黄 凯，戴 超，杜福祥，袁 渊，吕欣豪，张 梅
（中建三局集团有限公司成都分公司，四川成都 610041）
[摘要]大吨位长行程油缸整体顶升模板技术（以下简称顶模技术）已经成功应用于超高层建筑施工。采用顶模技术施工，通常需要优先施工核心筒剪力墙（梁），再施工水平楼板，而核心筒剪力墙（梁）与水平后浇楼板的钢筋连接质量将影响到水平楼板的施工质量以及结构安全。重点介绍了剪力墙与后浇楼板钢筋连接方式选择以及不同形式下的具体连接方法。
[关键词]高层建筑；顶模体系；剪力墙；楼板；钢筋连接；施工技术
[中图分类号]TU755.3+3 [文章编号]1002-8498(2016)08-0034-05
1 工程概况
重庆国金中心位于重庆市江北嘴金融核心区，占地面积5万m2，总建筑面积约64万m2。本工程由4层地下室、3层商业裙楼和5幢塔楼组成，其中T2，T3，T5，T6塔楼的结构类型均为框架-核心筒结构体系，T1塔楼高度为316. 5m，结构类型为带有加强层的框架，核心筒结构体系。
本工程T1塔楼共4层地下室，地下1层带有夹层，地上64层，总高度319. 5m。T1塔楼单层建筑面积为2 946m2，核心筒建筑面积约为870m2，内筒为带劲性柱的钢筋混凝土剪力墙结构，结构外侧为24根型钢混凝土柱，型钢混凝土柱与核心筒通过钢梁连接，核心筒内部楼板为150mm厚的钢筋混凝土楼板，核心筒外侧为150mm厚的压型钢板组合楼板，T1塔楼核心筒结构形式如图1所示。针对T1塔楼建筑高度高、核心筒建筑面积大以及施工工期短等特点，采用《建筑业10项新技术》中推广的大吨位长行程油缸整体顶升模板（以下简称顶模技术）进行施工。
2顶模技术施工
根据本工程T1塔楼核心筒结构形式的特点，T1塔楼核心筒竖向结构采用顶模技术进行施工，该顶模体系由液压顶升系统、钢立柱支撑系统、钢桁架平台系统、挂架系统以及模板系统等组成，顶模体系组成如图2所示。
顶模体系施工核心筒剪力墙的工作原理为：液压顶升支撑系统逐层顶升钢桁架平台，模板系统和挂架系统跟随钢桁架平台一同逐层提升，以实现核心筒剪力墙的钢筋绑扎、模板加固和混凝土浇注在3个操作楼层同时施工，从而最终完成核心筒剪力墙的结构施工。顶模施工核心筒剪力墙结构的工作原理如图3所示。
采用顶模体系施工核心筒竖向结构的后续主体施工流程主要分为塔楼外框施工和塔楼内筒施工2部分，塔楼外框施工和塔楼内筒施工为同步施工。
塔楼外框施工工艺流程：塔楼外框钢柱、钢梁吊装施工→塔楼外框组合楼板压型钢板铺设安装施工→塔楼外框组合楼板钢筋绑扎施工→塔楼外框组合楼板及外框柱混凝土浇注施工→混凝土养护。
塔楼内筒施工工艺流程：塔楼内筒脚手架、模板搭设施工→塔楼内筒钢筋混凝土楼板钢筋绑扎施工→塔楼内筒钢筋混凝土楼板混凝土浇注施工→混凝土养护。
3 剪力墙与后浇楼板钢筋连接方式选择
通常情况下，如果优先施工核心筒剪力墙，而后再施工水平后浇楼板，则剪力墙与后浇楼板钢筋的连接方式主要有通过后置钢筋连接、预埋弯折钢筋连接和预埋套筒接驳器机械连接等3种连接方式。
3.1后置钢筋连接
后置钢筋连接即为核心筒剪力墙浇注完成后并且在后浇楼板施工前，在剪力墙或者结构梁的结构上钻孔、注入植筋胶并植入相应强度的钢筋，待后置钢筋达到植筋强度后再与楼板钢筋绑扎或焊接连接。
如果采用后置钢筋的形式将后浇楼板与剪力墙的钢筋连接，则T1塔楼单层楼板的后置钢筋的植筋量多达2 500根，本工程总计需要后置钢筋数量达到152 500根。并且根据《混凝土结构加固设计规范》 GB50367-2013中3.17条规定，对使用胶粘方法加固的结构、构件其使用年限宜按30年考虑，使用年限到期后应当重新进行可靠性鉴定。采用后置钢筋连接不但钻孔植筋需要耗费较多工期而且也会影响结构受力性能及安全使用年限，因此本工程不考虑。
3.2 预埋弯折钢筋连接
