内顶外爬模架平台在超高层建筑施工中的应用

内顶外爬模架平台在超高层建筑施工中
的应用
摘要：结合南宁华润中心东写字楼工程实际，通过对既有爬模、提模、顶模的特点进行分析并扬长避短，发明了新型的内顶外爬模架平台。

介绍了内顶外爬模架平台在超高层建筑施工中的应用，该模架体系既减少了模架的质量，又能满足复杂的核心筒结构施工要求，具有良好的工程适用性。

关键词：高层建筑施工；爬模；顶模；轻量化；同步
1模架发展概况
我国超高层建筑高度的不断发展，推动着模架系统的发展，以往的工程实践常用的模架体系有大模板体系、滑模体系、爬模体系、提模体系、顶模体系。

大模板体系不能自主爬升，无法适应快速施工的要求，滑模体系又因对结构平面布置和截面厚度有一定要求，且其混凝土边浇筑、模板边提升的工艺决定了混凝土施工无法达到高质量要求，这两类体系现已很少采用。

目前主流模架体系为爬模体系、提模体系、顶模体系。

国内的爬模已在高层和超高层建筑、大型桥塔等多项工程中广泛应用，技术已成熟。

提模相对于爬模已有较大的提升，其整体性能好，平台可以堆载，提升了超高层建筑核心简的施工效率。

但由于提模采用升板机作为提升动力，自动化程度不高、环保节能效果不明显，并且对复杂结构核心筒施工的针对性不强，桁架层施工、墙体收分施工等工艺较为繁琐。

顶模体系，可以理解为在提模的基础上，得到了更进一步的发展，其整体防护较好，平台堆载质量大，竖向结构施工速度快，能达到3 d ／层。

但整体顶升平台同时也有其缺点：顶模系统用钢量大、造价高，且核心筒变化较为复杂时，
顶模改造困难，改造的时间长、成本高；竖向结构施工速度3 d ／层，但水平结
构一般落后竖向墙体10层以上，竖向结构与水平结构落差太大，面临着严峻的
安全隐患；顶模由于桁架梁间距较密，给超高层伸臂桁架层钢结构构件的安装带
来较大困难，施工工期长；顶模钢筋作业层一般距平台高达8~10 m ，钢筋的竖
向传递和钢筋绑扎安全隐患极大，往往成为安全事故的高发区。

现在建筑受到造型的影响，核心简的变化较为复杂，提模基本应用很少，爬模、顶模的优缺点都比较明显：爬模轻、堆载小、成本低；顶模重、堆载大、成
本高。

2种模架系统犹如对立面，但2种模架系统有个共同点，均为核心筒竖向
剪力墙先行施工，核心简内水平梁板后施工。

尤其是顶模系统，施工速度快，水
平结构落差更大。

水平结构落后剪力墙，对底部防护要求极高，水平结构施工面
临着严峻的安全隐患，同时平台上的安全疏散和消防较为困难。

能否找到一种平台，兼具两者的优点，同时解决水平结构落后竖向结构带来的问题，成为研究的
一个方向45。

2工程概况
南宁华润中心东写字楼项目核心筒单向收缩，核心简在49层以下为9宫格，49层南侧内收4050 mm ，核心筒变为6宫格，56层至61层核心简南侧为斜墙，
往内收3000 mm ,72层核心简进一步内收，变为3宫格。

工程核心筒截面变化多样，核心筒外墙由1500 mm 逐渐减小为400 mm ，东西两侧墙体同时变化，北侧
墙体和南侧墙体单独变化。

核心筒内墙4~6筒南北走向的墙体由600 mm 变为
400 mm ，在70层变为宽900 mm 的梁。

1~3“筒南北走向的墙体由600 mm 变为300 mm ，东西走向的墙体由600 mm 变为400 mm 。

墙体的截面变化，影响平台
的顶升。

工程钢骨柱密集，20层以下核心筒内钢骨柱52根，北侧墙体18根，墙
体内几无空隙，传统顶模钢梁难以通过墙体，钢骨柱分节受限制，分节过多，焊
接量大。

3技术特点及难点分析
满足核心筒收缩变化要求。

核心筒经历3次大的收缩，5层斜墙，模架系统
需要高空拆改，每次拆改量大，且危险性大，常规重型顶模拆改工期长，给模架
系统的总体设计带来很大的挑战，常规重型模架平台不适应大量的拆改变化。

