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廣州電視塔總高600 m,為世界首座超過600 m的高塔。該工程位于廣州珠江景觀軸與城市新中軸線交匯處的珠江南岸,是由高454 m的塔身和高156 m的天線桅桿組成,塔身是由一個向上延伸、旋轉(zhuǎn)、縮放的橢圓形鋼管結(jié)構(gòu)不斷變化而成,成為廣州市新的地標建筑(圖1)。
廣州電視塔主塔體由鋼筋混凝土核心筒、鋼結(jié)構(gòu)外筒以及連接兩者的組合樓層組成。核心筒標準層高為5.2 m,共87 層,總高454 m。核心筒截面呈橢圓形,內(nèi)徑17 m×14 m。核心筒筒壁厚度從1 000 mm遞減至400 mm,筒壁內(nèi)設(shè)14 根勁性柱,在-10.0~428.0 m標高段采用H型鋼,在428.0~448.8 m標高段采用鋼管。豎向結(jié)構(gòu)采用C80~C45混凝土,水平結(jié)構(gòu)采用C30混凝土。整個核心筒的平面布置見圖2。
核心筒外圍由24 根鋼管柱、46 組鋼管環(huán)梁以及部分斜撐組成,鋼管柱內(nèi)填充C60~C45混凝土。連接核心筒和外筒的樓層采用鋼梁和自承式鋼筋桁架組合樓板結(jié)構(gòu),組合樓板共37 層。
圖1 廣州電視塔建筑效果圖
圖2 核心筒平面
廣州電視塔橢圓形核心筒結(jié)構(gòu)復(fù)雜,具有細長特點,橢圓長短軸距分別為17 m和14 m,最大高寬比達到30∶1,是目前國內(nèi)外最細柔的核心筒。以往的核心筒施工,都是先施工垂直結(jié)構(gòu),后做水平結(jié)構(gòu),但如果水平結(jié)構(gòu)后做,細柔的核心筒將限制核心筒自由施工高度,只能超出與外框筒連接的鋼支撐幾層,核心筒高度就有可能和外框鋼管柱“齊平”,附著在核心筒上的塔吊將無法正常吊裝鋼管柱,而且薄弱的外筒壁也難以提供巨型MD900塔吊所需要的附墻力。
核心筒內(nèi)部分隔大小不一,最小孔道截面不足1 m2。除了眾多孔道之外,還有少量的現(xiàn)澆平臺樓板和樓梯,以及休息平臺夾層,相當于一個功能俱全的超小型建筑。如果后做水平結(jié)構(gòu),大量的預(yù)留插筋和零星混凝土澆搗都是個難題。
核心筒周邊環(huán)境獨特,全高范圍內(nèi)有一半樓層缺失,核心筒外圍無任何結(jié)構(gòu)樓板,僅有鋼支撐與外圍鋼柱相連。
根據(jù)廣州電視塔核心筒的特點和難點,在結(jié)構(gòu)施工前提出了核心筒水平樓板同步施工的總體要求。其主要原因是,水平樓板的存在能使核心筒內(nèi)部各孔道連成整體,能顯著地提高核心筒的水平剛度,對施工安排極為有利,也給大噸位壁掛塔吊的使用提供了可能。此外,由于外圈缺少水平樓板,如果后做水平樓板,其核心筒處于孤立無援的狀態(tài),施工環(huán)境還不如同步施工,施工難度更大。根據(jù)以上3 個原因,能滿足水平樓板同步施工成為模板腳手架體系選擇的必要條件。
從當時的整體鋼平臺模架和液壓爬模施工案例來分析,均無水平樓板同步施工的先例。筆者從體系上分析,覺得液壓爬模的筒壁側(cè)向支撐是無法同步施工水平樓板的。于是方案組將精力集中到整體鋼平臺模架上去,嘗試通過創(chuàng)新改造,使之能滿足廣州電視塔核心筒的施工要求。
