过海绵球将管道内的混凝土顶出。由于海绵球不能阻止水的渗透，水压越高，渗透量就越大。大量的水透过海绵球后进入混凝土中，会将混凝土中的砂浆冲走，剩下的粗骨料失去流动性引起堵管，使水洗失败。所以传统的水洗方法水洗高度一般不超 200m。针对 200m 以上高度垂直管道，可采取一套超高压水洗方法（如图 2-8）：管道中不加海绵球，而是加入 1-2m3的砂浆进行泵送，然后再加入水进行泵送。由于在混凝土与水之间有一段较长的砂浆过渡段，不会出现混凝54、土中砂浆与粗骨料分离的状况，保证了水洗的顺利进行。图 2-8 水洗流程示意图 水洗前，先泵送 12m3砂浆再泵送清水，当浇筑面的泵管管头出现混凝土与砂浆的过渡层混合物时，用废料收集池盛接过渡层的混合物直至出水；然后反抽操作，残留石子在自重作用下沉入管路底层并在高层水柱压力作用下被吸压回料斗，如此完成整个管路清洗。水洗流程为：混凝土泵送结束泵送 12m3砂浆泵送清水反抽，压出石子。在爬模平台相应楼层采用铁皮和水管制作废料收集池，洗管时将过渡层的混合物接入废料收集池，经沉淀后的冲洗水通过排污管道排入地下室沉淀池，排污管道与超高压泵管同步安装。每次洗泵完成后，需对沉淀池中的混凝土残渣及时清理，再对其55、封闭并垂直运输至地面。图 2-9 洗泵二级沉淀池 图 2-10 排污管道 2.42.4 工程实例工程实例 厦门国际中心工程，地下 3 层，地上 61 层，建筑高度 339.88m。主塔楼采用框架+核心筒+巨型支撑+伸臂桁架组成的混合结构体系，楼面为钢梁+压型钢板组合楼盖，框架由矩形钢管混凝土柱和钢梁组成。地上主体结构混凝土工程施工配备 2 台超高压混凝土输送泵，其中 1 台配备 2 套超高压耐磨输送管，负责核心筒混凝土浇筑；另 1 台配备 2 套超高压耐磨输送管，随外框楼板、核心筒内梁板结构施工进度布置，然后连接普通高压输送管将混凝土输送到楼面，负责外框钢管柱及组合楼板混凝土浇筑。超高压泵送系56、统配置如表 2-3，输送泵管布置示意如图 2-11。通过科学选配泵送设备并合理布置，优化浇筑方式、养护措施及水洗工艺，有效解决了超高层建筑混凝土泵送施工难题。施工过程中，较少发生堵管等故障，保证了施工质量和浇筑效率，对类似工程施工具有较好的指导意义。表 2-3 厦门国际中心超高压泵送系统 序号序号 名称名称 规格型号规格型号 数量数量 备注备注 1 超高压混凝土输送泵 HBT90CH-2128D 2 台 理论混凝土输送量（低压/高压）：95/70m3/h；理论混凝土输出压力（低压/高压：19/28MPa 序号序号 名称名称 规格型号规格型号 数量数量 备注备注 2 超高压耐磨输送管 耐磨合金钢57、，管径 DN125、壁厚 9mm，可承载压力在35MPa 以上 4 条，总长度根据建筑高度及核心筒平面尺寸等确定 超高压管卡箍螺栓连接，O 形密封圈密封 3 普通高压输送管 普通钢管，管径 DN125、壁厚 6mm 根据建筑物平面尺寸确定 管夹式连接 4 超高压液压截止阀 125A 4 套 每条超高压管路各用 1 套 5 液压泵站/4 台 每条超高压管路各用 1 套 图 2-11 混凝土输送泵管布置示意图（图中黑实线为输送管道，管道起始端为泵机位置）3 3 超高层建筑巨型钢管柱内混凝土施工技术超高层建筑巨型钢管柱内混凝土施工技术 3.13.1 概述概述 在超高层建筑中，钢管混凝土柱因其具有承载58、力高、抗震性能好、节约材料、施工简便、环保节能等优点，得到了广泛应用。钢管混凝土柱具有截面尺寸大、高度高、柱内肋板多、钢筋分布密集等特点，结构复杂。因此，超高层建筑钢管内混凝土施工对设备和技术的依赖程度更高。目前，钢管内混凝土浇筑可采用立式手工浇捣法、高位抛落免振捣法及泵送顶升浇筑法三种方式。三种方法的适用范围及优缺点各不相同，对比分析见表 3-1：表 3-1 适用范围及优缺点对化分析 序序号号 浇筑方浇筑方法法 原理原理 优点优点 缺点缺点 1 立式手工浇捣法 混凝土自钢管上口灌入，一次浇筑高度不宜大于 2m。传统作业 施工效率较低，质量受振捣操作人员影响，无保证 2 高位抛落免振捣法 利用59、混凝土从高位顺钢管下落时产生的动能达到振实混凝土 施工效率较高 无振动无噪音 与钢结构吊装作业冲突 3 泵送顶升浇筑法 在钢管接近地面或某楼层板处安装一个带闸门的进料管，直接与泵的输送管连接，由泵车将混凝土连续不断地自下而上灌入钢管。质量有保障 如结构高，则需要较高的泵送压力。需要在钢管壁上开洞，影响结构的外观质量，但可在装饰施工阶段进行弥补。此处仅介绍巨型钢管柱内高位抛落免振捣法及泵送顶升法混凝土施工技术。所谓高位抛落免振捣法，是指具有高流动性、稳定性、抗离析性，浇筑时从高处下抛就能实现流动自密实的混凝土，在一定的抛落高度下，利用坠落时的动能及自身的良好性能达到自密实效果的施工方法；泵送顶升60、法，是指混凝土在泵送压力下，通过设置于顶升单元下部的顶升口自下而上、连续地注入钢管构件内，充填浇筑至预定高度的施工方法。高位抛落免振捣法宜用于抛落高度为 3m12m、混凝土强度等级为 C25 及以上的工程；泵送顶升法混凝土顶升单元高度不宜超过 24m，混凝土强度等级不应低于 C30。此两种方法，施工时除应满足普通混凝土施工所需要的混凝土力学性能及施工性能外，对混凝土配合比、原材料、施工工艺等均有严格的要求，应根据结构形式、施工顺序等制定针对性的技术方案。3.23.2 工艺流程工艺流程 搭设临时操作架浇筑混凝土浮浆处理混凝土养护、测温超声波及钻芯检测钢管柱肢解，且测浇筑效果基础、钢管柱、钢筋施工61、，声测管及测温管等预埋坍落扩展度和坍落度试验混凝土运输混凝土生产试验报告试件试验制作混凝土试件、养护模型处理填写施工记录报监理审核资料整理、存档资料与试验总结 图 3-1 高位抛落免振捣法施工工艺流程图 加工厂钢管柱开孔焊接短管加工厂安装截止阀导流管与混凝土泵管连接混凝土泵送顶升混凝土溢出停止顶升关闭截止阀焊接封管混凝土终凝后割除短管补焊钢管检测验收制作截止阀混凝土试配混凝土制备、运输坍落度检测混凝土试块制作试件养护资料收集整理归档钢管柱安装钢筋钢管柱深化设计混凝土养护试件试验填写混凝土施工记录，报监理审核 图 3-2 泵送顶升法施工工艺流程图 3.33.3 施工要点施工要点 3.3.1.3.62、3.1.原材料及拌合物性能要求原材料及拌合物性能要求 无论是高位抛落免振捣混凝土，还是泵送顶升法施工的混凝土，首先必须为自密实混凝土，原材料及拌合物性能选择必须满足自密实混凝土的要求。（1）原材料 水泥：宜采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级不应小于 42.5，水泥中氯离子含量不应大于 0.06%；粗骨料：宜采用连续级配，且最大公称粒径不宜大于 20mm。针片状含量8%，含泥量1.0%，泥块含量0.5%。对于钢管内配筋密集的构件，宜使用最大公称粒径不大于 16mm 的碎石或卵石；细骨料：宜采用级配区的中砂，且天然砂的含泥量2.0%，泥块含量0.5%；掺合料：可采用粉煤灰、粒化高炉矿渣63、粉、硅灰或复合掺合料，且粉煤灰等级不应低于级，粒化高炉矿渣粉等级不应低于 S95 级。硅灰的技术要求应符合表 3-2 的规定。表 3-2 硅灰的技术要求 项目项目 SiOSiO2 2（%）比表面积（比表面积（m m2 2/kg/kg）需水量比（需水量比（%）活性指数活性指数 28d28d（%）指标 85 15000 125 85 外加剂：有优质的流化性能，保持拌合物的流动性、合适的凝结时间与泌水率、良好的泵送性；对硬化混凝土的力学性质、干缩和徐变无不良影响，耐久性（抗冻、抗渗、抗碳化、抗盐浸）好。同时为避免钢管与混凝土间的微小空隙，必须在混凝土中加入微膨胀剂。（2）拌合物性能 混凝土拌合物除应64、满足凝结时间、粘聚性和保水性等普通混凝土拌合物性能要求外，还应满足混凝土自密实性能及泵送施工要求。1）高抛免振捣混凝土拌合物性能指标 高抛免振捣混凝土拌合物性能指标应符合表 3-3 的规定，并应根据结构形式、截面尺寸、配筋的密集程度等进行确定。表 3-3 高抛免振捣混凝土拌合物性能指标 性能指标性能指标 技术要求技术要求 扩展时间（T500）(s)3T5005 坍落扩展度（mm）级 600650 级 550600 级 500130 130 防倾装置导向间距（mm）2 2 8.8.3.4.3.4.爬升机构爬升机构 爬升机构包含导轨、上下爬升箱及液压油缸。通过液压油缸出缸收缸动作及上下爬升箱凸轮摆65、块位置的调节实现导轨及架体的爬升。8.8.3.5.3.5.安全装置安全装置 液压爬模架的防坠爬升机构，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。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。爬升箱中的凸轮摆块能够自动导向与复位，在实际升降过程中始终有一个爬升箱内的承力块交替地支撑在导轨踏步块上66、，实质上它既是升降机构也是防坠机构。防坠爬升机构示意图如图 8-5。图 8-5 防坠爬升机构示意图 8.48.4 液压爬模施工要点液压爬模施工要点 8.8.4.1.4.1.液压爬模系统安装液压爬模系统安装 厦门国际中心工程核心筒液压爬模体系在地上主体结构4层墙体施工完毕，混凝土强度达到 10MPa 后进行首次安装。（1）预埋钢套筒 固定承载螺栓用钢套筒在 2 层核心筒墙体施工时开始预埋，每层一道，由于液压爬升架体与墙体连接的承载体和承载螺栓的定位距离固定，一次爬升的行程固定，所以非标准层必须同标准层一样在模板上口以下规定位置预埋锥形承载接头或承载螺栓套管。当非标准层层高大于标准层层高时，爬升模67、板可多爬升一次或在模板上口支模接高；非标准层层高小于标准层层高时，混凝土按实际高度要求浇筑。非标准层必须同标准层一样在模板上口以下规定位置预埋锥形承载接头或承载螺栓套管。每个机位的两根预埋套筒之间、预埋套筒与墙体钢筋之间用短钢筋焊接固定，防止浇筑混凝土时跑偏。套筒预埋示意图如图 8-6、8-7。图 8-6 墙体钢套筒预埋示意图 图 8-7 墙体钢套筒预埋效果图（2）JFYM150 型液压爬模安装 表 8-3 JFYM150 型液压爬模安装施工流程 序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 1 附墙装置安装：扎核心筒墙体梁钢筋的同时预埋液压爬模架所需的预埋钢套筒，混凝土拆模后，在预埋套管处安68、装附墙装置。序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 2 在出厂前将主承力架、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；组装两主承力架之间的连接钢梁，用 U型螺栓连接两附墙点间的钢梁。3 安装外墙模板体系移动小车 4 铺主平台脚手板及钢板。序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 5 在地面将模板支撑体系组装完毕，整体对其进行吊装。序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 6 铺上两层绑扎钢筋用平台的脚手板 7 绑扎钢筋同时安装挂架。序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 8 铺液压爬模下两层平台的脚手板并安装定型楼梯。9 拼装吊装钢板网，安装液压电69、控爬升系统。序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 10 安装完成后进行调试。（3）物料平台液压爬模架安装 表 8-4 物料平台液压爬模架安装流程 序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 1 钢套筒预埋及附墙装置安装 序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 2 承力架安装 3 物料平台侧片及连梁安装 4 物料平台支架安装 5 物料平台支架平台梁安装 序号序号 安装内容安装内容 安装图安装图例例 6 物料平台面层铺设及附属设施完善 （4）液压爬模架与墙体及架体间的防护 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70、离均应小于 100mm。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。8.8.4.2.4.2.液压爬模装置爬升液压爬模装置爬升 当上层爬模承载体受力处混凝土强度达到 10MPa，且与承载螺栓接触处的混凝土局部承载力满足设计要求后方可爬升。架体可分段和整体同步爬升，同步爬升控制参数：每段相邻机位间的升差值宜在 1/200 以内，整体升差值宜在 50mm 以内。厦门国际中心项目根据工程结构特点和施工条件，分 12 区段爬升，分段划分如图 871、-8：图 8-8 爬架平面分区示意图 液压爬模架的爬升工艺：拆模板与导轨爬升架体爬升架体防护。（1）拆模板与导轨爬升：当上层墙体混凝土强度达到脱模要求后，将模板后移或吊走模板，并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。（2）架体爬升：当导轨爬升到位后，操作液压升降装置将架体爬升到上一个楼层位置，再移动支承架将外墙模板安装就位。（3）架体防护：架体爬升到位后，对相邻两架体 100mm 的空隙用翻板进行封闭，架体恢复到爬升前工作状态。重复上述工艺流程直至结构封顶，液压爬模架爬升示意如图 8-9。上层墙体钢筋绑扎 退模 导轨爬升 架体爬升 图 8-9 液压爬模72、架爬升示意图 8.8.4.34.3 液压爬模架设备拆除液压爬模架设备拆除 核心筒结构施工完毕，即可对爬模架进行拆除，塔吊配合按机位编号顺时针方向依次拆除。爬模装置拆除分段整体拆除、地面解体，以确保高空拆除的安全，减少高空拆除时间。分段整体拆除需进行计算，确保分段的大模板和架体总重量不超过塔吊的最大起重量。拆除步骤:（1）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。（2）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。（3）用液压油缸将导轨提升出来，然后用塔吊吊离作业面。（4）拆除上73、下爬升箱、液压电控系统和液压爬模架下两层附墙座并吊离作业面。（5）将主承力架及挂架体系整体吊至地面进行分解。钢筋绑扎已浇筑 混凝土 液压顶升油预埋钢套退模 安装穿墙螺杆和附墙装置 利用顶升油缸完成导轨爬升 导轨 利用顶升油缸完成架体爬升 爬升 爬升（6）以上拆除的液压爬模架各零部件要统一堆放，统一管理。8.58.5 特殊部位处理措施特殊部位处理措施 8.8.5.1.5.1.爬模连续变截面爬升施工技术爬模连续变截面爬升施工技术 超高层建筑剪力墙墙体厚度变化以及核心筒尺寸变化不可避免，在爬模设计过程中就要求爬模能够实现一定倾斜角度的爬升，以及抬梁能满足在一定尺寸范围的长短收缩处理，这是变截面爬升74、的前提条件。一般情况下，当墙体厚度变化小于 50mm 时，不需要特殊处理爬模就可以通过导轨与架体倾斜一定角度来实现斜爬。当截面变化范围超过 50mm 时，处理的基本原理是通过提前连续使用钢垫板，将一次大幅度截面变化转变为多次小幅度截面变化，将变化幅度控制在爬升参数之内，从而实现变截面的爬升。厦门国际中心项目最大截面变化 200mm，采取在截面变化层安装 150mm 厚垫板，在截面变化层的第二层安装 100mm 厚垫板，在截面变化层的第三层安装50mm 厚垫板，在截面变化层的第四层正常施工，完成截面变化爬升。钢垫板设计图如图 8-10 所示，附墙装置夹垫板效果如图 8-11 所示。图 8-10 75、钢垫板设计图 图 8-11 附墙装置夹垫板效果图 爬模架变截面（变化幅度大于 50mm）爬升要点及步骤处理如下：表 8-5 爬模架变截面爬升要点 序号序号 要点内容要点内容 相关附图相关附图 1 安装上层附墙装置，并上层附墙装置与核心筒墙体间安装 50mm厚变截面垫板 变截面垫板安装 序号序号 要点内容要点内容 相关附图相关附图 2 操作电控按钮爬升导轨 爬升导轨 3 当导轨将要爬升入位至上层附墙装置前，调节三角支撑架上的调节支腿，使导轨向内倾斜，进而爬升入位。导轨姿态调整 4 导轨入位后，爬升架体，完成液压爬模的变截面爬升作业；导轨入位 5 当进行下一层爬升作业后，墙体厚度不再变化，架体恢复76、为正常爬升状态，拆除变截面垫板。