高層建筑筒體液壓自動爬模施工技術

1、高層建筑筒體液壓自動爬模施工技術        摘要：液壓自動爬模工藝在高層建筑施工中,具有施工速度快、操作簡潔、工程質(zhì)量好、降低成本的特點。它的工藝是了滑升模板、大模板施工的優(yōu)點后創(chuàng)造性的發(fā)揮了自身的工藝與操作優(yōu)勢。我國在80年代后期才開始將液壓自動爬模工藝在高層建筑中進行使用，常規(guī)做法為筒體剪力墻外墻采用爬模，內(nèi)墻采用散裝鋼?；蚪M合鋼模，且在混凝土型鋼結構中更為常見。 關鍵詞：高層； 筒體； 同步性與垂直度控制 1工程概況 重慶某項目是一集大型商業(yè)廣場、五星級酒店、商務辦公、居住和童話主題公園為一體的城市地標性

2、超大型建筑群，總建筑面積為56萬m2。其最高建筑為7號樓，單體建筑面積為11.6萬m2，建筑層數(shù)54層，檐口高度232.2m，屬純鋼筋混凝土框-筒結構。7號樓筒體自75軸至714軸，共長43.35m，寬自7D軸至7G軸，共寬11.7m。筒體結構總高度為254m，其中±0.00以下共四層，±0.00以上54層，層高分別為6000mm、4500mm、3500mm三種。筒體剪力墻厚度為900350mm不等，混凝土強度等級為C60C30不等。結構屬超過B級高度的超限高層建筑，結構安全等級一級，設計使用年限為100年，結構抗震等級為一級。筒體與外圍框架柱通過600×800m

3、m、600×1000mm的梁進行連接，具體設計情況如圖1所示。 2施工過程中存在的主要難題 考慮到本工程筒體單層面積大（模板面積約1800m2）、鋼筋用量多（約280T/層）、混凝土澆注時間長（約1200m3），按常規(guī)方法施工每月最多能完成2層，遠不能滿足施工工期要求，在保障施工質(zhì)量和安全的前提條件下如何提高施工速度將是我們要重點考慮和解決的難題。 基于此，項目通過對施工過程的全面分析、相關施工技術方法的對比和綜合成本的分析比較，得到影響施工進度的主要難題在如下幾個方面： 建筑高度高，材料高空吊運時間長，塔吊垂直運輸工程量大； 采用常規(guī)散裝或大型組合鋼?，F(xiàn)場拼裝、加固時間長，且高空臨

4、時堆放場地不能滿足要求； 單體單層工程量大，工序占用時間長，前后施工工序制約因數(shù)大，工人勞動強度高，施工流水與工序安排的時間節(jié)點難以保證； 混凝土性能要求高、用量大，超高泵送難度大、時間長； 針對主體結構施工過程中要想提高核心筒體施工速度、保證施工安全與質(zhì)量，除應解決筒體施工模板體系的問題之外，重點還要解決塔吊的垂直吊運能力。因此，我們通過在核心筒體內(nèi)設置一臺QTP5512內(nèi)爬塔吊為主，外附一臺特制QTZ6013塔吊為輔兩臺塔吊來解決垂直運輸?shù)膯栴}，大大增強了垂直運輸能力。同時就模板體系方面，為了減少模板的拼裝、加固及周轉吊運與堆放的壓力和勞動強度，經(jīng)綜合分析與整體對比，考慮選用液壓自動爬模施

5、工技術解決上述問題。 3爬模的選擇與優(yōu)化 爬模是適用于高層建筑或高聳構造物現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構的先進模板施工工藝。液壓自動爬升模板是依附在建筑結構上，隨著結構施工而逐層上升的一種模板體系，當混凝土達到拆模強度后脫模，模板不落地，依靠機械設備和支承體將模板和爬模裝置向上爬升一層，定位緊固，反復循環(huán)施工。 鑒于本工程7號樓屬純鋼筋混凝土超限高層結構，中間核心筒體與周邊框架柱通過600×800、600×1000的梁系進行連接，樓板厚度為100、120mm?？紤]到筒體周邊梁系較為復雜，現(xiàn)場施工時怎樣合理、順利完成樓層豎向與水平結構的連貫施工成為爬模選擇和優(yōu)化的關鍵。結合現(xiàn)場7號樓核心