為能施工水平樓板,整體鋼平臺模架就需要比以往提升更高,以創(chuàng)造綁扎平臺鋼筋和澆筑樓板混凝土必需的操作空間。考慮到超升整體鋼平臺模架帶來的風(fēng)險,因此設(shè)計成分兩步提升:首先是正常提升,以滿足垂直結(jié)構(gòu)鋼筋和模板,完成之后再將整體鋼平臺模架提升半層,以施工水平結(jié)構(gòu)。
以往的整體鋼平臺模架通常采用專用爬升格構(gòu)柱。在核心筒中最厚的結(jié)構(gòu)部位是外筒壁,且外筒壁處于結(jié)構(gòu)外緣,設(shè)置格構(gòu)柱之后對整體鋼平臺模架的整體穩(wěn)定最有利。但本核心筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計很復(fù)雜,加格構(gòu)柱后內(nèi)部鋼筋節(jié)點處理會比較復(fù)雜,而且外筒壁的空間也有限,門洞、預(yù)留洞口、預(yù)留消防箱等都影響格構(gòu)柱的設(shè)置。而格構(gòu)柱加設(shè)在核心筒筒壁中,屬于施工措施用鋼,且不可回收。整體鋼平臺模架爬升越高,爬升格構(gòu)柱投入就越大,一個超高層結(jié)構(gòu)施工下來,耗用幾百噸的格構(gòu)柱是很正常的。這在施工成本壓力日益增大的今天,格構(gòu)柱已經(jīng)成為方案優(yōu)化的重點。
廣州電視塔核心筒沿筒壁均勻設(shè)置了14 根勁性柱,全高布置,且水平位置無變化,這就給我們放棄格構(gòu)柱而改爬升勁性柱創(chuàng)造了條件。因此,不管從施工便捷上考慮,還是從成本上考慮,格構(gòu)柱在本次施工中都將被舍棄。通過驗算,核心筒的勁性柱強度和穩(wěn)定性都能滿足鋼平臺的受力要求;只有少數(shù)區(qū)段的弱軸方向有所欠缺,在外力或其它不確定因素作用下容易產(chǎn)生偏位而影響安裝精度,因此有必要對勁性柱采取措施控制變形。另外,還需要在勁性柱上安裝爬升附件,以滿足構(gòu)造要求。
由于勁性柱是沿核心筒筒壁設(shè)置的,勁性柱之間的間隔也就3~4 m這1 根,但橢圓的徑向跨度卻達到了14 m和17 m,平臺梁截面高度的增大,不僅使得鋼平臺自重增加,而且會造成勁性柱的受力增加,給整體鋼平臺模架的安全和勁性柱的安裝精度帶來嚴重的影響。因此在核心筒中央位置設(shè)置2 個支撐點,采用專利自爬升的內(nèi)筒外架技術(shù),與外圍的勁性柱構(gòu)成混合型支撐,有別與以前的單一支撐工藝。由于整個整體鋼平臺模架的支撐點達到了16 個,因此項目部把整體鋼平臺模架的控制系統(tǒng)由單一的電氣控制發(fā)展為數(shù)字化計算機控制同步提升。
得益于水平樓板的同步施工,整體鋼平臺模架的下掛梯籠能與水平樓板銜接,使得工人上下核心筒變得比以前更為便利和安全。由人貨兩用梯載客直達整體鋼平臺模架下4 層的水平樓板上,然后直接進入下掛梯籠,省卻了以前兩者間過渡的懸錨腳手架,間接提高了工效。在設(shè)計下掛梯籠的休息平臺時,考慮了標準擱置和超升擱置2 個狀態(tài),使得整體鋼平臺模架除了爬升狀態(tài)之外,人員都能方便進出梯籠。
出于安全考慮,整體鋼平臺模架底部都必須做到全封閉,以避免雜物散落造成的安全事故。根據(jù)本工程的使用特點,在2 種擱置狀態(tài)下,腳手架底部會遇到核心筒筒壁洞口的情況,為保證安全。本整體鋼平臺模架設(shè)計成內(nèi)外腳手架標高一致,在有洞口出現(xiàn)的部位設(shè)置伸縮擱板,做到動態(tài)封堵,不留空隙。
