機(jī)械液壓式樓板大模板系統(tǒng)探討

鄒建華，蒙 騫

（中建中東有限責(zé)任公司， 阿聯(lián)酋迪拜）

機(jī)械液壓式樓板大模板系統(tǒng)探討

鄒建華，蒙 騫

（中建中東有限責(zé)任公司， 阿聯(lián)酋迪拜）

結(jié)合國(guó)外某高層建筑項(xiàng)目探討一種采用機(jī)械化施工方式，將大面積桁架支撐鋼模板應(yīng)用于現(xiàn)澆樓板的模板系統(tǒng)。通過(guò)特制傳動(dòng)小車(chē)對(duì)大模板進(jìn)行安裝、拆卸及水平搬移，而小傳動(dòng)車(chē)軌道和大模板則由大跨度桁架（鋼梁）支撐。本方案集機(jī)、電、液及電子控制為一體，不僅大量節(jié)省勞動(dòng)力，且顯著提高施工效率。

機(jī)械化施工；樓板大模板；液壓；電氣

1 項(xiàng)目工程概況

國(guó)外某超高層建筑項(xiàng)目為62層的單體框架結(jié)構(gòu)建筑，主樓為圓形，采用核心筒框架結(jié)構(gòu)，外直徑56.8m，核心筒直徑為21.8m，建筑物總高281m，標(biāo)準(zhǔn)層層高4.2m。該超高層建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)非常獨(dú)特，主樓樓板呈3葉扇葉結(jié)構(gòu)，葉片寬17.5m，每上一層整體逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°階梯上升。該高層建筑地下室及裙樓5層為停車(chē)場(chǎng)和部分零售物業(yè)，塔樓54層為酒店式公寓，頂部為機(jī)電房及鋼結(jié)構(gòu)造型。該高層建筑模板設(shè)計(jì)及裝拆方式對(duì)工期和建筑成本的影響至關(guān)重要。

圖1 項(xiàng)目效果圖及主樓建筑平面圖

2 機(jī)械液壓式樓板大模板系統(tǒng)簡(jiǎn)介

機(jī)械液壓式樓板大模板系統(tǒng)是定制大面積的桁架鋼模板（每30°樓板約180m2，按15°徑向?qū)ΨQ(chēng)劃分為6塊模板，最大約35m2），通過(guò)建筑的柱子、梁和架設(shè)鋼梁（大跨度桁架）進(jìn)行前期支撐（后期下層樓板澆筑完成后再增加四管支柱對(duì)大模板進(jìn)行支撐），另外在鋼梁上架設(shè)軌道并安裝傳動(dòng)小車(chē)來(lái)進(jìn)行模板的安裝調(diào)整、拆卸和水平搬運(yùn)。采用電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)液壓機(jī)構(gòu)動(dòng)作和傳動(dòng)小車(chē)在架空軌道上行走，從而實(shí)現(xiàn)大模板的小幅度上下移動(dòng)和徑向水平移動(dòng)，模板拆卸移出后再用塔機(jī)吊到最上一層安裝使用。

使用該方案的前提是立柱和梁結(jié)構(gòu)能先行施工，該模板系統(tǒng)涉及機(jī)械、液壓、電氣、鋼結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)及模板工程等技術(shù)。

3 模板系統(tǒng)構(gòu)成及動(dòng)作實(shí)現(xiàn)

模板系統(tǒng)主要由承載及軌道系統(tǒng)、動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓升降系統(tǒng)、電子控制系統(tǒng)等機(jī)構(gòu)和部件組成。

3.1 承載及軌道系統(tǒng)

軌道：每30°樓板搭設(shè)2條軌道（為充分利用現(xiàn)有資源，使用施工升降機(jī)導(dǎo)軌架改制），導(dǎo)軌與柱子軸線(xiàn)夾角為7.5°，即軌道夾角為15°，軌道與桁架距離以不影響模板下降抽出為準(zhǔn)。軌道兩端安裝限位裝置及防沖擋塊，軌道始端與核心筒采用預(yù)埋螺栓連接固定。

鋼梁：作為軌道及整個(gè)架設(shè)系統(tǒng)主要承載受力單元。采用2根梁成對(duì)設(shè)置，徑向布置3對(duì)通長(zhǎng)鋼梁作為支撐；兩柱子周向之間連接3對(duì)鋼梁，無(wú)柱子處連接2對(duì)，共設(shè)5對(duì)合計(jì)10根；5對(duì)鋼梁間隔約3.5m。一個(gè)30°扇形樓板總共8對(duì)16根鋼梁。

