BIM与装配式|超高层核心筒质量会诊，精准施工消灭隐患

超高层核心筒施工对质量要求非常严格，一旦因检测不足、验算不到位而造成数据偏差，很可能影响施工精度，降低工程质量。施工中如何避免这类问题发生？

一、超高层建筑的设计

1.标准层面积控制

超高层主楼标准层面积过小，会导致结构高宽比过大，受力不稳定同时建筑得房率也过低，但如果标准层面积过大，不仅会超出单个防火分区的面积而需要增加疏散楼梯和消防电梯，而且会由BIM培训于高宽比偏小显得形体过于矮胖。因此一般高度在200m以下的超高层的标准层面积为1500~2000m²之间比较合适，高度超过250m的超高层标准层面积才会选择2000~3000m²。有些还会随着建筑高度的变化标准层面积会随之减少，达到建筑逐步收分的目的，显得建筑形体秀丽挺拔。

2.层高和柱跨控制

为了工作环境的舒适性和场所的通风采光性，写字楼的净高规范有一定的要求，我国超高层建筑的办公楼净高度一般取值在2.8~3.0m。通常超高层建筑的梁高、设备管线及吊顶相加的高度为1.2~1.5m，所以甲级写字楼的层高会做到4.0~4.2m。由于现在的办公楼都在追求大跨度，为了承受结构的自重，结构柱的尺寸就越来越大，梁的高度也越来越高，但根据各种因素的综合考虑，柱的经济主跨在12m左右，同时梁高需控制在0.8 m以内，这样才能达到较佳的性价比。

3.建筑核心筒布置与经济性控制

（1）合理经济高效的原则

由于超高层建筑一般需要设置不同功能的房间众多，所以在设计超高层建筑的核心筒时，应该充分考虑到核心筒的布置合理性。比如在走廊、电梯井道和卫生间的设计过程中，应保证便捷性和建筑物本身的经济性，使得整体空间得到充分的利用，尽量避免出现空间的浪费以及空间使用的不合理。

核心筒占标准层面积的比例一般15%~20%，超出时有必要进行优化和控制。

（2）空间整体性原则

核心筒设计的空间整体性原则是指超高层建筑的核心筒的设计过程中需要从整个建筑整体考虑，包括设计的建筑本身是否使得空间得到了充分的利用。各种类型的核心筒对用不同的建筑种类，根据对电梯分区的数量和排布方式不同，核心筒可分为多个类型，包括十字式，组合式以及平行式。

（3）集中规则的原则

由于超高层建筑的标准层一般将楼梯以及电梯等服务房间集中在核心筒内部，为了设计以及施工的便利性，核心筒一般位于建筑的正中间，而这样的布置方式对于建筑物的视野开阔有极大的提高，由于核心筒的布置相对规则，所以外部空间的连通性得到了相对的提高，使得建筑物本身的采光性能有明显的提高，在分割不同的使用空间时，规则的核心筒也为空间分割起到了一定的帮助，由于在高层建筑中，防火以及疏散是至关重要的一个环节，规则的核心筒也更有利于安全疏散。

二、典型预埋件安装工艺

1.放样

（1）引标高。基于下1层或下2层标高基准，用盘尺往上转引标高基准。为保证精度，标高向上传递时宜从两处分别传递取平均值。

（2）定中线。架设全站仪，选取每面钢筋墙居中的2块或3块预埋件位置进行打点，用油漆笔标记好中心线。接着，根据平面尺寸，用卷尺往两侧进行排布。在钢筋墙拐角处须校核拐点是否吻合。

（3）定标高。架设水准仪，基于引好的标高基准，在每块预埋件位置上方划出标高参照线。接着，根据立面定位尺寸，用油漆笔标记出各块预埋件的顶标高与焊“靠山”位置（一般为预埋件最下排锚筋的下切点）。