整體鋼平臺模架下方懸掛混凝土布料管,用于核心筒的樓梯板和夾層休息平臺同步施工時的布料,實現(xiàn)了一次泵送,高低布料,盡量合并澆搗次數(shù)。超高層的混凝土泵送,每多泵送一次不僅浪費頭尾砂漿和混凝土,而且增加了堵管的風(fēng)險。
核心筒標準段施工完畢之后,整體鋼平臺模架進行空中解體、分塊懸吊、兩次轉(zhuǎn)換提升的方式,完成頂上4 層的結(jié)構(gòu)施工,詳見后述。
整體鋼平臺模架裝備由鋼平臺系統(tǒng)、懸掛腳手架系統(tǒng)、爬升支撐系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和提升機動力系統(tǒng)5 部分組成。
鋼平臺系統(tǒng)處于施工結(jié)構(gòu)的上部,提供操作平臺及材料臨時堆放。鋼平臺系統(tǒng)為主、次梁和平臺板面構(gòu)成。平臺板面為了防滑,采用厚6 mm花紋鋼板。豎向結(jié)構(gòu)位置空出,便于施工鋼筋,但考慮到人員行走便捷,設(shè)置若干可移動的鋼制走道板作為“過橋”。在鋼平臺系統(tǒng)的外圈設(shè)置高2 m鋼絲網(wǎng)圍擋,用于安全防護。兩側(cè)突出部位安放設(shè)備和電氣控制室,整個鋼平臺面積約320 m2,見圖3。
圖3 鋼平臺系統(tǒng)平面布置
根據(jù)使用位置的不同,懸掛腳手架系統(tǒng)分為外懸掛腳手架系統(tǒng)和內(nèi)懸掛腳手架系統(tǒng)。外懸掛腳手架系統(tǒng)用于核心筒外墻面,內(nèi)懸掛腳手架系統(tǒng)用于電梯井道墻面施工。
懸掛腳手架系統(tǒng)以螺栓固定于鋼平臺系統(tǒng)的鋼梁底部,是整體鋼平臺模架的固定組成部分。在掛腳手架的底部靠近混凝土墻體處設(shè)防墜閘板,提升時閘板松開,施工時閘板閘緊墻面,防止構(gòu)件墜落。利用核心筒內(nèi)的2 個電梯井下掛通行腳手架,總高度為31.6 m(6層樓高度),作為施工電梯到達鋼平臺的主要通道。懸掛腳手架系統(tǒng)平面、立面示意見圖4。
爬升支撐系統(tǒng)是整體鋼平臺模架的承重構(gòu)件,又是提升時整體鋼平臺模架的導(dǎo)軌。本工程創(chuàng)新采用勁性柱支撐和內(nèi)筒外架支撐的混合支撐體系,見圖5。內(nèi)筒外架支撐系統(tǒng)作為混合支撐系統(tǒng)的一部分,能實現(xiàn)自我爬升而無需耗用措施用鋼。
根據(jù)結(jié)構(gòu)勁性柱支撐體系的爬升要求,在14 根勁性柱上增加鋼平臺系統(tǒng)和升板機的擱置牛腿。為了減小鋼平臺梁的跨度,在核心筒內(nèi)部(樓梯間部位)再布置2 個內(nèi)筒外架,見圖6。鋼平臺系統(tǒng)和升板機通過承重銷擱置于14 根支撐立柱和2 個內(nèi)筒外架上,承重銷與擱置牛腿相匹配,能實現(xiàn)自動擱置,而無須人工操作。
圖4 懸掛腳手架系統(tǒng)平面、立面示意
圖5 鋼平臺立面布置
從工程結(jié)構(gòu)特點和工程成本以及施工操作方面綜合考慮,整體鋼平臺模架的模板系統(tǒng)包括內(nèi)筒固定鋼大模和外筒壁可變寬度鋼大模組成。為適應(yīng)多級變化的外筒壁周長和橢圓弧度,外筒壁鋼大模采用抽條式的設(shè)計,以滿足周長的縮減,以純圓弧代替橢圓弧,以降低加工難度。鋼大模的提升和鋼平臺提升錯開進行,以減小勁性柱的受力,進一步確保安全。
