广州珠江新城西塔核心筒施工整体提模技术研究

!"#$%#&$’&() *"+,(-#-). -$ !’""# /#0’$-12 &( 3-1" *45" 3-(6’14+’&-( -$ 740()8,-4 9"6’ *-:"1
!"# $%&. ’(&! ，)*+,! -.&/! ，$0 *%1.2.&" ，!" !31. 41&a件
表 ! 中的等比例加载， 虽不能正确反映钢平台结 构中各个荷载作用顺序及大小， 但也是从理论上考察 结构弹塑性极限承载力的一个指标。由于分析中竖向 力也同比例增加而超出实际结构承受的竖向力， 故分 析结果偏于保守。从实际看， 由于竖向力 （荷载、 施工 活荷载、 施工堆载等） 在施工过程中易于控制且基本保 持恒定， 分析取值与实际大小较接近， 而水平力 （风荷 载） 的随机性使其实际值很难准确把握， 故按竖向力恒 定的加载模式计算的弹塑性承载力更接近实际。 在表示极限承载力分析结果时， 选取了钢平台中 位移有代表性的几处节点， 它们分别是： 一级桁架支座 点 %& ， 一级桁 架 下 弦 跨 中 点 %! ， 钢平台外边缘下弦 。 %（见图 5） . 钢平台及支承 柱弹 塑性极 限承载 力分 析结果 表 明： 结构最不利工况为 2&6 工况， 极值时结构所承受的 极限荷载与设计荷载的比值为 . )!&。在设计荷载水平
轨滑动至墙面， 进行模板支设作业。 浇筑混凝土后回到初始状态， 完
图 " 珠江新城西塔的整体提模系统
对于整个钢平台结构， 支承柱数量的确定是非常 重要的一步。虽然， 钢平台的支承点越多越稳固， 但考 虑到西塔核心筒的构成特点、 施工效率以及结构的安 全性， 最终选择 ! 根支承柱的方案。众所周知， ! 个点 惟一确定一个平面， 即使钢平台在提升过程中有不同 步现象发生， 也不会引起支承柱轴力的较大变化。 $ %$ 荷载取值及边界约束条件 钢平台及 其支承 柱的承 载力分 析取 以下几 种 荷 载： 吊架恒荷 $ 恒荷载 提模钢平台考虑了桁架自重、 载及模板恒荷载的作用； % 活荷载 包括滑模平台施 工荷载、 钢筋堆载、 悬吊走道活荷载等； ! 风荷载 考 虑到施工的特殊性， 取相当于地面八级风速， 换算其基
架跨中， 个别弦杆、 腹杆最大设计应力为 , )5,， 大部分 杆件设计应力比小于 , )",。钢平台的最不利位置为支 承柱与平台的节点处以及一级桁架跨中弦杆。 & 弹塑性极限承载力分析 结合前述计算， 对提模系统钢平台在不同荷载工 况下的弹塑性极限承载力进行分析， 以评价其实际承 载力， 特别是提升平台支承系统的承载能力。选择工 根据竖向力和水平力的不 况 2& 和 3& 作为基本工况， 同加载比例， 极限承载力分析工况如表 ! 所示。
用于本工程提模系统的千斤顶， 其一次性顶升高 度 $%&’， 等于 ( 层楼的高度。通过圆钢管支承柱顶升 平台， 进而带动模板和挂架整体提升， 利用双向千斤顶 的顶升与回收实现整个提模系统的自爬升。 整体提模的标准施工流程如下： 初始状态 (） 钢筋绑扎 )） 顶升状态 !） 下层混凝土浇筑完毕， 上下支撑梁 开始上层钢筋绑扎， 同时等候下层 上支撑钢梁端部伸缩机构回收， 下 距离 $ %&’， 平台下部留空 &%&’ （钢筋绑扎作业面） 。 混凝土达到设计强度后拆除模板。 支撑固定不动， 油缸顶升 $%&’ 后上支撑钢梁端部伸缩
广州珠江新城西塔为集办公、 酒店、 休闲娱乐于一 体的综合性商务中心， 位于珠江江畔。其主塔楼地下 地上 !%# 层， 采用筒中筒结构体系， 其中内筒为钢 ’ 层， 筋混凝土核心筒， 外筒为钢管混凝土斜交网格柱， 建筑 高度 ’#"@， 总建筑面积 ’(! )"/@（见图 !） 。
"
!%# 层墙体再次转换 为钢 管 混 凝 土 斜 圆 柱。核 心 筒 竖 向 各 典型 截 面 如 图 # 所 示。 > ?@ 提模施工工艺 针对该工 程 核 心筒 的结 构 特 点， 采 用整 体 提 模 技 术 进 行 施 工。 提 模 系 统 由桁架钢 平 台、 圆钢 管支 承 柱 （ # 根） 、 上
图 ! 整体提模系统钢平台
本风压， 该取值满足通常天气的施工要求， 但在风力大 于八级时， 应采取临时加强措施； 风向考虑沿 ! 轴负方 向； ! 顶升阶段的支承柱位移不同步。 根据边界约束条件的不同， 钢平台分为两种计算 模型： 假定 ! 道支撑梁两端为铰接， 如 " 施工状态时， 图 "# 所示； 忽略支撑梁的约束作用， 将 # 提升状态时， 千斤顶与支承柱的连接简化为铰支座， 如图 " $ 所示。 两种状态下的有限元模型如图 % 所示。
