張家瑜(四川廣播電視大學 610073)
超高層建筑滑模法與爬模法施工技術研究
張家瑜
(四川廣播電視大學 610073)
在當前的城市發展建設當中,可利用的土地資源越來越緊張,因此出現了很多超高層建筑,通過增加建筑面積來緩解用地緊張的情況。在超高層建筑的施工建設當中,滑模法、爬模法是兩種十分有效的施工技術,隨著其不斷的發展和廣泛的應用,有效的提升了施工效率,降低了施工成本。基于此,本文結合滑模法和爬模法的基本概念,超高層建筑當中這兩種施工技術進行了細致的研究,以期推動其更為良好的發展與應用。
超高層建筑;滑模法;爬模法;施工技術
前言:在超高層建筑當中,框架梁、框架柱、剪力墻、核心筒體等是主要的豎向結構,對于這些部分,可以采用滑模法、爬模法等進行施工。在進入標準層之后,超高層建筑豎向結構的重復施工工藝較多,如果采用傳統方法進行施工,將會造成較大的時間、資源浪費?;诖耍梢圆捎没7ā⑴滥7ㄟM行施工,從而有效的降低施工成本、提高施工效率。另外,在實際應用中,滑模法、爬模法還具有快速的施工速度、較高的機械化程度,能夠取得良好的綜合效益。
(一)滑模法
在筒層構筑物的施工當中,滑模法能夠隨著柱子高度而上升,有著十分廣泛的應用。在超高層建筑施工中,在現場堆放條件的限制下,可對滑模法進行應用,能夠降低模板損耗,加快施工速度。在滑模施工當中,卡在支撐桿上的液壓千斤頂在油泵的壓力之下,對千斤頂架進行帶動,從而對操作平臺進行支撐,將內外模版向上提升。在實際應用中,該技術具有施工安全,節省鋼模板、架子管、拉緊等,降低材料消耗,混凝土連續性好、無縫施工、表面光滑、施工速度快、機械化程度和連續性高等優勢。同時能夠加快施工進度、簡化構造,對工程質量和施工安全進行更好的保證[1]。造價低、速度快、質量好的滑模施工能夠較高的模板進行一次性組裝,能夠對混凝土進行連續澆筑,將模板不間斷滑升,從而滿足設計標高連續成型。作為一種新型工藝,滑動模板實現了技術的創新,有利于對施工成本進行更加有效的控制,同時能夠確保良好的施工質量。
(二)爬模法
在爬模法的應用中,爬架、導軌在液壓油缸的交替頂升下,實現爬模的爬升運動在爬模架、導軌之間,并不相互連接,能夠相對進行運動。在爬模架的工作過程中,在埋件支座上支撐爬模架、導軌。在退模之后,將埋件支座、掛座體、受力螺栓安裝在退模留下的附墻件上,對上下防墜器棘爪方向進行調整,從而對導軌進行頂升。在導軌頂升到位之后,位于埋件支座之上,操作人員將下平臺導軌提升之后的附墻件、埋件支座等進行拆除。將所有拉結爬模架進行解除,即可對爬模架進行頂升。在這一過程中,保持導軌靜止,對上下防墜器棘爪方向進行調整,然后將油缸啟動,爬模架能夠相對于導軌進行運動。爬模架在其與導軌的交替附墻過程中,互相對對方進行提升,從而在墻體上,能夠沿著預留附墻件逐層提升爬模架[2]。
(一)施工原理
在滑模法施工當中,沿著梁、柱、墻等構件,在超高層建筑的底部進行1.2m高度的滑升模板組裝,不斷分層的向模板中澆筑砼,利用液壓提升設備,沿著埋在砼中的支撐桿,使模板不斷向上滑升,最終達到澆筑高度。通過將滑模法和其它施工工藝進行組合,能夠對施工工藝進行有效的簡化,提升超高層建筑的綜合效益[3]。在滑模裝置當中,主要包括模板系統、平臺系統、液壓提升系統等部分,其中模板系統中主要有圍圈、提升架、模板等;平臺系統中主要有內外吊腳手架、上輔助平臺、主操作平臺等;液壓提升系統主要有支撐桿、油路、液壓控制臺等。在滑模裝置結構中,包含了連接管路、液壓動力泵站、挑三腳架、鋪板、擱柵、桁架、欄桿、內吊架、外吊架、模板、上下圍圈、提升架、支撐架、千斤頂等部件,在這些部件的共同作用下,實現滑模法的良好應用。在實際應用中,超高層建筑的剪力墻結構、鋼筋砼筒壁結構、以及水壩、橋墩、水塔、煙囪等施工當中都能夠得到良好的應用。
(二)施工技術
