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摘要:全液压整体爬模施工是一种先进的模板施工技艺,适用于现浇钢筋混凝土结構的高层建筑施工。本文主要介绍了全液压整体爬模技术的技术核心、系统组成以及平台操作原理,并对全液压整体爬模技术在工程施工中可能出现的问题进行了分析研究。
关键词:超高层建筑;全液压;整体爬模技术
中图分类号:TU208文献标识码: A
引 言
钢筋混凝土核芯筒外加钢混结构外框筒的结构体系是当今超高层建筑施工的主要模式。一般而言,钢筋混凝土核芯筒的施工顺序领先于外框筒结构。随着社会经济的发展以及科学技术的进步,自动化程度最高的液压爬模技术开始在超高层建筑施工中得到运用。在近几年的技术摸索过程中,随着液压技术的逐渐完善,全液压整体爬模施工技术施工效果开始得到全面提升,液压操作由手动转为机械,传统的液压顶升模式转变为液压提升模式,这些技术的运用有效推动了超高层建筑施工的顺利进行。全液压整体爬模技术发展至今对我国液压技术的提升以及超高层建筑施工能力的提高起到了至关重要的作用。
一、 全液压整体爬模技术
全液压整体爬模技术是以高强度的钢筋混凝土结构为基础承载物,利用液压提升系统的强劲动力来实现对大模板的进退控制。在具体施工过程中,工作人员需要对液压提升系统的提杆性能以及提模性能进行大幅度改善,强化导轨以及支架的提升效果,从根本上确保导轨与架体之间能够实现高效互爬。在液压爬模操作的过程中,主要利用液压油缸来作为基本动力,控制系统合模、脱模工作的进行。另外,全液压整体爬模技术将系统上部分的架体作为主框架,减弱支座的承载负荷,实际施工过程中,工作人员会利用侧墙传递荷载至基底,减弱强压对墙体的损伤。
相较于传统的散模拼装以及整体提升脚手架施工技术,全液压整体施工通过将大型钢模板进行整体提升,可以有效改善墙体的混凝土施工质量,大幅度提升工艺水平以及整体建筑的施工效果。除此之外,全液核心筒爬模技术的应用,能够确保整个施工过程可以在三个平台上同时操作,有效提高了钢筋捆扎以及接口焊接质量。另外,全液压整体爬模技术的推广还在很大程度上降低了施工工人高空作业的风险,确保工程建设严格按照安全生产、文明施工的要求来进行。
二、全液压整体爬模体系
全液压整体爬模系统如图2.1所示:
图2.1 全液压整体爬模系统
2.1 移动模板系统
全液压整体爬模体系的移动模板系统主要由以下模板共同组成:定型组台模板、调节模板、角模即卡具、铸钢螺栓及垫片、钻孔钢模板等。在施工过程中,移动模板系统每上升一层,就需要重新进行一次结构配置,并进行相应的混凝土浇筑。由于超高层建筑的层高略高于建设标高,所以随着楼层的增高,会出现累积误差,因此每层的模板设计必须严格按照计算结果来进行,确保建设过程不会出现差错。
2.2 液压提升系统
液压提升系统是全液压整体爬模技术的主要动力提供设备,用来保证模板系统能够顺利上下迁移,其主要组成设备如下:横竖梁、斜撑、油管、主桁架、钢架支撑杆、液压控制平台、转接头、千斤顶、槽钢夹板等。液压提升系统的运行需要结合内筒的电梯横梁或者四氟乙烯滑板,以保证系统模板能够稳定上升。在浇筑混凝土的过程中,考虑到保持系统的稳定性,通常利用16号槽钢连接电梯横梁,以确保爬模系统的整体平衡效果,降低系统出现变形和倾斜问题的可能性。
2.3 操作平台组成
全液压整体爬模系统的操作平台主要由以下部分组成:固定平台、移动平台、立柱、斜吊平台、外架斜撑等。操作平台在配合垂直升降机进行模板安装的过程中必须确保实际安装效果与模板爬模效果相一致,平台的安装步骤必须严格按照要求执行,确保操作平台安装的质量和稳定性。
2.4精度控制系统
超高层建筑工程对施工精度要求很高,容不得半点差错,这就要求施工单位在施工前期准备过程中,需要做好充分的精度测量措施。目前常用的施工精度控制系统有:经纬仪、重力坠、激光铅直仪、水平仪等。在具体的施工操作过程中,工作人员要确保精度控制系统的放线统一在同一水平线上,进行垂直测量的过程中必须保持以同一混凝土墙体为参照物。
