超高层多方向变截面核心筒爬模高空整体平移施工技术
1 工程概况
某公共设施(A1塔楼)项目核心筒外壁部分墙体厚度有变化，厚度由1 400mm变化到400mm，核心筒结构形式变化较大，在48层北侧内缩9 400mm、东侧内缩2 800mm (见图1)。如何最大限度减小爬模高空改造对主体进度的影响成为当前迫切需解决的问题。在常规的爬模改造中，须在核心筒处完成爬模解体、拆除、重新安装。爬模改造南北跨度47.3m、东西跨度16.8m，改造跨度大(见图1)。使用常规改造办法速度慢、效率低、耗时久，对主体结构施工影响大。依托该项目，对爬模方案进行优化，形成一套多方向变截面爬模改造施工技术。
2 多方向变截面爬模改造技术
2.1 工艺原理
因多方向变截面所涉及改造的爬模跨度大、机位多、结构复杂，当剪力墙在47层结构提升完成后，需将东面外模板整体吊出，拼装在48层东面剪力墙上，拼组49层及以上北面的模板，保证北面在无爬模覆盖的条件下正常施工。
图1 48层变截面施工区域
2.2 施工工艺流程(见图4)
2.3 技术操作要点
2.3.1 技术准备
1)塔式起重机参数复核复核塔式起重机吊重标准值及塔式起重机施工范围，确保塔式起重机满足现场改造作业要求。复核每吊爬模吊重，确保现场不出现超重吊装情况。
2)施工部位安全复检检查爬模所有区域，消除安全隐患。对作业人员进行安全技术交底。
3)复核爬模改造施工条件包括土建完成情况、是否在剪力墙中定位预埋附墙件。
4)现场材料复检确保现场材料质量符合国家标准，数量满足施工作业要求。
5) BIM深化建模施工前全过程模拟改造流程，以模型模拟为核心对管理人员进行方案交底。
2.3.2 多方向变截面爬模高空改造、吊装思路
1)在48层时，核心筒北面(10)～(11)轴区域(见图2b)墙体消失，同时东面外墙消失，故需将6号机位(南面)拆除，7～16号机位(东面)整体吊装至东面内侧剪力墙上，再将17～20号机位吊装到(10)轴的剪力墙上，在地面解体6,21,22号机位。
2)当爬模在47层结构提升完成后，需将东面外模板整体吊装至49层东面剪力墙，拼组49层北面的模板，用于北面重装的爬模架体。同时，开始对东面、西面、南面进行架体断口划分，计2片散拆区域和7片整体吊拆区域，为架体整体拆除做好准备。上、下架体吊装区域划分如图5所示，其中第2片(需吊装至北面)上下各9t，第3片吊上下各8.5t，第4片上下各8.5t，第5片上下各7.8t，第6片上下各8t，第7片上下各8.5t。
3)第3～7片架体在东面剪力墙上复位，第2片架体整体吊装至北面相应位置，第1片架体整体吊至地面解体，剩余2片散拆。由于导轨及下架体较长，故需待49层混凝土浇筑完成后整体安装北面(10)轴和东面所在剪力墙上的爬模。
4)由于采取整体吊拆，将每片上架体与第4～6道走道板及次梁作为整体吊装，所在每片下架体与第1～3道走道板及主、次梁作为整体吊装，单根导轨吊装。
5)因每片拆除区域整体跨度≤8.55m，经计算，每片区域架体质量≤18t，每片上架体与下架体质量均≤9t。
选用4个20t卸扣作连接点，4根20号钢丝绳进行单吊吊装。
因4根钢丝绳同时施工，钢丝绳破断承载力合计W=4×22.09×10=883.6k N，钢丝绳安全载重力合计F=4×5.52×10=220.8k N，而负载载重G≤90k N，故钢丝绳满足施工要求。
2.3.3 多方向变截面爬模高空改造、吊装流程
待爬模提升完47层结构后，采用1号塔式起重机整体吊出东面铝模板合在48层的剪力墙上，同时做好防护即可开始拆除。拆除顺序为:2片散拆区域和第1～7片、上下架体分开吊拆，单根导轨单独吊拆。具体施工流程如下。
1)清理所有待拆区域架体上材料与杂物，断开电力系统等设备，做好区域划分(用红油漆做标记)，为拆除、改造做准备工作。
2)先对南面与东面散拆区域进行拆除，恢复好防护。
3)断开第1,2片区域之间上架体的所有次梁连接点，同时断开上架体区域与下架体区域相连的竖龙骨立杆和防护网片。
4)对架体走道板与走道板梁之间进行检查加固，紧固螺栓，对竖龙骨、网片加固牢靠。
5)利用塔式起重机钢丝绳卸扣将上架体两端预紧，连接在上架体立杆上，松开上架体与主梁连接的对拉螺栓，整体将第2片上架体吊至地面侧放平稳;将第1片上架体吊至地面解体。
6)吊出导轨放置在楼板上(保证每根导轨与原机位对应)，拆除第2道附墙挂座与预埋件。
7)待49层混凝土浇筑完成后，安装所有49层爬模附墙挂座，将第2片下架体吊装至49层北面结构上(断开下架体区域的主梁、次梁连接点，对走道板与次梁之间进行加固);再将留在41层17～20号机位架体吊往北面结构上，按图恢复北面下架体(北面为17～20号机位)，吊装导轨;将第2片上架体吊装至49层北面结构上复位，再吊装剩余上架体立杆，恢复主梁、次梁、走道板、电力系统及防护系统。
8)按同样的施工流程依次将第3～7片架体在东面剪力墙上复位，恢复电力系统和防护系统，紧固连接件。
9)恢复外墙模板与退模装置的连接。
10)其余未拆架体区域正常提升。
11)最后将第1片下架体吊至地面解体，材料归类码放整齐，已拆材料退场。
12)在东面、北面48～49层结构剪力墙上按机位定位图进行爬模预埋。
3 结语
与传统方法相比，超高层多方向变截面核心筒爬模高空整体平移改造施工有以下特点。
1)施工简便，进度可控无须对改造区域爬模架体解体、拆除、重新安装，只需将不必要架体机位拆除，剩余架体平移吊装至指定位置即可;以整体平移为爬模改造施工原则，缩短工期15d，且现场主体继续施工。
2)效率提高以整体平移为爬模改造施工原则，大大提高了施工效率。
3)成本节约减少了施工电梯、动臂式塔式起重机、布料机等大型设备租赁费用;对比传统改造施工工法，缩短工期15d，节省15d人工费，累计节约成本约40万元。
[2]邱良良．结合BIM的液压爬模技术研究[D]．南京:东南大学，2018.
[3]杨易琳，牛潮，熊飞龙．液压爬升模板变截面施工技术[J]．施工技术，2017,46(2):113-116,128.
[4]刘明晓．青岛某中心液压爬模专项施工技术研究[D]．青岛:青岛理工大学，2015.