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隨著城市用地的日益緊張,超高層建筑成了不少一線城市的首選。
當前,可用于超高層建筑施工的模板及圍護體系多種多樣,比較常見的有爬模系統、滑模系統、頂模系統,這三種模板體系均可屬于核心筒墻體結構先行施工的工藝。
爬模系統介紹
爬模系統有專業廠家生產,構件(詞條“構件”由行業大百科提供)設計為標準件,可廠家租賃,使用完畢后廠家可以回收。
爬模由下架、上架、附墻掛座、導軌、液壓油缸系統、模板、護欄等組成。
爬模的原理是,根據墻體情況,布置機位,每個機位處設置液壓頂升系統,架體通過附墻掛座與預埋在墻上的爬錐連接固定,爬升時先提升導軌,然后架體連同模板沿導軌爬升。
1 爬模系統的特點
(1)、液壓爬模可整體爬升,也可單榀爬升,爬升穩定性(詞條“穩定性”由行業大百科提供)好。
(2)、操作方便,安全性高,可節省大量工時和材料。
(3)、爬模架一次組裝后,一直到頂不落地,節省了施工場地,而且減少了模板、特別是面板的碰傷損毀。
(4)、液壓爬升過程平穩、同步、安全。
(5)、提供全方位的操作平臺,施工單位不必為重新搭設操作平臺而浪費材料和勞動力。
(6)、結構施工誤差小,糾偏簡單,施工誤差可逐層消除。
(7)、爬升速度快,可以提高工程施工速度。
(8)、模板自爬,原地清理,大大降低塔吊的吊次。
總體來說,爬模系統具有操作簡便靈活,爬升安全平穩,速度快,模板定位精度(詞條“精度”由行業大百科提供)高,施工過程中無需其他輔助起重設備的特點。
但一般機位較多,整體性不夠好,承載力也不大。
2 爬模系統的爬升流程
注意:鋼筋綁扎鋼筋完成進行;
爬模能容易適應較薄的墻厚變化,但墻體突變時適應困難。
3 爬模質量控制
(1)爬升前應檢查混凝土墻體是否達到爬升所需強度,受力螺栓是否擰緊,附墻掛座是否牢固。檢查架體各個構件之間是否斷開連接,檢查電控系統是否正常工作,液壓系統是否安全可靠。是否已明確爬升單元的先后順序。
(2)爬升中應待導軌提升超過最下層的附墻掛座,及時拆除附墻掛座及爬錐。導軌提升到位后檢查是否和附墻掛座無縫卡死。確保架體爬升一個行程后拔掉承重銷,爬升到位后,插入承重銷,爬升完畢后及時插入安全銷。
(3)爬升完畢后,上下軛全部調到爬軌檔位,關閉所有開關,并鎖定液壓裝置。確認單個機位的附墻撐就位,檢查單個架體構件連接、爬升單元、護欄鋼管是否牢固。
(4)模板爬升過程中,容易產生偏差和扭轉,為保證質量,在正常施工中,每天要用儀器測量相關部位,如發現偏移或扭轉,應及時糾正。
滑模系統介紹
爬模在國外也叫跳模,它由爬升模板、爬架(也有的爬模沒有爬架)和爬升設備三部分組成,滑模施工工藝在國內始于20世紀40年代。
已廣泛應用于鋼筋混凝土的筒壁結構、框架結構、墻板結構。對于高聳筒壁結構和高層建筑的施工,效果尤為顯著。
滑模施工技術是混凝土工程中機械化程度高、施工速度快、場地占用少、安全作業有保障、綜合效益顯著的一種施工方法。
1 滑模系統的適用范圍
目前常見主要用于煙囪、礦井、倉壁等工程施工,也可用于超高層核心筒豎向墻體施工,
但由于其施工過程非常緊湊,在混凝土凝固前必須向上滑動模板,混凝土凝固以后則無法滑動,
且由于在混凝土凝固前滑動模板,使混凝土結構(詞條“混凝土結構”由行業大百科提供)表面的觀感和結構的垂直度控制方面有較大困難,
所以有觀點認為不太適合用于超高層建筑核心筒的施工。
2 滑模系統的特點
(1)、可減少腳手架使用成本,周轉率較高。
(2)、滑模的速度可達到2.5—4米/天,施工速度較快。
3 滑模的質量控制
(1)滑模的滑升速度在每次模板提升后,應立即檢查出模混凝土有無坍落、拉裂和麻面等現象,并對滑模的提升速度進行檢驗和驗證,根據氣溫、混凝土凝結時間(詞條“凝結時間”由行業大百科提供)及入倉速度等影響因素,及時調整滑模的滑升速度,發現問題及時處理。
(2)檢查滑模的中心、水平度和垂直度,具體可參考以下內容。