三、全液压整体爬模系统的安装
3.1 支架模板的安装与预压
支架模板的制作必须由具备相应资质的钢架结构制造工厂来完成,模板系统各个部件的结构材质、尺寸、结构等必须与设计图纸保持一致,严禁私自采用劣质材料替代所需材料,防止部件尺寸缩水。模板系统加工完成后的检修工作必须认真贯彻,主要结构构件必须采用焊缝超声波检查,并在工厂内完成预拼,确定设备完整可用性,只有这些检查都合格后,支架模板方能出厂投入使用。
运输至施工现场后,便可以进行支架模板的安装了。在安装支模前,设计人员要对建筑的平面分布图进行分析处理,对支模的支平模和阳角模进行配置,确保高度可以满足两层同时进行。另外,支平模和阳角模的配置必须借助角膜卡具进行,以提高模板的稳定性。对于新支模,投入使用前必须对主桁架等主要受力部件单独进行预压试验,检验他们的受力性能并消除非弹性变形。另外,不论新旧支模,在安装完成后都要进行荷载试验,荷载试验一般选取最大浇筑混凝土段重量的1-2倍。在荷载试验进行的过程中,应该详细记录挂篮的变形情况,以确定立模的标高。
3.2 提升架与操作平台的安装
提升架首先要依照工程要求在地面上进行组装,组装过程中施工人员必须严格按照流程操作,降低提升架安装问题出现的概率。安装完成后通过塔吊提升支架,并插入模板之中以完成初步设置。需要特别注意的是,在支架提升过程中,施工人员必须确保支架提升的平面位置与爬模系统的平面位置一直处于同一吊线高度。对液压爬模系统的操作平台进行安装时,一般要使用单根角钢进行平衡固定。除此之外,还要使用边框压铁来将活动平台与钢槽组合起,增加操作平台的稳定性。
3.4 液压提升系统的安装
现在的液压提升系统主要采用滚楔式或者滚珠式千斤顶进行提升操作。在提升系统中一般每个提升架安装1台6吨负荷的滚楔式千斤顶。千斤顶以及支架上需要设置限位器和限位卡。支架上也需设置限位卡。液压提升系统的运行需要结合内筒的电梯横梁,以保证系统模板能够稳定上升。提升系统的环形油路将千斤顶的油管与主桁架的支撑杆连接在一起,形成限制回路。
四、 爬模系统的特点及使用注意事项
相比于传统的超高层建筑施工方式,全液压整体爬模系统具有更好的安全性、灵活性以及适应性。由于该体系采用的是由计算机控制的自动爬升液压提升系统,该系统的运用可以有效降低整个模板工程的施工成本,大幅度缩短施工周期以及改善操作人员的作业条件,最终工程项目的经济效益得到显著提高。具体而言,该系统的主要特点及使用过程中的注意事项可以描述如下:
1)系统具有较强的整体性。从一个单元爬升至另一个单元,模板的组成都是通过操作平台系统统一完成的,从施工开始到结束,整个系统的完整性保持的较好。
2)系统安全系数较高。液压爬模系统在提升过程中,附墙点一直保持在主桁架的重心以上,不会出现桁架倾覆问题。另外高空作业大多采取远程遥控方式,很少需要工作人员亲自上阵,可以很好的确保施工人员的人生安全。
3)系统自动化、数模化程度高。整个液压爬模系统提升自如,同步能力强,设备与构建大多可以重复利用,整个系统的数模化程度以及自动化程度相当高。
4)系统操作灵活、适应能力强。液压爬模系统的片架不仅可以实现单独爬升,同时也可以进行组片爬升,并且操作过程中不受钢结构牛腿的影响。系统可以适应各种不同截面、壁厚的钢筋混凝土筒状结构。
结束语
全液压整体爬模技术机械化程度高、整体性强、安全系数高,对于现代超高层建筑工程的施工有着积极的改善和推动作用,并逐渐成为当前我国超高层建筑施工的核心技术。
参考文献:
[1] 耿凌鹏, 陈建航, 陈一乔. 广交会大厦核心筒分片式爬模施工技术[J]. 施工技术, 2010 (9): 99-101.
[2] 李伟平. 全液压整体爬模技术在超高层建筑施工中的应用[J]. 江西建材, 2013 (5): 80-81.
