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【摘 要】液压自动爬模工艺具有施工速度快、操作简洁、工程质量好、成本低等特点,其工艺是在总结滑升模板、大模板施工优点的基础上形成的,具有自身的工艺特点与操作优势,在钢筋混凝土结构的高层建筑施工中,采用液压自动爬模(自升式大模板)工艺,是集高速度、高质量、高效益于一体的施工方法.本文就此作出了深入的分析研究,对此类工程提供一定的参考意义.
【关 键 词 】高层建筑； 爬升模板； 施工技术；
前言
液压自爬模工艺是总结了滑升模板、大模板施工的优点后创造性的发挥了自身的工艺与操作优势.它是利用附着作已浇筑成型好的建筑结构上的爬升机构与爬升装置随建筑结构逐层升高施工的一种模板工艺.在高层建筑施工中,具有施工速度快、操作简洁、工程质量好和降低成本的特点.
一、液压自爬模体系的主要优点概述
模板工程施工中应用液压自爬模体系可以显著降低工程成本,有效改善施工人员的作业条件,提高施工速度,经济效益显著.其相对传统的爬架体系有许多优点：第一,爬升稳定性和灵活性均好.液压爬模的片架可以组片整体爬升,且所有单元可通过控制系统形成一个完整的整体.第二,操作方便,安全性高.能提供全方位的操作平台,节省大量工时和材料；同时提升和附墙点在架体重心以上,不存在倾覆问题.第三,适应性强,可以不受筒体上伸出的钢结构牛腿等的影响,适应各种不同截面形式、实心或空心、壁厚变化的钢筋混凝土筒体结构；同时标准化程度高,构件和设备都可重复利用.第四,爬升速度快,可以提高工程施工速度.第五,结构施工误差小,纠偏简单,施工误差可以逐层消除.以下针对液压千斤顶自动爬模施工工艺做出详细论述.
二、液压千斤顶自动爬模工艺原理分析
模板按图加工成型,每块模板外侧配有一个爬架,用对穿大螺栓安装固定在已浇筑好的首层混凝土墙体上,利用爬架顶部配备的提升设备将模板提升到上个楼层,就位支模.待第二层墙体混凝土浇筑完成后再将模板提升到第三层.在浇筑完第二层顶板混凝土之后,再支模浇制第只层墙板混凝土,待第三层墙体混凝土浇筑完成后,再利用此未脱模的模板提升爬架,将爬架底座固定在第二层墙体上.在正常温度下,混凝土浇完12h后即可拆模,并再次提升模板.以如此的方式用爬架提升模板,再用模板提升爬架,不断交替施工,逐层往上翻转,直至最后全部完成墙体施工任务.
三、液压千斤顶自动爬模的特点分析
液压千斤顶自动爬升模板是滑模和支模相结合的一种新工艺,它吸收了按常规方法浇筑混凝土的支模工艺,既具有劳动组织和施工管理简便,受外界条件制约少,混凝土表面质量易于保证等优点,又避免了滑模施工常见的缺陷,施工偏差可逐层消除.液压千斤顶自动爬模工艺将立面结构施工简单化,节省了按常规施工所需的大量反复装拆所用的塔吊运输,使塔吊节省出更多的时间以保证钢筋和其他材料的运输.液压爬模工艺在N层安装即可在N层实现爬模.爬模可节省模板堆放场地,对于在城市中心施工场地狭窄的项目有明显的优越性.液压爬模的施工现场文明规范,在工程质量、安全生产、施工进度和经济效益等方面均有良好的保证.液压爬模适用于全剪力墙结构、框架结构核心筒、钢结构核心筒,以及高耸构造物、桥墩、巨形柱等.
四、液压千斤顶自动爬模设计要求分析
1、在设计与计算模板框架和板面时必须进行侧压力和刚度变形计算,以确保模板在一定的浇筑速度和高度的情况下能承受混凝土的侧压力,避免造成模板变形及出现面板不平现象.
2.模板吊点的位置与模板中心相一致,以免安装时出现模板倾斜现象而不易就位.
3、提升架设计应考虑整块模板的自重、提升过程中的操作荷载和风荷载等因素.提升架与墙体连接的对销螺栓应不少于6只,安全度≥20
4.附挂在大模板外坝的操作平台挂脚手一般为2个楼层高度,用小型角钢或钢管扣件组合而成,荷载及构造与一般粉刷脚手规定相同.