预埋弯折钢筋连接即为施工核心筒剪力墙体时，在水平楼板与核心筒剪力墙体交接部位的剪力墙中预埋弯折钢筋，待剪力墙模板拆除后再将预埋钢筋凿出并调直，水平楼板设计钢筋再与预埋弯折钢筋绑扎或者焊接连接。
由于预埋弯折钢筋连接的方式通常采用塑性较好的HPB300(I)级钢筋或者HRB335(Ⅱ)级钢筋，以保证后期能够顺利将预埋钢筋调直并且不改变其力学性能。鉴于重庆地区禁止使用Ⅱ级钢筋，与设计院沟通同意将原设计值为Ⅱ级钢筋均变更为HRB400(Ⅲ)级钢筋。考虑到HRB400(Ⅲ)级钢筋的塑韧性较差，如果弯曲成900后再将其调直成1800，或许将会对其力学性能影响较大。为了验证将HRB400(Ⅲ)级钢筋弯曲成900后再将其调直成1800的力学性能改变情况，项目部选取同一批次钢筋，分别进行了5组对比性力学试验。结果表明，ɸ12的HRB400(Ⅲ)级钢筋弯曲调直后强度会有增加，但是钢筋的塑性严重降低以及脆性严重增加，不能满足力学性能要求，则采用预埋弯折钢筋的连接方式也不能满足本工程的施工要求，本工程不采用该种连接方式。
3.3 预埋套筒接驳器连接
预埋套筒接驳器连接即为浇注核心筒墙体时，在水平楼板与剪力墙交接处预埋套筒接驳器并设置凹槽压人挤塑板，待剪力墙浇注完成并拆模后清理出凹槽内的挤塑板，并将后浇水平楼板钢筋与剪力墙内所预埋的套筒接驳器进行机械连接，并浇注水平后浇楼板混凝土。
经过同设计沟通以及专项论证，最终同意采用预埋套筒接驳器连接的方式进行施工。
4 剪力墙与后浇楼板钢筋连接施工
4.1 施工方法及工艺流程
4.1.1 施工方法
重庆国金中心T1塔楼为框架一核心筒结构，核心筒内部为钢筋混凝土楼板，核心筒外部为压型钢板组合楼板。根据本工程的结构形式和工期要求，T1塔楼核心筒采用顶模技术优先进行施工，然后施工水平楼板。经过与设计沟通，本工程采取在施工核心筒时便预埋套筒接驳器，在施工水平楼板时先使用接长钢筋与预埋套筒接驳器进行机械连接，然后再将水平楼板的设计钢筋与接长钢筋绑扎搭接，具体实施有如下3种方法。
1)核心筒剪力墙（梁）两侧均为钢筋混凝土楼板时施工方法
当核心筒剪力墙（梁）的两侧均为钢筋混凝土楼板时，此时预埋套筒接驳器由锚固钢筋（长度同剪力墙或梁宽度）+套筒（剪力墙或梁两侧各1个）组成。
本工程水平楼板的钢筋均为ɸ12的HRB400(Ⅲ)级钢筋，由于预埋套筒接驳器无法确保50%的接头错开率，与设计沟通确定将预埋套筒接驳器采用ɸ14的HRB400(Ⅲ)级锚固钢筋和14号套筒并采用A级套筒连接进行加强处理。预埋套筒接驳器埋设如图4所示。
核心筒剪力墙（梁）混凝土浇注完成并拆除模板后，将预埋套筒接驳器位置的混凝土保护层凿出并将套筒内部清理干净，采用HRB400(Ⅲ)级ɸ14的接长钢筋进行机械连接，并确保50%的错开率，分别为1. 6La和3.42La，其中La为钢筋锚固长度，La=35d，d为较小钢筋直径。接长钢筋如图5所示。
核心筒剪力墙的接长钢筋施工完成后，将设计值为ɸ12的HRB400(Ⅲ)级水平楼板钢筋与其进行绑扎搭接，并确保50%的接头错开率。剪力墙（梁）接
2)核心筒剪力墙（梁）仅一侧为钢筋混凝土楼板时施工方法
当核心筒剪力墙（梁）仅一侧为钢筋混凝土楼板时，此时预埋套筒接驳器由锚固钢筋（长度≥5d）+套筒（一侧有套筒）组成。预埋套筒接驳器埋设如图7所示。接长钢筋如图8所示。剪力墙（梁）接长钢筋与水平后浇楼板钢筋连接如图9所示。
3)核心筒剪力墙（梁）一侧为钢筋混凝土楼板，另一侧为压型钢板组合楼板时施工方法
当核心筒剪力墙（梁）一侧为钢筋混凝土楼板，另一侧为压型钢板组合楼板时，此时预埋套筒接驳器由锚固钢筋（筒外一侧的面筋锚固钢筋长度同剪力墙或梁宽度，筒内一侧的底筋锚固钢筋长度为5d且至少伸到剪力墙（梁）中）+套筒（剪力墙或梁两侧各1个）组成。预埋套筒接驳器埋设如图10所示。接长钢筋如图11所示。剪力墙（梁）接长钢筋与水平后浇楼板钢筋连接如图12所示。
