淺析液壓布料機(jī)在高層建筑施工中的應(yīng)用

摘 ?要：隨著機(jī)械設(shè)備發(fā)展及高層建筑的不斷出現(xiàn)，風(fēng)荷載大、泵送高等問題給高層結(jié)構(gòu)施工帶來較大難度，特別是混凝土的布料施工，以往采用的布料桿因其底盤不穩(wěn)，固定方式簡(jiǎn)單，在一些風(fēng)大地區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)倒架現(xiàn)象，影響現(xiàn)場(chǎng)施工安全及進(jìn)度。液壓爬升布料機(jī)的出現(xiàn)很好的解決了該難題，其操作簡(jiǎn)單、安裝穩(wěn)固、能自動(dòng)爬升因此具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。基于此，本文介紹液壓布料機(jī)構(gòu)造及其在高層建筑施工中的應(yīng)用，以期為工程應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：高層建筑;液壓布料機(jī);施工安全

中圖分類號(hào)：TU64 ???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ????????文章編號(hào)：2096-6903（2019）05-0000-00

0 前言

隨著高層建筑的快速發(fā)展，高層建筑的施工工藝技術(shù)日臻成熟，混凝土泵送澆筑已成為高層建筑施工中影響工期、質(zhì)量的一個(gè)重要因素。傳統(tǒng)布料桿施工范圍小、混凝土澆筑量小，無法滿足高層建筑施工流水作業(yè)要求，逐漸成為高層混凝土施工中的短板。

目前，隨著機(jī)械設(shè)備和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，新型內(nèi)爬式液壓布料機(jī)作為高層建筑混凝土作業(yè)機(jī)械得到了廣泛使用。液壓布料機(jī)是一種與混凝土泵結(jié)合使用的終端設(shè)備，適用于高層、超高層建筑和大面積混凝土澆注工程的建設(shè)，其可以輕松有效地將混凝土輸送到澆筑操作點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)、均勻布料，提高混凝土澆注的質(zhì)量和施工進(jìn)度。采用液壓變幅、液壓頂升、無工作死區(qū)、使用安全、操作方便、工作可靠，可在電梯井道內(nèi)隨建筑物的升高自行爬升，是泵送混凝土施工中理想的布料設(shè)備。本文主要介紹液壓布料機(jī)在高層建筑施工中的應(yīng)用。

1 工藝原理

液壓布料機(jī)將其塔身安裝于電梯井道中，通過裝備的液壓內(nèi)爬頂升裝置，向上爬升。塔身頂部裝備有轉(zhuǎn)臺(tái)及臂架，可360°無死角作業(yè)，臂架包括大臂、中臂、小臂，連接處均裝有液壓聯(lián)桿，可靈活伸縮，其臂架展開后最大布料半徑可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況選用。整體控制均通過電氣系統(tǒng)匯集于手持遙控面板，操作便捷。如圖1所示。

經(jīng)過對(duì)各種布料機(jī)的分析對(duì)比，綜合成本、布料半徑、操作要求、安全性、布料質(zhì)量、故障率、安全文明、環(huán)保措施等多種因素綜合考慮，在高層建筑混凝土作業(yè)施工中最理想的布料產(chǎn)品為液壓布料機(jī)。

3 實(shí)用案例

浦東基地倒班宿舍樓建設(shè)項(xiàng)目分3、4、5、6號(hào)樓，?3號(hào)樓地上12層，正負(fù)零以下設(shè)置一層結(jié)構(gòu)空腔，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.8 m，結(jié)構(gòu)高度43.2 m;4～5號(hào)樓地上14層，地下設(shè)置一層結(jié)構(gòu)空腔，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.8 m，結(jié)構(gòu)高度42.6 m;6號(hào)樓地上14 層，地下設(shè)置一層結(jié)構(gòu)空腔，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.8 m，結(jié)構(gòu)高度41.2 m。本工程混凝土澆筑采用液壓布料機(jī)，布料機(jī)設(shè)置于電梯井道內(nèi)。

4液壓布料機(jī)施工技術(shù)要求

4.1安裝前的準(zhǔn)備

（1）配備專用的電源箱（電壓AC380v）。

（2）根據(jù)布料機(jī)最重單構(gòu)件確定合適的吊裝位置、起重設(shè)備及相應(yīng)的安裝工具。整個(gè)液壓布料機(jī)（以HGY-24為例）吊裝時(shí)大體分為基礎(chǔ)節(jié)塔身（1.9 t）、中間節(jié)塔身（0.55 t）、轉(zhuǎn)臺(tái)（2.5 t）、平衡臂（0.68 t）、臂架總成（包括大臂、中臂、小臂及軟管，共2.5 t）、配重（每塊1.5 t）等;單次最大吊重2.5 t，整機(jī)總重約15.3 t。提前合理規(guī)劃吊裝區(qū)域， 選用工地常規(guī)使用的塔吊均能滿足吊裝要求。