爬模內架体钢垫板制作时，焊接过程中要防止型钢受热变形，制作的垫板前后表面应在同一平面内，表面应平整，焊缝饱满,不得有漏焊、裂纹、夹渣、烧穿、咬肉等缺陷，所有焊缝焊接后表面打磨平整；垫板安装及爬模使用过程中，尤其要注意调整好防倾装置，拧紧附墙座螺栓，保证架体垂直度，防止穿墙螺杆变形。8.8.5.2.5.2.爬模内架体与施工电梯同步衔接技术爬模内架体与施工电梯同步衔接技术 在内筒外框结构超高层建筑施工过程中，通常采用“核心筒墙先行、筒内梁板随后、外框及组合楼板最后”的施工顺序。核心筒墙体模板施工作业面将作为土建第一工作面，工程量大，专业街接工序多，高效而可靠的人员垂77、直运输途径极为重要。工程施工电梯设置在核心筒内，由于爬模架体的阻挡，施工电梯导轨架只能安装至爬模架体底部，不能直接穿越爬模结构体系与爬模系统连接成整体。另一方面伴随液压爬模爬升，施工电梯导轨标准节需进行加节作业，因此施工电梯的安装、附着、加节均需要与爬模施工协调统一，才能保证爬模施工人员垂直运输。为了衔接爬模并让作业人员顺利进入架体，须在对应的内爬模架体物料平台底层设计和安装吊挂式上人平台。此处爬模架体须为施工电梯导轨架及梯笼预留平台洞口，施工电梯在爬模架下方逐层锚固,施工升降机与底层架体位置如图 8-12 所示，吊挂式上人平台实际效果如图 8-13 所示。图 8-12 施工升降机与底层架体位78、置图 图 8-13 吊挂式上人平台实际效果 每完成一核心筒标准层的施工作业后，须对爬模进行爬升。然而，爬模爬升后，施工升降机则达不到吊挂式上人平台的高度，致使人员无法进入爬模系统。应及时对施工电梯添加标准节及安装附墙以提高其安装高度，以达到吊挂式上人平台与施工电梯的同步衔接的目的，如图 8-14 所示。图 8-14 爬模与施工升降机同步衔接示意图 平台的高度要适应施工电梯标准节以及施工电梯出口的安装高度，达到施工人员通行的目的。爬模爬升后，施工电梯标准节加高施工后续可以采取两台施工电梯交替加节，或者在施工人员非工作时间进行。在处理施工电梯与爬模衔接这个难题上，通过使用恰当的施工工法可以实现以下79、目标：（1）核心筒先行施工而无筒内结构楼板情况下，施工直达爬模作业面；（2）施工电梯不穿越爬模作业平台，不占用爬模上平台宝贵的材料堆放空间；（3）施工电梯加节期间，爬模作业面垂直运输不中断，实现无缝衔接；（4）可利用正式电梯井道安装施工电梯，无需预留楼板，无结构甩项施工。8.8.5.3.5.3.核心筒墙体错位缩进（阴角）处的钢模板改造技术核心筒墙体错位缩进（阴角）处的钢模板改造技术 对于爬模模板采用大钢模板，核心筒墙体施工至特定楼层时，依设计要求须对同一墙体局部墙面在平面上进行错位缩进，墙体变化如图 8-15 图。此时原有钢模“一”字形表面无法满足墙体的支模要求，须对钢模进行改造；钢模改造时，80、依照墙体缩进的幅度进行等幅度错位缩进，将钢模改造成“Z”字形，进而满足墙体的支模要求，钢模“Z”字形改造如图 8-16 所示。大钢模板改造后，再对钢模背后的支撑背楞进行退移，阴角处采用槽钢加固支护，爬模架体三角架顶紧背楞。依据核心筒墙体的变化，爬模大钢模板进行相应的改造，以满足核心筒阴角处的支模要求。图 8-15 墙体错位缩进图 图 8-16 爬模钢模 Z 字形改造 8.8.5.4.5.4.爬模机位穿墙螺栓与钢结构伸臂桁架冲突处理技术爬模机位穿墙螺栓与钢结构伸臂桁架冲突处理技术 爬模机位穿墙承载螺栓主要起整个架体的承重作用，需在核心筒墙体混凝土浇筑前于指定位置预埋套管。但是，超高层建筑避难层等81、某些特定楼层，核心筒墙体外侧设计有复杂的钢结构伸臂桁架，妨碍和阻挡了部分套管的预埋，需特殊处理。通常做法是将穿墙螺栓截成两段，并分别焊接在伸臂桁架两侧指定位置，穿墙螺杆底部采用钢板焊接加固，永久性埋入混凝土中，确保穿墙螺栓承载力满足原设计要求，以此替代原有穿墙螺栓贯穿核心筒墙体的做法。穿墙螺杆与伸臂桁架冲突点位如图 8-17 所示，穿墙螺杆焊接加固如图 8-18 所示。图 8-17 穿墙螺杆与伸臂桁架冲突点位图 图 8-18 穿墙螺杆焊接加固图 8.8.5.5.5.5.外爬模架体与桁架层牛腿冲突处改造技术外爬模架体与桁架层牛腿冲突处改造技术 外爬模架体爬升至钢桁架层时，由于桁架牛腿伸出核心筒外82、，液压爬模架架体平台、背楞和平台梁与牛腿发生冲突，需对外架体进行拆改或架体设计时提前采取相应措施，以保证架体顺利通过牛腿爬升至下一层。厦门国际中心工程 18 层伸臂桁架临时设计变更，牛腿达到 1.95m，对液压爬模架体的使用造成影响，针对此情况现场临时对液压爬模架体平台梁进行改动。架体拆改时，须先将架体平台梁、平台次梁、背楞及面板等截除，预留出适当尺寸的孔洞；当牛腿顺利通过孔洞时，应及时采用槽钢焊接连接并加固平台梁，并依次对截断的平台次梁、背楞、面板等进行焊接连接和补强加固。（1）平台改造 牛腿对爬模架体的上支撑平台、主平台、操作平台及挂架平台靠近墙体方向的平台梁产生影响，可将受影响的平台梁切83、断至距牛腿 10cm 处，此时牛腿外侧仅有一根平台梁托住平台板，为防止平台倾斜导致的坠人坠物事件发生，需对切割处进行临时防护。临边防护做法是在平台梁断口处焊接立杆，之后再横向连接水平杆，最后用密目网封闭，上支撑平台拆改及临时防护如图8-19所示，主平台拆改及临时防护如图 8-20，操作平台拆改及临时防护如图 8-21。图 8-19 上支撑平台拆改及临时防护示意图 图 8-20 主平台拆改及临时防护示意图 图 8-21 操作平台拆改及临时防护示意图 由于挂架平台自身宽度较窄，牛腿贯穿挂架，因此切割前应先将挂架钢板网解除移至墙体内侧，挂架的两根平台梁全部需要切割至距牛腿 10cm 处。为防止人员跨84、越牛腿所产生的坠人坠物事故，需对挂架平台进行临时防护，如图 8-22 所示。图 8-22 挂架平台拆改及临时防护示意图（2）平台梁焊接恢复方法 1）悬挑端钢梁的焊接加固 在被切断平台梁一侧焊接辅助板，并在对应位置焊接定位板，塔吊吊住焊接槽钢，将槽钢一段放置在定位板上以确定竖直方向高度，再将焊接槽钢前移至指定位置进行焊接。待所有水平平台梁焊接完毕后，将被切下的平台梁纵向与未被切割的平台梁进行焊接，如图 8-23 所示。图 8-23 悬挑端平台梁焊接示意图 2）机位间钢梁的焊接加固 在被切断平台梁一侧焊接辅助板，并在对应位置焊接定位板，塔吊吊住焊接槽钢，将槽钢一段放置在定位板上以确定竖直方向高度，85、再将焊接槽钢前移至指定位置进行焊接。待所有水平平台梁焊接完毕后，将被切下的平台梁纵向与未被切割的平台梁进行焊接，如图 8-24 所示。图 8-24 机位间平台梁焊接示意图 8.8.5.6.5.6.爬模机位位于核心筒门洞处的附着技术爬模机位位于核心筒门洞处的附着技术 基于结构设计导致原有部分爬模机位附着的墙体变为门洞，致使爬模机位穿墙螺杆套管无法预埋，爬模架体无法整体爬升的情况，可采取在门洞内爬模机位附着位置布设钢构柱或采用附加混凝土墙垛方式进行处理。（1）洞内布设钢构柱的附着措施 在爬模机位处布设竖向钢构柱，门洞梁底和地面的两个固定端分别在混凝土结构内预埋钢埋件，内外埋件预埋如图 8-25、886、-26 所示。图 8-25 外机位埋件预埋 图 8-26 内机位埋件预埋 本层墙体拆模后在埋件中心焊接由两根 25#槽钢对焊成的箱型钢构柱，在钢柱上机位穿墙螺栓处开孔（外机位孔径为 40mm，内机位孔径为 52mm），用于布设爬模穿墙螺杆，并在爬模机位一侧焊接 20mm 厚的垫板（外机位 630mm550mm，内机位 630mm260mm），内外穿墙套管正立面、侧立面分别如图 8-27、8-28 所示。图 8-27 核心筒外墙机位 图 8-28 外墙（内墙）机位 穿墙套管正立面图 穿墙套管侧立面图（2）采用附加混凝土墙垛的附着措施 当爬模机位位置距离门洞梁底端很近，或爬模机位其中的一根套管能附87、着于相邻的核心筒墙体，此时若采用布设钢构柱来提供机位附着点则相对不经济，可采用在门洞梁下增设附加混凝土墙垛的措施来为此类爬模机位提供附着点。根据爬模机位套管实际附着情况，可分为全机位和半机位墙垛附着，具体做法分别见图 8-29、8-30。图 8-29 全机位墙垛附着措施 图 8-30 半机位墙垛附着措施 8.5.7.8.5.7.特殊部位木模辅助支模技术特殊部位木模辅助支模技术 核心筒墙体液压爬模施工使用大钢模板的工程，遇洞口、牛腿、非标准层高等特殊部位，大钢模板使用受限制，可采用木模辅助支模，从而达到核心筒墙体整体支模的目的。核心筒每层设计门洞部位，其上连梁无法利用爬模定型钢模支模，可采用木模88、支模并在门洞内搭设钢管支撑架体，辅助爬模进行支模，如图 8-31 所示。图 8-31 门洞连梁木模板支设 因内爬式动臂塔吊安装和倒运需要在核心筒墻体预留的洞口处，核心筒墙体钢筋绑扎完毕，洞壁采用钢管和扣件配合木模支模并支顶牢固，洞口边缘环绕一圈泡沫塑料条类柔弹性材料，当爬模大钢模板对整个墙体合模时，该材料能紧贴钢模并堵塞钢模与洞口的空隙，防止核心筒墙体浇筑时水泥浆漏入洞口之内，预留洞口模板支设如图 8-32 所示。图 8-32 内爬塔承重梁预留洞口模板支设 当某层的设计层高大于定型钢模尺寸（标准层高）时，也可采用木模辅助支模，如图 8-33 所示。图 8-33 木模辅助支模示意图 核心筒避难层89、设计有外形不规则的钢结构牛腿，其伸出核心筒墙体外，牛腿外形如图 8-34 所示。牛腿周边区域存在爬模钢模支模的死角，需在此区域支木模，以辅助钢模支模，牛腿周边区域支木模如图 8-35 所示。图 8-34 牛腿外形图 图 8-35 牛腿周边区域支木模 8.8.5.8.5.8.液压爬模与内爬塔吊配合施工技术液压爬模与内爬塔吊配合施工技术 （1）液压爬模与塔吊平立面关系 厦门国际中心项目核心筒内安装两台 LH800-63 型内爬式动臂塔吊，塔身标准节为 3.5m3.5m，液压爬模平台距塔身 0.7m、0.32m。塔吊平面布置如图 8-36 所示，塔吊与爬模立面关系如图 8-37 所示。图 8-36 90、塔吊平面布置图 图 8-37 塔吊与爬模立面关系图 B1B1夹B2-F01F02F03F04F05（2）塔吊爬升规划 爬模与塔吊配合施工的规则：保证架体最顶端不会碰撞到塔吊平衡臂及配重的前提下，架体爬升至指定位置，当架体爬升到位后，需保证模板上口低于钢柱顶标高，便于浇注墙体混凝土及钢柱的安装及焊接。此时架体最底部需高于塔吊爬升梁顶部，然后安装内爬塔吊最上道爬升梁进行塔吊爬升准备工作，之后顶升塔吊。内爬塔吊与爬模配合施工的步骤如下：1）液压爬模除预留洞口处架体外，其余爬升至指定位置，确保架体最上端不碰撞到塔吊平衡臂底部；2）将内爬塔吊最下道爬升承重梁、内爬框等附配件移至最上层（在爬模下方）；3）91、操作工人未爬升的架体处辅助倒运承重梁，并对承重梁定位和加固；4）顶升塔吊，顶升完成后连接螺栓紧固、调试；5）爬升因辅助塔吊承重梁安装而未爬升的部分架体，再与已爬升的架体连成整体。8.8.5.9.5.9.爬模底层架体辅助剔凿核心筒水平结构甩筋技术爬模底层架体辅助剔凿核心筒水平结构甩筋技术 超高层建筑核心筒内外液压爬模施工均采用立体交叉式施工工艺，即核芯筒竖向结构与水平结构分离施工，先进行混凝土竖向结构的施工，待竖向结构完成 4-5 层后，再进行核心筒内梁板及外筒钢梁组合楼板施工作业，并始终与竖向结构保持 4-5 层的施工间距。爬模底层架体设计巧妙之处在于其正好位于两个标准层的交接之处（预留楼板位92、置），由于核芯筒先行水平结构 4-5 层施工，此部分核心筒已完成，故该底层架体可辅助核心筒相关水平结构的预先作业，底层架体立面位置如图 8-38所示。图 8-38 爬模底层立面位置 当爬模完成一次爬升，进行上层核心筒钢筋绑扎、架体合模、混凝土浇筑等工序的同时，在爬模底层架体对下层核心筒水平结构预埋的钢筋进行剔凿和甩筋，如图 8-39、8-40，待后续水平结构施工至此层时，即可进行钢筋连接绑扎和浇筑混凝土，进而完成楼板等水平结构施工。图 8-39 水平结构钢筋现场剔凿 图 8-40 核心筒甩筋效果 8.8.5.10.5.10.核心筒结构缩小后爬模改造技术核心筒结构缩小后爬模改造技术 厦门国际中心93、工程核心筒施工至 62 层时结构发生较大变化，核心筒西侧局部外墙取消，核心筒面积变小，需将原有机位进行拆改以满足核心筒施工，原液压爬模机位平面布置如图 8-41 所示。图 8-41 原液压爬模平面布置图 拆改后液压爬模平面布置如图 8-42 所示。图 8-42 拆改后液压爬模平面布置图 拆除顺序及工序：（1）当结构施工至 62 层（伸臂桁架层时）外墙 1-3 号、18-24 号、核心筒内 25-36 号机位停止爬升（即需要拆除和改动的架体），如图 8-43 所示。图 8-43 停止爬升区域示意图（2）绑扎 63 层钢筋，合模浇筑 63 层混凝土,绑扎 63 层夹层钢筋；图 8-44 架体立面示94、意图（3）爬升架体至 63 层墙体（停止爬升区域架体禁止爬升），爬升后架体立面形式如图 8-44 所示。（4）此时 63 层夹层钢筋已经绑扎完毕，合 63 层夹层墙体模板，由于核心筒内 25-36 号机位停止爬升。所以有一侧墙体需借助 27、28、30、32、34、36号机位上两层平台用木模进行散支散拼，如图 8-45 所示。图 8-45 散支散拼墙体示意图（5）拆除 拆除 25-36 号机位上半部；拆除 1-3、18-24 号机位上半部，注意 21-24 号机位上半部分落地后不要进行肢解；拆除 25-36 号机位三角架；拆除 1-3 号机位三角架；将 21-24 号机位三角架平移至 63 层95、夹层西侧外墙（图纸方向）；拆除 18-20 号机位三角架，拆除此组架体后人员借助 13-17 号机位所在处的操作平台和挂架平台离开，人员撤离如图 8-46 所示。图 8-46 人员撤离示意图 8.8.5.11.5.11.液压爬模体系下墙体混凝土自动喷雾养护技术液压爬模体系下墙体混凝土自动喷雾养护技术 液压爬模体系下墙体混凝土自动喷雾养护技术依托爬模体系固定环状喷雾管线，并利用架体平台存放储水箱、潜水泵等设施，整套系统随爬模架体同步爬升，每层混凝土浇筑完成，退模后即可对墙体混凝土进行自动均匀喷雾养护，较传统做法节约了大量的人力和水资源，养护效果良好，操作简便，且该系统为散件拼装结构，易拆卸，可多96、次重复使用，方便高效。养护期间的喷雾水还可有效抑制作业面扬尘外泄，利于环境保护。喷雾系统结构示意如图 8-47 所示，实际应用效果如图 8-48 所示。1、副给水管道，2、潜水泵，3、储水箱，4、7、水平主给水管道，5、喷嘴，6、混凝土墙体 图 8-47 基于爬模体系用于墙体混凝土养护的自动喷雾系统结构示意图 图 8-48 基于爬模体系用于墙体混凝土养护的自动喷雾系统应用效果图 8.8.5.12.5.12.爬模架体未爬升下大钢模跃层支模技术爬模架体未爬升下大钢模跃层支模技术 爬模施工时，经常会遇到部分架体需辅助塔吊倒运承重梁，与避难层钢结构冲突或者塔吊未及时爬升等特殊情况，这些情况都会影响和迟97、滞架体的爬升，进而影响爬模整体的合模。为了不影响工期，针对这部分架体，施工中采取跃层支模的技术，其原理是将该架体上的钢模从模板层移至钢筋绑扎层，从而在不爬升架体的情况下，通过特殊支模方式而完成整个爬模合模。具体操作方式为，先在下层核心筒墙体顶部设置支撑措施，支撑措施可借助穿墙螺杆和原有对拉螺栓，支设效果如图 8-49 所示。然后，再将该部分架体上的钢模从模板层吊运至其钢筋绑扎层，钢模板下部并立于支撑措施上，钢模板吊运安装如图 8-50 所示。图 8-49 支撑措施 图 8-50 钢模板吊运安装 钢模板吊装至指定位置后，采用穿墙对拉螺栓将其固定，从而完成与其他钢模整体合模。钢模合模前如图 8-598、1 所示，钢模合模后如图 8-52 所示。图 8-51 钢模合模前 图 8-52 钢模合模后 8.8.5.13.5.13.核心筒施工爬模内供水技术核心筒施工爬模内供水技术 超高层建筑核心筒结构施工，随着高度越来越高，施工生产用水和消防用水无法“一泵到顶”，施工时可采用“水箱中转，水泵加压，重力补给”的方式保证爬模系统供水。厦门国际中心项目主塔楼施工用水立管选用 DN100 镀锌钢管，利用负二层消防水池作为市政进水水池，通过加压泵送至地面供水环管网和主塔楼 18 层设备层中转水箱，由 18 层水箱继续向上二次加压至 41 层设备层中转水箱，由 41层再加压送至屋顶层水箱，中转泵房效果如图 8-599、3 所示，施工、消防为共用水箱。水箱位置结构需验算是否需要加固，采取可靠安全措施，施工供水系统如图 8-54 所示。图 8-53 中转泵房示意图 图 8-54 施工供水系统图 主塔楼消防系统采取在塔楼每层设置2个消火栓，2个水龙头，从塔楼DN100消防立管里引出。每个消火栓均配备消防带、消防水枪。