doka液压爬模系统在上海国际金融中心的应用

1工程概况

上海国际金融中心工程地处陆家嘴金融开发中心，北侧为世纪大道，西侧为东方明珠塔，东侧与金茂大厦相邻。工程地上部分由两座塔楼（南塔、北塔）、一座低座酒店以及裙楼组成，其中以北塔为最高，北塔楼地上部分共57层，建筑总高度260m。其核心筒为钢筋混凝土剪力墙筒体结构，筒体最高达259.90m，剪力墙厚度为1200～200mm，平面形状为矩形。核心筒先行施工，平均进度为5d/层，其外围则采用DOKA改造型液压爬模系统进行施工，其余部分则采用传统组合木模，本文就以北塔核心筒外围液压爬模系统施工为介绍对象。

2施工难点

上海国际金融中心工程北塔塔楼施工不同于一般性建筑，具有以下施工难点：

（1）塔楼层高变化多，标准层高为4.25m，非标准层层高有10m、8.15m、7.0m、5.5m、5.4m、5.0m、4.8m、4.5m、4.05m、4.00m、3.85m和3.10m，其剪力墙厚度变化也大，外墙厚度从1200～350cm，内墙厚度从350～200cm不等。

（2）塔楼核心筒结构平面电梯井洞多，相对作业面少。

（3）施工工期紧，整栋塔楼结构施工工期仅为一年，平均每5d/层。

（4）楼层高，安全隐患多（风大，所需材料堆载荷载大）。

（5）模板拆除作业为高空拆除，施工难度大。根据上述施工特点，核心筒外围如采用DOKA液压爬模系统施工，具有安全性好，可承受15级以内的大风，对各种结构平面布局适应性强，爬升速度快、操作面宽，模板安装牢固、拆除方便，爬模兼具便携灵活，可在0～15°范围内任意爬升的优点。

3DOKA液压爬模系统简介

3.1爬模体系的结构组成核心筒外墙共布置12组2机位的液压自动爬升模板系统，形成相对封闭的一圈，每组系统主要由六大部分组成，如图1所示。

图1自动液压爬模结构组成

（1）爬升机械系统，包括爬升导轨、承重挂钩、上下防坠装置等；

（2）液压动力系统，包括动力泵、千斤顶以及相应同步控制阀等；

（3）电器控制系统，包括同步控制箱，同步控制操作手柄；

（4）电脑自动控制系统（监控传力杆是否超过警戒值）；

（5）操作系统，包括模板平移装置移动操作架、绑筋操作架等；

（6）模板系统，模板采用普通钢大模。

3.2液压爬架的工作原理

液压爬模系统利用预埋件和悬挂件进行承重，液压系统作为动力，导轨和爬架交替爬升。工作原理如图2。

3.3爬架附墙固定

爬架通过B7螺栓将爬架悬挂件与附墙预埋件连接来实现附墙固定。该螺栓为10.9级φ30mm的高强合金钢螺栓，单根螺栓允许抗剪200kN。爬架附墙埋件为锥型螺母及制动螺丝，其制动螺丝φ15mm的高强铸钢，单根抗拉强度为19.5kN。液压爬模系统中每一个施工节段共预埋24套爬架附墙预埋件，用24个10.9级高强螺栓附墙，充分保证了液压爬架高空施工的安全性（图3）。

图2液压爬架工作原理

图3爬架附墙螺栓固定示意

4北塔DOKA液压爬模系统主要施工技术要点

4.1DOKA液压爬模系统安装流程

本工程的基本层高为4.25m，选用的导轨总长度为7.8m，能满足工程的爬升要求。整个安装过程共分六个施工流程：

（1）核心筒施工至第5层时，即埋入爬架的附着支座固定螺栓。

（2）待第5层混凝土强度达到C20后，拆模清理，安装爬架附墙支座及附墙靴。

（3）在地面拼装承重三脚架和下部挂脚手架组成的单元。

（4）拆除部分落地脚手架，M440塔吊进行挂装流程三单元。

（5）安装爬模上部操作架并将钢大模挂装于架体上。

（6）进入正常结构施工流程（图4、图5）。

图4北塔5层承重三脚架和下部挂脚手架

图5北塔安装爬模上部操作架

4.2DOKA液压爬模在北塔外墙剪力墙变截面处的收分处理

北塔核心筒外墙剪力墙的厚度在标高17.000m、27.900m、57.650m、92.400m和182.700m处分别向内收缩100mm、100mm、100mm、200mm和200mm，为此液压爬模也要作相应的变截面收分处理，并且通过两个施工段的爬升施工来完成，具体收分的步骤和方法如下：