（3）現(xiàn)場(chǎng)布置好運(yùn)輸和堆置布料機(jī)部件的場(chǎng)地。

（4）安裝前應(yīng)按圖2要求在電梯井道內(nèi)預(yù)留200 mm×200 mm的安裝孔并準(zhǔn)備方木、楔塊及1～4 mm厚鐵片，用以調(diào)正水平及固定支承梁。若無剪力墻，也可直接支承在結(jié)構(gòu)梁上，梁上預(yù)埋Ф20圓鋼錨環(huán)，如圖3。

（5）當(dāng)墻體混凝土強(qiáng)度達(dá)到C30及以上時(shí)，方可支承布料機(jī)。

（6）布料機(jī)整機(jī)高度13 m，塔身高度10.76 m，基礎(chǔ)節(jié)塔身高6.3 m，由廠家提供的具體參數(shù)為準(zhǔn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)層高要求，層高在3 m及以內(nèi)時(shí)，支承梁應(yīng)支承在作業(yè)層下兩層，當(dāng)層高在3～4.5 m時(shí)，支承梁應(yīng)支承在作業(yè)層下一層。如若層高更高，應(yīng)聯(lián)系廠家研究定制專用塔身。

4.2布料機(jī)安裝

4.2.1塔身部分的安裝

（1）塔身的安裝。將塔身采用塔吊吊入井道內(nèi)，支承橫梁與井道預(yù)留洞對(duì)齊，插入支承橫梁（伸出墻體即可），用經(jīng)緯儀找平后固定。同時(shí)將支承梁用方木及楔塊等夾緊在預(yù)留洞中。塔身主體與安裝平面的垂直度要求≤1.5/1000。塔身安裝好后，將塔身2 m處的水平支承（頂升塔身定位圈）通過螺桿調(diào)節(jié)使?jié)L輪緊緊頂住四面墻壁，非筒體結(jié)構(gòu)采用預(yù)埋16#工字鋼作螺桿支撐點(diǎn)。如圖4、圖5所示。

（2）中間節(jié)的安裝。8套M24×230高強(qiáng)螺栓將中間節(jié)和塔身連接，螺栓的預(yù)緊力應(yīng)達(dá)到1000 N·m，每個(gè)高強(qiáng)度螺栓均配備有兩個(gè)螺母，并且雙帽應(yīng)相互鎖緊。

4.2.2轉(zhuǎn)臺(tái)的安裝

采用8套M24x230高強(qiáng)螺栓將轉(zhuǎn)臺(tái)與中間節(jié)連接，螺栓的預(yù)緊力不小于1000 N·m。完成后可進(jìn)行操作平臺(tái)的安裝。

4.2.3平衡臂的安裝

（1）采用兩根銷軸將平衡臂與轉(zhuǎn)臺(tái)連接，銷軸為規(guī)格Ф59x930，插入銷軸后，銷軸兩端套入墊片，采用開口銷銷好。

（2）平衡臂安裝好后先裝兩塊配重。

4.2.4臂架總成的安裝

（1）檢修護(hù)欄安裝在大臂上。

（2）將臂架總成調(diào)離地面，拆下運(yùn)輸及存放用的支架。

（3）將臂架總成吊到轉(zhuǎn)臺(tái)上臂架后段安裝位置，使臂架總成前根部的銷軸落到大臂后段前端的U型卡槽中，然后用壓板螺栓鎖定，并連接泵管。

4.2.5配重的安裝

共有4個(gè)配重。預(yù)先安裝兩個(gè)配重，其余2個(gè)被吊裝到臂架上。

4.2.6電器部件的安裝

（1）控制柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖6。

（2）連接電路和電源，將三相四線電源引入控制柜，（注意各連線在頂端應(yīng)留足夠長(zhǎng)度，以避免回轉(zhuǎn)時(shí)將連接線拉斷）。觀察油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)向，將回轉(zhuǎn)限位調(diào)節(jié)在400°為宜。

4.2.7連接大小、臂油缸的油管

頂升缸油管頂升時(shí)連接，頂升后斷開。

4.3內(nèi)爬頂升

4.3.1內(nèi)爬裝置

由塔身、頂升桿、液壓油缸及行程放大裝置、水平支架（頂升滑道）組成。最大一次頂升高度≤4.5 m。

4.3.2頂升準(zhǔn)備

（1）頂升前應(yīng)按圖2要求在電梯井道內(nèi)預(yù)留安裝孔并準(zhǔn)備方木、楔塊及1～4 mm厚鐵片，用以調(diào)正水平及固定支承梁。井道預(yù)留孔應(yīng)尺寸位置明確，孔底面平整。

（2）從布料器上拆下垂直輸送泵管，將吊臂旋轉(zhuǎn)到頂升位置，將大臂平放，中臂和小臂完全向后折疊，并掛上安全鉤。

（3）放松電源線，檢查安裝水平支架（固定滑道）或靠墻支撐滑道，連接頂升油缸油管，接好有線遙控面板，通過遙控面板，操控塔身爬升。

4.3.3頂升方法

（1）指揮人員發(fā)出信號(hào)后，先頂升少許使塔身支承橫梁松動(dòng)，拆除預(yù)留洞中塞緊的方木、楔塊等，抽出支承橫梁。（注意：請(qǐng)勿松開頂桿與墻壁的連接，否則可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的事故，例如墜落。

