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1、目 錄1 前言12 工法特點13 適用范圍24 工藝原理25 施工工藝流程及操作要點26 材料與設備247 質量控制268 安全措施279 環保措施2910 效益分析3011 應用實例31超高層建筑核心筒內水平鋼構件行車吊吊裝工法1 前言隨著我國經濟建設的迅猛發展和建筑科學技術的巨大進步，超高層建筑如雨后春筍般在華夏大地拔地而起，目前在建的深圳平安國際金融中心、天津高銀117大廈、武漢綠地中心、北京中國尊等超高層建筑即將刷新世界摩天大樓的新高度。伴隨著我國超高層建筑向著綜合化、大型化、高層化的方向快速發展，超高層建筑結構高度及體量不斷增大、設計造型追求新穎獨特、平面布局變化多樣、節點形式繁多復2、雜、施工難度愈發艱巨，對超高層建筑施工平臺提出了更高的要求和挑戰。頂升模架體系作為一種新型施工操作平臺，憑借其作業條件好、施工速度快、施工安全性好、結構質量容易保證等優點而愈加廣泛地應用于超高層建筑核心筒結構施工。然而由于施工時頂升模架體系位于主體結構頂端，構成頂升模架的鋼結構桁架、平臺鋼板、掛架等形成較為密閉的體系覆蓋于核心筒墻體頂部，導致塔吊無法進行核心筒內部材料、構件的吊裝。另一方面，由于核心筒內水平結構往往滯后于豎向結構墻體施工，在其內部形成上下通透空間，容易產生高空墜物引發安全事件。因此，超高層建筑核心筒內部材料、構件的吊運和安裝，以及人員、構件、器械的安全防護成為超高層建筑施工的重3、難點問題。針對上述施工重難點問題，XX集團有限公司工程總承包公司聯合中建鋼構有限公司，依托天津高銀117大廈核心筒（頂升模架體系施工）施工實際，自主研發和使用了一種超高層建筑核心筒內部硬質防護與行吊集成系統，有效地解決了上述難題。該系統可在超高層建筑核心筒內部吊裝鋼結構構件及材料，同時兼做硬質防護網，防止高空墜物，以保障核心筒內施工人員、構件及器械的安全，實際使用效果良好。2 工法特點超高層建筑核心筒內鋼梁因受上部頂模系統的影響不能依靠傳統吊裝方法穿過頂模就位，而且鋼梁在筒內分布較廣。懸臂吊裝設備的特殊之處在于自身可附著在核心筒內部墻體上，施工中通過塔吊將鋼梁水平運至就位位置下方，然后借助行車4、吊系統豎向起吊和水平方向將鋼構件送至相應位置。通過在吊裝過程中的實際應用，發現該系統具有如下優點，（1）吊裝效率高。經應用工程實際對比使用效果驗證，該系統較常規拔桿吊裝工藝節約核心筒內部鋼梁吊裝時間約33%，顯著提高了超高層建筑核心筒內部鋼構件及材料的吊運、安裝效率；（2）安全可靠。由槽鋼、花紋鋼板構成的系統中部平臺全面覆蓋核心筒內部空間，防止高空墜落的混凝土塊及其他散落物體，有效保障了超高層建筑核心筒結構內施工人員、構件和器械的安全；（3）工廠化制作，智能化控制。該系統各組成部分均在工廠加工制造完成，再運輸至現場安裝。系統每個機位均設置了重力傳感器、智能控制分機、總控箱和遙控器，可實現智能化5、遙控控制指揮。3 適用范圍本工法適用于采用頂升模架系統施工，且內筒水平結構為鋼結構的超高層建筑核心筒內構件及材料的吊裝施工。4 工藝原理4.1根據核心筒外墻施工先于筒外水平結構施工特點，首先在核心筒鋼筋綁扎階段安置相應的埋件，用于行車吊系統的自動爬升，待樓層高度滿足安裝要求后安裝行車吊導軌、貝雷架、卷揚機等設備。4.2行車吊設備安裝結束后開始進行筒內鋼構件吊裝，首先將鋼梁或鋼樓梯運至筒外澆筑完樓板處，然后借助行車吊卷揚機設備的豎向起吊和水平移動功能，鋼梁被運至所在位置，工人進行安裝。5 施工工藝流程及操作要點 下面以天津高銀117大廈項目核心筒內部硬質防護與行吊集成系統為例，對其施工工藝流程及6、操作要點進行詳細說明。