消火栓的直径 65mm，配备水龙带 25m 两条，保证施工区域在消火栓覆盖范围内，消防供水系统如图8-55 所示。1层负二层负一层2层17层18层DN6519层40层DN65DN5018层供水水箱24m3引自给水接驳点接地下室供水水箱DN100消防水位控制浮球24m3DN25DN25DN25DN25D100、N25DN2541层供水水箱24m3消防水位控制浮球24m356层供水水箱24m3消防水位控制浮球24m341层DN2542层55层DN2556层DN25DN6557层61层DN25DN40DN100消防立管DN100消防立管DN100消防立管DN100消防立管消防水位控制浮球30m3DN100首层室外管网 图 8-55 消防供水系统图 8.68.6 应用效果应用效果 厦门国际中心工程核心筒采用内外全爬式液压爬模施工，61 层及以下共布置 64 个机位，其中外墙液压爬模架 24 个机位，核心筒物料平台液压爬模架 40个机位。首次爬模预埋套筒安装在 F2 层墙体内，F4 层混凝土浇筑完毕后开始安101、1层负二层负一层2层17层18层(89.80)DN10019层40层DN100临时消防用水系统图DN10018层供水水箱24m3首层室外消防管网DN100消防水位控制浮球24m3DN65DN65DN65DN65DN65DN6541层供水水箱24m3消防水位控制浮球24m356层供水水箱24m3消防水位控制浮球24m341层(200.00)DN6542层55层DN6556层(269.48)DN65DN100DN65临水立管DN65临水立管DN40临水立管DN65临水立管接地下室供水水箱消防水位控制浮球30m3DN50引自给水接驳点装，用时 20 天，标准层施工最快 4 天一层，因核心筒剪力墙形式102、变化，在 62 层高空拆改一次，核心筒封顶后爬模拆除，用时 20 天。核心筒采用此技术施工，成功解决了外墙体变截面、非标准层爬升，以及对后续施工结构连续性和整体性等要求的施工难题；同时在施工中合理利用爬模操作平台，辅助内爬塔吊完成了承重梁倒运，保证工程质量的同时施工过程安全，大大缩短了施工工期，降低了施工成本，形成实用新型专利 4 项，取得了很好的经济效益。9 9 超高层建筑核心筒“外爬内支”同步施工技术超高层建筑核心筒“外爬内支”同步施工技术 9.19.1 概述概述 液压爬模系统因具有安装周期短，爬升速度快，设置灵活，安装空间小，可以采用竖向结构与水平结构同时施工工艺等优势，已成为目前超高层103、建筑核心筒施工主流装备的首选装备。爬模系统施工可采用 2 种工艺、3 种方式。第 1 种工艺为核心筒竖向结构与水平结构同时施工。该工艺可采用 2 种方式。方式 1，核心筒外围采用爬模系统，核心筒内部包括墙体、楼板、梁全部采用散拼模板体系（木模板或铝合金模板），即“外爬内支”。方式 2，核心筒外围和电梯井内侧墙体采用爬模系统，核心筒内部楼板、梁以及除电梯井以外的内侧墙体采用散拼模板体系（木模板或铝合金模板）。第 2 种工艺为核心筒竖向结构先行施工，核心筒内部水平结构滞后 3-5 层施工，楼板全甩，即“内外全爬”。3 种方式优缺点对比分析如表 1 所示。表格 9-1 三种方式对比分析 项项 次次 104、优优 点点 缺缺 点点 竖向结构与水平结构同时施工 外爬 内支 1、核心筒整体先行施工，塔式起重机可不设置在核心筒内，不存在核心筒内部二次施工，成本较低，安全易控制；2、核心筒内部钢筋有承重平台，可以堆放在楼板上；3、布料杆易安放，混凝土泵管易设置和维护；4、核心筒内部消防楼梯同步施工，施工人员上下模架作业层较方便，可以利用核心筒内部的混凝土楼梯，施工电梯只需上升到核心筒外部楼板。1、核心筒外侧通常采用大模板，内部采用散拼模板（木模板或铝合金模板），需按照散拼模板的特性选择穿墙螺栓；2、施工周期较长，施工进度较慢，对施工队伍管理要求高。外 围 和电 梯 井采 用 爬模系统，其 他 楼板、梁采用105、 散 拼模 板 体系 核心筒外侧通常采用大模板，内部采用散拼模板（木模板或铝合金模板），需按照散拼模板的特性选择穿墙螺栓。项项 次次 优优 点点 缺缺 点点 竖向结构先行施工，内部水平结构滞后 3-5 层施工 1、施工速度快；2、穿墙螺栓按大模板设置，数量较少。1、塔式起重机设置在核心筒内，核心筒内部二次施工和塔式起重机顶升施工上下交错，成本较高；2、核心筒内部钢筋无承重平台，需设置钢平台；3、布料杆需安放在钢平台上，混凝土泵管设置和维护要规划好；4、核心筒内部消防楼梯设置困难，施工人员上下模架作业层不方便，需要在核心筒内部设置施工电梯，顶部钢平台需下挂楼梯与施工电梯对接。该技术以天津宝龙国际106、中心工程 3#塔楼核心筒施工为例，介绍第 1 种工艺中的方式 1“外爬内支”同步施工技术，供今后类似工程施工参考借鉴。9.29.2 工艺流程工艺流程 （1）核心筒外墙外侧爬模施工工艺流程 预埋首次安装爬锥埋件系统混凝土拆模后首次安装附墙装置及主支撑系统安装模板支撑体系绑上层钢筋及安装挂架体系安装模板及浇筑墙体混凝土，绑扎上层墙体钢筋架体初次爬升拆除对拉螺栓背楞爬升模板退模提升架体、模板模板清理、刷脱模剂预埋件固定于模板上安装附墙支座提升导轨合模浇筑混凝土继续上一层施工核心筒结构施工完毕，拆除模板及模板支撑体系拆除导轨及下两层附墙装置，将下爬升箱与架体捆绑牢靠用塔吊对架体进行整体拆除（2）核心筒107、内模板施工工艺流程 安装内墙模板安装对拉螺栓背楞调整墙体模板安装水平模板支撑安装梁底、梁侧模板安装楼面模板调整模板安装楼面梁板钢筋浇筑混凝土（与核心筒外墙同步整体浇筑混凝土）继续上一层施工。9.39.3 爬模系统设计爬模系统设计 天津宝龙国际中心工程 3#塔楼核心筒 4 层及以上墙体模板采用“外爬内支”施工工艺，剪力墙外侧模板采用钢模，依附于爬升架体之上，剪力墙内侧模板及其他部位均采用普通木模板，现场散拼，以实现核心筒水平结构与竖向结构的同步施工。9.9.3.1.3.1.外侧钢模板设计外侧钢模板设计 设计侧压力 F=70KN/m2。面板模板选用 t=6mm 厚钢板，横纵边框选用 8#槽钢，竖肋108、选用 8槽钢，材质均为 Q235。横龙骨选用双 10槽钢，材质 Q235。核心筒外侧钢模加工图如图9-1。考虑到核心筒随层高外形尺寸逐渐缩小及12、28、44 层有伸臂桁架避难层，爬架的布置从最顶层小截面开始，主模板按照顶层最小截面配置，下部截面逐渐扩大部分在两侧增加钢模板，这样完全保证施工过程中的可连续性。图 9-1 模板加工图 9.9.3.2.3.2.内侧木模板设计内侧木模板设计 选用 15mm 厚胶合板做墙侧、柱侧面板；竖向次楞选用 40mm80mm 双木方，间距 150mm-200mm；横楞选用双 8#槽钢，槽口水平，与外侧钢模间距一致；对拉螺杆 M16。9.9.3.3.3.3.外爬模109、架体设计外爬模架体设计 爬架系统采用多卡climb60 液压爬升系统，为主体工程施工提供结构外安全防护，并承托核心筒外墙钢模板组合成爬模体系。爬架设计参数：爬架总高度为 17.8m；标准浇筑高度 4.1m；单榀架体最大承载力 6t，爬升最大高度为 255.75m；平台按上部 2 层操作平台、中层主施工平台、下部 2 层修补养护平台设置，共 5 层平台。钢模板与爬升架体连接采用多卡公司提供的钢爪进行连接,所对应的每个机位设置一列,每列纵向设置 3 个抓点。climb60 液压爬升系统各平台介绍见图 9-2。图 9-2 climb60 液压爬升系统各平台介绍 9.9.3.4.3.4.爬模架体平面布110、置爬模架体平面布置 核心筒外侧爬模体系共设置 28 个爬升机位。根据核心筒剪力墙面积及连梁处洞口情况共划分 12 个爬升平台，分别为 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、E、D。其中平台 A、B 一起爬升；平台 C 单独爬升；平台 D、E 一起爬升；平台 F、G 一起爬升；平台 H 单独爬升；平台 I 单独爬升；平台 J 单独爬升。爬模架体平面布置如图 9-3，其中斜线位置是活动的连接平板，爬升时收起。图 9-3 爬模架体平面布置图 9.9.3.5.3.5.爬模架体施工人员上下通道设置爬模架体施工人员上下通道设置 3#塔楼核心筒主体结构施工划分了 2 个流水段，每个流水段预留 1 个 80111、0mm800mm 的上下人孔及上人通道，分别布置于平台 C 和平台 H 处，现场操作时需做好洞口周边木板加固工作，保证平台结实牢固。垂直方向各层平台之间用脚手钢管搭建爬梯并搭设爬梯扶手，在 0 层平台与+1 层间的部分要考虑到退模时的移动问题,要求梯子上端固定在+1 层，且不与 0 层平台连接,使得梯子可以在退模时同上部平台一起后退，各层平台人孔在竖直方向错位布置，在施工间歇期要设置临时的盖板,防止操作人员不小心坠落。为满足主体结构施工过程中垂直方向人员上下作业面，主塔楼外侧设置SC200/200GZ 中速施工电梯。施工人员通过施工电梯到达作业面层后由核心筒内两部楼梯分流至外部爬架平台，再通过112、爬架上的人孔上下爬架，到达爬架相应作业面层，如图 9-4。楼梯间楼梯间人孔人孔图 9-4 施工人员上下通道示意图 9.49.4 液压爬模施工要点液压爬模施工要点 9.9.4.1.4.1.液压爬模系统安装与爬升液压爬模系统安装与爬升 下面以天津宝龙国际中心工程 3#塔楼核心筒施工为例，以工艺流程图解的形式详细介绍外爬模安装及爬升过程。表 9-2 爬模施工流程及图解 序序号号 施工施工 步骤步骤 施工内容施工内容 图解图解 1 预埋起始层埋锥 第 1 层按常规施工完毕，第 2 层施工时开始埋置多卡爬架需要的起始层悬挂靴的埋锥，现场施工时需充分保证模板的垂直度，并在模板上安装定位锥体，开始浇筑混凝土113、。注意本层需预埋 2 个定位锥体。埋置高度如图2，水平位置见图 9-3 爬模架体平面布置图。图 1 图 2 2 爬模系统安装，初始段施工 第 2 层拆模后，使用塔吊将之前组装好的平台构件连接成整体，如图 3 圈示连接可以转动的两点，将架子平台吊至第 2 层安装好的悬挂靴上。图 3 序序号号 施工施工 步骤步骤 施工内容施工内容 图解图解 2 爬模系统安装，初始段施工 然后将竖向钢梁和可调支撑吊装安装至Xclimb 爬架上，如图4。由于第 3 层层高为5.1m，大于模板设计的标准层高 4.1m，故该层分为两个阶段浇注，每个阶段各为2.550m。调整模板位置，安装下一层埋锥，此阶段埋锥高度为13.114、6m，高度下反 250mm，合模，浇注第 3 层第 1 阶段的墙体砼。等待第 3-1 层砼达到拆模条件后拆模，将悬挂靴安装至第 3-1的埋锥上，用塔吊将整个架体吊至第 3-1层，右图 5。调整模板位置，安装3-2层埋锥，此阶段浇注高度与第 3-1 层相同,故埋锥高度相对模板的位置不变，合模，浇注第 3 层第 2阶段的墙体砼，如图6，至此第 3 层结构浇注完毕。图 4 图 5 图 6 图 7 序序号号 施工施工 步骤步骤 施工内容施工内容 图解图解 3 爬模开始爬升，特殊层高处理 超高层建筑底部几层层高通常大于标准层层高，对于这些特殊层高的楼层，宝龙国际中心项目 3#楼工程采取分 2次爬升的方式115、处理，比如第 4 层层高为 5.9m，大于模板设计的标准层高 4.1m，该层分为两个阶段浇注，每个阶段各为 2.950m。首先，用圈示的液压千斤顶将架体向上顶升，至平台到达下一层高度，如图 7。然后，调整模板位置，安装下一层埋锥，此阶段埋锥高度为19.125m，高 度 下 反250mm，合模，浇注第 4层第 1 阶段的墙体砼，如图 8。等待第 4-1 层砼达到拆模条件后拆模，将悬挂靴安装至第 4-1 的埋锥上，用液压千斤顶将架体向上顶升，至平台到达下一层高度，右图 9。调整模板位置，安装下层埋锥，此阶段浇注高度与第 4-1 层相同，故埋锥高度相对模板的位置不变，合模，浇注第4层第2阶段的墙体砼116、，第四层浇注完毕，如图10、11。图 8 图 9 图 10 图 11 序序号号 施工施工 步骤步骤 施工内容施工内容 图解图解 4 标准层爬模爬升 宝龙国际中心项目 3#塔楼工程自第 5 层进入层高为 4.1m 的标准层施工，架体完成爬升后，调整模板上埋锥的位置。此时埋锥的竖向位置为将要浇注的砼面下反 300mm。此位置为标准层施工的固定位置，之后的标准层施工埋锥位置固定不变，按照之前所述标准流程依次合模，浇注第五层砼，爬升，合模，浇注第 6 层砼，如图 12、13、14、15。进入标准层后就按上述步骤进行爬升，在此不做全程演示。图 12 图 13 图 14 图 15 序序号号 施工施工 步骤117、步骤 施工内容施工内容 图解图解 5 核心筒外墙截面厚度变化处理 进入第 7 层施工后遇到第一次墙体变截面，外墙内缩 100mm，在平台爬升到位后，通过调节架体后部支撑模板的可调支撑顶杆(如右图圈示)，将模板调高 50mm，然后合模直接至内缩100mm 的位置，浇注砼，如图 16。图 16 待砼达到拆模要求后，将模板后退。在第 7 层埋置的埋锥上依次连接特制 5cm 悬挂延伸靴、上部悬挂靴，将之前使用的 B7 红头悬挂螺栓换成 B12 红头悬挂螺栓，如图 17。架体爬升到顶部悬挂靴的底端压力杆上方，现场用电葫芦将架体和顶部悬挂靴连接到一起，打开底部悬挂靴的导向夹板，此时液压千斤顶承担架体的竖向118、荷载，如图 18。图 17 图 18 序序号号 施工施工 步骤步骤 施工内容施工内容 图解图解 5 核心筒外墙截面厚度变化处理 然后用连接好的电葫芦将架体和顶部悬挂靴拉近。此时，中部的悬挂靴作为旋转点，整个架体前倾，直至竖向爬升轨道能通过顶部悬挂靴。关闭顶部悬挂靴的导向夹板，使得竖向爬升轨道被顶部悬挂靴包裹结实。调节液压千斤顶，使得架子落到顶部悬挂靴的底端压力杆，完成架子的前倾、顶升过程。然后拆除底部悬挂靴和液压千斤顶，调节模板背后的调节支撑轴杆，使模板保持垂直，合模，浇注第 8 层砼，如图 19。砼达到拆模条件后，退模，安装标准的悬挂靴和B7 红头螺栓，将架子顶升，主平台挂钩挂到顶部悬挂靴挂119、好，如图 20。图 19 图 20 拆除底部悬挂靴和液压千斤顶。把现场提供的临时普通手动千斤顶顶在架子的中间部位，打开中部千斤顶的导向夹板。此时架子由顶部悬挂靴和手动千斤顶支撑，把之前放置在标准悬挂靴内部的特制 5cm 悬挂延伸靴拆掉，只留下标准悬挂靴，换回 B7 红头螺栓，如图 21。慢慢调节手动千斤顶，使架子慢慢角度回调到竖直状态。关闭中部悬挂靴的导向夹板，使其重新包裹竖向爬升轨道，如图22。上述为一个标准的变截面流程。在之后遇到的其它变截面情况，均按照上述流程进行操作。图 21 图 22 9.9.4.2.4.2.液压爬模架装置拆除液压爬模架装置拆除 当结构施工完毕，即可对爬架进行拆除。由120、现场已有塔吊配合爬架的拆除作业。（1）拆除顺序 爬架装置拆除应明确平面和竖向拆除顺序：在起重机械起重力矩允许范围内，平面应按大模板分段；竖直方向不分段，进行整体拆除。（2）拆除步骤 1）清理架体杂物，拆除架体上的脚手板和踢脚板，将架体分割成若干个独立单元，将两独立单元间架体的连接解除。2）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。3）拆除上、下爬升箱、液压电控系统和爬架架下两层附墙座并吊离作业面。4）将主承力架及挂架体系整体吊至地面进行分解。5）以上拆除的爬架架各零部件要统一堆放，统一管理。9.59.5 特殊部位处理措施特殊部位处理措施 9.5.121、1.9.5.1.爬模架平台转角部位处理措施爬模架平台转角部位处理措施 转角部位采用跳板满铺以便于施工人员通过。转角部位维护采用钢管与两侧架体的钢管相连，并且加密。外挂安全网防止坠落，如图 9-5。图 9-5 爬模架平台转角部位处理示意图 9.5.2.9.5.2.爬模架体越过伸臂桁架避难层处理措施爬模架体越过伸臂桁架避难层处理措施 避难层爬模施工主要难点是爬模体系如何通过伸臂桁架，在设计爬模架体时需充分考虑地上避难层钢结构设计细部节点，爬模在架体钢梁制作时，在爬模伸臂桁架伸出位置钢梁采用螺栓连接节点，在通过伸臂桁架时此节点打开，在其它层提升时此节点保持连接。在伸臂桁架处架体操作平台采用可拆卸的跳122、板，遇到伸臂桁架时打开，爬升完毕后再闭合紧固，这样即经济又解决了伸臂桁架的避让问题。9.69.6 实施效果与合理化建议实施效果与合理化建议 天津宝龙国际中心工程 3#塔楼结构类型为框架-核心筒-伸臂桁架结构体系，地上 59 层，结构高度 255.75m，核心筒外型尺寸为 20.80m24.1m，核心筒剪力墙厚度变化见表 9-3，外侧缩进，外框架由 16 根155030 圆钢管柱与型钢梁形成框架结构体系，楼板为压型钢板和钢筋混凝土组合楼板。