基于某超高层核心筒爬模施工技术要点与质量控制探究

引言

本文旨在深入探讨超高层核心筒爬模施工技术的关键要点，包括爬模系统的设计、安装、操作及维护等方面。通过对这些技术要点的详细剖析，揭示其在提升施工效率、保障施工安全方面的具体作用。同时，本文还将重点分析施工过程中各个环节的质量控制措施，如材料选择、施工工艺、现场管理等方面的具体要求和方法。通过这些分析和探讨，本文力求为超高层建筑施工提供全面的技术参考和实用的实践指导，以期为推动超高层建筑技术的进步和工程质量的提升做出积极贡献。

1.工程概况

某商业综合体，总建筑面积约为37.7 万平方米，其中有一栋超高层建筑其高度为300 米，主体结构体系为中部剪力墙核心简+外框稀柱+水平连接钢梁+水平楼板+屋面塔冠组合而成框架-核心简混合结构。核心筒外为钢筋桁架组合楼板，核心筒内为现浇钢筋混凝土楼板，标准层 4.5 米，非标层高有 4.95 米、6 米、4.8 米，核心筒 43层至45 层墙体收缩，每层偏移 0.6 米，三层共偏移 1.8 米，核心筒内水平结构施工较复杂，共有两台塔吊配合施工，架体设计时应充分考虑合适爬升机位布置点位，墙体的厚度随着高度提升而减小，施工过程难度大。

2. 核心筒的爬模施工方案设计

2.1 液压爬模概况

该工程项目的液压爬模架体由上架体、下架体、模架、吊架及液压装置组成；适用于 2-62 层的核心筒筒体结构。架体在2 层竖向结构（标高：11.85m）绑扎钢筋结束后进行预埋，等安装层混凝土施工完毕模板吊运至地面，安装附墙装置完成后拆除脚手架，开展液压爬模安装。该装置提供了一种可在地面上进行整体吊装的液压爬模结构。爬升设备都是按照整套标准设计的，在进入工地的时候，还可以将爬模放入工地，然后再将其整体吊装到位，不需要在现场进行二次加工。标准化的设计，让安装、施工管理和过程控制变得更加容易，这对施工的安全性也有了很大的帮助。采用“钢框架+钢板网+米字钢支架”，水平防护采用“钢框架+钢板”的全钢水平防护，具有防火和高空抗风的特点。针对临边、转角、变截面及其它施工机具相互交错的特殊施工工序，在施工过程中采用翻板、门式保护、特殊保护通道等结构形式，保证了施工的安全性。该爬模具有特殊的防坠及防翻转装置，具有双重防护功能。

2.2 爬模平面布置

本工程爬模体系在核心筒2 层竖向墙体11.85m施工完毕后安装液压爬模架，3 层开始使用。该项目初期安装共有59 个液压爬模架，共计 12 个，外墙液压爬模架32 个，电梯井液压爬模架15 个机位，电梯井液压爬模架2个机位。另外布置2 台液压自爬升卸料平台，4 个机位。如图 1 所示。

2.2.1 外墙液压爬模架体介绍

外墙液压爬模架能够带着墙体一侧的大模板一同爬升，平台宽度是 2.8 米，架体总高度为 17.06 米，能覆盖三个半楼层的高度。架体一共有六层操作平台，从顶部到底部依次为：第一、二层为捆筋作业平台，可在此基础上实现钢筋的捆绑；第三、四层为支模作业平台，可进行合模、拆模、清模作业；第五层为爬升作业台；第六层为拆除、清扫、维修平台。如图 2 所示。

2.2.2 电梯井液压爬模架体介绍

电梯升降机井液压爬模架是一种搭设模板和临时材料堆放平台，一共有3-4 层。架体共有六层操作平台，从上至下分别为：一、二层为绑筋操作平台，可借助此层平台放置和绑扎钢筋；三、四为支模操作平台，可用于完成合模、拆模、清模等工序；第五层是一个攀登作业台；第六层是拆机清洁保养台。如图3 所示。

2.2.3 物料平台液压爬模架体介绍

物料平台液压爬模架搭建了支模和临时存放物料的平台，主平台把内爬塔吊围起来，且布满整个布置机位的空间。一共有四层，架体由六层组成，从上到下分别是：一层和二层是绑筋操作平台，可以用来放置和捆绑钢筋；三、四层为模板脚手架作业台，可以在此平台上进行合模、拆模、清模等工序；第五层是一个攀登作业台；第六层为拆除、清扫、维修平台。如图4 所示。

2.3 爬模安装工艺流程

墙体预埋一按照拼装单元地面预拼装→附墙装置的安装→下架体单元整体吊装→安装模板支撑架→上架体单元整体吊装 →完善平台板→完善平台防护、挂钢板网、安装液压电控装置并调试→绑扎钢筋→将铝模安装在爬模上。

2.4 液压爬模爬升施工工艺流程

首先，将混凝土浇注成形，然后将模板拉出，再检验爬模埋设的偏差是否符合规范，再对待爬层的混凝土强度进行测试；然后进行待爬层的附墙装置、爬梯导轨和上部墙钢筋的捆绑，而后进行上部预制套管的安装；再由总承包、操作、监理和爬模制造单位共同对爬模进行爬模前检验，检验合格后，总包单位将向爬模操作单位和爬模厂家单位签发爬升批准单；接着是爬升架体之后由先前四个单位对爬升后的检验，最终只有通过验收，爬升的架体才能使用。

