蔣佳煒 孫祖根 楊曉鳳 王沛斌
上海建工七建集團有限公司 上海 200050
超高層建筑塔樓施工中,通常會最先施工核心筒剪力墻,并且領(lǐng)先外框結(jié)構(gòu)和核心筒水平結(jié)構(gòu)多層,這樣導(dǎo)致無法通過水平結(jié)構(gòu)到達核心筒施工平臺。所以,必須安裝能夠直達核心筒模架系統(tǒng)的施工升降機,以保證施工人員通行。當施工升降機定位安裝在內(nèi)筒,或者施工升降機安裝高度過高都會給施工帶來不利影響,如增加垂直運輸時間,降低運輸效率;增加施工升降機標準節(jié)的配置需求,增加成本;長期占用部分永久結(jié)構(gòu)施工空間,延長施工工期等。為了解決上述問題,通常對升降機基礎(chǔ)進行轉(zhuǎn)換,從地下室頂板提升至某一標高,然后提前拆除該標高以下的標準節(jié),使該筒水平結(jié)構(gòu)具備一次性施工的條件,達到提前完成主體結(jié)構(gòu)工程施工的目的[1-2]。
考慮到施工升降機對基礎(chǔ)的荷載,主要來自標準節(jié)的自重,若升降機標準節(jié)仍設(shè)置在原基礎(chǔ)上,可將施工升降機??科脚_從地面提升到某一標高,如此只需考慮吊籠自重及載重,從而大大降低對臨時基礎(chǔ)的要求,進一步縮短施工工期、節(jié)約項目成本。因此,本文以綠地中心· 杭州之門項目為例,提出一種施工升降機停層轉(zhuǎn)換施工技術(shù)。
綠地中心·杭州之門(圖1)位于浙江省蕭山區(qū)錢江世紀城,本工程規(guī)劃成集綜合商務(wù)辦公樓、五星級酒店及精品商業(yè)等功能為一體的綜合大型項目。
圖1 綠地中心·杭州之門效果圖
本工程主樓為2幢超高層塔樓,塔樓上部結(jié)構(gòu)共63層,屋頂面標高為282.4 m,建筑標高302.6 m,采用框架核心筒結(jié)構(gòu)形式。
本工程主體結(jié)構(gòu)施工階段,為了滿足塔樓垂直運輸,每棟塔樓安裝1臺單籠SC200G施工升降機和2臺雙籠SC200G施工升降機。其中,單籠施工升降機安裝在核心筒內(nèi),直達鋼平臺作業(yè)層,基礎(chǔ)坐落在首層加固反梁上(+0.50 m)。若不進行轉(zhuǎn)換,安裝高度將高達301.6 m,施工升降機平面布置如圖2所示。
圖2 施工升降機平面布置示意
在高層建筑施工中,受頂升鋼平臺形式的約束以及高層建筑結(jié)構(gòu)本體的限制,通常在核心筒內(nèi)布置施工升降機。為保證施工升降機區(qū)域梁板結(jié)構(gòu)能夠提前進行施工作業(yè),對施工升降機進行高位停層轉(zhuǎn)換,以保障工程的總體施工進度,充分釋放了停層轉(zhuǎn)換高度以下梁板結(jié)構(gòu)施工作業(yè)面。
這種施工組織設(shè)計方案給高層建筑核心筒的順利施工創(chuàng)造了良好的作業(yè)環(huán)境和外部支撐條件,同時在高層建筑的中間樓層進行高位停層轉(zhuǎn)換,可使轉(zhuǎn)換層與外框結(jié)構(gòu)進行良好的協(xié)調(diào)[3]。
以本工程為例,施工升降機安裝高度為301.6 m,施工升降機對基礎(chǔ)的荷載為773.6 kN,其中吊籠自重以及載重的荷載僅為80 kN。這種高層建筑塔樓施工升降架高位停層轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)形式,由于升降機標準節(jié)荷載仍設(shè)置在地面基礎(chǔ)上,只考慮吊籠自重以及載重,相比以往的施工升降機基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換,大幅度減小了施工升降機對高位基礎(chǔ)的荷載,降低了高位基礎(chǔ)的施工難度以及投入的工程成本,同時停層轉(zhuǎn)換過程中不需要拆除升降機標準節(jié),減小了塔樓垂直運輸受到的影響,提高了施工效率,加快了施工進度。
以本工程為例,共進行2次施工升降機停層轉(zhuǎn)換,即施工升降機轉(zhuǎn)換2次最低停層位置。第1次由原來的最低停層1層(-0.1 m)轉(zhuǎn)換到23層(+107.8 m),第2次最低停層由23層轉(zhuǎn)換到41層(+183.4 m),只留標準節(jié)通道洞口(洞口大小為1.2 m×1.2 m)。
在轉(zhuǎn)換層設(shè)置防護平臺(圖3),用于停放升降機梯籠及搭設(shè)人員安全通道。防護平臺利用塔樓核心筒內(nèi)結(jié)構(gòu)梁做支撐;主龍骨為16#工字鋼(160 mm×88 mm× 6 mm),長4 m,垂直于結(jié)構(gòu)梁放置,最大間距為2 m;次龍骨為14#工字鋼(140 mm×80 mm× 5.5 mm),長5.8 m,最大間距為0.9 m;上鋪鋼板,鋼板面板為1 cm耐磨鋼板,鋼板在標準節(jié)洞口處留大小為1.2 m×1.2 m的洞口。
圖3 防護平臺平面布置示意