5.1 施工工藝流程行吊系統的平面及立面布置工廠加工制造行吊系統設備行吊系統的安裝核心筒內鋼構件及其他材料吊裝吊裝工作完成行吊系統爬升拆除行吊系統圖5-1 施工工藝流程圖5.2 操作要點5.2.1 行吊系統平面布置和立面布置（1）行吊系統的平面分區根據本工程筒內鋼構件吊裝需要，核心筒1區、2區、3區、4區、6區、7區、8區、9區均布置6榀爬架機位，共48榀機位，每個機位帶有提升系統和智能同步控制系統。在機位之間放置承重橫梁，在承重橫梁上搭設承重桁架，使井筒形成空間桁架結構，在承重桁架上端搭設硬質防護平臺，在機位內部鋪設走道平臺。在核心筒1區、3區、7區、9區各布置2組行吊7、系統，2區、4區、6區、8區各布置1組行吊系統，共布置12組行吊系統。行吊系統的軌道梁與承重桁架固定連接，行車在軌道梁上滑動，起重葫蘆在行車上滑動，使其滿足在筒內兩個方向無盲區作業，通過遙控系統實現其滑動、限位、限載等功能。圖5-2 核心內筒行吊系統分區示意圖（2）行吊系統平面布置和立面布置根據筒內鋼構件的分布和重量將行車吊系統設備布置如下：圖5-3 核心筒行吊系統機位預埋孔平面圖圖5-4 核心筒行吊系統承重桁架及承重橫梁平面圖圖5-5 核心筒行吊系統平面圖圖5-6 核心筒行吊系統上部平臺布置圖圖5-7 核心筒吊系統中部平臺布置圖圖5-8 核心筒行吊系統底部平臺布置圖圖5-9 核心筒行吊系統吊8、重布置圖圖5-10 核心筒行吊系統立面圖1圖5-11 核心筒行吊系統立面圖2圖5-12 核心筒行吊系統立面圖3圖5-13 核心筒行吊系統預埋件立面圖圖5-14 核心筒行吊系統底部平臺立面圖5.2.2 行車吊系統的安裝根據現場實際特點，本工程安裝本著先承重構件、從上至下、從主到次的順序安裝，整體施工共計15天。具體安裝流程與進度計劃如下。安裝導軌和機位(機位重330kg，導軌重600kg，共計930kg，滿足吊裝要求)。依據第四章總體施工安排第23次頂模頂升后開始安裝，2天內施工完成。安裝承重橫梁（以最長承重橫梁8.6m計算，重370kg，滿足吊裝要求）。導軌和機位安裝完成后2天施工完成。.承重9、桁架與上部、部分中部平臺交叉施工，安裝部分中部平臺可為人員操作提供平臺（承重桁架單榀最重460kg，采用兩榀地面拼裝，整體吊裝，最重組拼單元920kg，滿足吊裝要求）。承重橫梁安裝完成后4天施工完成。安裝下吊爬梯（重量較小，滿足吊裝要求）。承重桁架與上部、部分中部平臺安裝完成后1天施工完成。安裝連接桁架（重量較小，滿足吊裝要求）。下吊爬梯安裝完成后1天施工完成。安裝軌道梁（以最長軌道梁8.7m計算，重460kg，滿足吊裝要求）。連接桁架安裝完成后1天施工完成。安裝行吊梁和電動葫蘆（以最長行吊梁8.3m計算，重840kg，滿足吊裝要求）。軌道梁安裝完成后2天施工完成。安裝下吊架、完成中部和底部平10、臺，系統安裝完成（散件拼裝，重量較輕，滿足吊裝要求）。行吊梁和電動葫蘆安裝完成后2天施工完成。5.2.3 核心筒墻體變截面處系統爬升方法隨著層樓曾加，核心筒墻體會出現變截面，影響系統爬升：圖5-15 墻體變截面影響機位核心筒內墻1厚度變化為600mm-500mm-400mm-300mm，截面變化時在附墻支座位置加50mm厚墊塊，架體導軌進行第一次斜爬；到位之后，去掉50mm墊塊，導軌第二次斜爬，到位之后架體正常提升，見爬升示意圖。圖5-16 墻體截面變化及架體爬升示意圖截面變化，架體爬升的同時須用手拉葫蘆將承重桁架脫離承重橫梁，在承重桁架與承重橫梁之間加墊鋼管，待截面內收完畢，架體爬升到位之后11、，恢復承重桁架與承重橫梁的連接，如下圖所示：（a）內墻截面變化之前（b）內墻截面變化之后圖5-17 墻體變化前后對比圖當層高在2.8米-5.4米時，預埋件位置為樓面板下返500mm，架體一次爬升到位；當層高大于5.4米時，在樓層居中位置和樓面板下返位置各下一道預埋，架體分兩次爬升到位。