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 黃  凱，戴  超，杜福祥，袁  淵，呂欣豪，張  梅

 （中建三局集團(tuán)有限公司成都分公司，四川成都  610041）

[摘要]大噸位長(zhǎng)行程油缸整體頂升模板技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)頂模技術(shù)）已經(jīng)成功應(yīng)用于超高層建筑施工。采用頂模技術(shù)施工，通常需要優(yōu)先施工核心筒剪力墻（梁），再施工水平樓板，而核心筒剪力墻（梁）與水平后澆樓板的鋼筋連接質(zhì)量將影響到水平樓板的施工質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)安全。重點(diǎn)介紹了剪力墻與后澆樓板鋼筋連接方式選擇以及不同形式下的具體連接方法。

[關(guān)鍵詞]高層建筑；頂模體系；剪力墻；樓板；鋼筋連接；施工技術(shù)

[中圖分類(lèi)號(hào)]TU755.3+3 [文章編號(hào)]1002-8498(2016)08-0034-05

1  工程概況

 重慶國(guó)金中心位于重慶市江北嘴金融核心區(qū)，占地面積5萬(wàn)m2，總建筑面積約64萬(wàn)m2。本工程由4層地下室、3層商業(yè)裙樓和5幢塔樓組成，其中T2，T3，T5，T6塔樓的結(jié)構(gòu)類(lèi)型均為框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系，T1塔樓高度為316. 5m，結(jié)構(gòu)類(lèi)型為帶有加強(qiáng)層的框架，核心筒結(jié)構(gòu)體系。

 本工程T1塔樓共4層地下室，地下1層帶有夾層，地上64層，總高度319. 5m。T1塔樓單層建筑面積為2 946m2，核心筒建筑面積約為870m2，內(nèi)筒為帶勁性柱的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)外側(cè)為24根型鋼混凝土柱，型鋼混凝土柱與核心筒通過(guò)鋼梁連接，核心筒內(nèi)部樓板為150mm厚的鋼筋混凝土樓板，核心筒外側(cè)為150mm厚的壓型鋼板組合樓板，T1塔樓核心筒結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。針對(duì)T1塔樓建筑高度高、核心筒建筑面積大以及施工工期短等特點(diǎn)，采用《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)》中推廣的大噸位長(zhǎng)行程油缸整體頂升模板（以下簡(jiǎn)稱(chēng)頂模技術(shù)）進(jìn)行施工。

2頂模技術(shù)施工

 根據(jù)本工程T1塔樓核心筒結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，T1塔樓核心筒豎向結(jié)構(gòu)采用頂模技術(shù)進(jìn)行施工，該頂模體系由液壓頂升系統(tǒng)、鋼立柱支撐系統(tǒng)、鋼桁架平臺(tái)系統(tǒng)、掛架系統(tǒng)以及模板系統(tǒng)等組成，頂模體系組成如圖2所示。

 頂模體系施工核心筒剪力墻的工作原理為：液壓頂升支撐系統(tǒng)逐層頂升鋼桁架平臺(tái)，模板系統(tǒng)和掛架系統(tǒng)跟隨鋼桁架平臺(tái)一同逐層提升，以實(shí)現(xiàn)核心筒剪力墻的鋼筋綁扎、模板加固和混凝土澆注在3個(gè)操作樓層同時(shí)施工，從而最終完成核心筒剪力墻的結(jié)構(gòu)施工。頂模施工核心筒剪力墻結(jié)構(gòu)的工作原理如圖3所示。

 采用頂模體系施工核心筒豎向結(jié)構(gòu)的后續(xù)主體施工流程主要分為塔樓外框施工和塔樓內(nèi)筒施工2部分，塔樓外框施工和塔樓內(nèi)筒施工為同步施工。