6、筒體具體情況的綜合比較，發(fā)現(xiàn)若將模板爬升裝置設置在筒體外側則會由于筒體外圍水平梁系和樓板的影響制約了爬架的正常爬升。但考慮到筒體電梯井道設置數(shù)量有限，間距較遠，僅通過在井道內(nèi)設置爬升動力裝置來帶動大面積的懸掛模板進行爬升在實際操作中很不現(xiàn)實，且其模板體系最基本的穩(wěn)定性、垂直度和安全性要求都難以保證。 基于上述原因的分析，若要采用爬模施工工藝，則要依據(jù)7號樓筒體的具體設計情況，在滿足國內(nèi)建筑結構設計風格和規(guī)范要求的前提下，將動力裝置設置在爬模下方的液壓油缸式自動爬模優(yōu)化、調(diào)整為動力裝置設置在爬模上方的液壓千斤頂式自動爬模。 4液壓千斤頂自動爬模的優(yōu)、特點 液壓千斤頂自動爬升模板是滑模和支模相結合

7、的一種新工藝，它吸收了支模工藝按常規(guī)方法澆筑混凝土，勞動組織和施工管理簡便，受外界條件的制約少，混凝土表面質(zhì)量易于保證等優(yōu)點，又避免了滑模施工常見的缺陷，施工偏差可逐層消除。液壓千斤頂自動爬模工藝將立面結構施工簡單化，節(jié)省了按常規(guī)施工所需的大量反復裝拆所用的塔吊運輸，使塔吊有更多的時間保證鋼筋和其它材料的運輸。液壓爬模工藝在N層安裝即可在N 層實現(xiàn)爬模。爬?？晒?jié)省模板堆放場地，對于在城市中心施工場地狹窄的項目有明顯的優(yōu)越性。液壓爬模的施工現(xiàn)場文明，在工程質(zhì)量、安全生產(chǎn)、施工進度和效益等方面均有良好的保證。液壓爬模適用于全剪力墻結構、框架結構核心筒、鋼結構核心筒，高聳構造物、橋墩、巨形柱等。 5

8、液壓千斤頂自動爬模施工的基本程序 根據(jù)本工程具體情況，爬模從地下-3層開始。當埋置在基坑內(nèi)的-3層樓板以下主體完成，并綁扎完地下-3層墻體鋼筋后，即可進行爬升模板及爬模裝置安裝。當首次墻體混凝土澆注完成并達到一定強度后，進行脫模，模板開始爬升，鋼筋綁扎隨模板爬升進行。當模板爬升至超出上層樓面600800mm后，樓板鋼筋混凝土隨后逐層跟進施工，其間上層爬模緊固，待樓板混凝土澆注完并具備一定強度后將上升的模板回落至樓面，上層墻體即又開始施工。爬升模板按標準層高配置，在非標準層施工時，爬?？蛇M行爬升調(diào)整。 6液壓千斤頂自動爬模施工工藝 6.1裝置組裝允許偏差（見表1 ）   &#

9、160;      6.2 施工方法 6.2.1 爬模施工程序： 綁扎第一層墻體鋼筋，安裝門窗洞口邊框模板，邊框模板之間加支撐穩(wěn)固，防止變形。 安裝模板及爬模裝置。第一層為非標準層時，爬升模板多爬升一次。 按常規(guī)操作方法澆注墻體混凝土，每個澆灌層高度1m左右，即標準層模板高度范圍內(nèi)分45個澆灌層，分層澆注，分層振搗，混凝土澆灌宜采用布料機。 當混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后，方開始脫模，一般在強度達到1.2MPa后進行。 脫模程序：取出穿墻螺栓，松開大模板與角模之間的連接螺栓；大模板采取分段整體進行脫模，首先用脫模器伸縮絲杠