表 9-3 主楼核心筒剪力墙厚度变化明细表 楼层楼层 墙厚（墙厚（mmmm）1-6 层 1200 7-13 层 1000 14-17 层 900 18-30 123、层 800 31-46 层 700 47-顶（60）层 600 核心筒结构采用“外爬内支”同步施工技术施工，外侧采用液压爬模，共布置 28 个爬升机位，内侧采用木胶合板散拼。2 层竖向结构施工时开始预埋爬模悬挂埋锥，拆模后开始爬模安装，3 层层高 5.1m，大于标准层高 4.1m，分两段施工，3 层施工过程中，爬模系统安装完毕，4 层开始进入正常爬升状态。4 层层高 5.950m，采取 2 次爬升，5 层以上标准层高 4.100m，采取 1 次爬升，标准层爬模施工最快 5 天 1 层，核心筒封顶后爬模拆除。核心筒采用此技术施工，爬模系统通过与散拼木模的有机结合实现了核心筒水平和竖向结构的同步施124、工，避免了水平结构后支而造成的质量、安全隐患，提高了施工质量，确保了结构安全及施工安全。“外爬内支”同步施工技术多用于内隔墙较多、空间尺寸不大的超高层钢筋混凝土核心筒模板工程施工，特别是结合铝合金模板早拆体系，对于施工工期无紧张要求的工程，是施工的首选工艺。1010 超高层建筑卸料平台优化设计与应用技术超高层建筑卸料平台优化设计与应用技术 10.110.1 概述概述 超高层建筑地上、地下层数多，建筑高，基坑深，荷载重。地上、地下工程施工期间工程材料及周转材料垂直运输量均非常大，需依赖垂直运输系统往复运输。卸料平台作为垂直运输的辅助措施对材料运输有着重要影响，比如结构施工拆下的模板、支撑需由室内125、运往室外，再向上一施工层倒运，塔吊不能直接吊运；在结构施工完成后，有些大规格材料、设备也无法从外部用施工电梯运往室内，通常作法是设置悬挑的卸料平台，以便将这些需外运的物料先运到悬挑卸料平台上，再用塔吊吊至上一个施工层，需要运进的物料，先用塔吊吊至需用楼层的卸料平台上，再运至室内。卸料平台的设置需根据塔吊、施工电梯的设置情况综合考虑其适用性、安全性、经济性等，进行合理设计，在满足现场施工要求的同时提高现场施工效率。该技术以厦门国际中心工程主体结构施工阶段卸料平台的应用为例，介绍不同工况下卸料平台的选型设计以及应用。后续二次结构、安装及装饰工程施工阶段卸料平台选用，可根据具体工况参考主体结构施工阶126、段卸料平台进行科学设计与合理设置，对于重型卸料平台，需通过有限元软件进行验算，保证受力安全。10.210.2 施工工艺流程施工工艺流程 （1）落地式卸料平台搭设施工工艺流程 定位设置通长脚手板、底座纵向扫地杆立杆横向扫地杆纵向水平杆横向水平杆剪刀撑连墙件、斜撑设置铺脚手板安装防护栏杆满挂安全网检查、验收（2）型钢悬挑式卸料平台安装施工工艺流程 预埋钢筋锚环、吊环（地下结构施工阶段）或锚固端锚固装置及拉结端夹具制作（地上主体结构施工阶段）在地面上组装卸料平台塔吊整体吊装卸料平台锚固端、拉结端固定安装围护栏杆、挂安全网检查、验收 10.310.3 方案设计与优化方案设计与优化 10.10.3.1.127、3.1.整体设计思路整体设计思路 厦门国际中心工程地下室 3 层，主塔楼地上 67 层，建筑高度 339.88m，标准层面积 1856.16，核心筒面积 498.3，结构形式为框架+核心筒+巨型支撑+伸臂桁架组成的混合结构体系，楼面为钢梁和压型钢板组合楼盖，框架由矩形钢管混凝土柱和钢梁组成。塔楼地上结构按照“核心筒钢结构领先核心筒剪力墙混凝土结构 1-3 层，核心筒剪力墙混凝土结构领先外框钢结构 6-10 层，外框钢结构领先外框水平组合楼板混凝土浇筑 4-6 层”的节奏向上施工，5 层及以上核心筒剪力墙采用内外全爬液压爬模平台施工，核心筒内水平楼板及楼梯根据内爬塔吊爬升情况适时插入。地下结构施128、工阶段，在核心筒外侧安装 1 台 D1250-80 平臂塔，主要用于地下室结构施工料具垂直运输、地上内爬式动臂塔及核心筒爬模系统安装，动臂塔安装完成后拆除。由于现场场地狭窄，为充分利用原有地下室结构空间，在原结构负 1 层、负 2 层布置了施工工具仓库及木工加工棚，考虑在场地西侧原结构负 1 层、负 2 层对应位置设一型钢悬挑式卸料平台，以便于钢管、木方、模板等材料倒运。地上主体结构施工阶段，在核心筒内设置 2 台内爬式动臂塔式起重机（LH800-63）、1 台双笼施工升降机（SC200200G），土建主体结构施工通过爬模系统、超高泵送和 1 台塔式起重机解决物料运输；钢结构外框钢柱、钢梁由1129、 台塔式起重机负责吊装；施工人员和建筑垃圾通过施工电梯运输。核心筒爬模装置安装前，为满足核心筒结构施工需要，在核心筒塔吊影响区水平结构滞后施工区域（东南角、西南角）设置 2 个落地式钢管卸料平台，在核心筒外脚手架外侧（东南角、西北角、东北角）设置 3 个落地式钢管卸料平台。核心筒爬模装置安装投入使用后，此时外框钢结构已跟进施工，落地式卸料平台可陆续停用、拆除，在主塔楼北侧外框结构边缘设 2 个型钢悬挑式卸料平台，充分利用 2 台塔式起重机的自由时间，进行水平梁板施工时木方、模板、钢管等周转材料倒运。10.10.3.2.3.2.平台设计与优化平台设计与优化 （1）地下室悬挑式卸料平台设计 厦门国130、际中心工程是原厦门邮电大厦的续建工程，其地下室及裙房部分已按原设计方案施工完成，新建主塔楼直接置于原有结构基础底板上。考虑到施工现场场地特别狭窄以及此客观情况，地下室结构施工阶段利用原有地下室空间做料具加工场和料具堆场，为方便料具转运，在原地下室结构边缘安装悬挑式卸平台。根据拟转运物料经模数匹配，确定卸料平台尺寸 5200mm2800mm1500mm，施工人员等活荷载按 3.00kN/控制，最大堆放材料荷载不大于 10.00KN。卸料侧立面见图 10-1，正立面见图 10-2。图 10-1 地下室悬挑式卸料平台侧立面图 图 10-2 地下室悬挑式卸料平台正立面图 卸料平台采用工字钢与槽钢焊接制131、作，相关参数如下：主梁采用 20a#工字钢（200mm100mm7mm11.4mm），长 7.2m，悬挑长 5.2m；次梁采用 16a#槽钢（160mm63mm6.5mm10mm），间距 500mm，距建筑物外缘距离 168mm；卸料平台平面投影如图 10-3。图 10-3 卸料平台平面投影图 卸料平台斜拉采用21.5mm 钢丝绳，每侧设置 2 根，内侧与外侧钢丝绳间距 500mm；钢丝绳卡每端布置 4 个，按规范留置安全弯。吊点处吊钩及楼板内锚固件均 M20 锚栓，提前预埋在钢筋混凝土梁板内，平台主梁锚固端节点详图见图 10-4，斜拉钢丝绳拉结端节点如图 10-5。图 10-4 平台主梁锚固132、端节点详图 图 10-5 斜拉钢丝绳拉结端做法效果图（详细做法参照锚固端节点做法）平台外侧三面设置防护栏杆，采用483.0 钢管与工字钢焊接牢固，立杆间距 1m，分别在高 0.2m、0.85m 及 1.5m 处设置三道水平杆，并用安全网密封。平台面采用 1.5mm 厚冲压钢脚手板，满铺，与主次梁焊接牢固，并在四周设 250mm 高的踢脚板。严格控制荷载，设置限载标牌，不得超过平台的允许荷载值 1t。（2）落地式卸料平台设计 为满足核心筒结构施工需要，核心筒内内爬动臂塔及爬模装置安装前，在核心筒内水平结构滞后施工区域设置 2 个落地式钢管卸料平台，平面位置见图10-6，卸料平台平面尺寸为 7.7133、m7.0m，立杆横距 1.1m，纵距 1.0m，步距 1.5m。动臂塔使用后，此处落地式卸料平台拆除。图 10-6 落地式卸料平台平面布置图 1 在核心筒外脚手架外侧设置 3 个落地式钢管卸料平台，平面位置见图 10-7，卸料平台平面尺寸 7.0m4.0m，立杆横距 1.0m，纵距 1.0m，步距 0.9m。图 10-7 落地式卸料平台平面布置图 2 落地式卸料平台跟随结构施工分 5 段搭设，各段搭设标高分别为：7.05m、13.55m、17.65m、21.75m、25.85m，立面示意图如图 10-8。图 10-8 落地式卸料平台立面示意图 卸料平台设计堆放荷载 4kN/m2，考虑到安全因素134、，限载 3kN/m2。（3）标准层卸料平台设计 1）卸料平台形式及构造要求 根据拟转运物料经模数匹配，确定卸料平台尺寸 3500mm2800mm1500mm，施工人员等活荷载按 3.00kN/m2控制，最大堆放材料荷载不大于 10.00kN。卸料平台平面位置见图 10-9，两个平台不在同一楼层，从立面看上下卸料平台平面位置错开，两平台相差具体层数视施工需要而定，以便于材料从下层倒运到上层，正立面示意见图 10-10，侧立面见图 10-11。图 10-9(1)主塔楼外框卸料平台平面布置图 1 图 10-9(2)卸料平台平面位置图 2 图 10-10 卸料平台正立面示意图 图 10-11 卸料平台135、侧立面图 卸料平台采用工字钢与槽钢焊接制作，相关参数如下：主梁采用 20a#工字钢（200mm100mm7mm11.4mm），长 5.5m，悬挑长 3.5m；次梁采用 16a#槽钢（160mm63mm6.5mm10mm），间距 500mm，次梁紧靠建筑外檐（两者最大距离不超过 0.2m）。卸料平台斜拉采用21.5mm 钢丝绳，每侧设置 2 根，内侧与外侧钢丝绳间距 500mm；钢丝绳卡选用抱合式绳卡，每端布置 4 个，并留置安全弯。钢丝绳重叠长度不小于 1m，第一道绳卡距绳端不小于 200mm 或钢丝绳直径的 6-8 倍，卡子间距 200mm。绳卡马鞍朝向主绳。根据超高层建筑标准层特定的结构形136、式，对平台主梁锚固端及斜拉钢丝绳拉结端节点进行优化，具体做法如表 10-1、图 10-13。平台外侧三面设置防护栏杆，采用483.0 钢管与工字钢焊接牢固，立杆间距为 1m，分别在高 0.2m、0.85m 及 1.5m 处设置三道水平杆，并用钢板网密封。严格控制荷载，设置限载标牌，不得超过平台的允许荷载值 1t。2）锚固端、拉结端节点设计优化 针对超高层建筑楼面为钢梁和压型钢板组合楼盖结构，外框架由矩形钢管混凝土柱和钢梁组成的特定结构形式，对平台主梁锚固端和平台斜拉钢丝绳拉结端做法进行设计优化，解决传统做法中平台梁锚固端与钢丝绳拉结端预埋锚环不可周转以及因位置固定导致安装困难等问题。卸料平台主137、梁锚固端优化 悬挑式卸料平台平台主梁锚固端的传统做法，是采用在结构楼板内预埋圆钢卡环或 U 型螺栓，待卸料平台安装后，使用木楔顶紧或螺栓拧紧的方式固定平台主梁。由于预埋圆钢或 U 型螺栓位置、大小均固定，导致安装较困难，且圆钢或 U 型螺栓埋置于混凝土结构内，不能再次利用，造成了材料浪费。为此，厦门国际中心项目根据超高层建筑实际特点，设计和使用了一种“悬挑式卸料平台锚固端的固定装置”，采用“抱梁”的形式，预设 PVC 套管，利用对拉螺杆和对拼槽钢，将卸料平台梁固定在结构钢梁上，实现了锚固端固定装置配件（除 PVC 套管外）全部可周转使用，节点做法如图 10-12。图 10-12 卸料平台锚固端138、固定装置做法详图 卸料平台斜拉钢丝绳拉结端优化 卸料平台钢丝绳拉结端的常规做法是以在混凝土结构内预埋圆钢拉环或钢结构表面焊接圆钢拉环的形式，卸料平台钢丝绳通过卸扣、绳卡与拉环连接。此做法一方面是预埋或焊接的圆钢无法二次使用，会造成材料浪费，另一方面圆钢位置固定无法调节，安装较为不便，而且，超高层建筑上层水平楼板等水平结构施工一般滞后于外框钢结构施工，很难通过混凝土楼板穿孔等措施为钢丝绳提供固定支点，若采用钢丝绳缠绕整根钢梁，又会影响钢梁顶构件的施工。针对该情况，厦门国际中心项目利用外框结构钢梁的翼缘，设计和使用了“一种固定于钢结构梁的夹具”，将钢丝绳一端简便、可靠的固定于钢梁，为钢丝绳另一端的139、卸料平台等构件提供受力支点，节点做法如表 10-1，实物效果图如图 10-13。表 10-1 斜拉钢丝绳拉结端夹具做法详图 夹具组装完成图 夹具内卡板结构示意图 夹具外卡板结构示意图 图中：“1”钢结构梁；“2”内卡板；“3”外卡板；“4”卸扣；“5”螺栓；“6”紧定螺钉；“7”支撑板。图 10-13 斜拉钢丝绳拉结端夹具实物效果图 通过两个螺栓紧固内卡板和外卡板使它们夹住钢结构梁的底部翼缘板，用一个紧定螺钉调节并顶紧钢结构梁底部翼缘板的底部表面，使其在竖直方向不发生位移，在钢结构梁上为钢丝绳提供固定连接点。该夹具包括设置在外框结构边缘钢结构梁底部翼缘板上的内卡板和外卡板，内卡板和外卡板的下部140、重叠并采用螺栓连接，在内卡板和外卡板的下部重叠处的外端部连接有卸扣，在内卡板的下部固接有与其垂直的支撑板，在支撑板上连接有紧定螺钉，紧定螺钉顶紧在钢结构梁底部翼缘板的底部外表面上。在工程现场，只需紧固两个螺栓，并用紧定螺钉顶紧钢结构梁的底面，穿卸扣孔安装卸扣即能完成整个装配过程。装配完成后，钢丝绳一端连接卸扣，另一端连接构件，构件受力通过钢丝绳传递给夹具，夹具传递给钢结构梁。10.410.4 施工要点施工要点 10.10.4.1.4.1.安装安装 落地式卸料平台按国家现行满堂脚手架规范规定进行搭设，悬挑式卸料平台安装过程中要注意以下几点问题，以保证其安全顺利安装：（1）卸料平台在首次安装时，先141、用四根钢丝绳作为吊索利用塔吊将卸料平台提升至安装高度。（2）吊耳采用圆钢制作，在主梁工字钢对应位置的翼缘板上穿洞后圆钢紧贴腹板焊接，圆钢直径及焊缝长度经设计计算确定。外侧斜拉钢丝绳吊耳可作为塔吊起吊吊耳，距离外侧钢丝绳吊点 3.0m 处设置另外两个用于安装起吊的吊耳。（3）卸料平台提升至安装高度后，平移平台使之伸至楼面安装锚固点安装固定，再将斜拉钢丝绳上拉至安装固定点固定。吊装就位后先安装外侧主绳，主绳长短位置调整好后进行内侧副绳安装。安装时将平台外侧稍稍提起，使外端比内侧高出 30cm。（4）安装完成后，先检查是否有遗漏的地方或不符合规范要求的地方，检查全部合格后，再松开塔吊吊钩，但不能立即142、解除吊钩，而应先保持安全吊钩，待用设计重量的实物经试压卸料平台，安全后再卸除吊钩和吊索。10.10.4.2.4.2.提升提升 （1）卸料平台完成某层施工任务后，需提升至下一施工层继续工作。提升前，应由技术人员指挥架子工对提升卸料平台有障碍部位的脚手架进行改造，以方便平台的吊装提升；提升完成后，将改造部分的脚手架按照要求恢复。（2）卸料平台提升时，先将所有材料清运二净后用吊索将平台上四个吊点拴牢，用塔吊吊钩将平台稍微吊起，然后松开、拆除平台主梁端部的固定装置，拆除钢丝绳的卸扣，塔吊缓慢向外移动，将平台整体外移，待平台完全移出固定装置后再提升至上一层安装高度。（3）架子工、信号工应相互配合、相互提143、醒；信号工应该在安全且视野开阔的地方进行指挥，没有信号指挥的情况下严禁提升平台。10.10.4.3.4.3.拆除拆除 卸料平台在结构施工完成后进行拆除，首先利用塔吊将平台稍微吊起，松开、拆除平台主梁端部的固定装置，然后拆除斜拉钢丝绳的卸扣，使主、副绳卸载，将主、副绳拆除后通过塔吊吊运至地面。10.4.10.4.4.4.注意事项注意事项 （1）悬挑式卸料平台必须与建筑物可靠连接，平台在建筑物上的搁置点、拉结点、支撑点采用锚固环、卡环、螺栓等方式可靠连接，防止平台受外力冲击而发生移动。（2）严禁将操作平台设置在脚手架等临时设施上，操作平台的结构应稳定可靠，承载力需经设计验收。（3）悬挑式卸料平台在144、平台两边各设置前后两道斜拉钢丝强，每一道均应作单独受力计算和设置。（4）悬挑式卸料平台吊运时，如不设置起重吊环，有可能发生倾斜，因此安装吊运时以及与建筑物连接固定时均应使用承载吊环以策安全。（5）悬挑式卸料平台安装时，钢丝绳应采用专用的钢丝绳夹连接，钢丝绳夹数量应与钢丝绳直径相匹配，且不得少于 4 个。钢丝绳夹的连接方法应满足规范要求，建筑物锐角、利口周围系钢丝绳处应加衬软垫物。（6）悬挑式卸料平台的外侧应略高于内侧，外侧应安装固定的防护栏杆并应设置防护挡板完全封闭。（7）吊运安装时的卸料平台，安全性较差，因此不得在悬挑式卸料平台吊运、安装时上下人。（8）卸料平台需联合验收合格后方可允许使用。145、每次使用前，需告知技术负责人，经技术负责人确认平台上吊耳及杆件连接处所有焊缝可靠，并确认底部钢板、四周挡板不存在可能引起落物伤人的孔洞，方可使用该平台，责任工程师和安全工程师需现场旁站。10.510.5 应用效果应用效果 针对厦门国际中心工程为续建工程且其地下室及裙房已施工完成的客观情况，地下室结构施工阶段，通过在原地下室结构边缘设置悬挑式卸料平台，配合塔吊进行模板、架料运输，解决了场地狭窄料具无处堆放的难题。地上主体结构施工阶段，针对超高层建筑核心筒领先外框钢结构施工的情况，在核心筒领先施工阶段，搭设落地式卸料平台，外框钢结构跟进后，搭设悬挑式卸料平台，配合塔吊进行模板、架料运输，充分利用了146、塔吊的自由时间，使得垂直运输效率最大化，解决了大量模板、架料运输问题。