升板機是提升整體鋼平臺模架的動力來源,設(shè)置在勁性柱和內(nèi)筒外架的上端,升板機示意見圖7。通過電氣自動控制,實現(xiàn)鋼平臺各工點的同步提升。
38~428 m為整體鋼平臺模架的標準提升階段,施工狀態(tài)如圖8所示。
標準的爬升步驟如下:
圖6 內(nèi)筒外架示意
圖7 升板機示意
圖8 整體提升鋼平臺體系在標準層施工中
(a)初始狀態(tài):澆筑H-1層(框)結(jié)構(gòu)混凝土(此時鋼平臺系統(tǒng)位置高出H層樓板面約半層);
(b)升板機向上爬升結(jié)構(gòu)半層高度,整體鋼平臺模架也向上爬升同樣高度;
(c)H層豎向結(jié)構(gòu)鋼筋、模板施工以及安裝上節(jié)支撐立柱;
(d)升板機、整體鋼平臺模架再向上爬升結(jié)構(gòu)半層高度;
(e)H層水平結(jié)構(gòu)鋼筋、模板施工;
(f)澆筑H層豎向、水平結(jié)構(gòu)混凝土。
第(f)步施工完畢時恢復(fù)至標準層施工中的初始狀態(tài),重復(fù)以上步驟進行標準層的施工。
施工流程如圖9所示。
核心筒施工分模板工程、鋼筋工程、混凝土工程、整體鋼平臺模架的安裝與拆除、鋼平臺系統(tǒng)擱置牛腿的設(shè)置、懸掛內(nèi)腳手架與人貨梯的配合、核心筒勁性柱安裝的變形控制等幾個方面。
超高層建筑的層數(shù)多,模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)也多,定型鋼模板的經(jīng)濟性能得到體現(xiàn)。為減少工人的工作量,盡量采用定型鋼大模。核心筒內(nèi)筒壁、電梯、饋線和電管井道四周和樓梯間內(nèi)側(cè),因為從下至上的平面尺寸無變化,因此采用固定式鋼大模。核心筒外筒壁,存在多級收分,所以采用特殊設(shè)計的可調(diào)式鋼大模,以適應(yīng)平面尺寸的變化,也能保證成型后的混凝土外觀質(zhì)量。在水平樓板的豎向結(jié)構(gòu)和門洞四周,由于鋼模板只能通過人工翻運到上一層,所以采用定型小鋼模,既保證了拼接后的幾何尺寸,又便于搬運。水平樓板則采用傳統(tǒng)木模。各種模板形式在核心筒內(nèi)的布置如圖10所示。
圖9 豎向、水平結(jié)構(gòu)同步施工工藝流程
圖10 核心筒各類模板平面布置
核心筒每次截面收縮后曲率和圓弧周長都將發(fā)生改變。取核芯筒截面變化的平均值作為基準來設(shè)計模板,使結(jié)構(gòu)截面變化產(chǎn)生的誤差最小。
對于橢圓弧周長的變化,我們計算出每次截面收縮時橢圓弧周長所減少的長度,根據(jù)這個長度來設(shè)計抽條模板,當每次抽去抽條模板后,模板總長度就能適應(yīng)下一次截面的變化。為了確保抽條后橢圓弧的整體形狀不發(fā)生扭曲或變形,我們把每次抽條的模板分成4 小塊,分散對稱布置在核心筒周圍。
根據(jù)勁性柱存在外伸牛腿的特點,將與14 根勁性柱外伸牛腿位置重疊的鋼大模設(shè)計成上、中、下3 段,中間1 段模板的高度涵蓋所有牛腿標高變化的范圍,施工時將中間1 段鋼模抽去,然后用木模對牛腿周圍剩余的區(qū)域進行封堵。
地面的成型鋼筋由塔吊吊運至鋼平臺平面上,然后人工傳遞到操作面上。箍筋采用裝箱吊運,確保安全。理論上鋼平臺系統(tǒng)可以堆載100 t,實際上我們限載40 t即可滿足施工所需。