2.吊装

通常利用塔式起重机进行吊装，根据安装平面图与立面图，依序进行吊装。

（1）分中。在吊装前，对预埋件进行分中。特殊预埋件根据定位需求进行划分。

（2）起吊。一般预埋件单件重量小，宜采用一机串吊的方式。按照安装顺序用吊带把预埋件捆绑牢靠后起钩，注意看好预埋件的编号及上下左右朝向。

（3）就位。根据放样阶段标记好的中线位置，实地拨分好预埋件锚筋插入钢筋的开裆位置，指挥塔式起重机将预埋件慢慢落入，确保预埋件中线与钢筋上标记的中线尽量重合。待预埋件抵达相应标高处，确认无误及稳固后松勾。对于钢筋薄弱区，需用铁丝临时扎紧预埋件，以防止坠落。

3.BIM教程校正

校正工作为最终定位，要按照验收要求一致的方式进行。采用以仪器打点为主，尺量为辅的方法，且须二次校核。

（1）架仪器。同时架设全站仪、水准仪。

（2）调平。在预埋件上方悬挂倒链，提起预埋件，搭配水平尺进行预埋件上下、左右调平。焊托筋1号、托筋2号。

（3）定标高。用水准仪测量预埋件顶标高，确保符合误差范围。焊横筋2号。

（4）定中线。用全站仪测量预埋件顶点平面坐标，确保符合误差范围。焊竖筋1号、竖筋2号。

（5）进出控制。调整预埋件进出位置到位，焊撑筋1号、撑筋2号。撑筋长度等于核心筒墙厚，加设撑筋的作用是保证预埋件紧贴模板内侧。

（6）二次校核。所有预埋件校正完毕，再次用全站仪、水准仪对每个预埋件进行二次核查，确保无误。

4.验收

（1）引中心点。用长水平尺直接引出埋件板中心点的方式误差较大，但特殊预埋件例外。一般用长水平尺引出埋件板边缘点到模板上沿，然后两点连线取中即为中心点，在模板边沿标记好。

（2）平面坐标验收。架设全站仪，后方交汇后，将棱镜放在要测量的预埋件中心点，依次读取，所得坐标值与设计值误差在允许范围内验收合格。

（3）标高验收。架设水准仪，读取基准值后，将塔尺放在要测量的预埋件顶面，依次读取，计算所得标高值与设计值误差在允许范围内验收合格。

三、薄型钢板剪力墙施工

1.结构优化

结构优化包括套筒连接改为搭筋板连接和搭筋板连接改为穿筋孔两部分。

2.钢板剪力墙的加工

（1）钢板剪力墙加工工艺。剪力墙钢板与钢暗柱采用全熔透焊缝焊接，钢板剪力墙于钢暗梁上下各150 mm高度范围内采用全熔透对接焊缝拼接；箍筋、拉筋于钢板需贯通连续处，采用在钢板上开穿筋孔的方式使钢筋贯通，考虑钢板剪力墙两侧混凝土浇筑同步，在钢板剪力墙设置混凝土浇筑流淌孔。

（2）钢板剪力墙的加工质量控制。焊接栓钉、加劲板及开穿筋孔前，钢板要矫正平整。将钢板刚性固定在工作平台上，先放线将穿筋孔定位后钻孔，再将钢板剪力墙上的加劲板定位焊接，最后焊接钢板上栓钉。