针对外框架特定结构形式，对平台主梁锚固端和斜拉钢丝绳拉结端节点优化，解决了传统做法中平台梁锚固端与钢丝绳拉结端预埋锚环不可周转以及因位置固定导致安装困难等问题，降低成本的同时卸料平台的安装更加安全、高效，“悬挑式卸料平台锚固端的固定装置”已授权实用新型专利，专利号：ZL 2015 2 0244661.9。1111 超高层建筑大型塔式起重机施工技术超高层建筑大型塔式起重机施工技术 11.111.1 概述概述 近年来,我国超高层建筑的规模和高度不断突破，且大部分超高层建筑位于繁华市区，施工场地狭小，塔式起重机作为超高层建筑施工的147、重要机械设备，它是材料垂直运输的命脉，对整个建设项目的施工进度、安全质量起到至关重要的作用。选用合适的塔式起重机、合理的布置、施工方案成为超高层建筑垂直运输的重点之一。11.211.2 超高层结构体系分类及塔式起重机布置特点超高层结构体系分类及塔式起重机布置特点 当前国内超高层建筑迅猛发展，超高层建筑按结构体系主要可以分为：“巨柱框架+核心筒+伸臂桁架”抗侧力结构体系；“钢框架+核心筒+伸臂桁架”结构体系；“钢框架+核心筒”或“钢柱混凝土框架+核心筒”结构体系；“钢筋混凝土框架+核心筒”或“钢筋混凝土筒中筒”结构体系。其他还有采用纯钢结构体系的超高层建筑等。针对不同结构形式，塔式起重机的布置和148、施工也需要采用相应的形式，以提高工效。超高层结构体系的选择与建筑高度(或结构高度)、抗震设防烈度、风荷载等因素有关，甚至与当时当地的钢材价格、混凝土价格等因素有关。因此，各类结构体系的超高层建筑基本上多有相应的建筑高度区间、结构复杂程度、单个构件的吊装重量，施工时也会根据各类建筑的结构特点，确定采用内筒外框同步施工技术，还是不等高同步攀升技术。超高层建筑塔式起重机的布置主要有 4 种方式:通过钢结构支撑架将塔式起重机外挂于核心筒外侧筒体上；通过钢梁将塔式起重机安装于核心筒筒体内进行爬升；常规落地式附墙安装方式；将塔式起重机布置在顶模操作平台上，通过顶模操作平台进行爬升。塔式起重机布置时主要考虑149、结构体系、分段构件的吊重、结构高度等，还要结合工程周边环境、场地条件、工期要求、技术能力、施工成本等因素综合考虑。11.311.3 外挂式塔式起重机外挂式塔式起重机 11.3.1.11.3.1.外挂式塔式起重机特点外挂式塔式起重机特点 塔式起重机通过钢结构支撑架外挂于核心筒外侧筒体上。其主要优点有:塔式起重机处于内外吊装点中间位置，缩短了塔式起重机的有效吊装半径，增加了堆场的覆盖范围，充分发挥了动臂式塔式起重机的吊装性能；塔式起重机布置在核心筒外侧筒体上，避免了动臂式塔式起重机与爬模或顶模系统冲突，塔式起重机标准节与爬模箱梁、桁架梁冲突，消除了布料机布料时在内爬塔式起重机后面的盲区，不影响核心150、筒内正式电梯的安装；塔式起重机外挂增大了各塔式起重机之间的距离，在防止塔式起重机碰撞、提高塔式起重机工作效率等方面效果明显。因此，在钢结构构件重量大、建筑物高度较高(300m 以上)、核心筒墙体满足塔式起重机外挂要求等条件下，优先考虑采用塔式起重机外挂的布置方式。外挂塔式起重机的主要缺点为塔式起重机钢结构支撑架对核心筒筒体的结构要求高，钢结构支撑架施工与外挂塔式起重机顶升技术含量高、施工难度较大，钢结构支撑架施工成本较高。11.3.2.11.3.2.塔式起重机外挂应用技术塔式起重机外挂应用技术 对于采用“巨柱框架+核心筒+伸臂桁架”抗侧力结构体系的第一类建筑，优先考虑塔式起重机外挂方式。此类工151、程建筑高度往往很高，结构吊装时单件重量很大，达到几十吨，甚至上百吨；核心筒施工时需要钢板或钢骨柱焊接、钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土养护各个作业面同步展开，因此模架体系往往采用顶模施工，而顶模体系的箱梁、桁架梁等需要一定的内筒空间，采用塔式起重机外挂时避免了与顶模冲突的问题。为了提高塔式起重机的使用效率，采用塔式起重机外挂方式综合效益明显。上海中心大厦、深圳平安金融中心、天津高银 117 大厦、广州越秀金融大厦等工程均采用了塔式起重机外挂方式，其中上海中心大厦在核心筒上外挂了 4 台 M1280D 动臂式塔式起重机，深圳平安金融中心在核心筒上外挂了 2 台 M1280D 和 2 台 ZSL270152、0 动臂塔式起重机，天津高银117 大厦在核心筒上外挂了 2 台 ZSL270 和 2 台 ZSL1280 动臂塔式起重机，广州越秀金融大厦在核心筒上外挂了 2 台 M900D 动臂塔式起重机。11.3.3.11.3.3.塔式起重机外挂施工技术塔式起重机外挂施工技术 （1）基本施工流程 设计验算挂架加工塔吊爬升核心筒结构施工第三道水平框架及斜撑杆达到自由高度埋件施工牛腿焊接安装下层水平框架安装斜拉杆塔吊爬升安装上层水平框架及斜撑杆是否拆除 图 11-1 外挂式塔吊施工工艺流程（2）主要操作要点 1）外挂架支撑体系设计验算 外挂塔吊以核心筒作为依附结构，根据工程的实际情况，由于塔吊定位、建筑结构153、型式及塔吊参数等的不同，塔吊附着体系的设计会有所不同，但均可分为支撑体系框架结构设计、预埋件设计、连接节点设计这三部分进行设计，并尽量采用销轴的形式连接固定，以便于外挂架构件的拆卸周转。塔吊支撑体系的设计：整体结构设计、预埋件及连接部位的强度验算。塔吊依附结构校核：塔吊依附于主体核心筒上，依据塔吊的实际工况，对其结构承载能力进行验算。混凝土剪力墙：需对剪力墙混凝土局部承压强度进行验算，由于受施工进度和工期制约，通常情况下，由于工期制约，无法等混凝土达到设计强度后再进行塔吊挂架的安装和塔吊爬升，因此在进行验算时，应以实际强度进行验算，通常可取 7 天。支撑体系设计验算完成后绘制制作图及相关说明，154、并交原塔吊厂或相应能力的厂家进行加工制作。2）塔吊附着点确定 塔吊外挂架支撑体系附着点的位置需根据塔吊原制造厂的参数确定，结合现场实际情况，可适当调整附着点位置，但两道水平支撑框架之间的距离必须小于最大间距。塔吊附着点按以下基本原则确定：核心筒施工至塔吊最大自由高度，此时需安装第三道水平支撑框架后方能继续爬升，根据核心筒内钢结构柱的分段长度及核心筒液压爬模的空间位置，综合确定附着点的情况，且水平支撑的附着点应尽量设置在楼层标高处。3）塔吊外挂架支撑体的安装 埋件施工：塔吊埋件随着核心筒的施工进度相应埋设即可，为防止在混凝土浇捣过程中预埋件发生移位，应采取相应的固定措施，埋件部位的混凝土应振捣密155、实，塔吊的预埋件重量较大，需事先设置好吊耳，便于吊装。牛腿焊接：预埋件埋设完成后，将连接外挂架构件的牛腿焊接至埋板上，牛腿焊接过程中应做到精确定位，合理施焊，尽量减少焊接变形，出现焊接变形须在焊后进行校正，确保后续构件安装一次到位。图 11-2 塔吊预埋件 安装下层水平支撑框架：安装下层水平框架的支撑横梁、水平支撑、次梁及与支撑横梁连接的斜拉杆。按照支撑横梁次梁斜拉杆水平支撑的顺序依次安装，构件拼装时只需精确对孔，打入销轴即可。图 11-3 安装支撑横梁 图 11-4 安装水平支撑 图 11-5 安装斜拉杆 图 11-6 下层水平框架安装完成 安装上层水平框架：采用与下层水平框架相同的安装方式156、进行安装，包括支撑横梁、水平支撑、斜撑杆及次梁。图 11-7 上层水平框架安装完成 图 11-8 水平支撑与核心筒连接节点 塔吊爬升：塔吊顶升至支撑横梁的高度位置后，将塔吊顶升节上的撑爪摆出，撑在支承框上即完成一次塔吊爬升。图 11-9 塔吊撑爪撑于支承框上 4）塔吊爬升及外挂架拆卸周转 核心筒在施工过程中即按照图纸要求埋设好塔吊附着预埋件，塔吊每顶升完一次，便可将最下层的水平支撑框架、斜拉杆、斜撑杆拆除并转至上部进行附着。以下以撑拉结合式支撑体系为例简述塔吊爬升的原理。步骤一，塔吊在正常使用状态下，上、下两套支撑架共同工作，如表 11-1所示。步骤二，安装第三道支撑架，将爬带安装在中间一道支157、撑架上，爬升梁支撑块爬出撑于爬带台阶上，准备爬升。步骤三，将塔吊支撑爪松开，收回至标准节相应位置。步骤四，油缸顶出，使塔吊脱离 C 型梁，完成一个行程，将标准节上的上支撑块摆出，支撑在爬带台阶上。步骤五，油缸收缩，再次使爬升梁支撑块支撑在爬带台阶上，将上撑块摆回，再次顶升完成一个循环。步骤六，重复步骤四和步骤五，直至支撑爪高出 C 型梁，然后将支撑爪摆出，固定在 C 型梁上。步骤七，收缩油缸归位，塔吊爬升完成，最后拆除爬带。表 11-1 塔吊爬升的原理 步骤一 步骤二 步骤三 步骤四 步骤五 步骤六 步骤七 11.411.4 内爬式塔式起重机内爬式塔式起重机 11.4.1.11.4.1.内爬式158、塔式起重机特点内爬式塔式起重机特点 设置于核心筒筒体内进行爬升的塔式起重机可以充分利用自身结构特点，将塔式起重机荷载较均衡地分布于核心筒的墙体上，一般情况下筒体不需要加固或加固成本较低，且塔式起重机安装、爬升更方便，安全性也更高。但是塔式起重机设置于核心筒筒体内缩短了塔式起重机的有效吊装范围，影响场地布置与吊装能力；布置在核心筒内的塔式起重机与顶模支撑系统之间的相互影响较大，两者相互制约、相互影响；而且内爬塔式起重机对布置在核心筒内的混凝土泵送管、施工电梯等都有影响，对核心筒内正式电梯与管道的安装也会产生一定的影响。1 11.4.2.1.4.2.塔式起重机内爬应用技术塔式起重机内爬应用技术 对159、于采用“钢框架+核心筒+伸臂桁架”结构体系的建筑，可以考虑采用将塔式起重机设置于核心筒筒体内进行爬升的方式。塔式起重机设置于核心筒内施工也相对便捷，而且在核心筒内进行塔式起重机顶升作业安全性较高，塔式起重机内置方式的施工成本也较低。建筑高度 269.7m 的西安绿地中心采用 1 台STL1000 动臂式塔式起重机内爬升、1 台 STL720 外挂；建筑高度 316m 的重庆国金中心 T1 塔楼采用 2 台内爬升 STL420A 动臂式塔式起重机。对于采用“钢框架+核心筒”或“钢柱混凝土框架+核心筒”结构体系的第三类建筑，当建筑高度较高时，可优先考虑采用将塔式起重机设置于核心筒筒体内进行爬升的方160、式。特别是当结构体系为“钢柱混凝土框架+核心筒”时，一般采用内筒与外框同步施工，如果将塔式起重机外挂在核心筒外侧，则必须要在外框结构相应部位从下往上留出安装位置，以免影响后序施工。广西九洲国际大厦采用的是“钢柱混凝土框架+核心筒”结构体系，建筑高度达到 317.6m，塔楼结构施工时采用铝合金模板体系，内筒外框同步施工，塔楼采用爬架作为外围护架，将 2 台动臂塔式起重机布置在核心筒内进行内爬升施工。11.4.3.11.4.3.塔塔式起重机内爬施工技术式起重机内爬施工技术 （1）选型和定位 在超高层建筑中，由于各专业交叉多、吊装高度高，且每次吊装时间长，因此吊装设备的选择与布置，根据建筑结构、起重161、设备和钢构件的实际情况，并结合工期、安全、成本等多种因素综合考虑，确保满足现场的施工需要，尽可能不出现施工盲区，以达到塔式起重机的最优选择和最佳布置。通过钢构件的吊重分析、垂直运输需求量分析，最终确定塔式起重机的型号及布置位置。垂直吊装设备的选择不但要考虑钢结构安装的需要，还应综合考虑土建、机电、幕墙等专业的使用需求。对于某些超高层建筑，由于主塔位置外侧有外框钢管柱，或者其他结构物，限制外爬式塔吊的安装，施工过程中需要根据主楼钢柱分节及其重量分布情况，综合现场场地条件、施工进度的安排以及塔吊使用经济性，吊装设备的型号通过相应的对比分析选定。结合施工现场的平面布置，一般情况下，起重机的选型需要考162、虑如下因素：塔吊的主要参数应满足施工需要 根据拟建工程的结构形式及吊装现场需要吊装材料的性质，匹配塔吊的工作幅度、起升高度和起重力矩等参数，选取合适的塔吊型号。综合考虑、择优选择 当塔吊主要参数指标满足施工需求时，还应综合考虑、择优选用工作性能好、工效高和费用较低的塔吊。满足塔吊覆盖面和供应面的要求 塔吊的覆盖面是指以塔吊的工作幅度为半径的圆形吊运覆盖面积；塔吊的供应面是指借助于水平运输手段所能达到的供应范围。满足塔吊操作过程中，周边环境条件对其的要求 塔吊作业半径内应该尽量避开架空线缆和已有建筑物、构筑物、防止塔吊吊臂、吊绳、吊钩可能对其造成的碰撞。塔吊基础定位及标高 设置在核心筒内的塔吊基163、础，需要验算相应安装部位的主体结构受力性能是否满足受力要求。对于核心筒内爬升的塔吊基础，需要提前规划，在安放塔吊基础层混凝土施工前安放相应辅助埋件。同时做好塔吊基础的加固工作。满足结构施工设备及设施的空间位置要求 在核心筒内安装内爬塔吊时需要考虑核心筒内的空间位置尺寸，满足安装及拆除的施工要求。考虑群塔作业的相互制约 在塔吊选择过程中，需要考虑群塔作业的相互干扰，合理选择塔吊的型号，布置塔吊的位置。内爬式在楼层施工到一定高度后，将塔式起重机直接安装在内爬的支撑系统上。内爬式起重机在内爬式支撑系统的预埋件施工完毕，并达到规定要求后，先在地面完成塔式起重机各部组件的拼装，然后根据塔式起重机和现场的164、实际情况，选择合适的起重安装设备，依照先下部结构后上部结构的顺序完成安装工作。（2）总体工艺流程 安装准备工作构件进场、清单交接塔吊基础设计施工完成，达到安装要求各部件拼装安装爬升节，控制垂直度2安装3节标准节、2节加强节、8节标准节，由下至上顺序安装下回转支承安装上回转支承安装机械平台安装主卷扬机系统/动力包安装配重（）汽车式起重机进场定位放线、安装焊接牛腿、控制中心线误差3mm安装两道支撑系统，控制中心线误差3mm安装爬升框（C型框）安装A架安装起重臂穿绕变幅度钢丝绳穿绕其升钢丝绳，包括吊钩安装剩余配重调试、荷载试验、报检选择大吨位起重设备图 11-10 外挂式塔吊施工工艺流程 （3）主要165、操作要点（以厦门国际中心 LH800-63 塔吊为例）1）承重梁洞口预留 首次承重梁预留洞口底标高为首层板顶标高处，墙体预留洞口依据承重梁尺寸合理设置；之后根据塔吊爬升规划，核心筒施工每 4 层（15m18m）预留相应承重梁洞口。洞口位置见如下示意图。表 11-2 洞口位置示意图 核心筒洞口预留 预留洞口示意图（2）安装内爬框承重梁 在首层板顶标高处安装第一道内爬框承重梁，相距一定位置（约 18.00m）处安装第二道内爬框承重梁，承重梁通过与洞口内预埋螺栓固定连接。螺栓进场后，要求厂家提供产品合格证，并按要点对进场螺栓进行送检，检测其抗拉及抗剪强度。表 11-3 称重梁安装示意图 承重梁 安装166、承重梁 预埋 M48 螺栓 螺栓连接（3）安装内爬框架 在电梯井内承重梁上安装下内爬框架。将两个内爬半框架套在塔身的外围，然后用高强度螺栓把两个内爬半框架用内爬框连接角钢连接，并用 32 套高强螺栓（每套 1 螺栓、1 弹垫圈、2 螺母）将其固定在内爬框承重梁上。在塔机标准节安装至中部承重梁处时，及时安装中内爬框架，顶紧塔身便于上部塔机部件继续安装。图 11-11 安装内爬框 4）安装塔机 根据工艺流程，采用 75t 汽车吊在地面组装塔机各部件，同时采用一台D1250-80 塔吊辅助安装主塔部件，并且将部件置于塔机吊装半径内。动臂塔机所有部件重量的 1.2 倍为安装荷载，计划采用两个班组，一个167、班组组装部件，一个班组安装塔机，根据组装进度确定安装塔机时间。通常情况下超高层塔楼需要安装两台塔吊，安装高度一致，安装区域设置安装警戒线，有明显标志，并派专人监护，一切与塔吊安装无关人员禁止入内；进入安装区域的人员必须戴好安全帽。主要安装工序如下：组装各部件安装内爬基础节安装内爬标准节安装标准节安装爬升架安装回转总成安装平衡臂总成安装 A 字架总成接通电气设备安装起重臂和平衡重安装起重臂和拉杆配装其余平衡重穿绕起升钢丝绳检查各部件调试各限位负荷试验顶升加节 安装钢丝绳及卸扣选择 a.吊装起重荷载 表 11-3 吊装起重荷载表 主要部件 名称 重量（kg）安装荷载（t）起吊高度（m）吊装半径（m168、）安装方式（D1250-80）内爬基节 15293 18.35 6.5 1030 单小车四绳单倍 标准节 9278 11.13 35 1030 单小车四绳单倍 爬升架 22000 26.4 48.5 1030 单小车四绳单倍 回转总成 28880 34.66 39 1030 单小车四绳单倍 回转塔身 3700 4.44 40.5 1030 单小车四绳单倍 平衡臂总成 20644 24.77 42.3 1030 单小车四绳单倍 起升机构 13840 16.61 44.8 1030 单小车四绳单倍 变幅机构 5397 6.48 44 1030 单小车四绳单倍 动力包 3280 3.94 44.9 169、1030 单小车四绳单倍 司机室 800 0.96 42 1030 单小车四绳单倍 A 字架总成 11473 13.78 54.7 1030 单小车四绳单倍 3 块 7T 平衡重 37000 38.4 41.9 1030 单小车四绳单倍 45 米起重臂总成（含拉杆）14853 17.82 50.6 1030 单小车四绳单倍 45 米起重臂其余平衡重 312400+22000 314.88+22.4 44.5 1030 单小车四绳单倍 b.D1250-80 辅助塔起重 表 11-4 D1250-80 辅助塔起重表 幅度（m）6.517.89 19 22 25 28 31 34 单小车 2 倍率（170、t）20 单小车 4 倍率（t）40 双小车 4 倍率（t）40 35.93 双小车 8 倍率（t）80 73.89 61.39 52.08 44.91 39.22 34.60 根据（1）可知，动臂塔机的最大部件安装荷载为回转总成 34.66t，且所有部件吊装半径均分布在 1030m 内,根据（2）中 D1250-80 辅助塔起重性能参数可知，单小车四倍率情况下，臂长 034m 范围内起重量达 40t，可满足动臂塔机所有部件的安装要求。