高層建筑筒體液壓自動爬模施工技術(shù)

1、高層建筑筒體液壓自動爬模施工技術(shù)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(diǎn)。它的工藝是總結(jié)了滑升模板、大模板施工的優(yōu)點(diǎn)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(jìn)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(jié)構(gòu)中更為常見。關(guān)鍵詞：高層；筒體；同步性與垂直度控制1工程概況重慶某項(xiàng)目是一集大型商業(yè)廣場、五星級酒店、商務(wù)辦公、居住和童話主題公園為一體的城市地標(biāo)性超大型建筑群，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

2、，檐口高度232.2m，屬純鋼筋混凝土框-筒結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)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(qiáng)度等級為C60C30不等。結(jié)構(gòu)屬超過B級高度的超限高層建筑，結(jié)構(gòu)安全等級一級，設(shè)計(jì)使用年限為100年，結(jié)構(gòu)抗震等級為一級。筒體與外圍框架柱通過600×800mm、600×1000mm的梁進(jìn)行連接，具體設(shè)計(jì)情況如圖1所示

3、。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(shí)間長（約1200m3），按常規(guī)方法施工每月最多能完成2層，遠(yuǎn)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(diǎn)考慮和解決的難題?；诖?，項(xiàng)目通過對施工過程的全面分析、相關(guān)施工技術(shù)方法的對比和綜合成本的分析比較，得到影響施工進(jìn)度的主要難題在如下幾個方面：建筑高度高，材料高空吊運(yùn)時(shí)間長，塔吊垂直運(yùn)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(shí)間長，且高空臨時(shí)堆放場地不能滿足要求；單體單層工程量大，工序占用時(shí)間長，前后施工工序制約因數(shù)大

4、，工人勞動強(qiáng)度高，施工流水與工序安排的時(shí)間節(jié)點(diǎn)難以保證；混凝土性能要求高、用量大，超高泵送難度大、時(shí)間長；針對主體結(jié)構(gòu)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(yīng)解決筒體施工模板體系的問題之外，重點(diǎn)還要解決塔吊的垂直吊運(yùn)能力。因此，我們通過在核心筒體內(nèi)設(shè)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(yùn)輸?shù)膯栴}，大大增強(qiáng)了垂直運(yùn)輸能力。同時(shí)就模板體系方面，為了減少模板的拼裝、加固及周轉(zhuǎn)吊運(yùn)與堆放的壓力和勞動強(qiáng)度，經(jīng)綜合分析與整體對比，考慮選用液壓自動爬模施工技術(shù)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(gòu)造物現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)

5、構(gòu)的先進(jìn)模板施工工藝。液壓自動爬升模板是依附在建筑結(jié)構(gòu)上，隨著結(jié)構(gòu)施工而逐層上升的一種模板體系，當(dāng)混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后脫模，模板不落地，依靠機(jī)械設(shè)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(fù)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(jié)構(gòu)，中間核心筒體與周邊框架柱通過600×800、600×1000的梁系進(jìn)行連接，樓板厚度為100、120mm。考慮到筒體周邊梁系較為復(fù)雜，現(xiàn)場施工時(shí)怎樣合理、順利完成樓層豎向與水平結(jié)構(gòu)的連貫施工成為爬模選擇和優(yōu)化的關(guān)鍵。結(jié)合現(xiàn)場7號樓核心筒體具體情況的綜合比較，發(fā)現(xiàn)若將模板爬升裝置設(shè)置在筒體外側(cè)則會由于筒體外圍水

6、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(shè)置數(shù)量有限，間距較遠(yuǎn)，僅通過在井道內(nèi)設(shè)置爬升動力裝置來帶動大面積的懸掛模板進(jìn)行爬升在實(shí)際操作中很不現(xiàn)實(shí)，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(shè)計(jì)情況，在滿足國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)格和規(guī)范要求的前提下，將動力裝置設(shè)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(shè)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(diǎn)液壓千斤頂自動爬升模板是滑模和支模相結(jié)合的一種新工藝，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