在懸挑鋼梁下方再設(shè)三角支撐進(jìn)行加強(qiáng)。下層樓板混凝土澆筑一天以后在5對(duì)周向鋼梁中點(diǎn)位置加四管支柱支撐對(duì)鋼梁進(jìn)行加強(qiáng)。

導(dǎo)軌、鋼梁布置如圖2所示。

圖2 導(dǎo)軌、鋼梁圖樣及布置

3.2 傳動(dòng)小車(chē)

傳動(dòng)小車(chē)同時(shí)承擔(dān)大模板的裝卸和水平移動(dòng)功能，也是由施工升降機(jī)傳動(dòng)總成改造而成（圖3）。傳動(dòng)小車(chē)主要由傳動(dòng)底板（加寬改造到1.5×3m）、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)、滾輪及驅(qū)動(dòng)齒輪組成，通過(guò)驅(qū)動(dòng)齒輪與導(dǎo)軌上的齒條嚙合傳動(dòng)。在底板加裝滾輪增加垂直受力能力，以便于安裝液壓升降系統(tǒng)。每層模板拆裝層配3臺(tái)傳動(dòng)小車(chē)，共需6臺(tái)。

圖3 傳動(dòng)小車(chē)組成示意圖

3.3 動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)

動(dòng)力及傳動(dòng)系統(tǒng)主要由傳動(dòng)小車(chē)上的電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)齒輪等部件組成。為使傳動(dòng)平穩(wěn)、減少?zèng)_擊，采用低速電機(jī)配高傳動(dòng)比減速機(jī)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)小車(chē)。動(dòng)力選用電機(jī)額定轉(zhuǎn)速700r/ min；選用渦輪蝸桿減速機(jī)，速比為16∶1，小車(chē)行走速度約17m/min。

3.4 液壓升降系統(tǒng)

在小車(chē)4個(gè)角上各固定一個(gè)液壓缸，每個(gè)液壓缸推力達(dá)到3.1t，拉力達(dá)到2.3t，液壓缸行程0.6m（確保模板能夠順利抽出）。活塞桿末端為鉸接方式，在模板正對(duì)位置設(shè)置鉸點(diǎn)進(jìn)行連接。在小車(chē)上安裝電動(dòng)液壓泵站為液壓缸提供動(dòng)力。3.5 電子控制系統(tǒng)

傳動(dòng)小車(chē)一共只有4個(gè)運(yùn)動(dòng)和2個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作，4個(gè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)作即小車(chē)的前后移動(dòng)和液壓油缸的舉升和下降；2個(gè)開(kāi)關(guān)動(dòng)作為小車(chē)電機(jī)及液壓系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止；1個(gè)急停按鈕將小車(chē)電機(jī)和液壓機(jī)構(gòu)總電源斷開(kāi)。為簡(jiǎn)化系統(tǒng)布線(xiàn)，選用無(wú)線(xiàn)遙控控制。

3.6 機(jī)械軌道式大模板安裝過(guò)程

機(jī)械軌道式模板系統(tǒng)如圖4所示，安裝過(guò)程如下：①在核心筒、立柱及大梁等處預(yù)留安裝孔或預(yù)埋螺栓；②在進(jìn)行樓板鋼筋鋪設(shè)時(shí)將備用鋼結(jié)構(gòu)橫梁及支撐裝在上一層安裝位置；③將備用軌道吊到上一層安裝；④把傳動(dòng)小車(chē)吊裝到軌道上；⑤將拆卸層模板吊到傳動(dòng)小車(chē)上，并安裝輔助支撐，操作小車(chē)上液壓頂升系統(tǒng)微調(diào)就位安裝固定；⑥模板安裝結(jié)束后，傳動(dòng)小車(chē)開(kāi)出循環(huán)使用。

拆卸時(shí)把傳動(dòng)小車(chē)吊裝到軌道上并開(kāi)要拆除的模板中部，連接液壓缸鉸接裝置，將大模板連接件拆除后，液壓缸收回使模板下降到小車(chē)上，到位后向小車(chē)向外開(kāi)出，大模板吊點(diǎn)露出樓面后掛鉤并解開(kāi)液壓缸鉸接，利用塔吊把大模板吊到最上一層，如此循環(huán)操作完成模板施工。

Discussion on mechanical-hydraulic fl oor large template system

ZOU Jian-hua， MENG Qian