 塔樓外框施工工藝流程：塔樓外框鋼柱、鋼梁吊裝施工→塔樓外框組合樓板壓型鋼板鋪設(shè)安裝施工→塔樓外框組合樓板鋼筋綁扎施工→塔樓外框組合樓板及外框柱混凝土澆注施工→混凝土養(yǎng)護(hù)。

 塔樓內(nèi)筒施工工藝流程：塔樓內(nèi)筒腳手架、模板搭設(shè)施工→塔樓內(nèi)筒鋼筋混凝土樓板鋼筋綁扎施工→塔樓內(nèi)筒鋼筋混凝土樓板混凝土澆注施工→混凝土養(yǎng)護(hù)。

3  剪力墻與后澆樓板鋼筋連接方式選擇

 通常情況下，如果優(yōu)先施工核心筒剪力墻，而后再施工水平后澆樓板，則剪力墻與后澆樓板鋼筋的連接方式主要有通過(guò)后置鋼筋連接、預(yù)埋彎折鋼筋連接和預(yù)埋套筒接駁器機(jī)械連接等3種連接方式。

3.1后置鋼筋連接

 后置鋼筋連接即為核心筒剪力墻澆注完成后并且在后澆樓板施工前，在剪力墻或者結(jié)構(gòu)梁的結(jié)構(gòu)上鉆孔、注入植筋膠并植入相應(yīng)強(qiáng)度的鋼筋，待后置鋼筋達(dá)到植筋強(qiáng)度后再與樓板鋼筋綁扎或焊接連接。

 如果采用后置鋼筋的形式將后澆樓板與剪力墻的鋼筋連接，則T1塔樓單層樓板的后置鋼筋的植筋量多達(dá)2 500根，本工程總計(jì)需要后置鋼筋數(shù)量達(dá)到152 500根。并且根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50367-2013中3.17條規(guī)定，對(duì)使用膠粘方法加固的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件其使用年限宜按30年考慮，使用年限到期后應(yīng)當(dāng)重新進(jìn)行可靠性鑒定。采用后置鋼筋連接不但鉆孔植筋需要耗費(fèi)較多工期而且也會(huì)影響結(jié)構(gòu)受力性能及安全使用年限，因此本工程不考慮。

3.2  預(yù)埋彎折鋼筋連接

 預(yù)埋彎折鋼筋連接即為施工核心筒剪力墻體時(shí)，在水平樓板與核心筒剪力墻體交接部位的剪力墻中預(yù)埋彎折鋼筋，待剪力墻模板拆除后再將預(yù)埋鋼筋鑿出并調(diào)直，水平樓板設(shè)計(jì)鋼筋再與預(yù)埋彎折鋼筋綁扎或者焊接連接。

 由于預(yù)埋彎折鋼筋連接的方式通常采用塑性較好的HPB300(I)級(jí)鋼筋或者HRB335(Ⅱ)級(jí)鋼筋，以保證后期能夠順利將預(yù)埋鋼筋調(diào)直并且不改變其力學(xué)性能。鑒于重慶地區(qū)禁止使用Ⅱ級(jí)鋼筋，與設(shè)計(jì)院溝通同意將原設(shè)計(jì)值為Ⅱ級(jí)鋼筋均變更為HRB400(Ⅲ)級(jí)鋼筋。考慮到HRB400(Ⅲ)級(jí)鋼筋的塑韌性較差，如果彎曲成900后再將其調(diào)直成1800，或許將會(huì)對(duì)其力學(xué)性能影響較大。為了驗(yàn)證將HRB400(Ⅲ)級(jí)鋼筋彎曲成900后再將其調(diào)直成1800的力學(xué)性能改變情況，項(xiàng)目部選取同一批次鋼筋，分別進(jìn)行了5組對(duì)比性力學(xué)試驗(yàn)。結(jié)果表明，ɸ12的HRB400(Ⅲ)級(jí)鋼筋彎曲調(diào)直后強(qiáng)度會(huì)有增加，但是鋼筋的塑性嚴(yán)重降低以及脆性嚴(yán)重增加，不能滿足力學(xué)性能要求，則采用預(yù)埋彎折鋼筋的連接方式也不能滿足本工程的施工要求，本工程不采用該種連接方式。