[3] 郭川. 超高层结构施工模拟及自爬模系统监测分析[D]. 北京交通大学, 2013.
关键词:超高层建筑;全液压;整体爬模技术
中图分类号:TU208文献标识码: A
引 言
钢筋混凝土核芯筒外加钢混结构外框筒的结构体系是当今超高层建筑施工的主要模式。一般而言,钢筋混凝土核芯筒的施工顺序领先于外框筒结构。随着社会经济的发展以及科学技术的进步,自动化程度最高的液压爬模技术开始在超高层建筑施工中得到运用。在近几年的技术摸索过程中,随着液压技术的逐渐完善,全液压整体爬模施工技术施工效果开始得到全面提升,液压操作由手动转为机械,传统的液压顶升模式转变为液压提升模式,这些技术的运用有效推动了超高层建筑施工的顺利进行。全液压整体爬模技术发展至今对我国液压技术的提升以及超高层建筑施工能力的提高起到了至关重要的作用。
一、 全液压整体爬模技术
全液压整体爬模技术是以高强度的钢筋混凝土结构为基础承载物,利用液压提升系统的强劲动力来实现对大模板的进退控制。在具体施工过程中,工作人员需要对液压提升系统的提杆性能以及提模性能进行大幅度改善,强化导轨以及支架的提升效果,从根本上确保导轨与架体之间能够实现高效互爬。在液压爬模操作的过程中,主要利用液压油缸来作为基本动力,控制系统合模、脱模工作的进行。另外,全液压整体爬模技术将系统上部分的架体作为主框架,减弱支座的承载负荷,实际施工过程中,工作人员会利用侧墙传递荷载至基底,减弱强压对墙体的损伤。
相较于传统的散模拼装以及整体提升脚手架施工技术,全液压整体施工通过将大型钢模板进行整体提升,可以有效改善墙体的混凝土施工质量,大幅度提升工艺水平以及整体建筑的施工效果。除此之外,全液核心筒爬模技术的应用,能够确保整个施工过程可以在三个平台上同时操作,有效提高了钢筋捆扎以及接口焊接质量。另外,全液压整体爬模技术的推广还在很大程度上降低了施工工人高空作业的风险,确保工程建设严格按照安全生产、文明施工的要求来进行。
二、全液压整体爬模体系
全液压整体爬模系统如图2.1所示:
图2.1 全液压整体爬模系统
2.1 移动模板系统
全液压整体爬模体系的移动模板系统主要由以下模板共同组成:定型组台模板、调节模板、角模即卡具、铸钢螺栓及垫片、钻孔钢模板等。在施工过程中,移动模板系统每上升一层,就需要重新进行一次结构配置,并进行相应的混凝土浇筑。由于超高层建筑的层高略高于建设标高,所以随着楼层的增高,会出现累积误差,因此每层的模板设计必须严格按照计算结果来进行,确保建设过程不会出现差错。
2.2 液压提升系统
液压提升系统是全液压整体爬模技术的主要动力提供设备,用来保证模板系统能够顺利上下迁移,其主要组成设备如下:横竖梁、斜撑、油管、主桁架、钢架支撑杆、液压控制平台、转接头、千斤顶、槽钢夹板等。液压提升系统的运行需要结合内筒的电梯横梁或者四氟乙烯滑板,以保证系统模板能够稳定上升。在浇筑混凝土的过程中,考虑到保持系统的稳定性,通常利用16号槽钢连接电梯横梁,以确保爬模系统的整体平衡效果,降低系统出现变形和倾斜问题的可能性。
2.3 操作平台组成
全液压整体爬模系统的操作平台主要由以下部分组成:固定平台、移动平台、立柱、斜吊平台、外架斜撑等。操作平台在配合垂直升降机进行模板安装的过程中必须确保实际安装效果与模板爬模效果相一致,平台的安装步骤必须严格按照要求执行,确保操作平台安装的质量和稳定性。
2.4精度控制系统
超高层建筑工程对施工精度要求很高,容不得半点差错,这就要求施工单位在施工前期准备过程中,需要做好充分的精度测量措施。目前常用的施工精度控制系统有:经纬仪、重力坠、激光铅直仪、水平仪等。在具体的施工操作过程中,工作人员要确保精度控制系统的放线统一在同一水平线上,进行垂直测量的过程中必须保持以同一混凝土墙体为参照物。
三、全液压整体爬模系统的安装