钢丝绳选择 本工程动臂塔机最大部件回转安装荷载为 34.66t，吊装采用单小车四倍率方式，637（a)类，纤维芯，直径为 42mm 的钢丝绳（抗拉强度为 177171、0MPa）4 根，绳长 8m。每根钢丝绳受到的拉力约为 12.7t，根据机械设计手册，钢丝绳最小直径SCdmin，选择系数)/(4tknC=，k取 0.82，取 0.46，t取 1700kN，n 取 6，求得mmd12.38min，所以直径为 42mm 的钢丝绳能满足施工要求。单股钢丝绳受力 F=34.66/4sin60=10t=100kN,根据规范要求，吊索用钢丝绳安全系数取 68，则单股钢丝绳 F=600kN。本实例工程吊装设备 D1250-80 塔吊起升钢丝绳结构为 35T7-28-1870,直径28mm，根据35T7钢丝绳结构力学性能表可知，钢丝绳最小破断拉力达528kN,则吊重量可达172、 4Fsin60/n=304kN=30.4t,故吊装动臂塔机其他各部件，采用直径 28mm 的钢丝绳能满足吊装要求。表 11-5 357 型号钢丝绳力学性能表 钢丝公称直径 钢丝绳参考重量/（kg/100m）钢丝公称抗拉强度/MPa 1570 1670 1770 1870 1960 D/mm 允许偏差/%钢丝绳最小破断拉力/kN 16 118 145 154 163 172 181 18 149 183 195 206 218 229 20 184 226 240 255 269 282 22 223 274 291 308 326 342 24 265 326 346 367 388 406173、 26 311 382 406 431 455 477 2828 361361 443443 471471 500500 528528 553553 30 414 509 541 573 606 635 卸扣选择 卸扣用于钢丝绳与构件的临时连接固定，如图 11-12 所示卸扣实物：图 11-12 卸扣实物图 按照 一般起重用 D 形和弓形锻造卸扣（GB/T 25854-2010）的相关规定。表 11-6 钢丝绳力学性能表 额定起重量 dmax Dmax emax Smin Wmin 推荐销轴 M（4）S（6）T（8）螺纹 t mm 1.25 2 2.5 16 18 2.2 35.5 18 M1174、8 1.6 2.5 3.2 18 20 2.2 40 20 M20 2 3.2 4 20 22.4 2.2 45 22.4 M22 2.5 4 5 22.4 25 2.2 50 25 M25 3.2 5 6.3 25 28 2.2 56 28 M28 4 6.3 8 28 31.5 2.2 63 31.5 M30 5 5 8 8 1010 31.531.5 35.535.5 2.22.2 7171 35.535.5 M35M35 6.3 10 12.5 35.5 40 2.2 80 40 M40 8 12.5 16 40 45 2.2 90 45 M45 综合本工程动臂塔机各部件安装荷载，考虑175、本工程选用的钢丝绳直径，本工程采用 DW 型卸扣起重量 10t 卸扣,强度等级分别为 T（8）可满足吊装要求。5）塔机安装具体作业 安装内爬基础节（1 个）吊起预先组装好的内爬基节，将伸缩梁从箱型梁中抽出，搁置在内爬框上，通过顶块装置顶紧塔身主弦杆。用经纬仪或吊线法检查其垂直度，主弦杆四个侧面的垂直度误差不大于1.5/1000。安装内爬基础节时，辅助起重设备及工器具如下表：表 11-7 内爬基础节安装表 部件名称 内爬基础节 钢丝绳 4 根28 卡具 48t 吊装重量 15.3t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 16-50m，臂杆长度 70m，额定载荷为 40-21t，安装载荷176、为 18.36t。安装内爬标准节（4 个）安装内爬标准节时，辅助起重设备及工器具如下表：表 11-8 内爬标准节安装表 1 部件名称 内爬标准节 钢丝绳 4 根28 卡具 48t 吊装重量 9.28t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 16-70m，臂杆长度 70m，额定载荷为 40-12.3t，安装载荷为 10.56t。安装标准节（1 个）安装标准节时，辅助起重设备及工器具如下表：表 11-9 内爬标准节安装表 2 部件名称 标准节 钢丝绳 4 根28 卡具 48t 吊装重量 9.28t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 16-70m，臂杆长度 70m，额定载荷为177、 40-12.3t，安装载荷为 10.56t。安装爬升架 将爬升架缓慢套装在塔身的外侧，注意：顶升油缸与塔身踏步必须位于同一侧。将爬升架上的 4 个换步挂靴均放在标准节由下往上数第六对踏步上，再调整好16 个爬升导轮与标准节的间隙（间隙为23mm）。拆掉捆绑挂板横梁与爬升框架上的绳子，按图顶升液压系统图接好油管，检查液压系统的运转情况。回缩油缸，将 4 个挂板挂在与标准节踏步上，并插入安全销。安装好后拆除拼装撑杆，否则无法引进加强节（标准节）。注意：将该撑杆和连接螺栓组件放置好，拆卸爬升架时还须安装上去。图 11-13 爬升架安装（右）安装回转总成 安装回转时，辅助起重设备及工器具如下表：表 178、11-10 回转总成安装表 部件名称 回转 钢丝绳 4 根42 卡具 416t 吊装重量 32.56t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 16-30m，臂杆长度 70m，额定载荷为 40t，安装载荷为 39.07t。回转总成吊装示意图 安装平衡臂 在地面上根据起重臂长度组装好相应的平衡臂，将扒杆、电控箱、电阻箱、平衡臂拉杆装在平衡臂上，并固接好。回转机构接上临时电源，将回转支承以上部分回转到便于安装平衡臂的方位，与吊车与塔机中心连线成 20-40角。用卡具将钢丝绳固定在平衡臂吊点位置，吊起就位后用销轴将平衡臂与回转连接；连接好销轴后，汽车吊继续吊起平衡臂端部到适合角度，将平衡臂拉179、杆和塔头拉杆以销轴连接并穿好开口销；平衡臂端部要拴好溜绳，将溜绳垂放到地面，由地面作业人员控制溜绳防止平衡臂转动、摆动，避免发生碰撞现象（溜绳起导向作用）；安装平衡臂时，辅助起重设备及工器具如下表：表 11-11 平衡臂安装表 部件名称 平衡臂总成 钢丝绳 4 根28 卡具 48t 吊装重量 20.44t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 16-45m，臂杆长度 70m，额定载荷为 40-24.5t，安装载荷为 24.5t。表 11-12 起升机构安装表 部件名称 起升机构 钢丝绳 4 根28 卡具 48t 吊装重量 13.84t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 180、16-55m，臂杆长度 70m，额定载荷为 40-18.2t，安装载荷为 16.61t。安装 A 字架总成 安装 A 字架总成时，辅助起重设备及工器具如下表：表 11-13 A 字架总成安装表 部件名称 塔帽 钢丝绳 4 根28 卡具 48t 吊装重量 11.39t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 16-60m，臂杆长度 70m，额定载荷为 40-15.9t，安装载荷为 13.67t。接通电气设备 当整机按前面的步骤安装完毕后，按电路图的要求接通电路的电源，试开动各机构进行运转，检查各机构运转是否正确，所有不正常情况均应予以排除。11 安装起重臂总成 安装起重臂前段时，辅助起重181、设备及工器具如下表：表 11-14 起重臂总成表 部件名称 起重臂及拉杆总成 钢丝绳 4 根226m 卡具 48t 吊装重量 14t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 重心位置 距根部 32.8m 作业半径 16-45m，臂杆长度 70m，额定载荷 40-24.5t，安装载荷为 22.84t。45m 起重臂总成 参考重心位置 24.8m 12 安装平衡重 45m 起重臂长度安装的部分配重的重量为 3 块 12.4t 配重，安装位置为：安装在平衡臂最端部，安装顺序按说明书要求，先装 3 块 7t 配重，起重臂安装好后，再安装剩余配重。注意：安装平衡重的销轴的挡板必须靠住平衡重。安装平衡重的应182、放在正中，与两边距离相等。安装平衡配重时，辅助起重设备及工器具如下表：表 11-15 平衡重安装表 部件名称 部分平衡配重 钢丝绳 2 根226m 卡具 28t 吊装重量 12.4t 辅助起重设备 D1250-80 塔机 作业半径 10-60m，臂杆长度 70m，额定载荷 40-15.9t，安装载荷为 14.88t。13 安装其余平衡配重,与上同。14 穿绕起升钢丝绳。塔机组装和安装具体作业详见 LH800-63 使用说明书。6）塔机调试 安全装置调试，包括多功能限位器、电子式角度显示仪（机械式角度显示器）、起重臂上下行程开关、臂架防反弹后倾装置、起重传感器、力矩限制器等。柴油发电机调试。电路183、系统调试。（联合调试；7）顶升加节（3 个标准节）顶升前塔机旋转部分必须进行配平；塔机最高处风速大于 14m/s 时，不得进行顶升作业；严禁在顶升系统正在顶起或已顶起时进行吊重（上升或下降）；严禁在顶升系统正在顶起或已顶起时进行起重臂变幅；顶升过程中必须保证起重臂与引入标准节方向一致，并利用回转机构制动器将起重臂制动住，起重臂必须停止在配平的角度。在引进标准节的销轴未与已安装好的标准节及下支座连接好前，绝对禁止进行吊重回转和变幅操作。若要连续加高几节标准节，则每加完一节后，一定要把所有的标准节销轴连接好后（包括与下支座连接的 8 个销轴），塔机才能起吊下一节标准节。所加标准节的踏步，必须与已有184、标准节对正。在下支座与塔身没有用 8 根75 销轴连接好之前，严禁回转、变幅和吊装作业。在顶升过程中，若液压顶升系统出现异常，应立即停止顶升，收回油缸，将下支座落在塔身顶部，并用 8 根75 销轴将下支座与塔身连接牢靠后，再排除液压系统的故障。11 顶升结束后，所有标准节之间均是用 8 根75 标准销轴连接，最顶部标准节与下支座是用 8 根75 销轴连接。12 塔机每次顶升加节后,需经检测机构检测合格,由相关单位负责验收。（4）塔吊内爬顶升 内爬塔机与其他工作型式塔机相比，其特点就是有一套能使塔机随建筑物升高而升高的内爬装置和内爬塔身。1）内爬装置结构简述 内爬装置是由上、中、下内爬框架、内爬185、基节、内爬标准节、内爬框承重梁、内撑杆、换步装置及液压顶升机构等组成。内爬塔身由 4 节标准节 N5 和 1 节内爬基节、4 节内爬标准节 N7 组成。塔机整机爬升时，上、中、下框架固定在电梯井内的内爬框承重梁上，塔机利用安装在内爬框上的一套液压顶升系统进行爬升。塔机内爬顶升时必须是上、中、下内爬框三层都安装好。在塔机爬升过程中，顶升油缸和换步装置安装在中内爬框架上。内爬塔机工作时，通常只安装了两层内爬框架，固定在电梯井内的内爬框承重梁上，并将内爬基节伸缩梁搁置在下内爬框上，承受整机重量，此时上内爬框架只受水平力，下内爬框架不仅受水平力还受垂直力。2）内爬框架 上、中、下内爬框架是三套相同的结186、构。每套内爬框架用 2 个内爬框通过4 根角钢（L14014）用 24 套 M30100 的高强螺栓联接而成（螺栓预紧力矩1400Nm）。内爬框架上设有导轮装置、顶块装置和换步装置耳板。导轮装置在内爬塔机整机爬升时借助塔身主弦杆来导向；塔身顶块在塔机工作时顶紧塔身主弦杆，将塔机的水平荷载传递给电梯井墙面；换步装置耳板用来安装换步装置。当塔机爬升一次后，最下面的内爬框架脱离了内爬塔身，不再起作用，因此要把它拆下并安装到最上面，就成了上框架。上、中、下内爬框架就这样轮换使用。3）内爬基节伸缩梁 内爬基节伸缩梁为平板拼焊而成的箱型梁，属于内爬基节的一部分，安装在内爬基节结构的箱型梁内。伸缩梁在顶升操187、作时必须推入内爬基节结构的箱型梁内，塔机正常工作时，伸缩梁从箱型梁中抽出，搁置在内爬框上，承受全部塔机的重量。注意：在塔机内爬使用状态时，请用塑料等将伸缩梁伸出部分包裹，同时注意定时清理塔身承重梁中的混凝土碎渣等，以免下次内爬顶升时，伸缩梁不便抽出。4）内爬框承重梁 每台塔机共需制作内爬框承重梁六件，承重梁与墙体之间空隙用楔块（木板等）楔紧。表 11-16 内爬框承重梁图 1 内爬框承重梁，适用于西侧2#动臂塔。2 内爬框承重梁，适用于东侧3#动臂塔。3 承重梁中心距离保证图示尺寸4112mm。4 M48L-8.8 螺栓 5）爬升组织机构人员安排 副组长组长组员组员组员 图 11-14 爬升组188、织机构图 以上人员都应具有建设主管部门颁发的有效证件。6）塔机的爬升 内爬塔机安装在电梯井内，在施工电梯井时，每隔 1518m 要预留相应的洞口，便于后期承重梁的安装。爬升前安装 内爬框架按上、中、下三层布置，每次爬升结束，中框成为下框，上框成为中框，整机正常工作时可以不设上框，塔机全部载荷由下框和中框承担，下次爬升前再安装上框。洞口预留位置 核心筒墙体施工时，每隔 4 层左右需预留一组洞口，具体洞口预埋件安装根据现场实际情况确定。安装内爬框承重梁 在洞口位置处安装承重梁，搁置在电梯井的内爬框承重梁一定要固定牢固，该塔机承重梁于洞口内预埋螺栓连接固定。安装内爬框 在对应承重梁处安装固定内爬框，189、将两个内爬半框架套在塔身的外围，然后用 M30100 的高强度螺栓把两个内爬半框架用内爬框连接角钢连接，并用 32套 M30140 螺栓（每套 1 螺栓、1 弹垫圈、2 螺母）将其固定在内爬框承重梁上，用塔身顶块顶紧塔身主弦杆。安装液压顶升系统 将内爬顶升机构及换步装置吊装到中内爬框上，用销轴将液压顶升油缸（共两根液压顶升油缸）安装中内爬框的相应耳板上，顶升横梁朝上，缸体朝下，油缸向外支撑在挡板上，液压顶升泵站安置在建筑物平台上，连好液压管道。7）爬升操作 爬升前检查工作 爬升前必须先检查液压系统安装是否正确，各销轴是否装配到位，开口销是否张开，销轴档板是否起作用，各高强度螺栓是否达到所要求的190、预紧力矩，一切无误后，液压系统试运行。调整顶升挂板处的弹簧，使挂板与油缸的中心线成 1015。将顶升挂板向内扳，稍微伸出油缸，挂板挂在内爬节的踏步上。配平 爬升前，一定要将塔机配平。首先将塔机起重臂转至与两顶升油缸连线垂直的方向，回转制动。起重臂吊起配重。松开内爬框架的塔身顶块，微调起重臂来找平衡。使每个导轮与塔身主弦杆的间距为 23mm，此时可以认为是配平衡了。首次爬升 a.安装好上、中、下内爬框，启动液压顶升系统，内爬基节与下爬框脱离，此后液压顶升系统压力上升，说明顶升油缸开始承受塔机的自重载荷，此时液压顶升系统的压力不应超过 31.5MPa。b.确认一切正常后，将塔机顶离下爬框 20mm191、 左右。检查下标准节主弦杆下端面与下爬框的距离是否一致，若不一致，可用最低变幅速度转动起重臂的位置，使之一致，停留 10 分钟，检查一切正常后，再启动液压顶升系统继续顶升。整机缓缓向上爬升，爬升过程中应有专人观察各导轮处与塔身弦杆的运动状态。c.塔机向上爬升，当内爬标准节的某级踏步超过内爬框上的换步装置支撑板的上端面后，停止顶升，转动换步装置，使其卡入内爬节的踏步内，再操纵液压顶升系统使活塞杆回缩，于是塔机上部开始落在换步顶面上。d.活塞杆继续回缩，油压下降，说明换步装置开始承受塔机的自重载荷。