高大空间建筑核心筒结构施工技术研究

1. 工程概况

某城市超高层综合体，塔楼高 320m，地上70 层。核心筒特点表现为尺寸是标准层平面为 28mx16m 的矩形。墙体外墙厚800mm（底部）至400mm（顶部），内墙厚 300mm，呈现剪力墙体系，墙体内预埋大量洞口和预埋件。施工期间存在着一些难点，比如高空作业、截面多变、垂直度要求高(H/1000)、需与钢结构外框协调施工。

2、液压爬模系统设计与计算

本工程采用液压自爬模系统，其核心由模板系统、爬升系统、液压系统和支撑系统组成。

2.1 系统组成

模板采用18mm 厚覆膜胶合板，保证混凝土表面光洁。架体是由主承力架、操作平台、脚手板等组成，提供施工空间。爬升机构每套包含2 个液压千斤顶和1 根爬升导轨，沿埋设在墙体的爬锥爬升。液压系统负责提供同步动力，实现整体平稳爬升。

2.2 关键力学计算

以底部 800mm 厚墙体施工为例，对模板侧压力和爬升能力进行校核[1]。

（1）新浇混凝土对模板的侧压力计算。

已知条件：混凝土密度 γc=_24kN/m³ 浇筑速度 Δv=2.5m/h

混凝土初凝时间 tθ_=sh

外加剂影响系数 β1=_1.2

温度影响系数 β2=_1.0 模板高度 H=4.5m 计算公式 (按《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-2011)：F1=0.22xγCxtθxβ1xν （1）F2=γcxH

取两者较小值作为计算侧压力F。

计算过程：

F2=24x4.5=108KPa

取 F= 108kPa 作为设计值。

结论：计算出的侧压力小于本工程爬模系统设计承载力(200kPa)，模板体系安全。

（2）液压爬升系统能力校核

已知条件：

单榀爬模架体自重G ≈ 80kN

施工活荷载 G2≈ 30kN

混凝土侧压力产生的摩擦力 Ff≈50kN

单榀爬模配置 2 个液压千斤顶，单个额定起重量 Pjack :=60kN

计算过程：

总荷载 Q=G1+G2+Ff=80+30+50=160kN 总爬升能力 Ptotal 2xPjack =2×60=1! 20kN结论与措施：计算发现，总荷载(160kN) > 总爬升能力(120kN)，系统存在超载风险

优化方案表现为先增加千斤顶，将单榀爬模千斤顶数量增加至3 个，总能力提升至 3x60 L= 180kN。实施优化配置，将部分施工材料和设备分散至楼层内，降低架体活荷载10kN。优化后， Q¹==80+20+50=50kN<180kN 且安全系数 K=180/150=1.2 ，满足规范要求。

3、施工工艺与质量控制

3.1 主要施工流程

本项目核心筒采用剪力墙结构，标准层层高4.5m，墙体厚度由下至上从800mm 收至 400mm，垂直度要求高（ ）。编制依据严格遵循《液压滑动模板施工技术规范》、《混凝土结构工程施工规范》等国家及行业标准，并结合项目自身特点进行编制。 工采用传统方法浇筑底部3 层，作为爬模起始基座。爬模安装期间，在第3 层楼板上拼装爬模系统，完成调试 其标准循 环为绑扎钢筋、安装预埋件、合模校正、浇筑混凝土、养护、脱模爬升。变截面处理期间， 根据深化设计，提前准备收分模板和连接件，在指定楼层精确完成截面变化。

3.2 关键质量控制措施

（1）垂直度控制。采用2 台高精度全站仪进行双向监测，垂直度偏差控制在 ⩽H/1000 且不大于 15mm，过调节爬模底部的可调支腿进行精确微调。

（2）混凝土工程。采用C60 自密实混凝土，确保其在复杂钢筋间隙中能自流动密实，实施分层浇筑，每层厚度控制在500mm 左右，利用布料机均匀布料。养护期间，采用喷涂养护液和覆膜保湿的方式，确保养护时间不少于 14 天。

（3）钢筋与预埋件。直径≥22mm 的钢筋采用直螺纹套筒连接，利用BIM 模型精确定位所有预埋件，采用专用支架固定，防止移位。

4、施工监测与数据分析

立了全过程监测体系，对核心筒垂直度、结构沉降和爬模系统应力进行了实时监

表1 监测方案

4.2 监测结果分析

当施工至顶时，核心筒最大垂直度偏差为9mm，远小于控制指标，证明爬模系统及校正方法有效，结构最大累计沉降为 11.5mm，沉降均匀，无突变，符合预期。在爬升过程中，架体最大应力值为135MPa，小于Q235钢材设计强度(215MPa)的 80% ，系统工作稳定[3]。

5、技术创新与应用效果

在 BIM 技术应用期间，展开碰撞检查，提前解决了钢筋、预埋件与爬模系统的空间冲突，在模型中完成爬模的虚拟安装，优化了安装顺序。应用以后，效率提升，标准层核心筒施工周期稳定在4 天/层，较传统方法缩短约1.5 天。质量优良，混凝土表面平整度、垂直度均一次验收合格，整个施工过程中未发生任何安全事故。

6、结语：

综上，液压爬模是首选。对于高大空间核心筒，液压爬模是兼顾效率、质量和安全的最优选择。计算校核是前提，施工前必须进行精确的力学计算，特别是在结构底部和变截面处。过程监测是保障，建立完善的监测体系，是确保结构安全和施工质量的关键。而信息化则是趋势，BIM 等数字化技术的深度融合，将是未来超高层施工的发展方向。

参考文献：

[1]裴保敏.高大空间建筑工程核心筒结构施工技术[J].砖瓦, 2025(1):155-157.

[2]袁永辉.超高层核心筒内异形超厚钢板剪力墙焊接施工技术研究[J].砖瓦, 2024(7):140-142.

[3]张磊,王翠坤,陈才华,等.组合框架-高强钢板混凝土核心筒韧性体系抗地震倒塌性能评估[J].建筑科学, 2024,40(7):1-8,73.