（1）第一施工段先把导轨斜向爬升一个施工段向内收分200mm（或100mm），在斜向爬升过程中依靠底部调节支座外顶120mm（或60mm）来实现。

（2）液压爬架沿着导轨斜向爬升一个高度，并进行下一施工段的施工。

（3）待第二施工段剪力墙体施工完毕后，在导轨向上爬升过程中，使导轨恢复垂直状态。在架体斜向爬升第二个施工段时，放松三角架下部的调节支撑座收进120mm（或60mm），使外墙爬模恢复垂直爬升状态。

4.3模板设计施工与不同楼层剪力墙高度结合

由于工程中楼层高度变化很多，标准层高为4.25m，而非标准层高则有10m、8.15m、7.0m、5.5m、5.4m、5.0m、4.8m、4.5m、4.05m、4.00m、3.85m以及3.10m共12种层高，其中采用液压爬模的区间有10种层高。根据此工程的特殊结构特点和要求，在核心筒剪力墙外侧面采用普通钢大模，其余的墙面则用18mm厚胶合板模，并用对拉螺拴与钢大模相对配合施工。

而在模板的高度设计上采用组合模的方法，模板标准段规格为4.35m，用于标准层高4.25m楼层，同时配制0.25m、0.3m和0.75m高度的接高段模板来满足4.5m、4.8m、5.0m和5.5m层高的施工。

对于4.05m、4.00m以及3.85m层高非标准层采用墙身混凝土浇低一段的方式解决，3.10m层高非标准层则浇低1.25m。10m和7m层高非标准层分别在1～2层采用木模脚手架散模单独施工。

5DOKA液压爬模系统的操作和使用注意事项

5.1导轨的爬升

（1）导轨爬升前，混凝土强度需达到10MPa以上，上部爬升悬挂件安装完成，爬升导轨清洁干净并在表面涂上润滑油，液压油缸上、下顶升弹簧装置方向一致向上。

（2）经确认爬升条件具备后，打开液压油缸的进油阀门、启动液压控制柜，拆除导轨顶部楔形插销，开始导轨的爬升。当液压油缸完成一个行程的顶升后，经确认其上、下顶升装置到位后，再开始下一个行程的顶升。

（3）当导轨顶升到位后，按从右向左的顺序插上爬升导轨顶部楔形插销，以确保插销锁定装置到位。下降导轨使顶部楔形插销与悬挂件完全接触。

（4）导轨爬升完成后，关闭油缸进油阀门、关闭控制柜、切断电源。

5.2爬架架体及模板的爬升

（1）爬架爬升准备工作包括：清理爬架上荷载，改变液压油缸上下顶升弹簧装置状态并使其一致向下，解除塔柱与爬架的连接件，完成前节段混凝土螺栓孔修补。

（2）经确认爬架爬升条件具备后，打开液压油缸的进油阀门、启动液压控制柜、拔去安全插销，开始爬架的爬升。

（3）当爬架爬升两个行程后，拔除悬挂插销。

（4）当爬架顶升到位后，应及时插上悬挂插销及安全插销，关闭油缸进油阀门、闭控制柜、切断电源。

5.3自动液压爬模施工操作的主要安全注意事项

（1）保证爬架附墙预埋件位置准确，严禁采用电焊固定附墙预埋件。

（2）爬架爬升前，混凝土强度必须达到10MPa以上。

（3）爬架各层操作平台四周设置安全网。

（4）严格限制爬架上堆载。

（5）在爬架上配备充足的防火设施（灭火器等）。

6结语

DOKA液压爬模系统在上海国际金融中心北塔楼施工中体现了以下几个特点：

（1）DOKA自动液压爬模体系为专业人员设计，采用标准化配置，能适应各种高层建筑工程的实际需要。

（2）爬模体系对各种结构平面布局适应性强，并可承受15级以内的强风。

（3）爬架采用整体爬升，速度快、角度广、操作面宽，工人劳动强度低、安全系数高。

（4）爬模体系重复利用率高，能有效地降低工程成本。

（5）工程中采用10.9级高强螺栓作为爬架附墙螺栓，安全系数进一步提高。

（6）工程采用立体作业，钢结构施工多，电焊经常产生火星，飞溅下来容易造成火灾，防范措施很难做到位，而液压爬模系统设计时的模板使用钢大模，大大提高了安全性能。

DOKA液压爬模系统在上海国际金融中心项目建设中使用十分成功，不仅提前完成了施工计划，并且同国内的“爬模”和“翻模”相比，有效的降低了项目成本。随着国内超高层建筑建设脚步的加快，DOKA液压爬模系统在上海国际金融中心项目施工技术的成功运用值得在以后的超高层建筑施工中借鉴和推广。

来源：土木论文秀