夏 鑫

上海建工一建集团有限公司 上海 200120

工业革命时期，钢铁开始被用于建筑施工。经过一百多年的技术进步、完善，钢框架-混凝土核心筒结构如今在高层、超高层建筑项目中广泛应用。本文结合超高层建筑项目工程对钢框架-混凝土核心筒结构建筑施工技术[1-4]措施进行探讨，为类似项目提供借鉴。

1 工程概况

超高层建筑项目由1栋26层塔楼及1栋4层裙房组成。其中塔楼结构形式为钢框架-混凝土核心筒体系（图1），地上高度130 m，总建筑面积约67 549 m2。塔楼地上钢结构主要分为钢柱、楼层钢梁。其中，共有31根钢柱，16根巨柱至顶层，其余钢柱至8层。钢柱均为箱形柱，并设置隅撑，最大截面□1 400 mm×1 400 mm×80 mm×80 mm，钢柱的材质主要为Q345B。

图1 塔楼结构示意

楼层钢梁主要为H型钢梁、箱形钢梁，H型钢梁最大截面900 mm×400 mm×30 mm×60 mm，区分焊接H型钢和热轧型钢，主要材质为Q345B。在塔楼屋面外侧四面，设计有立面钢桁架，钢支撑均为H型钢，最大截面200 mm×100 mm×6 mm×10 mm，材质为Q345B。

混凝土核心筒长宽分别为21.4、25.4 m，墙厚逐渐变化依次为1 050、900、600、400、300 mm，混凝土强度等级从下至上依次为C60、C50、C40。2层及标准层板厚为120 mm，3层、8层、避难层、大屋面层板厚为150 mm，19层板厚为130 mm，核心筒板厚150 mm。塔楼1层层高6.00 m，2层层高7.25 m，2层局部顶板高度13.25 m，标准层层高4.50 m。

2 钢框架-混凝土核心筒组合结构施工方案

2.1使用整体附着式升降脚手架代替悬挑脚手架

1）本工程塔楼外框及核心筒3层以下采用落地式盘扣外脚手架，在与业主、设计方充分协商后，将原定在3层及以上使用的悬挑盘扣外脚手架改为整体附着式升降脚手架（图2）。

图2 整体附着式升降脚手架平面示意

2）在高层和超高层建筑施工中，普通外脚手架存在钢管用量大、使用周期长、高空作业危险系数大、高层消防难度大等一系列问题。DS95-Ⅲ整体附着式升降脚手架采用集成式架体，主框采用钢制型材定型加工，整体性好，防护网采用冲压钢板密目网，防火阻燃、强度高。

3）由于钢框架除了楼板为钢筋混凝土外均为钢结构，外爬架防护受力构件不能直接焊接在钢梁、钢柱上或者在钢梁腹板上钻孔连接，因此本工程在外框楼板中预埋构件连接外爬架。

4）使用升降脚手架代替悬挑脚手架，避免重复搭设，在安全文明和施工进度方面均有不错的效果，此外，在使用过程中也有安全、进度、质量等方面的优势。

① 安全文明施工：使用升降脚手架便于施工人员进行楼承板施工，有效防止混凝土浇筑时混凝土飘浆给周边行人及建筑物带来的安全隐患，并防止物体坠落，利用爬架进行钢梁焊接施工相对吊篮安全很多，同时也可以提高连接件的位置精度。为人员作业及焊接验收提供了良好的操作面，避免发生物体和火星坠落地面造成的安全事故。同时，在架体提升前完成最下方所在楼层的防火涂料的喷涂，有效防止防火涂料飘洒至周边行人身上及建筑物上。

② 施工进度：提高了钢结构楼承板混凝土的施工效率，降低了工人电焊的难度。“低搭高用”，省去重复拆搭脚手架的时间。

③ 质量保证：提高钢结构定位复核精度，确保电焊质量，钢结构整体效果有很大改善，减少了定位误差。

5）整体附着式升降脚手架适用于楼层较多、外形规则的建筑，若建筑楼层较少，使用整体附着式升降脚手架的成本就高出使用悬挑脚手架很多，且在进度上收效甚微；若建筑外形不规则，在脚手架提升至非标准楼层时需要额外的加固，影响提升效率，同时也会带来安全隐患。