3.3  預(yù)埋套筒接駁器連接

 預(yù)埋套筒接駁器連接即為澆注核心筒墻體時(shí)，在水平樓板與剪力墻交接處預(yù)埋套筒接駁器并設(shè)置凹槽壓人擠塑板，待剪力墻澆注完成并拆模后清理出凹槽內(nèi)的擠塑板，并將后澆水平樓板鋼筋與剪力墻內(nèi)所預(yù)埋的套筒接駁器進(jìn)行機(jī)械連接，并澆注水平后澆樓板混凝土。

 經(jīng)過(guò)同設(shè)計(jì)溝通以及專(zhuān)項(xiàng)論證，最終同意采用預(yù)埋套筒接駁器連接的方式進(jìn)行施工。

4  剪力墻與后澆樓板鋼筋連接施工

4.1  施工方法及工藝流程

4.1.1  施工方法

 重慶國(guó)金中心T1塔樓為框架一核心筒結(jié)構(gòu)，核心筒內(nèi)部為鋼筋混凝土樓板，核心筒外部為壓型鋼板組合樓板。根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)形式和工期要求，T1塔樓核心筒采用頂模技術(shù)優(yōu)先進(jìn)行施工，然后施工水平樓板。經(jīng)過(guò)與設(shè)計(jì)溝通，本工程采取在施工核心筒時(shí)便預(yù)埋套筒接駁器，在施工水平樓板時(shí)先使用接長(zhǎng)鋼筋與預(yù)埋套筒接駁器進(jìn)行機(jī)械連接，然后再將水平樓板的設(shè)計(jì)鋼筋與接長(zhǎng)鋼筋綁扎搭接，具體實(shí)施有如下3種方法。

 1)核心筒剪力墻（梁）兩側(cè)均為鋼筋混凝土樓板時(shí)施工方法

 當(dāng)核心筒剪力墻（梁）的兩側(cè)均為鋼筋混凝土樓板時(shí)，此時(shí)預(yù)埋套筒接駁器由錨固鋼筋（長(zhǎng)度同剪力墻或梁寬度）+套筒（剪力墻或梁兩側(cè)各1個(gè)）組成。

 本工程水平樓板的鋼筋均為ɸ12的HRB400(Ⅲ)級(jí)鋼筋，由于預(yù)埋套筒接駁器無(wú)法確保50%的接頭錯(cuò)開(kāi)率，與設(shè)計(jì)溝通確定將預(yù)埋套筒接駁器采用ɸ14的HRB400(Ⅲ)級(jí)錨固鋼筋和14號(hào)套筒并采用A級(jí)套筒連接進(jìn)行加強(qiáng)處理。預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)如圖4所示。

 核心筒剪力墻（梁）混凝土澆注完成并拆除模板后，將預(yù)埋套筒接駁器位置的混凝土保護(hù)層鑿出并將套筒內(nèi)部清理干凈，采用HRB400(Ⅲ)級(jí)ɸ14的接長(zhǎng)鋼筋進(jìn)行機(jī)械連接，并確保50%的錯(cuò)開(kāi)率，分別為1. 6La和3.42La，其中La為鋼筋錨固長(zhǎng)度，La=35d，d為較小鋼筋直徑。接長(zhǎng)鋼筋如圖5所示。

 核心筒剪力墻的接長(zhǎng)鋼筋施工完成后，將設(shè)計(jì)值為ɸ12的HRB400(Ⅲ)級(jí)水平樓板鋼筋與其進(jìn)行綁扎搭接，并確保50%的接頭錯(cuò)開(kāi)率。剪力墻（梁）接  

