中铁航空港建设集团北京有限公司 北京 100070

1 工程概况

中铁西安中心工程为超高层5A甲级写字楼，地下3 层，地上51 层，建筑总高度为237.8 m。结构形式为筒外框形式，根据结构形式，主楼4 层以上采用液压外爬钢模内支木模板的综合施工工艺，爬模系统采用XHR-YM单侧液压爬升机构。其特点是施工速度快，核心筒楼板与剪力墙同步进行，无需后补楼板，施工便捷，人员可通过结构楼梯及爬模内自身钢楼梯上下。

2 方案设计

2.1 设计简介

附墙液压爬模架共覆盖4 个层高，架体共有6 层操作平台，上2 层为绑扎钢筋操作平台，可借助此2 层平台绑扎钢筋、浇筑混凝土；中间2 层为支模操作平台，可在此平台上完成合模、拆模、清理模板等工作；下层为爬升操作平台；最底层为拆卸清理维护平台（图1）。核心筒共布置XHR-YM-13型单侧爬模提升点43 个：其中外侧24 个，电梯井19 个。附墙导向装置安装在混凝土结构上，导轨安装在附墙导向装置上，利用自身的液压顶升系统和上下2 个防坠爬升器分别提升导轨和支架，从而实现爬模的升降运动（液压油缸额定行程500 mm，标准层共计9 次，见图2）；本工程外墙与核心筒内模板退除采用2 种模式，即核心筒内电梯井模板主要通过倒链固定在架体上手动调整钢模板，外墙主要利用液压退模装置实现模板的水平进退及安装。

图1 爬模竖向结构示意

2.2 模板配置

2.2.1 外墙液压爬升模板系统

钢模板采用86系列，标准层高4.2 m，本工程钢模板配置 4.25 m（下部与混凝土墙重合50 mm）、钢模板通过专用连接件与退模机构竖向主龙骨连接固定（电梯井内钢模板通过手动倒链挂设在架体牛腿上）。

2.2.2 内墙散支散拼模板系统

图2 主框架顶升平台

普通15 mm覆膜多层板，次龙骨为4#槽钢，主龙骨为48 mm× 3.5 mm双钢管，Φ14 mm对拉螺栓等。由于木模板强度与钢模板不一致，所以在与钢模板对拉部位中部进行加密设置，模板配置如图3所示。

图3 内外模板结构示意

2.3 爬升流程及模板调整

2.3.1 爬升流程[1-4]

浇筑层模板退除→安装已浇筑层附墙导向座→导轨提升，插入承力销与附墙座固定→防护钢板上翻→液压系统提升架体→防护钢板下翻→液压合模→模板加固并进行浇筑混凝土作业

2.3.2 模板调整

因外墙爬模装置含退模平台支架，首先利用支模液压油缸将模板推向墙体，因液压高度及导轨水平位移容易造成钢模板垂直度及水平位移等问题，本工程可通过自身独特结构微调模板到合适位置，主要通过支模丝杠调整模板垂直度、模板倾斜安装对拉螺栓（图4）。

图4 爬模退模平台装置

3 主要施工要点

3.1 变截面爬升处理

本工程墙厚变化量为50 mm、100 mm、150 mm（表1）。其中变化100 mm以下可直接利用架体斜爬实现，架体导轨为倾斜状态，提升架体1 层，提升到位后，通过调节模板后支撑杆调节模板垂直度，调直后合模，浇筑混凝土；若墙厚度变化量超过100 mm，本工程采用钢支垫块形式固定导轨进行爬升，待下次爬升前，将顶墙杆调节成正常状态（图5）。

表1 墙厚变化情况表

图5 模板爬升变截面处理方式

核心筒外墙尺寸由19.0 m×22.2 m分多次变截面至17.8 m×18.0 m。收截面处理，主要通过随进度逐步除定型钢模板在4 个大角预留的Y50 ～Y150 mm模块达到。