如下圖： （a）預埋件立面圖1 （b）預埋件立面圖2圖5-18架體爬升示意圖6 材料與設備6.1 主要材料及要求（1）主要材料表6-1 超高層建筑核心筒內部硬質防護與行吊集成系統主要材料表（以天津高銀117大廈項目為例）編號材料名稱規格型號1承重橫梁HN2001002工字鋼3201303定型鋼跳板1600mm4鋼12、板厚3mm5墊塊厚16mm6圓鋼直徑30mm7角鋼70mm5mm8扁鋼50mm4mm9方鋼管50mm3mm10高強螺栓M2411膨脹螺栓M1612附墻螺栓M3613行走電機14起重葫蘆15電動葫蘆10t16槽鋼10#17軌道梁工32a18鋼跳板24002505019桁架上下腹桿L70*45*420桁架立桿、斜腹桿L40*40*321爬梯豎桿50503方管22爬梯踏棍323.5鋼管23爬梯護籠504扁鋼（2）材料要求1）根據材料分析和施工進度計劃的要求，編制材料需要量計劃，為施工備料，確定物資材料堆放場地，為組織材料運輸提供依據。2根據本系統構造體系要求，對構（配）件和制品進行加工和驗收。3）根13、據施工要求，選擇合適的機具和吊具。4）做好“三通一平”，確保材料設備有堆放場地，電源和塔機正常作業。5）組織物資進場，并擬定有關的材料進場計劃和驗收計劃及方法。6）提前協調材料加工和訂貨，供貨的方法和運輸到場的排次，施工機具租賃或訂購，供貨時間和到場順序。6.2 機具設備根據現場作業條件和施工工藝情況，操作過程中所需機具設備如表6-2所示：表6-2 主要機具設備表序號主要設備名稱型號單位數量備注1懸臂吊6米/3米臺4/4吊裝2卷揚機5t/3t臺4/4吊裝3水準儀S1/S3臺1測量校正4倒鏈1t/2t/3t/5t個4/4/6/6/5卡環5t/3t個20/20/6鋼絲繩15/20米100/100/14、9千斤頂5t/15t個10/12測量校正6.3 勞動力組織6.3.1 專職安全生產管理人員核心筒硬質防護與行吊系統設置專職安全管理員1名，在作業班組中設置兼職安全員3名，工程項目部經理為安全生產第一責任人。6.3.2 特種作業人員（1）施工員1人：主要負責模板及支架就位，搭設，提升和拆除的技術指導。（2）安全員1人：主要負責模板及支架的安全管理工作。（3）技術工人15人，其中架子工（持證）5人：根據進度需要，主要負責防護架體的就位，搭設，提升和拆除工作。（4）其他配合人員3人：主要負責協助塔吊及操作人員進行架體的運輸工作和安全維護及設備維修等工作。7 質量控制核心筒硬質防護與行吊系統架體屬于鋼15、結構系統，動力系統屬于電動機械，根據鋼結構設計規范 GB50017-2003、鋼結構施工質量驗收規范 GB50505-2001、建筑工程施工質量驗收統一標準 GB50300-2001、液壓系統通用技術條件 GB/T3766-2001、混凝土結構設計規范 GB50010-2010等國家規范要求，其質量控制應遵循以下幾點主要要求：7.1建立健全的質量保證體系和監督體系，制定了詳細的企業標準：核心筒硬質防護與行吊系統企業標準、核心筒硬質防護與行吊系統安全技術操作規程，用以保證防護架體的設計、制造、使用各個環節的安全性、適用性。7.2核心筒硬質防護與行吊系統按相關規程和技術標準設計計算，具有足夠的強度16、剛度和穩定性。重點對行吊系統自身受力及所附著剪力墻進行應力和位移分析，確保受力情況和位移變化情況符合結構的要求。7.3 嚴格按設計方案、企業標準加工制作和裝配。7.4 安裝過程中對于油漆損傷的部位要及時進行補油漆。7.5 在整體的組裝、使用中，按照企業標準及安全技術操作規程中，有針對性的實行各級、各階段的檢查、驗收制度。7.6 組裝過程中，各班組應認真的自檢、復檢，再申報中驗檢，最后與施工總包方聯合驗收認可之后才能使用。7.7 安裝過程中應制定嚴格的測量控制方案。