  2)核心筒剪力墻（梁）僅一側(cè)為鋼筋混凝土樓板時(shí)施工方法

 當(dāng)核心筒剪力墻（梁）僅一側(cè)為鋼筋混凝土樓板時(shí)，此時(shí)預(yù)埋套筒接駁器由錨固鋼筋（長(zhǎng)度≥5d）+套筒（一側(cè)有套筒）組成。預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)如圖7所示。接長(zhǎng)鋼筋如圖8所示。剪力墻（梁）接長(zhǎng)鋼筋與水平后澆樓板鋼筋連接如圖9所示。

 3)核心筒剪力墻（梁）一側(cè)為鋼筋混凝土樓板，另一側(cè)為壓型鋼板組合樓板時(shí)施工方法

 當(dāng)核心筒剪力墻（梁）一側(cè)為鋼筋混凝土樓板，另一側(cè)為壓型鋼板組合樓板時(shí)，此時(shí)預(yù)埋套筒接駁器由錨固鋼筋（筒外一側(cè)的面筋錨固鋼筋長(zhǎng)度同剪力墻或梁寬度，筒內(nèi)一側(cè)的底筋錨固鋼筋長(zhǎng)度為5d且至少伸到剪力墻（梁）中）+套筒（剪力墻或梁兩側(cè)各1個(gè)）組成。預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)如圖10所示。接長(zhǎng)鋼筋如圖11所示。剪力墻（梁）接長(zhǎng)鋼筋與水平后澆樓板鋼筋連接如圖12所示。

4.1.2  工藝流程

 剪力墻（梁）與水平后澆樓板采用預(yù)埋套筒接駁器進(jìn)行連接的施工工藝流程主要為：核心筒剪力墻（梁）鋼筋綁扎→預(yù)埋套筒接駁器加工制作→預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)測(cè)量放線一綁扎附加限位鋼筋→預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)→核心筒剪力墻（梁）模板加固封閉→澆注核心筒剪力墻（梁）混凝土→預(yù)埋套筒接駁器剔鑿清理→接長(zhǎng)鋼筋連接施工→剪力墻（梁）與水平后澆樓板鋼筋連接施工→水平后澆樓板混凝土澆注及養(yǎng)護(hù)。

4. 2  預(yù)埋套筒接駁器加工制作

 預(yù)埋套筒接駁器由錨固鋼筋（滿足錨固長(zhǎng)度）、直螺紋套筒以及膠皮碗組成。本工程錨固鋼筋為ɸ14的HRB400(Ⅲ)級(jí)鋼筋，套筒為14號(hào)的A級(jí)直螺紋套筒，套筒與錨固鋼筋采用一級(jí)接頭連接，套筒帶有14號(hào)膠皮碗蓋帽。

4.3  預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)測(cè)量放線

 待核心筒剪力墻的型鋼柱安裝固定完成后以及豎向鋼筋綁扎之前，將軸線和標(biāo)高控制線引至核心筒剪力墻的型鋼柱，最后根據(jù)型鋼柱上的控制線確定預(yù)埋套筒接駁器的埋設(shè)水平位置和標(biāo)高。

4.4綁扎附加限位鋼筋

 為確保預(yù)埋套筒接駁器能夠與核心筒（梁）的結(jié)構(gòu)鋼筋固定牢靠，采用通過(guò)在預(yù)埋套筒接駁器標(biāo)高位置附加綁扎2根ɸ10的一級(jí)限位鋼筋，該附加限位鋼筋與剪力墻（梁）的結(jié)構(gòu)鋼筋采用綁扎連接并且綁扎牢靠。

4.5  預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)

 通過(guò)在需要埋設(shè)預(yù)埋套筒接駁器的位置，附加綁扎2根西10的HPB300(I)級(jí)限位鋼筋，將預(yù)埋套筒接駁器與該限位鋼筋通過(guò)點(diǎn)焊固定，且點(diǎn)焊固定不得損傷預(yù)埋套筒接駁器的錨固鋼筋。點(diǎn)焊固定預(yù)埋套筒接駁器時(shí)必須確保其埋設(shè)的水平軸線位置和標(biāo)高準(zhǔn)確無(wú)誤。