在滑模法施工技術的實際應用中,滑模滑升主要包括初升、正?;?、末升等過程[4]。在初升之前,應當進行試升操作,在澆筑砼3h到4h內,同時試升5cm所有千斤頂,如果剛出模的砼發生塌落,則證明其不滿足出模強度要求。如果模板、砼之間發生粘接,不容易滑升,由水平裂縫產生在砼上,則證明滑升遲了。在試升滑出的砼上,如果用手按能夠留下痕跡,但不會粘手,在滑升過程中有正常的聲響,則證明可以進行初升。在初升過程中提升15cm到20cm的模板高度,然后系統的調整和檢查整個模板系統。在正?;斨?,最初應當保持模板小于灌注砼速度的提升速度。在模板上口、砼表面達到10cm的距離,可以恢復正常的滑升速度,沒進行一層砼的澆筑,就進行一層模板的滑升。在正?;斨?,應當將每次的滑升時間控制在1h以內,在滑升時對于千斤頂的同步情況,也應給予高度的重視,將升差進行有效的降低。在滑膜末升階段,主要是為了與末次澆筑砼進行配合,應當適當減緩滑升速度。在完成末次澆筑砼之后,應當繼續對模板進行滑升,確保砼和模板完全脫離。
(三)施工特點
在滑模法施工技術當中,具有很多方面的特點,具有十分簡單的構造,較高的機械化程度和施工連續性,能夠有效的加快施工進度,并對工程質量、施工安全等進行有效的確保。除了普通的通用型構件以外,能夠隨著建筑物不同的平面布置、結構類型等,相應的改變其它裝置,因而專一性通常較強[5]。在對滑模法施工技術進行應用的過程中,應當充分考慮到超高層建筑的實際平面布置、結構類型等情況,對滑模法施工技術進行相應的選擇。在液壓滑模施工當中,應當注重安全質量技術控制、水平樓板交叉處理、水平垂直度控制糾偏、滑模裝置組裝拆除、人員組織培訓、施工方案選擇等環節,從而更好的發揮出滑模法施工技術的作用和效果。
(一)施工原理
在爬模法的施工當中,施工原理在于爬架和導軌能夠在液壓油缸的帶動下,交替實現頂升。在爬模架、導軌之間,相互并不關聯,因而能夠實現相對運動。在爬模架的工作當中,在埋件支座中對爬模架和導軌進行支撐[6]。在退模之后,在留下的附墻件當中,對埋件支座、掛座體、受力螺栓進行安裝,同時對上下防墜器棘爪方向進行調整,實現對導軌的良好頂升。在將導軌頂升到埋件支座上的時候,操作人員應當轉回下平臺,將下平臺當中提升導軌之后露出的附墻件和埋件支座等進行拆除。在對爬模架進行頂升的過程中,應當將爬模架中的所有拉結進行接觸,并保持不動的導軌,通過對上下防墜器棘爪方向的調整,將油缸啟動,使爬模架能夠相對于導軌運動,二者之間進行交替附墻和相互提升,從而能夠在墻體種逐層沿預留附墻件向上提升爬模架。
(二)施工技術
根據不同的頂升油缸,爬模法施工技術主要包括油缸爬模、穿心千斤頂爬模、大行程油缸爬模等不同類型。在油缸爬模法當中,片架式爬模中包含自動控制系統、液壓動力系統、設備操作架、附墻導向系統、爬升機械系統、模板系統、操作平臺系統等部分[7]。在平臺是爬模中,則主要包含下平臺、模板操作架、堆載平臺、自動控制系統、液壓動力系統、設備操作架、附墻導向系統、爬升機械系統、模板系統、操作平臺系統等部分。在施工當中,首先對砼進行澆筑和養護,對上層鋼筋進行綁扎,然后對門窗洞口模板進行安裝,對錐形承載接頭、承載螺栓套管進行預埋,在檢查驗收之后進行脫模,對掛鉤連接座進行安裝,爬升導軌和架體,然后對合模,并對對拉螺栓進行緊固,再循環進行施工即可。
在穿心千斤頂爬模法當中,包含了導向桿、掛鉤連接座、外架梁、外架立柱、提升架立柱、操作平臺、橫梁、欄桿、大模板、活動支腿、斜撐、穿心千斤頂、支撐桿等部分[8]。在實際施工當中,對砼進行澆筑和養護,在脫模之后對上層鋼筋進行綁扎,然后進行爬升。在爬升過程中,隨升對剩余上層鋼筋進行綁扎。對門窗洞口模板進行安裝,并對錐形承載接頭進行預埋。在檢查驗收合格之后,進行合模,并緊固對拉螺栓,最后進行水平結構的施工,之后只要繼續進行循環施工即可。