10、，頂住混凝土脫模，然后用活動支腿伸縮絲杠使模板后退，墻模一般脫開混凝土50-80mm；將角模脫模后，應將角模緊固于大模板上，以便于一起爬升。 在預埋螺栓位置安裝連接螺栓和鋼牛腿，安裝導軌滑輪和防墜裝置，下降支承桿至混凝土墻頂，開始液壓爬升。邊爬升邊綁扎上層鋼筋，安裝墻內(nèi)的預埋鐵件，預埋管線等。 1          模板下口爬升高出上層樓面標高600800mm左右。支樓板底模板，綁扎樓板鋼筋，澆注樓板混凝土。但應注意的是筒體內(nèi)模要比外模底且要充分考慮與下層混凝土墻體有效搭接等。 緊固墻模，澆注墻體混凝土，

11、重復程序。 6.2.2 爬模爬升程序示意圖： 6.2.3 防偏與糾偏 本工程為采用爬模工藝施工的高層建筑，結構復雜，模板爬升總高度較高，對主體工程垂直度的要求高，故以防偏為主，糾偏為輔。 1）防偏措施： 嚴格控制支承桿標高、限位卡底部標高、千斤頂頂面標高，要使他們保持在同一水平面上，做到同步爬升。每隔1000mm調(diào)平一次。 操作平臺上的荷載包括設備、材料及人流應保持均勻分布。 保持支承桿的清潔、穩(wěn)定和垂直度，定位用的埋入式支承桿用短鋼筋同結構鋼筋焊接加固。 注意混凝土的澆灌順序、勻稱布料和分層澆搗。 2）糾偏方法： 在偏差方向將提升架立柱下部的糾偏絲杠滑輪頂緊墻面，向偏差反方向糾偏。必要時采用

12、3/8鋼絲繩和5T手動葫蘆，從一個墻角的提升架或外圍圈到另一個墻角的門洞（加鋼管）或穿墻螺栓洞（加鋼筋）上，向偏差的反方向拉緊。 糾偏前應認真分析偏移或旋轉的原因，采取相應措施，如：荷載不均勻，應先分散或撤除荷載等，然后再進行糾偏，糾偏過程中，要注意觀測平臺激光靶的偏差變化情況，糾偏應徐緩進行，不能矯正過枉。當采用鋼絲繩糾偏時，應控制好鋼絲繩的松緊度，糾偏完成澆注混凝土后，要及時放松鋼絲繩。 6.2.4 模板的清理和潤滑 一般情況下，當模板脫開混凝土50-80mm后即可進行清理，清理的主要方法是：定員定崗，分段包干，對于模板上口的積垢，用鏟刀除掉。對于板面用長柄鏟刀除掉，然后用清水沖洗。必要時

13、，墻體模板可以盡量向外退400-500mm。其方法是拆除角模和平模的連接和分段背楞之間的連接，拆除提升架立柱與橫梁的鋼銷和斜撐的連接螺栓，依靠立柱上端的滑輪，向外推動或用平移絲杠向外頂動。此時，工人可以進入鋼筋與模板之間進行清理。 模板脫模劑要采用專用M75脫模油劑或M73化學脫模劑等。 對于模板上的脫模器和支腿的調(diào)節(jié)絲杠應經(jīng)常清理和注油潤滑。 7結束語 液壓千斤頂自動爬模施工技術通過在本項目核心筒體施工過程中的現(xiàn)場實踐發(fā)現(xiàn)，其有效的解決了目前國內(nèi)純鋼筋混凝土結構核心筒與周邊復雜梁板結構施工工序合理銜接的問題，施工質(zhì)量符合并滿足國家規(guī)范和相關技術標準的要求，施工工藝符合超限高層建筑施工中先豎向結構、后水平結構的常規(guī)做法，并使立面結構施工簡單化、標準化和程序化，減少了按常規(guī)施工所需的大量反復裝拆、吊運和更換所帶來的時間消耗和成本損失，并能使塔吊有更多的時間來進行鋼筋和其它周轉材料的運輸，大大提高了施工功效。在后續(xù)施工過程中針對爬模分區(qū)控制、整體爬升的協(xié)調(diào)性、同步性和統(tǒng)一性方面我們還需就區(qū)間爬升時間與回路油壓的平衡進一步完善相關技術措施。另外，鋼筋綁扎搬運時要穿過井架，井架結構還可進一步優(yōu)化，且區(qū)段可自成獨立整體工