当顶升横梁的挂靴与塔身踏步底面分离 10mm 左右时，停留 10 分钟，检查一切正常后，再启动液压顶192、升系统，使顶升横梁继续下降，将横梁向外扳，支撑在挡板上，直到油缸全部缩回。重复以上有关步骤进行第二步顶升。e.油缸顶升一次，塔机向上爬升 1.425m，反复多次，可使内爬基节伸缩梁稍高于内爬框架上平面，此时应停止顶升，将两根内爬基节伸缩梁抽出搁在内爬框上。操纵液压顶升系统使整个塔机的重量落在内爬基节的两根伸缩梁上。再将每套内爬框架的八个塔身顶块顶紧塔身主弦杆，然后卸下吊重。锁紧顶块的螺杆。到此完成了第一次爬升。塔机可进入工作状态。f.将四套内撑杆装在上内爬框架上方附近，通过调节螺栓可以推动内撑杆顶紧塔身的四根主弦。8）塔机多次爬升 建筑物施工到一定的高度后，塔机又要爬升，塔机爬升前，采用相邻塔193、吊负责将下承重梁沿核心筒墙臂吊起轻轻向上提，置于上部承重梁相应预留洞口处与预埋螺栓连接固定，同时必须将下内爬框转移至上内爬框上方的电梯井中安装好（导轮与塔身主弦杆的间距为 23mm），当顶升机构在下内爬框上时，顶升机构应转移并重新安装在中框架上（安装上框架时，塔机要先配平）。爬升前检查工作 爬升前检查液压系统安装是否正确，各销轴是否装配到位，开口销是否张开，销轴档板是否起作用，各高强度螺栓是否达到所要求的预紧力矩，一切无误后，液压系统试运行。拆除四套内撑杆。在爬升前，一定要将塔机配平。首先将塔机起重臂转至与两顶升油缸连线垂直的方向，回转制动。起重臂吊起配重。松开内爬框架的塔身顶块，微调起重臂来194、找平衡。使每个导轮与塔身主弦杆的间距为 23mm，此时可以认为是配平衡了。开启油泵，按下顶升按钮，确认一切正常后，将顶升挂板向内扳，稍微伸出油缸，挂板挂在内爬节的踏步上，继续操纵液压顶升系统，将油缸活塞杆伸出，带动顶升横梁顶升。再操纵液压顶升系统使活塞杆伸出，观察挂板要挂在内爬节的踏步上，并继续顶升，油压上升，塔机整体向上爬升。此时四根内爬基节伸缩梁不再承力，将伸缩梁推入箱形结构。注意：一定要将伸缩梁推入箱形结构，否则伸缩梁与内爬框架碰撞，发生安全事故。塔机向上爬升超过 1.425m，当内爬节的某级踏步超过内爬框上的换步装置支撑板的上端面后，停止顶升，转动换步装置，使其卡入内爬节的踏步内，再操195、纵液压顶升系统使活塞杆回缩，于是塔机上部开始落在换步顶面上。活塞杆继续回缩，油压下降，说明换步装置开始承受塔机的自重载荷。然后伸出油缸，重复以上有关步骤进行再次顶升。每顶升一次，塔机向上爬升 1.425m，反复多次，用眼观察到内爬基节安放伸缩梁的部位刚刚超过中间内爬框的上平面，并停止顶升，将四根内爬基节伸缩梁搁在下内爬框上，然后操纵液压顶升系统使整个塔机的重量落在内爬基节的四根伸缩梁上。再将每套内爬框架的八个塔身顶块顶紧塔身主弦杆，然后卸下吊重。锁紧顶块的螺杆。到此完成了一次爬升。塔机可进入工作状态。将四套内撑杆装在上内爬框架上方附近，通过调节螺栓可以推动内撑杆顶紧塔身四根主弦。塔机爬升结束后196、检查 爬升结束后应通过测量仪器重新测量塔机的垂直度，如有偏差通过移动塔机吊臂调整固定好塔机的位置；爬升结束后应对塔机进行满力矩的试吊，并对新安装的内爬框、承重梁及螺栓等支撑系统进行检查，观察结构、支撑体系有无变形，螺栓有无松动等。塔吊每一次爬升都是一件不轻松的技术活，必须保证做好爬升前、爬升中及爬升后的检查、监控工作，确保塔机的安全使用。注意：a.内爬基节下端面不能被顶出中层内爬框架的下表面，否则会出现倒塔事故。b.风力超过 14m/s 时，严禁进行内爬塔机的爬升。c.搁置在电梯井预留洞的内爬框承重梁一定要固定牢固。d.在内爬顶升时保证滚轮与标准节间隙在 3mm 左右。e.安装内爬框承重梁的混197、凝土结构上平面应平直。应保证承重梁安装内爬框的四个安装面在同一平面内，平面度误差控制在 1/1000 之内。f.同一层内爬框在内爬开始前必须调整，使换步装置的支撑板上平面处于同一水平高度（高度误差不大于 4mm）。（5）塔吊爬升规划 超高层建筑两台内爬塔安装时，下承重梁安装在首层，首次爬升在主塔楼核心筒结构 12 层施工完成后开始，每次爬升高度控制在 1518m 之间，标准层每 4 层爬升一次。1#塔吊共爬升 16 次、2#塔吊共爬升 18 次后所有爬升工作结束，每次爬升最大高度 18.700m，最小高度 14.400m，具体爬升规划如下。表 11-17 1#动臂塔爬升规划表 爬升次数爬升次数198、 爬升高度爬升高度（m m）爬升次数爬升次数 爬升高度爬升高度（m m）1 18.100 9 17.900 2 16.500 10 16.800 3 17.000 11 16.800 4 16.400 12 16.800 5 17.400 13 18.700 爬升次数爬升次数 爬升高度爬升高度（m m）爬升次数爬升次数 爬升高度爬升高度（m m）6 16.800 14 16.800 7 16.800 15 16.800 8 16.800 16 14.400 表 11-18 2#动臂塔爬升规划表 爬升次数爬升次数 爬升高度爬升高度（m m）爬升次数爬升次数 爬升高度爬升高度（m m）1 18.1199、00 10 16.800 2 16.500 11 16.800 3 17.000 12 16.800 4 16.400 13 18.700 5 17.400 14 16.800 6 16.800 15 16.800 7 16.800 16 14.400 8 16.800 17 16.850 9 17.900 18 18.100（6）塔吊拆除方案 1）塔吊拆除流程 3#LH800-63型塔吊拆除2#LH800-63型塔吊屋顶层楼板施工完成，安装WQ20型屋面吊WQ20型屋面吊拆除3#LH800-63型塔吊选定位置，安装WQ10型屋面吊，用WQ10屋面吊拆除WQ20屋面吊提前选择屋面吊安装位置，楼200、板承载核算及加固选定位置，安装WQ2型屋面吊，用WQ2屋面吊拆除WQ10屋面吊WQ2型屋面吊由人工分段拆卸，用施工电梯运至地面提前选择屋面吊安装位置，楼板承载核算及加固 2）拆除设备选择及性能 LH800-63 型塔吊的各部位构件拆分重量考虑，决定利用安装 1 台 WQ20 型屋面吊(中联重科)进行拆除工作，后利用 WQ10、WQ2 屋面吊由大到小，逐次拆除工作。由于回转总成约为 36.2t,平衡臂大约为 21t,所以这两个部件不能用 WQ20屋面吊整体吊装拆卸,需要分部件拆卸，拆卸平衡臂时,先用 WQ20 屋面吊分别把变幅机构、起升机构、动力包等拆卸下来，在拆卸平衡臂结构（重约 13t），拆201、除回转总成时，先拧开连接上、下支座和回转支承的 72 件高强度螺栓，就可拆卸上支座（重约 17t），再拆除下支座（重约 15t），接着可拆除引进系统（重约3.6t）。表 11-19 WQ20 型屋面吊性能 幅度（m）3 11 15 17.5 20 22.5 25 27 30 纯起重能力（t）20 20 14 11.7 9.3 8 7 6 5 表 11-20 WQ10 型屋面吊性能 幅度（m）5 14 16 20 24 纯起重能力（t）10 10 9 6 5 表 11-21 WQ2 型屋面吊性能 幅度（m）5 10 14 纯起重能力（t）2 2 1.5 3）屋面吊各阶段布置 表 11-22 屋面202、吊各阶段布置表 WQ20 型屋面吊安装位置 WQ10 型屋面吊安装位置 WQ2 型屋面吊安装位置 11.511.5 落地附着式塔式起重机落地附着式塔式起重机 11.5.1.11.5.1.落地附着式塔式起重机的特点落地附着式塔式起重机的特点 采用常规落地附着式安装时，塔式起重机应布置在框架柱和剪力墙等结构刚度和强度较大的部位，尽量保证塔式起重机中心点与主体结构附墙点的垂直距离为 68m，并且附墙杆与附着点支座的夹角在 4560。常规落地附着式塔式起重机施工技术工艺成熟，安全易保证，经济性较好，但由于塔式起重机标准节的尺寸、强度、刚度等原因，常规落地附着式安装的塔式起重机的最大高度在 200220203、m，各个厂家生产的塔式起重机略有区别。11.5.2.11.5.2.落地附着式塔式起重机的应用技术落地附着式塔式起重机的应用技术 当建筑高度较低时，如200m，可优先考虑采用常规落地附着式施工方法。广州东风中路 S8 地块工程采用了“钢柱混凝土框架+核心筒”结构体系，建筑高度 170m，对核心筒采用外爬内支并结合铝合金模板进行施工，因此，外框架结构的吊重较大，核心筒的构件吊重较轻，施工时采用 2 台塔式起重机，1 台动臂式塔式起重机落地式安装，附着于外框结构的钢柱上，主要负责外框架结构的吊装;另 1 台平头塔式起重机落地式安装在核心筒内，主要负责核心筒钢筋的吊装。采用“钢框架+核心筒”结构体系的204、杭州信雅达国际中心(建筑高度 185m)，塔式起重机落地安装附着于外框结构的钢柱。珠海横琴总部大厦建筑高度为157.5m，也采用了常规落地附着式塔式起重机进行施工。11.611.6 塔式起重机性能提升措施塔式起重机性能提升措施 11.6.1.11.6.1.提高塔式起重机独立高度的技术措施提高塔式起重机独立高度的技术措施 目前一些较先进的动臂式塔式起重机的独立高度往往60m，如 FAVCO(法福克)系列动臂塔式起重机，而有些动臂塔式起重机的独立高度则偏小。如果动臂塔式起重机独立高度较小，可以通过加强塔式起重机标准节强度等措施来提高动臂塔式起重机的独立高度，以减少动臂塔式起重机的爬升次数，提高工作205、效率，加快工程进度，降低爬升费用。西安绿地中心建筑高度 269.7m，采用 2台动臂式塔式起重机，1 台 STL720 动臂式塔式起重机安装于核心筒墙体外侧，1 台 STL1000 动臂式塔式起重机设置在核心筒内采用内爬升施工。由于采用的STL1000 动臂式塔式起重机的独立高度为 48m，扣除夹持高度和爬模高度以后，其有效利用高度仅为 14m，根据 4.2m 的标准层层高，STL1000 动臂式塔式起重机必须每 3 层爬升 1 次，塔式起重机爬升次数过于频繁。通过加强塔式起重机标准节强度等措施，将塔式起重机独立高度从 48m 提高到 54m，有效利用高度提高到 20m，满足塔式起重机每 4 206、层爬升 1 次，加快了工程进度，降低了爬升费用。11.6.2.11.6.2.支撑架加强技术措施支撑架加强技术措施 外挂式塔式起重机钢结构支撑架的设计与安装要求都非常高，特别是支撑体系与核心筒结构的连接，既要确保荷载的有效传递，还要应对恶劣气候与特殊环境的影响，如地震、台风。因此塔式起重机钢结构支撑架的预埋件优先采用锚固钢板，锚固钢板与核心筒内钢柱或钢板直接焊接固定，质量更易保证。昆明西山万达广场的动臂式塔式起重机采用外挂方式，塔式起重机钢结构支撑架的预埋件采用了锚固钢板并与钢柱直接焊接，经历了 2014 年昆明周边发生的地震，虽然钢结构支撑件预埋件处的核心筒混凝土开裂情况较为严重，但是由于采用207、了这一技术措施，经专家组评审认定:预埋件锚固钢板与核心筒内钢柱连接可靠，不影响塔式起重机的安全与吊装作业。11.711.7 不同结构形式下塔式起重机形式比选总不同结构形式下塔式起重机形式比选总结结 针对国内主流超高层建筑采用大型塔式起重机的布置方式进行综合比较，根据不同的结构体系、结构高度等因素针对性地采取相应的塔式起重机布置技术。1)采用“巨柱框架+核心筒+伸臂桁架”抗侧力结构体系的超高层建筑，一般情况下其建筑高度很高，往往400m，吊装构件很重，该体系的工程适合采用塔式起重机外挂方式。2)采用“钢框架+核心筒+伸臂桁架”结构体系的超高层建筑，其结构高度往往在 250350m，吊装构件较重，208、可优先考虑采用塔式起重机外挂方式，当结构高度较低、吊装构件较轻时可采用塔式起重机内爬方式。3)对于采用“钢框架+核心筒”或“钢柱混凝土框架+核心筒”结构体系的第三类建筑，当建筑高度较高时，如250m 可优先考虑采用将塔式起重机设置于核心筒筒体内进行爬升的方式；当建筑高度较低时，如200m 可优先考虑采用常规落地附着式施工方法。4)对于采用“钢筋混凝土框架+核心筒”或“钢筋混凝土筒中筒”结构体系的第四类建筑，且建筑高度200m 时，可以优先考虑采用常规落地附墙安装方式；当建筑高度较高，常规落地式附墙安装方式无法满足建筑高度要求时，可以考虑塔式起重机内爬方式。11.811.8 应用案例应用案例 厦209、门国际中心工程核心筒内部采用现浇混凝土楼盖体系，核心筒外采用由钢梁、压型钢板（钢筋桁架模板）和混凝土组成的组合楼盖体系，地下室采用现浇混凝土楼盖体系。工程选用 1 台 LH800-63 动臂塔式起重机臂长 50m 和 1 台LH800-63 动臂塔式起重机臂长 45m 作为吊装起重设备，两台塔式起重机最大起重量均为 63t，其安装高度随核心筒建设高度而内爬顶升，内爬式塔式起重机安装在建筑物内部，施工面为整圆，有效作业能力在 80%以上。在厦门国际中心的应用有效的提升了施工速度，取得了良好的经济效益。1212 超高层建筑施工升降机施工技术超高层建筑施工升降机施工技术 12.112.1 概述概述 210、在超高层建筑施工中，施工升降机设备承担着材料、设备和人员的运输，始终占领着至关重要的地位。我国超高层建筑快速发展的今天，对施工升降机的要求也越来越高，作为超高层垂直运输的命脉，施工升降机的布置与施工合理性直接影响着超高层建筑的施工工期、成本和经济效益。施工升降机附着在外墙或其他结构部位上，随着建筑物升高，安装高度一般可以达到 200m 以上。施工升降机按照其传动形式，可分为齿轮齿条式、钢丝绳式和混合式三种。目前我国生产的施工升降机多为齿轮齿条式。为了更加高效的完成超高层建筑的垂直运输任务，合理的选择和布置施工升降机能够有效提升狭小区域或场地受限项目的垂直运输效率。12.212.2 施工升降机选211、型施工升降机选型 施工升降机选型主要考虑内容包括梯笼的尺寸、载重、速度等参数。12.2.1.12.2.1.梯笼尺寸的影响梯笼尺寸的影响 施工升降机梯笼尺寸主要受施工电梯梯笼尺寸和所运材料的尺寸和建筑结构的影响。施工电梯梯笼有多种尺寸,正常情况下，宜优先选用标准尺寸,即 3.2m1.5m2.5m 的梯笼。超高层建筑多采用单元式幕墙,幕墙单元板块为工厂预制,不可切分，数量多且易损，适宜采用施工电梯运输，而超长超大的玻璃板块采用塔式起重机等其他设备进行吊运，单元式幕墙板块高度同建筑层高，因此单元式幕墙板块为施工电梯所运单件最大的材料，梯笼尺寸应满足幕墙板块运输要求。若电梯布置于塔楼内部，则梯笼尺寸还212、受建筑结构影响。布置在核心筒和外框之间的电梯，应选择合适尺寸,尽量避免或减少与结构梁的冲突。电梯井道内的施工电梯尺寸受电梯井道限制。12.2.2.12.2.2.载重的影响载重的影响 施工电梯的载重受最重的不可拆分材料影响，即单元式幕墙板块(大型机电设备可用塔式起重机吊运)。标准层按 3.74.7m 考虑，单块板块重约 8001200kg,对于有运输幕墙单元板块任务的电梯，为提高运输效率，单次运输 2 块单元板块,载重量宜选择 2700kg。除此以外，常规施工电梯载重量为 2000kg。12.2.3.12.2.3.速度的影响速度的影响 施工电梯常用的速度有低速(33m/min)、中速(63m/m213、in)和高速(96m/min)。对于超高层施工，为提高运输效率，应优先选择高速施工电梯。目前国内已有厂家研制出 120m/min 的超高速施工电梯。12.2.4.12.2.4.超高层施工超高层施工升降机选型升降机选型 对于较为常见的“钢框架+核心筒”或“钢柱混凝土框架+核心筒”结构体系一般采用核心筒先行施工，然后施做外框架，因此在电梯布置上必须满足塔楼内核心筒及外框架的施工需要，其主要布置位置为核心筒内、核心筒外部以及结构外框架外部。一般情况下，该种结构形式的施工升降机布置在核心筒内、外框架外部。施工电梯数量应根据运能计算要求确定，在每个阶段配置合适的电梯数量，在满足施工需要的前提下，采用更节214、省材料、更经济的方式布置电梯位置及服务楼层，为各个阶段的施工服务。超高层建筑多采用核心筒内和外框结构外部同时布置施工电梯的方案，通常核心筒内需布置至少 1 台施工电梯满足核心筒先行施工，并根据核心筒水平结构施工顺序及补缺需要确定是否增加施工电梯；外框结构外至少配置两台临时施工电梯，满足不同高度范围内结构及其他专业运输需求。（1）粗算法初步计算施工电梯数量 在超高层中施工电梯可以利用粗算法初步计算梯笼数量，具体计算公式如下：TFHAM1253=式中：M 为标准梯笼总数；H 为结构高度（m）；A 为建筑面积（万 m2）；F 为地上层数；T 为正负零以上工期（d）。按此公式计算得出的梯笼个数为从底到215、顶贯通的标准梯笼数，如按工程实际需要设置上下接驳电梯、特殊电梯等，则需要对梯笼个数做相应调整。（2）精算法复核运输能力 采用经验公式初步计算出梯笼个数后，应做具体的施工电梯规划方案,并验算各阶段的运输能力。