7、條件的制約少，混凝土表面質(zhì)量易于保證等優(yōu)點(diǎn)，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(jié)構(gòu)施工簡單化，節(jié)省了按常規(guī)施工所需的大量反復(fù)裝拆所用的塔吊運(yùn)輸，使塔吊有更多的時(shí)間保證鋼筋和其它材料的運(yùn)輸。液壓爬模工藝在N層安裝即可在N層實(shí)現(xiàn)爬模。爬模可節(jié)省模板堆放場地，對于在城市中心施工場地狹窄的項(xiàng)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(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益等方面均有良好的保證。液壓爬模適用于全剪力墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)核心筒、鋼結(jié)構(gòu)核心筒，高聳構(gòu)造物、橋墩、巨形柱等。5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(dāng)埋置在

8、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(jìn)行爬升模板及爬模裝置安裝。當(dāng)首次墻體混凝土澆注完成并達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行脫模，模板開始爬升，鋼筋綁扎隨模板爬升進(jìn)行。當(dāng)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(jìn)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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)層高配置，在非標(biāo)準(zhǔn)層施工時(shí)，爬?？蛇M(jìn)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）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。

9、第一層為非標(biāo)準(zhǔn)層時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)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(jī)。當(dāng)混凝土強(qiáng)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(qiáng)度達(dá)到1.2MPa后進(jìn)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(jìn)行脫模，首先用脫模器伸縮絲杠，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(yīng)將角模緊固于大模板上，以便于一起爬升。在預(yù)埋螺栓位置安裝連接螺栓和鋼牛腿，安裝導(dǎo)軌滑輪和防墜裝置，下降支承桿至混凝土墻

10、頂，開始液壓爬升。邊爬升邊綁扎上層鋼筋，安裝墻內(nèi)的預(yù)埋鐵件，預(yù)埋管線等。模板下口爬升高出上層樓面標(biāo)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(yīng)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，重復(fù)程序。6.2.2爬模爬升程序示意圖：本工程為采用爬模工藝施工的高層建筑，結(jié)構(gòu)復(fù)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(yán)格控制支承桿標(biāo)高、限位卡底部標(biāo)高、千斤頂頂面標(biāo)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(shè)備、材料及人流應(yīng)保持均勻分

11、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(jié)構(gòu)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?qū)⑻嵘芰⒅虏康募m偏絲杠滑輪頂緊墻面，向偏差反方向糾偏。必要時(shí)采用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(yīng)認(rèn)真分析偏移或旋轉(zhuǎn)的原因，采取相應(yīng)措施，如：荷載不均勻，應(yīng)先分散或撤除荷載等，然后再進(jìn)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(yīng)徐緩進(jìn)行，不能矯正過枉。當(dāng)采用鋼絲繩糾偏時(shí)，應(yīng)控制好鋼絲繩的松緊度，糾偏完成澆注混凝土后，要及時(shí)放

12、松鋼絲繩。一般情況下，當(dāng)模板脫開混凝土50-80mm后即可進(jìn)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(shí)，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(shí)，工人可以進(jìn)入鋼筋與模板之間進(jìn)行清理。模板脫模劑要采用專用M75脫模油劑或M73化學(xué)脫模劑等。對于模板上的脫模器和支腿的調(diào)節(jié)絲杠應(yīng)經(jīng)常清理和注油潤滑。7結(jié)束語液壓千斤頂自動爬模施工技術(shù)通過在本項(xiàng)目核心筒體施工過程中的現(xiàn)場實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，其有效的解決了目前國內(nèi)純鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)核心筒與周邊復(fù)雜梁板結(jié)構(gòu)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(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，施工工藝符合超限高層建筑施工中先豎向結(jié)構(gòu)、后水平結(jié)構(gòu)的常規(guī)做法，并使立面結(jié)構(gòu)施工簡單化、標(biāo)準(zhǔn)化和程序化，減少了按常規(guī)施工所需的大量反復(fù)裝拆、吊運(yùn)和更換所帶來的時(shí)間消耗和成本損失，并能使塔吊有更多的時(shí)間來進(jìn)行鋼筋和其它周轉(zhuǎn)材料的運(yùn)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(shí)間與回路油壓的平衡進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)措施。另外，鋼筋綁扎搬運(yùn)時(shí)要穿過井架，井架結(jié)