3.1 支架模板的安装与预压
支架模板的制作必须由具备相应资质的钢架结构制造工厂来完成,模板系统各个部件的结构材质、尺寸、结构等必须与设计图纸保持一致,严禁私自采用劣质材料替代所需材料,防止部件尺寸缩水。模板系统加工完成后的检修工作必须认真贯彻,主要结构构件必须采用焊缝超声波检查,并在工厂内完成预拼,确定设备完整可用性,只有这些检查都合格后,支架模板方能出厂投入使用。
运输至施工现场后,便可以进行支架模板的安装了。在安装支模前,设计人员要对建筑的平面分布图进行分析处理,对支模的支平模和阳角模进行配置,确保高度可以满足两层同时进行。另外,支平模和阳角模的配置必须借助角膜卡具进行,以提高模板的稳定性。对于新支模,投入使用前必须对主桁架等主要受力部件单独进行预压试验,检验他们的受力性能并消除非弹性变形。另外,不论新旧支模,在安装完成后都要进行荷载试验,荷载试验一般选取最大浇筑混凝土段重量的1-2倍。在荷载试验进行的过程中,应该详细记录挂篮的变形情况,以确定立模的标高。
3.2 提升架与操作平台的安装
提升架首先要依照工程要求在地面上进行组装,组装过程中施工人员必须严格按照流程操作,降低提升架安装问题出现的概率。安装完成后通过塔吊提升支架,并插入模板之中以完成初步设置。需要特别注意的是,在支架提升过程中,施工人员必须确保支架提升的平面位置与爬模系统的平面位置一直处于同一吊线高度。对液压爬模系统的操作平台进行安装时,一般要使用单根角钢进行平衡固定。除此之外,还要使用边框压铁来将活动平台与钢槽组合起,增加操作平台的稳定性。
3.4 液压提升系统的安装
现在的液压提升系统主要采用滚楔式或者滚珠式千斤顶进行提升操作。在提升系统中一般每个提升架安装1台6吨负荷的滚楔式千斤顶。千斤顶以及支架上需要设置限位器和限位卡。支架上也需设置限位卡。液压提升系统的运行需要结合内筒的电梯横梁,以保证系统模板能够稳定上升。提升系统的环形油路将千斤顶的油管与主桁架的支撑杆连接在一起,形成限制回路。
四、 爬模系统的特点及使用注意事项
相比于传统的超高层建筑施工方式,全液压整体爬模系统具有更好的安全性、灵活性以及适应性。由于该体系采用的是由计算机控制的自动爬升液压提升系统,该系统的运用可以有效降低整个模板工程的施工成本,大幅度缩短施工周期以及改善操作人员的作业条件,最终工程项目的经济效益得到显著提高。具体而言,该系统的主要特点及使用过程中的注意事项可以描述如下:
1)系统具有较强的整体性。从一个单元爬升至另一个单元,模板的组成都是通过操作平台系统统一完成的,从施工开始到结束,整个系统的完整性保持的较好。
2)系统安全系数较高。液压爬模系统在提升过程中,附墙点一直保持在主桁架的重心以上,不会出现桁架倾覆问题。另外高空作业大多采取远程遥控方式,很少需要工作人员亲自上阵,可以很好的确保施工人员的人生安全。
3)系统自动化、数模化程度高。整个液压爬模系统提升自如,同步能力强,设备与构建大多可以重复利用,整个系统的数模化程度以及自动化程度相当高。
4)系统操作灵活、适应能力强。液压爬模系统的片架不仅可以实现单独爬升,同时也可以进行组片爬升,并且操作过程中不受钢结构牛腿的影响。系统可以适应各种不同截面、壁厚的钢筋混凝土筒状结构。
结束语
全液压整体爬模技术机械化程度高、整体性强、安全系数高,对于现代超高层建筑工程的施工有着积极的改善和推动作用,并逐渐成为当前我国超高层建筑施工的核心技术。
参考文献:
[1] 耿凌鹏, 陈建航, 陈一乔. 广交会大厦核心筒分片式爬模施工技术[J]. 施工技术, 2010 (9): 99-101.
[2] 李伟平. 全液压整体爬模技术在超高层建筑施工中的应用[J]. 江西建材, 2013 (5): 80-81.
[3] 郭川. 超高层结构施工模拟及自爬模系统监测分析[D]. 北京交通大学, 2013.