4.6核心筒剪力墻（梁）模板加固封閉

 待剪力墻（梁）鋼筋綁扎完成后綁扎附加限位鋼筋，將預(yù)埋套筒接駁器與限位鋼筋電焊固定。為確保澆注剪力墻（梁）混凝土后能夠順利鑿出預(yù)埋套筒接駁器，在預(yù)埋套筒接駁器與模板接觸部位固定寬度為100mm的擠塑泡沫板壓條，如圖13所示。

4.7澆注核心筒剪力墻（梁）混凝土

 核心筒剪力墻（梁）的鋼筋綁扎完成以及預(yù)埋套筒接駁器埋設(shè)完成，并且經(jīng)過(guò)隱蔽驗(yàn)收后方可進(jìn)行混凝土澆注。本工程T1塔樓核心筒剪力墻采用商品混凝土進(jìn)行澆注，澆注混凝土?xí)r振搗棒需盡可能避讓預(yù)埋套筒接駁器，盡量減少對(duì)其成品破壞。

4.8  預(yù)埋套筒接駁器剔鑿清理

 核心筒剪力墻的模板拆除后，及時(shí)將擠塑保溫板壓條剔除，并將預(yù)埋套筒接駁器的膠皮碗蓋帽去掉。采用人工將擠塑保溫板壓條部位的凹槽鑿毛處理，并用吹風(fēng)機(jī)將預(yù)埋套筒接駁器內(nèi)部的灰塵清除干凈。

4.9接長(zhǎng)鋼筋連接施工

 核心筒剪力墻混凝土澆注完成并拆除模板后，將預(yù)埋套筒接駁器位置的混凝土保護(hù)層鑿出并將套筒內(nèi)部清理干凈，采用ɸ14的接長(zhǎng)鋼筋進(jìn)行機(jī)械連接。接長(zhǎng)鋼筋與預(yù)埋套筒接駁器連接必須確保接長(zhǎng)鋼筋的外露絲扣滿足規(guī)范要求，以保證接長(zhǎng)鋼筋和剪力墻預(yù)埋套筒接駁器的連接質(zhì)量。

4.10剪力墻（梁）與水平后澆樓板鋼筋連接施工

 核心筒剪力墻（梁）的接長(zhǎng)鋼筋施工完成后，將設(shè)計(jì)值為ɸ12的Ⅲ級(jí)水平樓板鋼筋與接長(zhǎng)鋼筋進(jìn)行綁扎搭接，并確保50%的接頭錯(cuò)開(kāi)率。

4.11  水平后澆樓板混凝土澆注及養(yǎng)護(hù)施工

 水平后澆樓板鋼筋綁扎完成并經(jīng)隱蔽驗(yàn)收后，方可進(jìn)行水平后澆樓板混凝土澆注�；炷�土澆注前需將新舊混凝土界面用高壓水槍清洗干凈，然后再涂刷高強(qiáng)度等級(jí)水泥漿，最后澆注水平后澆樓板的混凝土。

4.12  預(yù)埋套筒接駁器失效后植筋連接

 針對(duì)個(gè)別埋設(shè)失敗的預(yù)埋套筒接駁器，同設(shè)計(jì)溝通后采用后期植筋的方式實(shí)現(xiàn)水平后澆樓板與剪力墻（梁）的鋼筋連接。

5  結(jié)語(yǔ)

 本工程應(yīng)用《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)》中的“大噸位長(zhǎng)行程油缸整體頂升模板技術(shù)”，通過(guò)采用在施工核心筒剪力墻時(shí)埋設(shè)預(yù)埋套筒接駁器成功實(shí)現(xiàn)了與水平后澆樓板的鋼筋連接。該施工技術(shù)科學(xué)可行，施工質(zhì)量符合規(guī)范要求，為類(lèi)似工程積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。