7.8 使用中主要在以下三個階段進行控制驗收：（1）核心筒硬質防護與行吊系統爬升前驗收，做好驗收記錄，驗收合格后，下達爬升許可證。17、（2）爬升過程控制，本系統每次爬升，必須設置現場總指揮，并記錄爬升過程。（3）爬升完成后，必須對本系統再進行全面的檢查，合格后下達準用證。7.9提升過程中保持提升速度在4m/min，便于施工人員對吊裝構件的控制。7.10行吊系統設備水平移動過程中盡量緩慢進行，避免鋼構件對筒內混凝土結構造成損害。7.11 管理中實行合同責任制，各級管理中制訂具體的經濟獎懲制度，簽訂合同，責任落實到人，做到有章可循，有合同可依具體內容采用檢查評分的形式進行。8 安全措施核心筒硬質防護與行吊系統屬于高空作業，且采用電動吊裝系統，根據建筑機械施工安全技術規程JGJ33-2012、建筑施工高處作業安全技術規范JGJ8018、-91、建筑施工安全技術標準JGJ59-2011、施工現場臨時用電安全技術規范JGJ46-2005等國家規范要求，其安全措施應遵循以下幾點主要要求：8.1 施工管理小組下設專職安全管理員1名，在作業班組中設置兼職安全員3名。 8.2 對施工人員通過技術培訓和安全教育進行專項安全技術交底，并簽字留底，通過考核合格后方能上崗工作；主要施工人員應相對固定。8.3 施工人員應定期體檢，經醫生診斷凡患有高血壓、心臟病、貧血、癲癇病及其他不適應高空作業疾病的，不得上崗工作。8.4 施工中應經常與當地氣象臺或氣象站取得聯系，遇到雷雨、六級和六級以上大風時，必須停止施工。停工前做好防范措施。操作平臺上人員撤離19、前，應對設備、工具、零散材料、可移動的鋪板等進行整理、固定并作好防護，全部人員撤離后立即切斷系統供電電源。 8.5 供電設備應裝有觸電保護器；用電設備的接地線與接零線應與爬升防護架體平臺的接地干線有良好的電氣通路；經常移動的用電設備和機具的電源線，應使用橡膠軟線；各種固定的電氣線路，應安裝在隱蔽處，對無法隱蔽的電線，應有保護措施。 8.6 總配電裝置應安裝在便于操作、調整和維修的地方、開關及插座應安裝在配電箱內，并做好防雨措施。施工中有較長時間停工時，必須切斷核心筒硬質防護與行吊系統上的電源。8.7 系統上應設置足夠和適用的滅火器以及其他消防設施；系統上不應存放易燃物品；使用過的油布、棉紗等應20、及時回收，妥善保管；系統上使用明火或進行電（氣）焊時，必須采取防火措施，并經專職安全人員確認安全后再進行工作。 8.8 系統開始爬升前，應進行全面的技術安全檢查，且爬升必須在施工指揮人員的統一指揮下進行；每次爬升必須對提升裝置和混凝土的凝結狀態進行檢查，發現問題，應及時糾正。 8.9 系統拆除（包括施工中改變腳手架結構），必須編制詳細的施工方案，明確拆除的內容、方法、程序、使用的機械設備、安全措施及指揮人員的職責等；當遇到雷雨、霧、雪或風力達到五級或五級以上的天氣時，不得進行核心筒硬質防護與行吊系統的拆除作業。8.10 安全員每天在現場監督室外臨時設施的搭建、安裝、防風措施設置等情況；施工期間21、，每天均需有專人查詢、記錄天氣預報，遇到大風警示預報的情況，須在第二天施工人員入場前對臨時設施進行結構安全檢查，結構已經損壞的，須立即對進行拆除或加固。8.11 核心筒硬質防護與行吊系統若在相鄰建筑物、構筑物防雷保護范圍之外，則應安裝防雷裝置，防雷裝置的沖擊接電電阻值不得大于4；防雷裝置必須具有良好的電氣通路，并與接地體相連。8.12 核心筒硬質防護與行吊系統的最高點，如在鄰近防雷裝置接閃器的保護范圍內，可不安裝臨時接閃器，否則，必須安裝臨時接閃器；臨時接閃器的設置高度，應使整個系統在其保護范圍內。8.13 在施工現場準備安全隔離設施，一旦發生安全事故，立刻疏散人群，并在周圍設置安全區。