核心筒的鋼筋綁扎雖然因為節(jié)點復(fù)雜而耗費人工,但施工工藝上還是傳統(tǒng)綁扎,和一般的標準層施工不同的是,由于整體鋼平臺模架的超升,懸掛腳手架系統(tǒng)也隨著升高,使得工人能在平臺樓板尚未澆搗的時候就已經(jīng)可以進行下一層部分豎向鋼筋的綁扎,形成超前搭接施工,加快施工速度。
混凝土施工的最大難點在于超高層泵送,在這里筆者著重談與整體鋼平臺模架施工相關(guān)部分的施工方法。以往豎向泵管到了鋼平臺之后,在鋼平臺面板上布設(shè)水平管,或采用布料桿,或直接接軟管進行布料。在本工程中,由于整體鋼平臺模架的超升,當豎向泵管到達待澆搗的水平樓板處就接上水平泵管,水平管口接上軟管就直接布料了。
由于樓梯間設(shè)置了內(nèi)筒外架,所以核心筒的樓梯板和休息平臺是錯層同步施工的,即在水平樓板與下2 層的樓梯板和休息平臺同次澆搗。根據(jù)這一施工要求,在鋼平臺系統(tǒng)下方吊設(shè)長串筒,布送混凝土到下2 層的樓梯板。
當泵送混凝土開始出料時,首先泵出泵管的是清水和經(jīng)過潤管后的砂漿。為保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量,該部分的混凝土不能入模,我們設(shè)置一個集裝式水箱收集這部分廢料。
38 m以下的核心筒采用常規(guī)的落地腳手和鋼管排架木模體系進行施工。為保證核心筒的外觀質(zhì)量,與整體鋼平臺模架配套的模板系統(tǒng)在7.2 m以上就開始使用。而整體鋼平臺模架從核心筒施工到38 m標高處開始安裝,見圖11。
圖11 整體鋼平臺模架安裝就位
整體鋼平臺模架的安裝順序是:內(nèi)筒體底架、外筒架架體、鋼平臺安裝支架、鋼平臺梁、鋼平臺面板、上部側(cè)網(wǎng)、懸掛腳手架系統(tǒng)、內(nèi)筒體、升板機、電氣控制系統(tǒng)。
在施工完頂部核心筒結(jié)構(gòu)之后,鋼平臺系統(tǒng)降落到已完成的結(jié)構(gòu)面上,先拆除鋼平臺中央的內(nèi)掛腳手架,再分塊拆除中央鋼平臺系統(tǒng),以便進行天線桅桿的基礎(chǔ)段安裝。外圈的外掛腳手架在外圍功能層結(jié)構(gòu)施工上來后,逐步拆除。
整體鋼平臺模架的爬升遵循嚴格的工藝流程,為保證整體鋼平臺模架的順利爬升,需要在勁性柱上焊接爬升所需要的擱置牛腿。擱置牛腿由土建技術(shù)人員提供給鋼結(jié)構(gòu)制作深化設(shè)計單位。如出現(xiàn)擱置牛腿與結(jié)構(gòu)加勁板發(fā)生位置重疊的情況,則優(yōu)先焊接擱置牛腿,而將結(jié)構(gòu)加勁板的零配件點焊附在勁性柱上送至現(xiàn)場,勁性柱安裝完畢,整體鋼平臺模架爬升后,割除擱置牛腿,再焊接結(jié)構(gòu)加勁板。
人貨兩用梯受井道上方的內(nèi)腳手架限制,只能達到施工樓層之下4層的高度。而人貨兩用梯每2 層爬升1 次,也就是說最多要與施工樓板相差6 層。在懸掛腳手系統(tǒng)中,一般的內(nèi)外腳手架都是下掛兩層半結(jié)構(gòu)高度,而其中的2 個電梯井道內(nèi)的下掛腳手架卻長31.6 m,達到6 層結(jié)構(gòu)樓層的高度,確保這2 個下掛內(nèi)腳手架能連接的水平樓板能與人貨兩用梯所能達到的水平樓板相銜接。施工人員進入核心筒的路線為:從人貨兩用梯到達最高運輸樓層后,施工人員通過已完成的結(jié)構(gòu)樓板進入下掛腳手架,沿架體內(nèi)樓梯向上,可以從施工樓層進入外腳手架,也可以直接向上進入鋼平臺面。