图> 西南 图@ 核心 立面效果 筒竖向划分
> > ?>
核心筒提模施工方案 核心筒概况 广州珠 江新城西 塔的核 心筒 沿高 度 方 向变 化 较
大， 整体可分为 / 段 （见图 "） 。核心筒外壁截面沿竖向 逐步收小， 变化时为外墙外侧向内收； 部分墙体到 // 层以后逐步收掉； 核心筒外壁每 / 层 （即外框钢柱节点 层） 设置有环形暗梁， 暗梁配筋很密， 内部设置有环形 钢梁与外框钢结构连接； 节点层核心筒外壁设有钢牛 腿， 伸出墙面 (%% L &%%@@； /& L /) 层短边新增 # 个小 筒， 其混凝土后浇， 继续收掉部分内筒剪力墙； *% L *# 层核心筒沿竖向存在混凝土 结构与 钢 结 构的 相 互 转 换， 混凝土墙转换为混凝土大梁及钢管混凝土斜圆柱； 核心筒三面长墙在 *# 层以上 *% 层以后内墙全部收掉； 变为弧墙， 并向内倾斜， )# 层以上弧墙向外倾斜； !%! L
图# 支承柱与各构件的连接
爬升， 减少施工过程中对塔吊的依赖， 减少了对其它工 种的影响， 减少了人工作业， 对整体工期极为有利； ! 可实现变截面处的模板系统提升； （! " 使用支承点少 根钢柱支撑， 便于控制整个平台的同步提升） ， 对于支 撑系统和平台， 仅作局部修改即可运用于 "# 层以上的 核心筒施工； 辅助活动铰接 # 模板采用定型大钢模板， 角模机构和钢骨架木面板补偿模板， 便于收分及拆装。
;56’10+’： -0 1 2342.5306 075897856，:81;4<2=8 >607 +=?65 30 9=@A=06B =C 1 9=;95676 9=56 78D6 1;B 1 0A6931E 6F7653=5 C51@6 ?2392 9=;03070 =C 3;9E3;3;4 9=;95676.C3EE6B 9=E8@;0 G H106B =; 075897851E 92151976530739 =C 726 3;;65 9=;95676 9=56，06EC.E3C73;4 7692;=E=4I =C 1 0766E AE17C=5@ B6034; C=5 9=;0758973=; =C 9=;95676 9=56 78D6 ?10 6@AE=I6B 1;B 3;75=B896B 3; 7230 A1A65 G JK651EE 071D3E37I D621K3=5 =C 726 0766E AE17C=5@ ?10 1;1EI<6B B853;4 E3C73;4 A5=9600 1;B B3CC656;7 9=;0758973=; 07176 G <". :-1=6： 9=56 78D6；06EC.E3C73;4 7692;=E=4I；0766E AE17C=5@；=K651EE 071D3E37I
!,," 89: ’
郭彦林等： 广州珠江新城西塔核心筒施工整体提模技术研究 表(
结构状态 施 工 阶 段 绑扎钢筋 支模板 提升瞬间 提 升 阶 段 就位 支座位移 /& /! 2& 2! 3& 3! 3. 3( 4& 4!
’"
结构分析时采用的工况
荷载组合内容 &)! " 0 &)( # 0 ,)’ 1 &)( $ &).- " 0 ,)" 1 &)( # 0 ,)’ 1 &)( $ &)! " 0 &)( # 0 ,)’ 1 &)( $ &).- " 0 ,)" 1 &)( # 0 ,)’ 1 &)( $ &)! " 0 &)( $ &).- " 0 ,)’ 1 &)( $ &)! " 0 &)( $ &).- " 0 ,)’ 1 &)( $ &)! " 0 &)( $ &).- " 0 ,)’ 1 &)( $
表$
结构状态 施工阶段 支模板 提升阶段 提升瞬间
弹塑性极限承载力分析时采用的工况
荷载组合内容 加载顺序 等比例加载 竖向力恒定加载 等比例加载 竖向力恒定加载
工况
2&6 &)! " 0 &)( # 0 ,)’ 1 &)( $ 2&7 &)! " 0 &)( # 0 ,)’ 1 &)( $ 3&6 3&7 &)! " 0 &)( $ &)! " 0 &)( $
! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
"%%* 年 / 月 第 #/ 卷 第 / 期