1)本阶段人员运输基本公式及评判标准 第 i 个梯笼 2h 内输送人数:1602krRTTRiii=全部梯笼 2h 内输送人数应满足:miiAR 式中:Ri为第 i 个梯笼 2h 内输送人数;ri 为第 i 个梯笼的额定人数;k1 为电梯定员系数(通常取 0.8);A 为本阶段电梯使用总人数。Ri 由电梯运行时间、开关门时间、人员进出时间、损失时间、满载率、额定载客量、施工电梯额定速度、本阶216、段建筑高度、可停靠层数计算得出。2)本阶段材料运输基本公式及评判标准 第 j 类材料平均每天运输时间:mRTTctjjj=式中:cj 为第 j 类材料运输次数;RTTj 为第 j 类材料 运输 1 周时间;m 为梯笼个数。考虑每天运输材料时间为 12h,各类材料平均每天运输时间之和应满足:xjt16012 如上文所述施工电梯选型主要包括梯笼尺寸、提升速度、载重量、笼数等参数的选择。目前国内施工电梯应用最广泛的梯笼尺寸为 3.2 m1.5 m（双笼）。超高层核心筒内电梯井道尺寸一般在 23 m，用于核心筒内的电梯梯笼一般需要定制特殊尺寸，常见尺寸为（2.12.5）m（1.01.5）m（双笼）。因217、对稳定性、导轨要求较为严格，单笼施工电梯在超高层建筑中应用较少，规格受井道尺寸影响较大，如上海中心大厦的 4.2 m1.4 m 单笼电梯、广州新塔的2.8 m1.7 m 单笼电梯等。为满足较大高度内的材料运输需求，超高层建筑施工电梯的载重量不小于2 t，以便于电梯运能的有效发挥。对于面积较大、含钢量较高的核心筒结构，电梯载重量可适当提高，一般在 2.83.0 t 之间。12.312.3 超高层施工升降机平面布置超高层施工升降机平面布置 12.3.1.12.3.1.平面布置原则及优缺点平面布置原则及优缺点 超高层施工电梯的布置包括室外电梯和室内电梯，其中室内电梯又分为在核心筒外布置和在核心筒内永218、久电梯井布置 2 种。（1）室外电梯优缺点及布置原则 优点 室外电梯可以不占用永久电梯井道,能满足布置较大尺寸施工电梯所需空间要求，满足施工需要,布置较为灵活，对结构受力没影响，施工电梯与永久电梯的转换方便。缺点 室外电梯影响幕墙收口,进而影响室内装修等收尾。布置原则 电梯部位的玻璃幕墙无法收口,该区域范围内的玻璃幕墙、室内初装修及精装修等均无法施工，因此，室外电梯应集中布置,以减少幕墙收口部位。在外部条件相同时，尽量选择结构从下往上没有收缩或收缩较少的部位，便于施工电梯附着及人员进出塔楼。不宜与室内电梯集中布置,以免运输通道相互影响。施工电梯应靠近所运材料的堆场，与塔式起重机吊运材料堆场分开219、。（2）核心筒外室内电梯优缺点及布置原则 优点 施工电梯可以直接上到核心筒顶模系统，可以不占用永久电梯井道,施工电梯与永久电梯的转换方便。缺点 需在楼板上预留洞，需待施工电梯拆除后才能收口,对后期的机电安装及装饰工程影响大。如果把施工电梯全部布置在外框楼板，外框楼板需开过多的施工洞,对楼板结构受力影响太大。布置原则 核心筒外室内电梯应集中布置,以减少影响区域，减少收口数量,利于各专业的施工，同时尽量避开钢梁。（3）核心筒内永久电梯井施工电梯的优缺点及布置原则 优点 在核心筒内永久电梯井布置施工电梯,二次施工的工作内容比较少,不影响外框结构和幕墙施工。缺点 永久电梯井道净空尺寸较小,1 台标准双220、笼电梯需要的空间至少为 3.4m4m,永久电梯井道安装不下,只能安装非标小尺寸施工电梯，利用率不高,且会占用电梯井道造成永久电梯无法及时安装,影响电梯井道部位砖墙砌筑，对施工进度有较大影响。施工电梯运行过程中还需要对井道进行通风。布置原则 在后期施工电梯与正式电梯转换时，考虑到超高层高速正式电梯安装时间比较长，容易对总体工期产生比较大的影响，施工电梯原则上不宜占用直达项层的电梯井道。12.3.2.12.3.2.施工电梯竖向布置原则施工电梯竖向布置原则 （1）划分高中低区 为了减少电梯停靠次数，可以把施工电梯服务区域划分为低区、中区、高区。具体的区域划分及电梯的分配应根据项目进度动态调整,但总的221、原则是高区平均每个梯笼服务的楼层数小于低区。（2）分段安装及提前拆除 由于施工电梯有设定的竖向服务区域，因此不必每台电梯都从底到顶安装。当施工电梯布置在室内时，为减少结构的二次施工以及机电和装修等后续工作的开展，可考虑部分服务中高区的电梯基础设置在楼层内，一方面不必穿越非停靠楼层，另一方面可以提前拆除中低区施工电梯。此外，甚至可以采用转换基础的方法，将原设置在底部的施工电梯基础转换至楼层内，以便提前拆除下部非停靠楼层的标准节。12.412.4 施工电梯基础设计与施工施工电梯基础设计与施工 在建筑施工现场，施工电梯基础布置，主要有以下三种工况。工况一：在施建筑物周围没有裙房，也没有地下室与其相接222、，施工电梯基础可直接布置在地基土上。工况二：在施建筑物周围设有裙房，或存在与其相接的地下室，施工电梯基础需布置在结构楼板上。工况三：虽然在施建筑物周围没有裙房，也没有地下室与其相接，但是附近原有建筑物的地下室与在施建筑物距离较近，施工电梯基础部分布置在地基土上，部分布置在原有建筑物的地下室顶板上。由于工况一和工况三，均可以通过调整地基土的承载能力，来满足施工电梯基础的使用要求。但是，对于工况二，由于受到建筑物使用功能的限制，拟布置施工电梯基础的结构楼板，承载能力不可调整，而施工电梯的位置又不能改变，则必须根据现场实际情况设计相应的施工电梯基础。同时工况二，也是通常施工过程中最为常见和施工现场不223、容易处理的情形。施工电梯基础布置于结构楼板计算案例 针对以上工况二，进行进一步研究和讨论，同时给出计算实例。12.12.4.1.4.1.施工电梯基础布置于结构楼板计算案例施工电梯基础布置于结构楼板计算案例 针对以上工况二，进行进一步研究和讨论，同时给出计算实例。（1）计算工况 示例项目，主楼周围为地下车库，车库顶板与主楼地下室外墙相接。为满足二次结构、装修施工阶段现场人员和物料垂直运输的要求，只能将施工电梯布置在车库顶板上，对施工最有利。但是，施工电梯导轨架安装高度达到 90m，车库顶板不足以承受如此大的荷载，故必须为施工电梯重新设计基础。该项目施工电梯基础拟采用钢筋混凝土基础梁形式，截面尺寸224、为 6000mm1500mm350mm。基础梁直接浇筑在车库的混凝土顶板上，横跨车库的一个柱距，两端在车库的主梁上，顶面预留螺栓孔。施工电梯的荷载通过基础梁传递到车库的梁板上，梁板再将荷载传递到柱子上，最终荷载传递至车库的基础上。车库顶板和施工电梯基础梁均为 C35 混凝土。（车库柱子截面为 600mm600mm，柱距为 5500mm，主梁截面尺寸为 500mm600mm）（2）荷载计算 表 12-1 施工电梯技术参数表 电梯型号 SCD200/200 标准节 长度 吊笼尺寸 架设高度 额定 载重量 吊杆额定载重量 导轨架重 2m 3.2m1.5m2.4m 90m 21000kg 250kg 225、6300kg 标准节 重量 吊笼重量 外笼重量 对重重量 附着架形式 基础承载 140kg 21255kg 1485kg 1255kg P=0.15MPa 1）荷载计算 施工电梯自重 标准节自重：140(902)=63kN；导轨架自重：63kN；对重自重：12.55kN；吊笼自重：212.55kN；额定载重量：210kN。基础梁自重 基础梁自重：251.50.3=13.125kN m 偶然荷载 考虑基础梁应能承受施工电梯工作时最不利条件下的全部荷载，施工电梯吊笼坠落，防坠装置起作用时传递给基础的荷载最大，为吊笼自重与额定载重量之和的 5 倍。偶然载荷：5(212.55+210)=225.5kN226、 荷载设计值 本文中恒荷载包括标准节自重、导轨架自重、对重自重以及基础梁自重；活荷载主要指吊笼突然坠落时的偶然荷载；设计过程中恒荷载分项系数取 1.2，活荷载分项系数取 1.4。但是由于施工电梯通过 4 条地脚螺栓将导轨架与基础梁固定在一起，所以将基础梁承受的荷载划分为集中荷载和均布荷载两类。其中 集中荷载：P=1.2(63+63+12.55)1.4225.5=481.96kN 均布荷载：q=1.213.125=15.75kN/m 2）结构计算简图 施工电梯基础梁直接布置在车库顶板上，通常基础梁两端会放在车库顶板主梁上，而且车库主梁的刚度要高于车库顶板，所以施工电梯的基础梁可以简化为简支弹性地227、基梁进行计算。施工电梯荷载在预埋地脚螺栓位置传递给基础梁，由于地脚螺栓距离较近，所以将施工电梯荷载作为集中荷载考虑，基础梁自重作为均布荷载考虑。（3）采用弹性地基梁法进行结构内力计算 电梯基础挠度方程：)(1)(4)()()(1443020 xYkqcxYkPxYEIQxYxy+=电梯基础弯矩方程：+=)(4)(4)()(4)(322040 xYkqcxYkPxYEJQxYEIxM 电梯基础剪力方程：+=)(4)()()(4)(23110302xYkqcxYEIPxYEIQxYEIxQ 通过有限元计算软件 ABAQUS 可以获取该弹性地基梁的 最大挠度：Ymax=4.3mm 最大弯矩：Mmax228、=322kNm 最大剪力：Qmax=241kN 1）施工电梯基础梁设计计算 根据 混凝土结构设计规范（GB50010-2010），进行施工电梯基础配筋设计计算。正截面受弯承载力计算 a.计算参数 由荷载设计值产生的弯矩：mmNmkNM=6max10322322 混凝土强度等级采用 C35，轴心抗压强度设计值：MPafc7.16=钢筋采用级钢，强度设计值：MPafy360=施工电梯基础截面尺寸：mmmmmmlhb60003501500=截面有效高度：mmh290603500=b.配筋计算 混凝土受弯构件纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限 受压区高度b应按下列公式计算 sybb229、Efhx0033.018.00+=其中，GPaEMPafsy200;360=故518.0=b。构件最大截面抵抗矩系数：389.0)5.01(max=bbs 构件截面抵抗矩系数：201bhfMcs=其中，mmNM=610322 当混凝土强度等级不超过 C50 时，21/7.160.1mmNfc=；故可求得：389.01049.0350015007.160.110322max26201=scsbhfM 则受压钢筋取构造配筋，其中2minmin0.1050%,15.0mmbhAsss=。计算受拉钢筋面积，由1049.0=s，查表得945.0=s。代入公式，可得 202.3443 mmhbfMAsys230、=根据计算结果施工电梯基础梁受拉钢筋选用 7 根直径 25mm 的三级钢筋，受压钢筋选用 4 根直径 20mm 的三级钢筋。2）斜截面受剪承载力计算 计算参数 由荷载设计值产生的剪力：V=241.0kN 混凝土强度等级采用 C35，轴心抗压强度设计值：fc=16.7MPa 钢筋采用级钢，强度设计值：fy=210MPa 施工电梯基础截面尺寸：bhl=1500mm350mm6000mm 截面有效高度：mmh290603500=配筋计算 截面尺寸限制条件：025.0bhfVc 抗剪截面配筋：0025.17.0hsAfbhfVsvys+式中：Asv抗剪箍筋面积（mm2）；s箍筋间距（mm）可求得 As231、v=538.3mm2。根据计算结果施工电梯基础梁抗剪箍筋选用10mm200（6）。3）车库顶板挠度复核 根据混凝土结构设计规范中受弯构件允许挠度的规定，当 l07m 时，楼板的允许挠度为 l0/200(l0 为计算跨度）。本工程中拟布置施工电梯基础的车库顶板的计算跨度为 5500mm，故顶板的允许挠度为 f=5500200=27.5mm。由于施工电梯基础梁和其下方的车库顶板共同发生变形，故只考虑施工电梯基础梁的挠度即可。由前面的计算结果可知，所设计的施工电梯基础梁的最大挠度值为 fmax=4.3mmf，所以该施工电梯基础梁在正常使用时，下面的车库顶板不会出现有害裂纹，设计方案满足使用功能的要求232、。12.4.212.4.2.施工电梯基础施工施工电梯基础施工 对施工升降机基础在地下室顶板的部位需要进行加固，具体方法为在顶板下方相应位置处搭设钢管支架，在钢管上方采用刚顶托上放木枋，使木枋与地下室顶板紧密接触。根据施工升降机参数确定基础承载，并对地下室顶板和钢管支承承载利用 PKPM 软件或者品茗等工具软件进行验算，使之符合要求。基础施工时，必须将地下室顶板上的杂物清理干净，按施工升降机位置放出基础位置线，再绑扎钢筋、立模板浇筑混凝土。基础施工时要在楼面上刷隔离剂，做好基础钢筋保护层的垫置工作。混凝土要振捣密实，待混凝土强度达到要求后再正式安装施工升降机。12.512.5 施工电梯特殊附墙方233、式施工电梯特殊附墙方式 12.5.1.12.5.1.增设钢架实现超长距离附墙增设钢架实现超长距离附墙 对于单层面积变化较大、立面下部大上部小的塔楼，外部电梯增加附墙钢结构，并搭设运输通道。标准的电梯附墙架最长 3.6m，最长可订做 4.1m 长的附墙架，因此当楼板与标准节距离超过 4.1m，需要增加附墙钢结构，并搭设运输通道。这种附墙方式对结构、机电、装修影响小，运输方便。电梯与结构间距离过大时，要考虑的因素多，附墙钢结构受力工况复杂，且搭设的运输通道长，安全不易保证，同时，附墙钢结构和搭设运输通道费用高。12.5.2.12.5.2.采用通道塔提高效率采用通道塔提高效率 采用施工电梯通道塔有如234、下优点:运输通道集中，占用场地少;随材料运输情况及时拆除中低走道，仅余 3 层一设的附墙，影响幕墙封闭区域少，对后续幕墙、装修施工影响小，节约工期;通道塔标准节可重复使用。然而，通道塔费用高，且设计风速大的地区不利于通道塔施工。12.5.3.12.5.3.连接顶模连接顶模(或爬模或爬模)挂架挂架 通过采用加长型附墙，将施工电梯向外移出爬模架体外，使施工电梯能和爬模直接对接，并在爬模外架体上留设钢质安全门。采取此做法能安全快捷地将施工人员运至爬模架体上，同时在爬模提升后无需采取其他措施。施工电梯与架体无缝对接如下图所示：图 12-1 施工电梯与架体无缝对接 12.5.4.12.5.4.同步爬同步235、爬升平台登顶模挂架升平台登顶模挂架 由于上顶模或爬模平台的施工电梯运输压力较大，且核心筒墙体通常多次变截面，导致施工电梯与墙体的距离相应变化。因此，需在电梯出口处安装与挂架架体脱离的独立施工电梯钢平台，工作人员从顶模挂架下来后到达钢平台等待电梯，以缓解人员给架体带来过大集中荷载。另外通过改变平台的进深尺寸，以解决电梯与墙体距离的变化问题。图 12-2 液压爬升平台 12.5.5.12.5.5.三塔合一直登顶模平台三塔合一直登顶模平台 为满足施工电梯直接运输人员至最高工作平台，结合顶模系统的设计特点(常规的爬模、滑模也存在此问题)，施工电梯需要达到 27m 自由高度才能实现，为此，采取以下措施:236、将 3 部施工电梯的标准节顶部 27m 高度范围内采用 3 道三角形钢构架连接成整体，连接形式便于周转，3 道钢架随电梯安装高度依次向上周转;由于正式附墙设计 2 层 1 道，在顶模系统底部设置周转临时附墙，以最大限度降低电梯自由高度。12.5.6.12.5.6.双标准节直登顶模平台双标准节直登顶模平台 常规施工电梯采用单标准节设计，平面外刚度弱，最大附着距离仅达到 9m，但顶模系统外挂架底部至操作平台的距离超过 15m，常规电梯只能到达挂架底部，运输效率低。双标准节施工电梯主要通过运行标准节、连接架、辅助标准节、附墙架连接至建筑结构，标准节通过连接架连接后，强度及稳定性更高，辅助标准节通过特237、制的快拆临时连接附墙同钢平台连接，稳定性更高，确保施工电梯标准节附着间距达到 20m，直达顶模平台。广州东塔施工电梯上下顶模平台如图 12-3 所示。图 12-3 广州东塔施工电梯上下顶模平台（7）钢框架附着直登顶模平台电梯需到达顶模系统平台，可在平台桁架下焊接刚度较大的钢框架，钢框架共设置为 3 节，下 2 节四面设计附墙滚轮，抵在四周剪力墙上以保证稳定性，并供电梯附着，钢框架四面可焊接搭设走道，供施工人员使用。施工电梯与顶模系统钢框架附着立面如下图所示。图 12-4 施工电梯与顶模系统钢框架附着立面图 12.612.6 应用总结 应用总结 将施工升降机基础设在建筑物顶板上的施工技术方便灵活，施工升降机型号选择范围大，保证了工程施工进度。将施工升降机基础设在建筑物顶板上，充分发挥出设备各项功能，提高了设备使用效率。该施工方案可以提高社会资源利用率，减少资金占有和设备闲置状态的时间。施工升降机布置及应用施工技术在厦门国际中心等多个高层项目中应用取得了良好的效果，合理的施工升降机布置及应用方案有效提高了项目垂直运输效率，加快施工进度，进一步缩短超高层建筑施工工期。