高层钢框架—钢筋混凝土核心筒结构同步施工建造技术研究与应用

高层钢框架—钢筋混凝土核心筒结构同步施工建造技术研究

与应用

摘要：传统的钢框架与钢筋混凝土核心筒施工顺序为，核心筒施工领先于钢框

架5~6层，待核心筒混凝土达到设计强度后开始钢框架安装。中部国际设计中心

项目地上仅11层，核心筒先于钢框架施工无法满足工期需要，同时核心筒楼板

甩筋不利于合模，因此本文就高层钢框架与钢筋混凝土核心筒同时建造技术的研

究与应用进行交流和总结。

关键词：高层钢框架—钢筋混凝土核心筒结构；同步施工

随着建筑行业的飞速发展，建筑设计外观的多样化、结构设计的多元化也随

之而来，建筑结构形态已不仅限于规则的、普通的钢筋混凝土结构，诸如：异形

核心筒钢板剪力墙，异形外幕墙施工，钢结构等结构设计形式异军突起。伴随着

这些新兴的结构设计形式随之而来的是需对其施工技术、施工工艺等进行除旧更新。

一、钢筋混凝土核心筒领先于钢框架施工的局限

传统的钢框架与钢筋混凝土核心筒施工顺序为，核心筒施工领先于钢框架

5~6层，待核心筒混凝土达到设计强度后开始钢框架安装。本项目（中部国际设

计中心项目）地上仅11层，由三栋“郁金香”花型塔楼组成，塔楼采用“花型”钢框

架与钢筋混凝土剪力墙结构，按照常规核心筒首先施工再进行钢框架施工的方法

不利于现场工期控制要求，同时外围钢框架采用钢筋桁架楼承板，楼承板垂直于

桁架方向的钢筋需在核心筒部分楼板施工时预留甩筋，不利于钢板剪力墙的合模，同时安全隐患较大。因此传统的钢筋混凝土核心筒领先于钢框架施工的方法不适

用于本项目施工。

二、钢框架—钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术的应用

项目伊始就决定成立攻关小组解决钢筋混凝土先于钢框架同时施工造成施工

进度慢，施工工艺复杂的难题，经过综合研究与分析决定采用花型钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同时施工的工序，经过结构受力软件分析，咨询专家、与设计单

位沟通，先后解决了“花型”外展及收缩过程中梁柱受力问题，形成了“花型钢框架-钢筋混凝土核心筒结构同时施工建造工法”的完整工艺。

花型钢框架外围钢柱均为斜柱，花型外展时斜柱通过钢梁与核心筒钢板墙连接，如何保证结构体系稳定，是施工的关键，同时花型收缩过程中核心筒为纯混

凝土剪力墙，钢梁通过预埋与剪力墙连接，在施工工程中预埋件无法受力，如何

保证钢梁与钢柱连接段高强螺栓不受剪，楼板浇筑过程中钢梁不下挠，以及桁架

楼承板与木模板接触面拼缝严密型的研究和探索，通过对钢板剪力墙封闭环的加固，以及钢梁的临时支撑，并对楼承板与木模板的搭接确保了结构的安全性及施

工质量的可控性。

主要技术难点：

1、技术难点1：斜柱对接焊缝受剪，不利于结构安全，安装就位需要及时通

过钢梁与核心筒钢板剪力墙连接；

2、技术难点2：钢板剪力墙不封闭，一边受力容易造成墙体变形；

3、技术难点3：钢梁预埋件无法受力，易造成钢梁下挠及固定端高强螺栓剪坏；

4、技术难点4：桁架楼承板如何与木模板搭接位置已出现薄弱点不利于砼浇筑。

解决途径：

1、斜柱安装前首先完成核心筒方向的钢梁安装；

2、通过增加型钢拉结梁，使钢板核心筒形成封闭箍；

3、钢梁悬臂段增加临时支撑，保证钢梁不下挠，高强螺栓不受剪；

4、楼承板与木模板搭接位置采用钢管支撑加固。

主要技术路线：

根据目前现状和形成的理论，首先使用通过结构计算软件对斜柱自重对对接焊缝受剪的影响，钢板剪力墙形成环形封闭箍需要增加钢梁的位置、数量及截面大小，与设计单位人员保持沟通，通过验算，此方案符合现场施工参数，设计院出具计算书。

具体步骤如下：理论形成→加工体系初步构想→结构建模计算→优化调整→设计院审核→验算通过→···→确定最优施工方案。

三、钢框架—钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术总结

创新与突破：

1、核心筒与钢框架同时施工有利于缩短工期；

2、核心筒与钢框架同时施工，核心筒无需搭设外架；

3、核心筒与钢框架同时施工，避免核心筒楼板甩筋造成合模困难；

4、减少施工缝，有利于结构安全。

经济效益：

1、工期成本：优化后的施工工艺方法每栋楼施工工期为节约工期60天，按3栋塔楼施工计算：60×3=180天。

2、人工成本：按照每工日200元计算，每栋楼需要工人60人，共可节约200×180×60=2160000元；

3、管理成本：项目及劳务共安排管理人员40人，按每天250元计算：

250×40×180=1800000元。

4、核心筒甩筋合模及二次浇筑凿毛成本：每层人工10人，每工日200元计算，三栋塔楼，每栋11层：200×10×11×3=66000元。

合计节约成本：2160000+1800000+66000=4026000元=402.6万元。

结束语：通过高层钢框架—钢筋混凝土核心筒结构同步施工技术的应用，节约了工程施工成本，缩短整个项目的建设工期，取得了较好的经济效益和社会效益，本技术具有一定的推广价值。

参考文献

1、董燕群（中国第四冶金建设有限责任公司）混凝土核心筒+型钢框架组合结构超高层建筑施工方案探讨【J】城市建筑，2014（4）：54

2、中建二局第三建筑工程有限公司。一种超高层型钢混凝土框架核心筒结构体系及施工方法：中国，CN201610530998.5【P】2016-10-26

3、蒋方云（重庆大学）高层钢框架—混凝土核心筒混合结构施工期竖向变形分析与监测【D】重庆：重庆大学。

作者简介：肖闯，文凭：本科，职称：工程师，工作单位：中建八局第一建设有限公司，研究方向：土木工程。