满足核心筒墙体截面变化要求。

核心筒墙体截面变化不仅内收，还有外扩，
由墙体变化为梁，而顶模系统为竖直顶升，该特点给模架系统的支撑系统布置及
顶升带来困难。

满足核心筒内钢骨柱施工要求。

核心筒墙体内北侧钢骨柱密集，影响模架系
统钢梁的布置，钢梁无法直接穿过钢骨柱，模架系统钢梁需要布置于钢骨柱顶部，给钢骨柱的安装带来困难，常规重型顶模不适应钢骨柱密集布置的情况。

满足堆载要求。

顶模系统＋2平台用于堆放材料，施工时，堆放材料有钢筋、钢管、钢结构埋件、塔吊埋件等，这些材料都是核心简墙体施工过程用到的材料，必须确保顶模＋2平台有足够的面积堆放上述材料，同时要求确保顶模＋2平台
上可以堆放足够多的材料，钢筋等尽可能一次吊装到位，便于现场操作人员操作。

通道设置到位。

顶模系统十2平台是人员行走最多的区域，操作工人施工、
管理人员检查等都需要行走通道，设计时必须留出至少400 mm 宽度作为通道行走。

筒与筒之间，也要设计通道，便于2个筒之间工作的连通。

安全防护到位。

模架平台是塔楼施工的最高操作面，必须确保模架平台与结
构之间做到全封闭，不能有任何导致建筑材料或建筑垃圾坠落的空隙。

与大型设备协同。

核心筒施工涉及到泵管、布料机、钢骨柱、动臂塔吊、焊
机房、电缆线、消防水箱等，必须确保顶模能承受混凝土浇筑时泵管和布料机的
动荷载，布料机、焊机房、电缆线、消防水箱的静荷载。

同时要满足与动臂塔吊
爬升、钢骨柱安装的协同作业，因此顶模各层的高度在满足人员操作的前提下，
尽可能降低高度。

4技术创新
4.1平台为内顶外爬组合，兼具两者的优点
发明了内顶外爬模架系统，核心筒内1~6筒尺寸较大，采用顶模，每个小井
筒内均为相对独立的顶模系统。

核心筒内7~9筒，尺寸较小，采用爬模。

核心简
外采用爬模。

该系统具有顶模堆载高、爬模适应性强的优点。

顶模构件连接均采
用螺栓连接，拆改方便、安全。

4.2平台实现轻量化
1~6筒的顶模，每个设置4个支撑立柱，减小平台的跨度，从而减小型钢的
规格。

7~9筒及核心筒外采用爬模，避免在顶模上设置悬挑构件，从而减小型钢
的规格。

顶模是以预埋的中90 mm 爬锥为受力点，固定上下构架支撑作为主塔顶
升支撑平台，避免采用大型钢构件作为顶升的支撑钢梁，从而降低了平台的质量。

4.3平台顶升组合自由，灵活多样
核心筒内1~6筒的顶模为相对独立的小顶模系统，相互之间不影响，可以单
独顶升，也可以同时顶升。

该形式的优点为在核心筒收缩的时候，拆改不影响核
心筒继续施工。

4.4平台可以实现水平结构与竖向结构同步施工
创造性地采用 U 形施工工艺流程，顶模设计时充分考虑其下挂架一1平台、一2平台对水平梁板施工的影响，同时每个筒4个角布置支撑立柱和千斤顶，基
本位于电梯井和管井，顶模的操作平台避开水平结构的楼板，使得本层剪力墙和
本层大部分楼板同时浇筑，顶升装置部位的小部分楼板滞后1层浇筑，实现了水
平结构与竖向结构同步施工。

结束语：
南宁华润中心东写字楼项目采用内顶外爬新型模架体系，实现了平台的轻量化，整套系统总质量670 t ，仅为常规顶模的1/4~1/2，在满足工程使用需求的
基础上，减少了大量钢材的使用，实现了绿色环保的要求。

同时，该套系统造价
为常规顶模的50%~70%，节约了工程措施费的投入，为低成本竞争提供技术支持。

此外，该系统安装仅1个月时间即可完成，23 d 完成拆除，占用的技术间隙相
对比较短。

而且，该系统实现了核心筒剪力墙和水平楼板同步浇筑，施工方便、
安全，施工速度快，解决了传统工艺中由于竖向结构与水平结构落差太大而造成测量标高引测困难、人员疏散困难、高空恐惧等一系列的问题，效果良好。

参考文献：
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