3.钢板剪力墙的现场安装

（1）安装前准备

钢板剪力内墙采用螺栓连接，外墙采用焊接连接。起吊前将防滑铁、连接耳板及临时固定用的倒链安装在钢板剪力墙构件上；选择匹配构件吊重的钢丝绳及卡环。

（2）临时定位措施

钢板剪力墙吊装就位后，先由提前焊好的防滑铁固定在其安装位置。在核心简钢柱间的单钢板墙采用螺栓连接或焊接。用倒链将钢板剪力墙进行临时拉结。

（3）钢板剪力墙的安装

核心筒钢板剪力墙的安装采用的是由四周角部向中部、由外向内依次吊装的方法进行安装，以下为吊装层的安装步骤及顺序。一个吊装层的核心筒剪力墙钢构件的安装步骤及顺序。

第一步：从两个角部区域开始，先安装带连接钢板的核心筒钢骨柱。调整标高、垂直度固定。

第二步：安装核心筒钢骨柱之间的剪力墙钢板。形成稳定结构体系。内墙连接方式采用螺栓连接，为误差的消除方便，外墙采用焊缝连接的方式。

第三步：继续向两侧扩展，安装下一个单体区域的核心筒钢骨柱。并调整固定。

第四步：继续安装核心筒钢骨柱之间的剪力墙钢板。形成稳定结构体系。

第五步：重复上述步骤，继续扩展安装下一个区域的钢骨柱。

第六步：钢骨柱调整标高、垂直度等固定后，安装剪力墙钢板。

第七步：继续向外扩展，重复上述步骤，继续扩展安装下一个区域的钢骨柱。并调整准确后，固定。

第八步：继续安装这一区域的剪力墙钢板。并调整好误差，螺栓或焊接进行固定。外圈的核心筒钢结构安装基本完毕。

第九步：分几个作业面，同步向内侧扩展，安装4个区域的钢骨柱。调整固定。

第十步：接下来安装钢骨柱之间的剪力墙钢板。形成稳定结构体系。甩出自由端，便于误差的调整。

第十一步：继续安装剩余部分的核心筒内钢骨柱，调整好准确位置，固定。

第十二步：继续安装剩余部分的剪力墙钢板，调整好误差，完善连接。使整个结构形成稳定的体系。

四、操作平台安全措施

（1）电梯井提升平台加工完成第一次提升前，需经分公司技术部、安全部联合验收合格后方可使用。之后每次提升应经项目部安全总监组织验收合格后方能使用。

（2）平台主要作为模板安装及拆卸操作平台用，禁止在平台上堆放材料，严禁将平台作为支撑进行模板加固。

（3）平台提升过程中严禁站人，操作工人将挂钩挂好、拉回插销、离开平台，再由信号工指挥起吊。

（4）电梯井平台在连续提升3次后，在下次提升前必须将平台吊至地面进行全面检查维修，并经项目部安全总监组织验收合格后继续使用。

（5）提升完成后，下层楼层电梯井应按要求做好软硬防护工作。

（6）平台由施工队安全员复查合格后，填好平台吊装记录，由施工工长签字，经理部安全员验收合格后方准使用。

（7）所选用构件必须严格按要求制作，不合格的材料不得使用。

（8）在提升过程中，平台架不允许作为其他设施的支撑点或绳缆的系着点。

（9）提升前应对平台各部分进行检查，检查提升支架连接是否可靠，是否承载过大变形，保持插销清洁，使其能灵活转动。

（10）恶劣天气禁止施工。

五、质量通病

1.检测不足

核心筒混凝土浇筑过程应确保检测到位，否则无法保证混凝土强度满足荷载要求。一些工程项目为确保混凝土质量，采用回弹法进行监测。

2.验算不够

一旦验算工作不到位，可能会使浇筑好的混凝土产生裂缝。混凝土裂缝的产生主要还在于混凝土凝结硬化收缩后产生的较大的变形所致。混凝土的收缩计算同样值得考虑。当气温较高时，混凝土失水过多，混凝土的坍落度在浇筑时已很小，此时为了改善混凝土的流动性而加水，一旦收缩值计算不正确，则可能因混凝土强度等级等原因而形成较大的收缩现象。

3.考虑不周

核心筒施工时，梁钢筋及连接钢筋套筒预埋在设计位置并做好固定，套筒紧贴模板，并做好套筒包裹保护，后期施工时凿出钢筋连接套筒，进行梁筋连接。套筒连接的施工质量控制需要特别注意，采取控制钢筋端部加工质量、全部验 收所剩丝扣和见证抽检制度确保套筒机械连接施工质量。

文章来源：建筑技术杂志社

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