滑模中線控制:在關鍵部位懸掛垂線進行中心測量控制,同時每天兩次對模板邊線進行測量監控,發現問題及時處理,確保結構物中心不發生偏移。
滑模水平控制:一是利用千斤頂的同步器進行水平控制,二是利用水準管測量,進行水平檢查。
滑模的垂直控制:在關鍵部位懸掛垂線,測量隊每天兩次對滑模進行垂直度進行觀測,以確保垂直度符合設計要求。
4 滑模系統工程應用實例
頂模系統介紹
頂模系統采用大噸位、長行程的雙作用油缸作為頂升動力,可以在保證鋼平臺系統的承載力的同時,減少支撐點數量;
頂模系統的支撐點數量為3~4個,配以液壓電控系統,可以實現各支撐點的精確同步頂升;
頂模工藝為整體提升式,低位支撐,電控液壓自頂升,其整體性、安全性、施工工期方面均具有較大的優勢。
1 頂模系統組成
頂模系統主要由:支撐系統、液壓動力系統、控制系統、鋼平臺系統、模板系統、掛架系統六大部分組成。
頂模系統組成圖
(1)、支撐系統包括上支撐箱梁、下支撐箱梁、支撐鋼柱,支撐箱梁上設置有可以伸縮的小牛腿。
(2)、液壓動力系統包括:主油缸、牛腿伸縮小油缸,每個支撐點有1個主油缸和8個小油缸。
(3)、控制系統由:油泵、控制臺、控制電路、油路、各種控制閥門組成。
(4)、鋼平臺系統:為型鋼組合焊接(詞條“焊接”由行業大百科提供)而成的桁架(詞條“桁架”由行業大百科提供)式鋼平臺,通常由一、二、三級桁架組成。
(5)、模板系統,由定型大鋼模板組成,模板配制時應充分考慮到結構墻體的各次變化,制定模板的配制方案,原則是每次變截面時,只需要取掉部分模板,不需要在現場做大的拼裝或焊接;
(6)、掛架系統,由多組可水平調節的移動式掛架組成,掛架采用鋼制橫、豎方通及鋼板網組成。
2 頂模系統豎向功能分區
3 頂模系統優點
(1)、頂模系統適合用于超高層建筑核心筒的施工,頂模系統可形成一個封閉、安全的作業空間,模板、掛架、鋼平臺整體頂升,具有施工速度快、安全性高、機械化程度高節省勞動力等多項優點。
(2)、與爬模系統等相比較,頂模系統的支撐點低,位于待施工樓層下2~3層,支撐點部位的混凝土經過較長時間的養護,強度高,承載力大,安全性好,為提高核心筒施工速度提供了保障。
(3)、頂模系統采用鋼模可提高模板的周轉次數,模板配制時充分考慮到結構墻體的各次變化,制定模板的配制方案,原則是每次變截面時,只需要取掉部分模板,不需要在現場做大的拼裝或焊接。
(4)、與爬模相對比,頂模系統無爬升導軌,模板和腳手架直接吊掛在鋼平臺上,可方便實現墻體變截面的處理,適應超高層墻體截面多變的施工要求。
(5)、精密的液壓控制系統、電腦控制系統,使頂模系統實現了多油缸的同步頂升,具有較大的安全保障。
(6)、施工速度快,每次頂升作業用時僅為2~3個小時,模板掛架標準化,隨系統整體頂升,機械化程度高等特點,可創造2-3天/層的施工速度(主要視工程量大小而進度有所不同)。
(7)、頂模系統鋼平臺整體鋼度大,承載力大,平臺承載力達10kN/㎡,測量控制點可直接投測到鋼平臺上,施工測量方便。
(8)、大型布料機可直接安放在頂模鋼平臺上,材料可大噸位(由鋼筋吊裝點及塔吊吊運力而確定)直接吊運放置到鋼平臺上,頂模系統可方便施工,提高效率,減少塔吊吊次,是爬模等其他類似系統所無法比擬的。
4 頂模系統質量控制
(1)裝拆模板,必須有穩固的登高設備。高度超過2m時,必須搭設腳手架。安裝梁模板及梁、柱接頭模板的支撐架或操作平臺必須支搭牢固。
(2)模板的預留孔洞、電梯井口等處,應加設防護網,防止人員或物體墜落。
(3)在腳手架或操作臺上堆放模板時,應按規定碼放平穩,防止脫落并不得超載。操作工具及模板連接件要隨手放入工具袋內,嚴禁放在腳手架或操作臺上。
(4)支模必須按照工序進行,模板沒有固定前,不得進行下道工序。禁止利用拉桿、支撐上下攀登。
(5)澆筑混凝土時,應設專人看護模板,如發現模板傾斜、位移、局部鼓脹時,應及時采取緊固措施。
(6)頂板拆模時,應逐塊拆卸。拆下的模板,嚴禁向下拋擲。如有間歇,應將已拆下的模板的配件及時運走,防止墜落傷人。
5 頂模系統工程實施實例
頂模整體效果
平臺安裝
支撐油缸伸出
大鋼模板安裝
支撐鋼柱安裝