由于总周长变小，致使架体水平操作平台随之收缩，水平钢平台收缩主要是在角部通过伸缩柔性连接进行调整，转角处平台钢梁相互不连接通过特殊安装钢梁加长件，水平花纹钢板与加长件用铆钉固定，便于随时调整，截面变化后通过调整伸缩钢梁的长度来调整操作面。

3.2 非标准层处理

3.2.1 模板处理方式

本工程标准层高4.2 m，但第7层、22层、37层， 层高均为5.5 m，与标准层相差1.3 m，钢模板按标准层配置，高度为4.25 m，通过在钢模板上口焊制定位角钢固定接高木模板处理方式进行模板支设，如图6所示。

图6 接高木模板支设示意

3.2.2 爬模爬升处理

因加强层层高为5.5 m，本工程爬模轨道按标准层配置长8 m，所以在此部位外爬模需提前预留竖向2 套穿墙螺杆预埋管，通过安装2 次附墙导向支座，循环爬升到位。

3.3 结构变化层处理方式

本工程第22层结构出现变化，核心筒由原有六宫格转变为田字格，其东侧低区电梯整体封顶，致使原有东侧外墙从3/8轴变至2/8轴。

机位及模板调整方法（图7、图8）。

拆除原有东侧外墙爬模机位，安装至原电梯井爬模对应机位即可，整体机位数量减少，但相应位置不进行改变；钢模板通过提起配模预留位置，将按图纸整体重新拼装2/8轴钢模即可，做到钢模板通用，不另外新增钢模板。

图7 首次安装爬模提升机位平面布置

图8 22层结构变化后爬模提 升机位平面布置

3.4 伸臂桁架加强层处理办法

本工程第22层、37层为加强层，层高5.5 m，剪力墙内设置钢桁架，核心筒4 个角部均有伸臂桁架，加强层需解决的难点为架体转角处与外伸部分的桁架干涉。解决方法为爬模平台此部位设置为柔性连接，转角处调整伸缩钢梁及花纹钢板使操作平台避开外伸部分的桁架（图9）。

图9 上平台伸臂桁架转角处理

4 施工管理[5-8]

（a）架体螺栓松动或被剪断。如螺丝有松动现象，应立即对螺栓进行紧固；如螺栓被剪断，应作临时固定并立即更换螺栓。

（b）因超载导致局部架体变形。应立即清理架体上所有物品，对局部变形位置进行暂时加固，立即安排更换变形部件的工作，做安全检查，看其他部位是否正常。

（c）提升过程中突遇大风天气。应立即停止架体的提升作业，切断架体提升所需电源，将架体上端悬挑端进行拉接固定，用钢管和特制扣件拉住爬模架最上端大横杆，待大风天气停止后再进行提升。

（d）提升过程中遇障碍物影响提升。因架体高度较高，在提升前需进行联合检查，确认拆除所有障碍物、具备提升条件后方可进行提升。如在提升时遇障碍物，会对整个架体的安全造成严重影响，如遇事先没有发现的障碍物，应立即停止提升，待拆除障碍物后方可再进行提升作业。

（e）提升过程中液压缸无法正常工作。在提升过程中当液压缸损坏时，应使防坠爬升器卸荷到导轨上，然后更换液压缸。

5 结语

爬模装置采用定型模块化加工，现场可提前进行地面拼装，整体分段吊装，安装拆除速度快，施工便捷；从经济效益方面分析，因采用液压爬模装置，模板提升仅需2 h（相关准备工作不占工期），且模板提升人力投入少，保证核心筒施工4～5 d /层，外架与模板一体化，节省传统外架搭设等作业时间，绑扎钢筋可穿插进行不占用结构工期，内筒水平构件及楼梯采用木模板支设，做到水平结构与竖向结构同时施工，避免后期水平结构施工的不便，共节约施工工期约50 d，相对整体钢平台模架技术有其费用低廉、拼装拆除速度快等独特的优势，在300 m内超高层结构施工中占有一定市场。本爬模技术因做到了整体提升、防护安全到位、外形整体性美观等，杜绝了安全事故的发生，大大提高了工程社会效益，具有广阔的应用前景。