2.2使用内爬式塔式起重机代替附着式塔式起重机

目前国内高层建筑施工使用的自升附着式塔式起重机可分为内部爬升式和外部附着式两类，其中外部附着式塔式起重机较为常见。作为广泛使用的技术，外部附着式塔式起重机（相比内爬式塔式起重机）具有以下优势：

1）建筑物只需承受外部附着式塔式起重机传递的水平载荷，而内部爬升式塔式起重机需要建筑承担竖向压力。

2）外部附着式塔式起重机设置在结构外部，可利用施工间隙进行附着和顶升，而内部爬升式塔式起重机提升需与施工进度互相协调，只能在施工间歇期进行。

3）司机可以看到吊装全过程，指挥难度比较低。

但结合多方面综合考虑，本项目决定采用内部爬升式塔式起重机，原因如下：

1）本工程位于上海市浦东新区前滩地区，对安全文明施工要求比较高，内爬式塔式起重机布置于建筑物内部，可以减小吊运的幅度，即吊臂可以缩短，有效减少吊臂出围墙的情况发生。

2）本工程场地较狭小，且核心筒施工过程中南侧区域地下结构同步施工，难以满足安装外部附着式塔式起重机的场地条件（图3）。

图3 上部结构塔式起重机平面布置示意

3）本工程塔楼建设高度较高，若使用外部附着式塔式起重机，总塔身较高，质量较大，内部爬升式塔式起重机利用建筑物向上爬升，塔身长度不因爬升高度而变化，整体结构较轻、造价较低。

综上所述，建筑高度较高、场地狭小的项目，可以考虑采用内爬式塔式起重机代替外部附着式塔式起重机。

2.3布料机加固措施

本工程低层混凝土浇筑使用泵车，高层混凝土则采用布料机进行浇筑。使用布料机进行混凝土浇筑的主要流程为：架体加固→布料机组装→测试、检查→吊运布料机加固→验收、试运行→投入施工→维护、保养→拆除。

加固措施如下：

1）模板加固。为保证模板支撑架体安全，支设布料机的部位，对底部模板支撑架进行加固处理。加固范围比布料机支腿覆盖范围向四周延伸1.0 m。减小梁、板模板满堂支撑架立杆间距，立杆底部增加垫板，并确保板底纵横向水平杆及剪刀撑满搭，以及梁底均已增加扣件防滑。

2）为保证布料机稳定性，同时保证混凝土结构质量，避免损坏钢筋，布料机的4个支座应尽量置于结构主梁及柱上；并在布料机支座部位设置木垫板以分散及传递所受的力，待混凝土浇筑完成后，取出木垫板，并对垫板造成的钢筋保护层不足的部位，进行修补抹平。

3）若因条件限制，布料机单个支座置于板面上，布料机吊至板面前，须对相应板面楼板保护层垫块及马凳进行加强加密，同时，支座部位加垫高一个强度等级的混凝土垫块，与混凝土浇筑成整体，垫块上铺木垫板（垫块规格为4块平面尺寸120 mm×120 mm，厚度为楼板厚度；垫板规格为500 mm×500 mm×50 mm），木垫板置于垫块之上，从而保证支腿与钢筋网片间距不小于200 mm。

4）四方立架采用4道直径不小于8 mm的钢丝绳拉紧固定，不得倾斜，钢丝绳端部用花篮螺栓（或卡环）与板内梁筋拉紧（锁牢），不得固定在竖向钢筋上。在上垂直布料时应用架子钢管制作稳定的布料机空间桁架，并用4根油丝绳拉紧，将花篮螺栓的保险销扣好，严防脱钩。布料机固定后，再次检查布料机杆身是否垂直。

3 结语

该超高层项目通过以上方案的实施，有效降低了场地狭小对施工造成的影响，并在成本、进度、安全文明、施工质量等方面取得一定成果，完成了“一次验收合格率100%并取得省级优质结构”的目标。相信本工程所总结的经验可以为后续类似项目提供借鉴。