大行程油缸爬模法當中,裝置主要包含了垂直交通系統、控制系統、動力系統、吊架系統、支撐系統、鋼平臺系統、模板系統等部分。其中整套液壓油路系統、支承大梁端部小油缸、雙向液壓大行程油缸等共同構成了動力系統。數據線、壓力傳感器、開度儀、集中控制臺等共同構成了控制系統,在計算機當中對所有動作進行編程和輸入,從而在施工中實現更好的控制操作。該技術主要是在超高層建筑的鋼筋砼核心筒工程施工當中進行應用。
(三)施工特點
油缸爬模法能夠通過內爬內吊、內爬外吊、外爬內吊、墻體外爬等不同方式進行施工,可以更好的應對不同的超高層建筑施工情況。從施工2層以上結構對爬模進行組裝,同時之后4到5層進行樓板施工[9]。在模板的脫模與合模操作中,可以對吊桿滑輪、水平油缸等進行應用,增加操作的安全性和便捷性。在模板當中,通常帶有脫模器,能夠確保模板脫模的順利進行。該工藝具有能夠反復利用的液壓設備、爬模裝置、模板等,能夠有效降低施工成本。同時,對于模板對方場地能夠有效節省,同時提升經濟效益、施工進度,確保安全生產和工程質量。該方法在很多現澆鋼筋砼結構工程,例如高聳構筑物、框架結構核心筒、超高層建筑剪力墻等結構中,都能夠得到良好的應用。
在穿心千斤頂爬模法當中,具有迅速、便利的施工,在1層墻爬升中,能夠對1層樓板進行澆筑,有利于保證整體性的結構。在不同的施工需求之下,也能夠滯后施工樓板??梢岳靡簤捍┬那Ы镯斉滥<夹g對柱子、內外墻體等進行施工,并根據不同的施工需要,能夠先升后降爬模裝置和模板,從而滿足指定標高的要求[10]。對于模板的組裝應用,可以從任意層或基礎底板開始,將脫模器配備到所有模板上,能夠順利的完成脫模操作,能夠重復的利用液壓設備、爬模裝置、模板等。對于模板對方場地,也能進行良好的節省,從而確保良好的施工進度和經濟效益,保證施工質量的安全可靠。該方法也能夠應用在很多現澆鋼筋砼結構工程當中,能夠滿足滯后施工、緊跟施工水平結構的要求。
滑模法和爬模法施工技術都是超高層建筑施工當中十分有效的施工技術方法,在二者之間具有很大的共通點,例如機械化程度高、結構整體性好、施工速度快、節省模板和勞動力、確保安全施工、一次性投入多、施工組織管理要求高等。在滑模法和爬模法施工技術的應用當中,只要進行1次模板的組裝,此后都能夠利用機械進行模板的提升,對于勞動強度的減輕很有幫助,有效的提高了超高層建筑施工的機械化程度。在施工當中,能夠分層連續澆筑砼,因而不會由施工縫形成在隔層之間,確保超高層建筑良好的結構整體性。在組裝模板的過程中,能夠一次成型,對于模板拆裝工序能有效減少,保證良好的連續作業,并且具有較快的豎向結構施工速度[11]。在施工中,可對橫向結構施工工藝進行相應的選擇,進行良好的配套交叉作業,從對施工速度進行加快,對施工工期進行縮短。
在施工當中,在底面預先組裝施工裝置,在施工當中通常不需要進行轉變,能偶對模板進行大量的節省,同時降低了模板拆裝消耗的勞動力。在澆筑砼的過程中,具有較為便利的操作,促使操作條件的改善,對于施工安全能夠更為有效的進行保證。在模板裝置中,需要較多的一次性投資,同時會在一定程度上限制結構物立面造型,應根據施工特點進行結構設計。在施工組織管理中,要求具有高素質、高能力的專業隊伍進行管理,從而確保施工的順利進行。另外,在二者之間,也存在著一定的不同點,在澆筑滑模的時候,在砼沒有凝固的時候,要對模板進行移動或提升,確保澆筑砼和模板之間的相對滑動。而爬模則是澆筑一段模板后提升爬架,然后再安裝一段模板,并澆筑施工,下層砼凝固之后,將模板拆除,在澆筑砼和模板之間,并不存在相對運動。
結論:超高層建筑是當前城市發展建設當中較為常見的一種建筑類型。在超高層建筑的施工過程當中,通常會具有很多重復的施工工序。因此,為了提高施工效率、縮短施工工期,可以對滑模法和爬模法施工技術進行應用。在實際應用中,根據不同的施工特點及施工要求,對滑模法和爬模法進行適當的選擇與應用,從而取得更為良好的經濟效益。
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