5.模板穿墙螺栓位置要与爬架穿墙螺栓位置相对应.
6.应明确模板与爬架的加工制作精度及具体要求.
五、液压千斤顶自动爬模施工的基本程序分析
当首次墙体混凝土浇筑完成并达到一定强度后,进行脱模,模板开始爬升,钢筋绑扎随模板爬升进行.当模板爬升至超出上层楼面600一800 mm后,楼板钢筋混凝土随后逐层跟进施工,保证其上层爬模紧固,待楼板混凝土浇筑完并具备一定强度后将上升的模板回落至楼面,上层墙体即又开始施工.爬升模板按标准层高配置,在非标准层施工时,爬模可进行爬升调整.
1.爬模施工程序.爬模施工程序为:支模→浇筑混凝土,绑上层钢筋→拆模,提升导轨→爬架提升,模板就位.
其技术要点如下:一是绑扎第一层墙体钢筋,安装门窗洞口边框模板,在边框模板之间加支撑加固,防止变形.二是安装模板及爬模装置.第一层为非标准层时,爬升模板多爬升1次.三是按常规操作方法浇筑墙体混凝土,每个浇灌层高度约lm,即标准层模板高度范围内分4～5个浇灌层,分层浇筑,分层振捣.混凝土浇灌宜采用布料机.四是当混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后,方开始脱模,一般在强度达到1.2 MPa后进行.五是脱模程序:取出穿墙螺栓,松开大模板与角模之间的连接螺栓,大模板采取分段整体进行脱模,先用脱模器伸缩丝杠,顶住混凝土脱模,然后用活动支腿伸缩丝杠使模板后退,墙模一般脱开混凝土50 ～80 mm,将角模脱模后,将角模固定于大模板上,以便于一起爬升.六是在预埋螺栓位置安装连接螺栓和钢牛腿,安装导轨滑轮和防坠装置,下降支承杆至混凝土墙顶,开始液压爬升.边爬升边绑扎上层钢筋,安装墙内的预埋铁件,预埋管线等.七是模板下口爬升高出上层楼面标高600～800 mm.支楼板底模板,绑扎楼板钢筋,浇筑楼板混凝土.但应注意的是,筒体内模要比外模低,并且要充分考虑与下层混凝土墙体之间的有效搭接.
2.防偏与纠偏
采用爬模工艺施工的高层建筑结构复杂,模板爬升总高度较高,对主体工程垂直度的要求高,故以防偏为主,纠偏为辅.
一是防偏措施：(1)严格控制支承杆标高、限位卡底部标高、千斤顶顶面标高,要使它们保持在同一水平面上,做到同步爬升.每隔1 000 mm调平一次.(2)操作平台上的荷载(包括设备材料及人流)应保持均匀分布.(3)保持支承杆的清洁、稳定和垂直度,对定位用的埋人式支承杆用短钢筋同结构钢筋焊接加固.(4)注意混凝土的浇灌顺序、匀称布料和分层浇捣.
二是纠偏方法.在偏差方向将提升架立柱下部的纠偏丝杠滑轮顶紧墙面,向偏差反方向纠偏.必要时采用3/8钢丝绳和5t手动葫芦,从一个墙角的提升架或圈到另一个墙角的门洞(加钢管)或穿墙螺栓洞(加钢筋)上,向偏差的反方向拉紧.
六、结语
在钢筋混凝土结构的高层建筑施工中,采用液压自动爬模(自升式大模板)工艺,是集高速度、高质量、高效益于一体的施工方法.爬模有其完整的自升系统,可以使模板不落地面而减少了塔吊吊次,工艺简单易行,无需另配大型机械,特别适用于施工场地狭小、工期要求紧、质量要求高的工程.液压千斤顶自动爬模技术属于多方(主体施工、爬升模板施工和预拌混凝土供应)和多工种(钢筋、模板、爬升、混凝土、架子)联合作业的复杂工程.但实践证明,只要事先做好详细施工措施计划和明确施工实施细则,三方现场共同操作,严格遵守操作规范要求,对出现的问题现场及时解决,就必定能够确保施工安全、顺利地进行.此方法不失为以剪力墙为主的高层建筑外墙结构施工的高效、经济、可靠方法之一.