主龍骨通過4道φ16 mm壓環(huán)鋼筋與結(jié)構(gòu)梁進行錨固連接(圖4)。
圖4 主龍骨錨固節(jié)點示意
主、次龍骨通過焊接接觸面連接,壓紋鋼板根據(jù)現(xiàn)場情況進行分塊,但必須在次龍骨翼緣上采用焊縫進行連接(圖5)。
圖5 次龍骨焊接節(jié)點示意
在主龍骨中部焊接2個吊耳,作為吊裝吊點。當主龍骨懸挑長度較大時,為了提高防護平臺的承載力和可靠性,在主龍骨端部焊接吊耳,通過鋼絲繩拉結(jié)到主體結(jié)構(gòu)墻梁柱上。
在防護平臺上重新安裝緩沖彈簧裝置,施工升降機緩沖彈簧的作用面積為2個φ220 mm的圓,每個彈簧處防護平臺須承受40 kN荷載,緩沖彈簧安裝位置如圖6所示。
3.4.1 防護圍欄及新增外籠固定架設(shè)置
平臺標高以下標準節(jié)洞口處設(shè)置安全圍欄(圖7),每層設(shè)置1道,共設(shè)置41道,圍欄高2 m。同時,由于施工升降機外籠底座固定在首層基礎(chǔ)上無法拆卸至??繉?,需在停靠層增加外籠固定架(圖8)。
圖6 緩沖彈簧安裝位置
圖7 樓層安全圍欄示意
圖8 外籠固定架示意
3.4.2 施工升降機限位裝置重新定位
每次停層轉(zhuǎn)換必須重新定位下限位碰鐵,下減速碰鐵,下極限限位碰鐵的位置。上限位開關(guān)和極限開關(guān)也必須重新定位,同時必須檢查上限位開關(guān)和極限開關(guān)是否正常工作。
3.4.3 專用電箱設(shè)置及停層以下電纜線拆除
停靠樓層必須重新設(shè)置專用電源箱,同時拆卸掉停層標高以下的電纜線。拆卸??繉右韵码娎|線時,上層洞口應(yīng)有臨時防護封閉,防止洞口墜物。
3.4.4 標準節(jié)附墻保護措施
停層以下水平結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時,注意不能損壞已安裝好的附墻。若附墻影響梁板結(jié)構(gòu)施工,應(yīng)對附墻進行附墻轉(zhuǎn)換。
停層轉(zhuǎn)換流程為:升降機梯籠吊出→防護平臺安裝及封閉層施工→安裝緩沖彈簧裝置及外籠固定架→樓層內(nèi)設(shè)置專用電箱并拆除樓層以下多余電纜線→安裝安全圍欄→升降機梯籠放入→升降機運行調(diào)試。
塔樓結(jié)構(gòu)封頂后,進行施工升降機拆卸。??繕菍右韵滤浇Y(jié)構(gòu)已基本完成,無法滿足升降機自拆卸在空間上的要求,需配合施工機械設(shè)備進行拆除。
本工程施工升降機拆卸作業(yè)共301.6 m,分2個階段拆卸完成。第1階段:??繕菍右陨喜糠郑s120 m),利用升降機自行拆卸。第2階段:停靠樓層以下部分(約180 m),利用機械設(shè)備拆卸。當停層以上部分拆除完畢,必須在停層標準節(jié)洞口處采取防護封閉措施,再進行停層以下拆卸工作,防止高空墜物。
隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,超高層建筑成為了城市發(fā)展的新地標,而超高層建筑的施工,垂直運輸又是其中的重中之重,垂直運輸?shù)姆奖憧旖莩蔀楝F(xiàn)行超高層施工技術(shù)改造的一大重要推動因素。
因此,在超高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工階段,需要對施工升降機進行規(guī)劃,在不影響施工升降機安全使用的前提下,盡可能高效快捷地使用施工升降機,滿足分階段使用。超高層建筑施工升降機停層轉(zhuǎn)換施工技術(shù)可根據(jù)現(xiàn)場實際情況及施工進度需要,多次進行升降機停層轉(zhuǎn)換施工,停層轉(zhuǎn)換的高度及次數(shù)根據(jù)施工現(xiàn)場確定。同時結(jié)合施工現(xiàn)場相互補充、相互驗證,及時糾正施工中所出現(xiàn)的問題。
通過施工升降機停層平臺轉(zhuǎn)換施工技術(shù),使得水平結(jié)構(gòu)具有較為完整的施工面,大大縮短了施工工期。同時,相較于基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換,停層轉(zhuǎn)換對平臺的承載力要求更低,施工工序上也更為簡便,具有成本更低、更易施工等優(yōu)點,為高效快捷地使用施工升降機提供了一種新的方法。
本工程所取得的寶貴的施工經(jīng)驗,可為今后同類超高層項目在使用施工升降機時提供借鑒和參考。
[1] 侯凱旗,鄒翔,李厚波,等.施工升降機高空轉(zhuǎn)換全封閉防護平臺施 工技術(shù)[J].建筑機械化,2019,40(1):65-66.
[2] 劉春明,陳磊,李直.施工電梯高位基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換施工模擬[J].山西建筑, 2016,42(16):105-106.
[3] 劉德會.高層建筑塔樓電梯高位基礎(chǔ)轉(zhuǎn)換設(shè)計及施工[J].建筑施工, 2020,42(4):551-553.