4.1.2 工艺流程
剪力墙（梁）与水平后浇楼板采用预埋套筒接驳器进行连接的施工工艺流程主要为：核心筒剪力墙（梁）钢筋绑扎→预埋套筒接驳器加工制作→预埋套筒接驳器埋设测量放线一绑扎附加限位钢筋→预埋套筒接驳器埋设→核心筒剪力墙（梁）模板加固封闭→浇注核心筒剪力墙（梁）混凝土→预埋套筒接驳器剔凿清理→接长钢筋连接施工→剪力墙（梁）与水平后浇楼板钢筋连接施工→水平后浇楼板混凝土浇注及养护。
4. 2 预埋套筒接驳器加工制作
预埋套筒接驳器由锚固钢筋（满足锚固长度）、直螺纹套筒以及胶皮碗组成。本工程锚固钢筋为ɸ14的HRB400(Ⅲ)级钢筋，套筒为14号的A级直螺纹套筒，套筒与锚固钢筋采用一级接头连接，套筒带有14号胶皮碗盖帽。
4.3 预埋套筒接驳器埋设测量放线
待核心筒剪力墙的型钢柱安装固定完成后以及竖向钢筋绑扎之前，将轴线和标高控制线引至核心筒剪力墙的型钢柱，最后根据型钢柱上的控制线确定预埋套筒接驳器的埋设水平位置和标高。
4.4绑扎附加限位钢筋
为确保预埋套筒接驳器能够与核心筒（梁）的结构钢筋固定牢靠，采用通过在预埋套筒接驳器标高位置附加绑扎2根ɸ10的一级限位钢筋，该附加限位钢筋与剪力墙（梁）的结构钢筋采用绑扎连接并且绑扎牢靠。
4.5 预埋套筒接驳器埋设
通过在需要埋设预埋套筒接驳器的位置，附加绑扎2根西10的HPB300(I)级限位钢筋，将预埋套筒接驳器与该限位钢筋通过点焊固定，且点焊固定不得损伤预埋套筒接驳器的锚固钢筋。点焊固定预埋套筒接驳器时必须确保其埋设的水平轴线位置和标高准确无误。
4.6核心筒剪力墙（梁）模板加固封闭
待剪力墙（梁）钢筋绑扎完成后绑扎附加限位钢筋，将预埋套筒接驳器与限位钢筋电焊固定。为确保浇注剪力墙（梁）混凝土后能够顺利凿出预埋套筒接驳器，在预埋套筒接驳器与模板接触部位固定宽度为100mm的挤塑泡沫板压条，如图13所示。
4.7浇注核心筒剪力墙（梁）混凝土
核心筒剪力墙（梁）的钢筋绑扎完成以及预埋套筒接驳器埋设完成，并且经过隐蔽验收后方可进行混凝土浇注。本工程T1塔楼核心筒剪力墙采用商品混凝土进行浇注，浇注混凝土时振捣棒需尽可能避让预埋套筒接驳器，尽量减少对其成品破坏。
4.8 预埋套筒接驳器剔凿清理
核心筒剪力墙的模板拆除后，及时将挤塑保温板压条剔除，并将预埋套筒接驳器的胶皮碗盖帽去掉。采用人工将挤塑保温板压条部位的凹槽凿毛处理，并用吹风机将预埋套筒接驳器内部的灰尘清除干净。
4.9接长钢筋连接施工
核心筒剪力墙混凝土浇注完成并拆除模板后，将预埋套筒接驳器位置的混凝土保护层凿出并将套筒内部清理干净，采用ɸ14的接长钢筋进行机械连接。接长钢筋与预埋套筒接驳器连接必须确保接长钢筋的外露丝扣满足规范要求，以保证接长钢筋和剪力墙预埋套筒接驳器的连接质量。
4.10剪力墙（梁）与水平后浇楼板钢筋连接施工
核心筒剪力墙（梁）的接长钢筋施工完成后，将设计值为ɸ12的Ⅲ级水平楼板钢筋与接长钢筋进行绑扎搭接，并确保50%的接头错开率。
4.11 水平后浇楼板混凝土浇注及养护施工
水平后浇楼板钢筋绑扎完成并经隐蔽验收后，方可进行水平后浇楼板混凝土浇注。混凝土浇注前需将新旧混凝土界面用高压水枪清洗干净，然后再涂刷高强度等级水泥浆，最后浇注水平后浇楼板的混凝土。
4.12 预埋套筒接驳器失效后植筋连接
针对个别埋设失败的预埋套筒接驳器，同设计沟通后采用后期植筋的方式实现水平后浇楼板与剪力墙（梁）的钢筋连接。
5 结语
本工程应用《建筑业10项新技术》中的“大吨位长行程油缸整体顶升模板技术”，通过采用在施工核心筒剪力墙时埋设预埋套筒接驳器成功实现了与水平后浇楼板的钢筋连接。该施工技术科学可行，施工质量符合规范要求，为类似工程积累了丰富的实践经验。