2.5 液压爬模拆除工艺流程

首先，对机架进行彻底清扫；其次，将钢板网拆下，使其在地板上分解；然后，将整个支架整体拆卸到地板上；再拆掉导轨和电控装置；最后拆卸下架体。

3. 核心筒的爬模施工关键点

3.1 塔吊、钢结构、爬模三者的关系

通过对爬模、塔吊与钢柱的协同施工进行了分析，确定了架体的最高处不能触及塔吊的平衡臂和对重，然后将架体提升到预定的位置。在架体吊装就位后，应使其上 标高以下，便于浇筑墙体混凝土和安装和焊接钢柱。（钢柱分节应依据塔吊爬升计划来划分） 时架体最底部要高于塔吊锚固位置，接着安装塔吊最上道锚固。爬模的设计要与塔身之间预留充足空间作为安全距离，防止在施工过程中二者发生碰撞。

3.2 墙体变截面爬模的处理

本工程核心筒墙面变化为核心筒外墙按墙体中线单次由外向内收缩最大为 200mm，爬升时需先加垫厚度100mm 的变截面垫板，通过一次加垫完成变 意变截面垫板的安装时，变截面垫板与墙面及附墙座之间均需紧密贴合无缝隙)将轨道斜升到附壁设备上，然后利用轨道的引导，提升支架的爬升位置，当下一层完成爬升后，支架又回到正常的状态。如图5 所示。

3.3 斜墙区域爬模的处理

本工程液压爬模完成 42 层施工后，进行拆改。斜墙 43、44 层，斜墙爬模架体爬模机位处设置外伸牛腿，爬模正常爬升至 44 层,最上道附着停留在 44 层，完成 45 层施工，借助架体完成 46 层施工，其余架体正常爬升。46 层施工完毕后，此时拆除斜墙两处机位，拆除架体上护网、上架体及导轨，将下架体直接安装在 46 层新墙体位置。借助架体完成 47 层施工，安装上架体，安装导轨。

4. 核心筒的爬模施工安全质量管理

4.1 施工过程质量控制

4.1.1 模板质量控制

模板的制作精度和安装质量直接影响到混凝土的外观质量和尺寸精度。在模板制作过程中，应严格控制模板的尺寸偏差，确保模板表面平整光滑，拼接严密。在模板安装时，应按照设计要求进行定位和加固，防止模板在混凝土浇筑过程中发生位移和变形。在每次混凝土浇筑前，应对模板进行检查和清理，确保模板内无杂物和积水。

4.1.2 钢筋工程质量控制

在核心筒结构中，钢筋起着非常关键的作用。对钢筋进行下料、弯曲、焊接等工序时，要严格按设计要求进行，保证钢筋的尺寸、外形满足要求。在钢筋安装时，应准确控制钢筋的间距和保护层厚度，采用定位筋和垫块等措施，确保钢筋位置准确。同时，加强对钢筋连接部位的质量检查，确保连接强度符合要求。

4.1.3 混凝土工程质量控制

混凝土的质量是核心筒施工质量的关键。在混凝土配合比设计时，应根据工程特点和施工要求，选择合适的原材料和配合比，确保混凝土的强度、耐久性和工作性能。在混凝土浇筑过程中，应采用合理的浇筑方法和振捣工艺，防止出现漏振和过振现象，确保混凝土的密实度。

4.2 爬模施工安全管理

4.2.1 安全管理制度

建立健全爬模施工安全管理制度，明确各级管理人员和施工人员的安全职责。制定安全操作规程和应急预案，对爬模施工过程中的安全风险进行识别和评估，采取相应的防范措施。定期开展安全教育，以提升现场人员的安全意识。

4.2.2 安全防护措施

在爬模架体周围设置防护栏杆和安全网，防止施工人员和物体坠落。在架体脚手板上满铺脚手板，确保施工人员行走安全。在架体与建筑结构之间的间隙处设置封闭措施，防止杂物掉落。

在爬模爬升过程中，设置警戒区域，严禁无关人员进入。在爬升设备上安装过载保护装置和行程限位装置，防止爬升设备发生故障导致事故。同时，加强对爬升过程的监控，确保爬模系统同步爬升。

爬模施工中的电气设备应符合相关安全标准，设置漏电保护装置和接地保护装置。定期对电气设备进行检查和维护，确保其正常运行。电线电缆应架空或埋地敷设，避免与架体和其他物体摩擦。

5. 结论

超高层核心筒爬模施工技术是一项复杂而系统的工程技术，其技术要点涵盖爬模设计、安装、爬升和拆除等各个环节。在施工过程中，通过严格控制施工技术要点，加强质量控制和安全管理，能够有效提高核心筒的施工质量和施工效率，确保超高层建筑的施工安全。随着超高层建筑的不断发展，爬模施工技术也将不断创新和完善，为超高层建筑的建设提供更加可靠的技术支持。在未来的超高层核心筒施工中，应进一步加强对爬模施工技术的研究和应用，不断总结经验，提高施工技术水平，推动超高层建筑行业的健康发展。

参考文献

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