泰国曼谷河畔项目超高层结构自爬升防护屏研究与应用

泰国曼谷河畔地标项目位于曼谷市区，紧临湄南河，建筑面积28万m2，由2栋高端酒店和1栋超高层公寓组成，其中公寓地下1层，地上74层，高达303?m（图1），其高度在全钢筋混凝土超高层建筑中位列世界第三。

图1??曼谷河畔项目实景

1??工程概况

核心区底部剪力墙最厚为1?m，外侧框架结构最大结构柱平面尺寸长3?m，宽1?m。结构抗震梁采用大扁梁，最大尺寸为600?mm×2?500?mm。结构楼板最大厚度为300?mm，位于核心筒内部。 核心筒外部楼板最大厚度为250?mm，且均为预应力楼板。标准层高4?m，有28层存在跃层构造。标准层平面如图2所示。

图2??标准层结构平面示意

本工程第67层和71层结构平面发生变化，楼板收缩，面积变小。变化后的平面如图3和图4所示。        

图3??第67层结构平面示意

图4??第71层结构平面示意

2??临边防护难点

全钢筋混凝土框架核心筒结构，选择临边防护的技术难点如下。

（1）本工程楼层数多，临边防护重复使用次 数多。（2）定制的铝合金模板不具备临边防护和施工平台功能，故结构施工时需另行设计临边防护和施工平台。（3）后张法预应力筋张拉和后期切筋工序需有施工平台，且位于结构施工作业面下两层。（4）本工程平面形状为3个矩形叠加，形成4个阴角，此处的临边防护和工作平台的设计需要考虑周全。（5）本工程有28个跃层，全部为奇数层，临边防护的预埋锚固系统需特殊设计。（6）第67层和第71层平面形状和尺寸有变化，临边防护和工作平台需做相应的调整。

3??临边防护要求

（1）超高层施工过程中，更换临边防护需大量材料垂直运输，危险性大。故在整个施工过程中不宜更换临边防护，须满足重复使用的要求。 （2）楼板后张预应钢筋预埋管、张拉、切筋并封闭端头等操作，需在结构施工层和下两层设置临边施工平台。（3） 分段流水作业要求在分段处断开临边防护，分别随结构施工上升。（4）项目所在地风荷载较大，3层临边防护面积较大。临边防护材料的选择既要考虑安全又要兼顾降低风荷载作用。（5）结构阴角处和跃层需采取特殊措施，在67层和71层平面收缩时部分拆除防护屏。

4??临边防护方案

本工程选用的液压自爬式外防护屏由施工平台、层临边防护等构成。以液压系统作动力，可实现单元单独爬升，操作简单快捷。外围防护采用彩钢板代替传统绿网，在不增加风荷载的情况下，围护系统刚度提升，比传统绿网安全性更好，可防护整个施工区域，有效避免高空坠落事故，确保施工过程的安全。

5??防护屏设计

本工程专用自动爬升外防护屏，根据结构平面形状和尺寸，共设30个爬升单元。最大单元长度为8?m，最小单元长度为2.6?m。每个单元布置2个导轨，2个机位，共设60个机位，两机位最大布置间距为4.7?m（图5）。

图5??防护屏平面图示意

考虑到预应力施工需求，防护屏共防护三层半，总高度为14.03?m，设3层工作平台，平台最大悬挑长度2.05?m，最多可满足2层平台同时承受 2?kN/m 2 施工荷载，爬升工况下，2层平台最大同时承受0.5?kN/m 2 施工荷载。在平台与楼板之间设翻板，在2单元之间有不大于200?mm的间隙，也设有翻板。爬升防护屏采用彩钢板外防护，彩钢板厚0.5?mm，设有小孔，挡风系数为0.6，方便采光并减小风荷载，防护效果良好（图6）。

图6??防护屏剖面示意 

架体外侧操作平台净宽1.4?m，架体总高14.03?m，离结构约0.3?m，液压油缸额定压力40?MPa，工作荷载60?kN；泵站功率5.5?kW，升降速度0.3?m/min，支承跨度不大于5?m（相邻埋件点之间的距离）。 荷载限定如下。（1）混凝土结构施工时，按2层平台承载计算，每层平台施工荷载标准值为3?kN/m2。实际使用过程中要求每层平台施工荷载不超过2?kN/m 2 。爬升时按2层操作平台承载计算，每层施 工荷载标准值为0.5?kN/m 2 。（2）最多2层平台同时承载。由于结构周边均为悬挑混凝土板，故只能在楼板上安装预埋件固定。本项目楼板厚度多为250?mm与210?mm，局部降板区域板厚为180?mm。根据不同的板厚设计不同的预埋方式。板厚250?mm和210?mm处采用爬锥与埋件板进行预埋，楼板混凝土浇筑前将埋件板与爬锥拧紧，爬锥、安装螺栓与面板固定，并与楼板钢筋绑扎连接，待楼板混凝土浇筑完成后安装螺栓挂座。板厚为180?mm处采用预埋PVC管，利用高强螺杆穿透楼板进行预埋。在跃层处需设计特殊的支座，以满足防护屏固定和爬升需求，如图7所示。

（a）

（b）

图7??跃层支座立面示意

（a）平面；（b）立面

6??防护屏安装

（1）地面拼装导轨架和C形钢组成框架（图8a），安装操作平台（图8b），安装多孔彩钢板防护屏。拼装完毕后存放于指定地点等待吊装。 （2）楼板钢筋绑扎前测放出挂座位置，绑扎钢筋时安装预埋件，螺栓孔做好防护防止混凝土进入。 （3）楼板浇筑24?h后方可安装挂座。在第4层和第5层楼板中预埋固定埋件。待楼板混凝土强度达到设计要求后安装防护屏挂座。（4）吊装导轨与平台插入承重插销，吊装平台立柱和防护龙骨安装液压系统，安装防护翻板（图9）。（5）质量验收。

（a）

图8??地面拼装示意

（a）拼装骨架；（b）拼装平台

（a）

（b）

（c）

图9??防护屏吊装

（a）示意1；（b）示意2；（c）示意3

7?防护屏爬升

（1）安装预埋件，完成楼板混凝土施工，安装挂座，安装单体1液压系统。 （2）拔出承重插销，液压系统推动单元1导轨爬升，导轨带动单元1防护屏爬升，到位后插入承重插销。（3）拆除底层挂座和埋件供周转使用。（4）拆除单元1液压系统，周转至单元2使用。（5）安装单元2液压系统。重复以上过程，防护屏爬升到位（图10）。

     （a）               （b）               （c）             （d）

图10??防护屏爬升流程

（a）阶段1；（b）阶段2； （c）阶段3；（d）阶段4

8?防护屏拆除

（1）最后一次施工完成即可准备拆除。 （2）清理平台和架体杂物，拆除外部连接。（3）在起吊位置安装吊钩，拔出承重插销，吊至地面解体分类堆放（图11）。（4）拆除埋件系统并修补楼板。（5）重复以上过程，直至全部拆除。

     （a）               （b）               （c）             （d）

图11??防护屏拆除流程

（a）阶段1；（b）阶段2；（c）阶段3；（d）阶段4