9 環22、保措施根據建筑節能工程施工質量驗收規范GB50411-2007、建設項目環境保護管理條例、建筑施工場界噪聲限值（GB12523-90）等國家規范要求，其環保措施應遵循以下幾點主要要求：9.1 防止施工噪音污染（1）每天晚22時至次日早7時，嚴格控制強噪聲作業。（2）鋼構件在卸車、倒運以及安裝過程中必須輕拿輕放，構件安裝修理晚間禁止使用大錘。（3）加強環保意識的宣傳，采用措施控制人為的施工噪聲，嚴格管理，最大限度地減少噪音擾民。9.2 城市生態保護（1）不得隨意破壞綠化，修剪樹木。（2）施工照明燈的懸掛高度和方向要考慮不影響居民夜間休息。（3）做好交通疏解工作，少占路、封路，盡量不占用馬路和行人23、道。指派專門班組，負責對圍墻外側的臨時道路進行日常養護，在雨季更應保證路面的平整。（4）嚴格按有關文件要求布置施工臨時設施，并保證施工結束后及時撤場，盡快恢復原狀。（5）在施工場地周圍張貼安民告示，并爭取所在村委的支持，求得附近村民、居民的理解和配合。9.3 廢棄物管理（1）施工現場設立專門的廢棄物臨時貯存場地，廢棄物應分類存放，對有可能造成二次污染的廢棄物必須單獨貯存、設置安全防范措施且有醒目標識。（2）廢棄物的運輸確保不散撒、不混放，送到政府批準的單位或場所進行處理、消納。（3）對可回收的廢棄物做到再回收利用。10 效益分析下面通過天津高銀117大廈項目應用該系統的實際經驗，對該系統的效益24、情況進行說明。10.1 經濟效益表10-1 工期及人工對比情況吊裝方式每層鋼梁安裝時間安全事故發生每層鋼梁施工所需人工使用拔桿吊裝3d頂?；炷恋袈?2人使用行吊系統吊裝2d無8人如表10-1所示，核心筒內部硬質防護與行吊集成系統較常規拔桿吊裝工藝節約核心筒內部鋼梁吊裝時間約33%，顯著提高了超高層建筑核心筒內部鋼構件及材料的吊運、安裝效率，節約了工期，工期效益顯著；且所需人工數量較常規拔桿吊裝工藝減少約33%，節約了勞動力和人工費用，經濟效益顯著另一方面，核心筒內部硬質防護與行吊集成系統較常規拔桿吊裝工藝安全可靠。由槽鋼、花紋鋼板構成的系統中部平臺全面覆蓋核心筒內部空間，防止高空墜落的混凝土25、塊及其他散落物體，有效保障了超高層建筑核心筒結構內施工人員、構件和器械的安全，避免了人員傷亡引起的經濟損失和不良社會影響。10.2 社會效益本工法具有吊裝效率高、縮短工期、安全可靠、易于控制、節約吊裝人力物力等優點。本工法相關技術及其成功應用能夠為類似工程提供技術及經驗的參考與借鑒，從而為企業創造良好的業內形象及影響力，具有良好的社會效益和發展前景11 應用實例本次行車吊系統吊裝工程應用于天津高新區軟件和服務外包基地綜合配套區-中央商務區一期工程天津高銀117大廈項目，工程位于天津新技術產業園區（環外）中央商務區內，結構地下3層，局部4層，地上117層(包含設備層共130層)，總建筑面積約3726、萬平方米，117塔樓總建筑高度597米，結構高度596.2米，建成后將成為中國結構第一高樓，塔樓首層至93層將用作甲級寫字樓，94層至頂層將用作六星級豪華商務酒店，結構為巨型柱+巨型框架+鋼板剪力墻核心筒體系。工程于2012年2月27日開吊，預計2015年8月30日結構封頂。天津高銀117大廈核心筒為鋼筋混凝土結構，采用頂升模架系統施工，核心筒內分布有大量鋼梁，單層內筒鋼梁數量為70-80根不等。核心筒頂模下部的鋼梁安裝全部采用行車吊系統四通進行吊裝，施工效果良好，大大解決了上部頂模影響下的吊裝問題，而且其自重輕、操作簡單等特點更是提高了現場的施工效率，對順利完成工期目標有著重要意義。目前天津高銀117大廈項目地上核心筒內水平鋼結構已進入標準層階段，其筒內每層水平結構都如期完成且順利通過了監理、業主單位的驗收，一次合格率100%，產生了良好的經濟效益與社會效益。圖11-1 行車吊吊裝設備圖11-2 行車吊桁架系統圖11-3 行車吊系統應用3228