在施工過程中,整體鋼平臺模架會出現(xiàn)爬升半層的超升狀態(tài),由于每次爬升高度都是半個標準層高度,而內(nèi)掛腳手的樓梯休息平臺標高也是和半個標準層高度相適應(yīng),因此無論哪個狀態(tài),休息平臺都與結(jié)構(gòu)完成樓板面齊平,便于施工人員行走。改變了以往整體鋼平臺模架使用時,施工人員出人貨兩用梯后須進入專用的臨時過渡腳手架才能進入懸掛腳手架系統(tǒng)的麻煩,在確保安全的前提下,提高了工作效率。
雖然整體鋼平臺模架的爬升利用勁性柱降低了施工成本,但是畢竟會對勁性柱的安裝精度產(chǎn)生不利影響,因此在勁性柱最柔弱的范圍內(nèi),有必要采取變形控制措施。
在鋼結(jié)構(gòu)施工中,勁性柱的吊裝完畢之后就是用連系梁連成整體的,這本身也是控制變形措施之一,但還是在法線方向形成不了有效約束。因此在法線方向加若干支撐,就能對整體形成有效約束。于是根據(jù)現(xiàn)場實際情況,設(shè)置6 處鋼拋撐。支撐的平面布置見圖12。
圖12 核心筒勁性柱臨時支撐平面布置示意
由于頂部天線桅桿的存在,使得核心筒頂部4 層的結(jié)構(gòu)發(fā)生了較大的改變。在428.0~438.2 m處,勁性柱改成圓鋼管柱,增粗的鋼管兩側(cè)突出于剪力墻面,見圖13。并且鋼管柱間增加環(huán)形勁性鋼梁。而在438.4~448.8 m處,鋼管直徑進一步增大,還增加了鋼板剪力墻,如圖14所示。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的施工工藝,這部分結(jié)構(gòu)需要先行安裝,從而阻礙了整體鋼平臺模架的爬升。因此需要另行考慮施工方案,以適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變化。
當時我們面臨2 個選擇,一種是整體鋼平臺模架不再爬升,在鋼平臺面板上搭設(shè)落地腳手架,此方案比較簡單、布置靈活、適應(yīng)性強、投入少、經(jīng)濟效益好;但缺點是:施工控制點多,超高空搭設(shè)落地腳手架,存在不可預(yù)見的安全風(fēng)險,且施工上受人為因素干預(yù)比較多,不可控點也多,一旦發(fā)生事故,后果嚴重。
整體鋼平臺模架分體也有過先例,以前遇到外伸桁架,也是通過局部分體,避讓后再提升,但是本項目如果也要采取分體提升,則分解得會比較徹底,完全分解成中央和外圈2 個完全獨立的鋼平臺系統(tǒng)(見圖15)。此方案技術(shù)先進、工序簡明,模板可以延續(xù)使用,能保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量,施工環(huán)境與先前相同,工人比較熟悉,安全也有保證。缺點就是系統(tǒng)改裝的成本較大。經(jīng)方案比較后,項目部決定采用鋼平臺空中分體方案。
圖13 428.0~438.4 m處鋼管柱
圖14 438.4~448.8 m處鋼管柱及鋼板剪力墻
圖15 鋼平臺系統(tǒng)分割示意
7.3.1 鋼結(jié)構(gòu)安裝
核心筒428.0~448.8 m的鋼結(jié)構(gòu)分2 部分安裝,以435.8 m為分界線。下半段為鋼管柱和聯(lián)系勁性鋼梁,上半部增加了鋼板剪力墻。為全面保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度,下半段和上半段都需要分別全部吊裝、校正、焊接完成后,才能進行相應(yīng)部分的土建施工。
7.3. 2 擱置、解體和懸吊提升
422.8 m平臺施工完成后,在結(jié)構(gòu)面上設(shè)置臨時支撐架,這些臨時支撐架要能支承分體后的鋼平臺系統(tǒng),見圖16。然后將鋼平臺系統(tǒng)下放到臨時支撐架上,割除外圈鋼平臺和中央鋼平臺之間的連系鋼梁,將鋼平臺系統(tǒng)分成內(nèi)外2 部分。
圖16 鋼平臺臨時支撐架示意
兩部分鋼平臺除了中心的內(nèi)筒外架支撐點與過去相同之外,原來的勁性柱爬升點都已經(jīng)無法使用,那么就該尋找新的支撐點,在已安裝的435.8 m鋼管柱頂部安裝提升支架,提升支架的形式根據(jù)鋼管柱頂部的節(jié)點形式進行設(shè)計,兩側(cè)設(shè)置升板機。升板機通過吊桿懸掛和提升內(nèi)外2 部分整體鋼平臺模架,見圖17。鋼平臺提升后施工 428.0 m和433.2 m結(jié)構(gòu)。
圖17 整體鋼平臺模架內(nèi)外分體提升示意
當完成433.2 m結(jié)構(gòu)后,再次在結(jié)構(gòu)面上設(shè)置臨時支撐架,將鋼平臺系統(tǒng)下放到臨時支撐架上,再拆除鋼管柱頂部的提升支架,便于進行上半部分的鋼結(jié)構(gòu)安裝。當435.8~448.8 m的鋼結(jié)構(gòu)吊裝、校正、焊接完成之后。將升板機提升支架安裝到448.8 m鋼管柱的頂端,并進行加固。安裝升板機后,再通過吊桿懸掛和提升內(nèi)外2 部分整體鋼平臺模架,見圖18。通過提升整體鋼平臺模架,施工437.4 m、442.6 m和448.8 m核心筒結(jié)構(gòu)。完成448.8 m核心筒結(jié)構(gòu)后,開始逐步拆除整體鋼平臺模架。
圖18 整體鋼平臺模架分體后
7.3.3 含鋼板剪力墻的核心筒混凝土施工
鋼管柱和鋼板剪力墻的存在,還將原本連通的外筒壁分為2 個獨立小空間,見圖19。而335.8~448.8 m的鋼結(jié)構(gòu)是先于混凝土結(jié)構(gòu)完成,位于核心筒中央的泵管將無法布料至鋼板剪力墻的外側(cè)。因此我們事先在鋼板剪力墻上都開設(shè)了澆搗孔,以便將布料軟管伸過鋼板剪力墻,進行外側(cè)面的澆搗。
圖19 鋼板剪力墻剖面示意
在鋼板剪力墻區(qū)域,原對拉螺桿無法使用,于是將對拉螺桿斷成2 根,分別焊接在鋼板剪力墻的兩面,兩邊對齊,也使得獨立的2 堵墻能各自平衡水平壓力。由于外露鋼管柱和鋼板剪力墻將一個核心筒外筒壁分隔成28 個小隔倉,對于同樣的管口出料速度,混凝土液面上升的速度會很快,因此在鋼板剪力墻部位,除了控制澆搗速度,內(nèi)外兩側(cè)同時布料之外,也加密了對拉螺桿的間距。
本文結(jié)合工程實踐,詳細闡述了廣州電視塔核心筒結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù),在整體鋼平臺模架技術(shù)應(yīng)用中,創(chuàng)新發(fā)展了利用勁性柱提升、勁性柱結(jié)合內(nèi)筒外架混合提升、超升平臺同步施工水平樓板、施工電梯與懸掛腳手系統(tǒng)的直接換乘、空中分體懸掛提升等技術(shù),取得了顯著的施工實效,拓展了整體鋼平臺模架的使用范圍,其中有些技術(shù)已經(jīng)達到國際先進水平,對同類工程的施工起到了很好的促進作用。