（2）頂升至需求高度。

（3）安裝支承橫梁，校正塔身的垂直度，采用方木、楔塊等塞入預(yù)留孔中將支承橫梁夾緊。

（4）輕輕提起起重油缸以松開起重梁，松開固定裝置，然后拉出起重梁。

（5）繼續(xù)收頂升油缸，提起頂升梁至規(guī)定位置并固定。

（6）調(diào)正靠墻支承使塔身在電梯井道中無大的晃動(dòng)。

（7）連接垂直甭管。

（8）斷開頂升油管，并保護(hù)好接頭。

（9）試運(yùn)轉(zhuǎn)。

（10）內(nèi)爬頂升過程如圖7、圖8：

4.3.4頂升液壓系統(tǒng)

頂升液壓油缸位于基礎(chǔ)節(jié)塔身中部，與頂升桿是一個(gè)系統(tǒng)，頂升桿與頂升梁連接，為一個(gè)整體，通過液壓油缸輸送壓力，提升、伸縮頂升桿，布料機(jī)整體向上爬升。

液壓系統(tǒng)額定壓力25 MPa，溢流閥調(diào)定壓力28 MPa，整個(gè)頂升液壓系統(tǒng)能頂起近20 t的重量。

4.4布料機(jī)的使用

4.4.1操作裝置

布料機(jī)采用手持有線遙控按鈕。各按鈕及插頭見圖9。插入時(shí)先將插座的防塵蓋推開，將各缺口對(duì)準(zhǔn)向內(nèi)插入后將外圈順時(shí)針旋轉(zhuǎn)鎖定即可。

4.4.2操作步驟

（1）接通地面電源開關(guān)。

（2）合上操作裝置電源開關(guān)。

（3）通過操作面板，控制臂架伸展，依次伸展大臂、中臂及小臂。

（4）通過操作面板，控制布料機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)。

（5）使用完畢，控制依次收攏小臂、中臂及大臂。

（6）操作結(jié)束斷開操作系統(tǒng)電源開關(guān)。

（7）斷開地面電源開關(guān)。

4.4.3加熱裝置

（1）溫控開關(guān)在環(huán)境溫度低于10℃后打開，當(dāng)環(huán)境溫度高于20℃時(shí)，關(guān)閉。

（2）當(dāng)環(huán)境溫度低于10℃時(shí)，控制柜接通電源并打開溫控開關(guān)后，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)液壓油進(jìn)行加熱。

4.5布料機(jī)的拆卸

（1）按照安裝過程的相反順序進(jìn)行布料機(jī)的拆卸。即按元器件、臂架總成、轉(zhuǎn)臺(tái)、臂架、配重、中間節(jié)塔身、基礎(chǔ)節(jié)塔身依次分拆，通過現(xiàn)場(chǎng)塔吊吊運(yùn)至地面。

（2）布料機(jī)各部件的連接均通過螺栓、插銷等。拆除時(shí)，先用塔吊吊繩吊承部件，使拆除部件重量由塔吊承受，后拆除連接件，吊離拆除部件。

（3）拆卸完畢后，布料機(jī)需堆放在專門設(shè)置的堆場(chǎng)，且配備專用支架。

（4）布料機(jī)存儲(chǔ)期間同樣需要做好維護(hù)保養(yǎng)工作。

（5）布料機(jī)拆裝完畢后，需用高一標(biāo)號(hào)墻體設(shè)計(jì)強(qiáng)度微膨脹細(xì)石混凝土填堵井道預(yù)留安裝孔。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）在高層施工中，尤其風(fēng)大的沿海地區(qū)，與傳統(tǒng)的布料桿相比，使用液壓爬升布料機(jī)，只需一次裝拆，固定牢靠，不易被風(fēng)刮倒。使用傳統(tǒng)布料桿施工至10層，由于風(fēng)力較大，且局部容易出現(xiàn)強(qiáng)陣風(fēng)，一般5級(jí)風(fēng)天氣就停止布料作業(yè)，且局部強(qiáng)陣風(fēng)容易導(dǎo)致倒架現(xiàn)象。安裝液壓布料機(jī)后，現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)力超6級(jí)而停止施工，倒架現(xiàn)場(chǎng)不曾發(fā)生過，大大保證了施工的有序進(jìn)行。

（2）液壓爬升布料機(jī)操作方便，布料覆蓋范圍大，360°無死角作業(yè)，相對(duì)于傳統(tǒng)的布料桿，布料效率有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是大面積，大體量混凝土布料作業(yè)。有利于保證施工進(jìn)度。

（3）液壓爬升布料機(jī)安裝在井道中，不占用作業(yè)面，且作業(yè)時(shí)震動(dòng)小，對(duì)作業(yè)層混凝土的成型質(zhì)量有很大的保證。

（4）液壓爬升布料機(jī)屬于自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)于推進(jìn)工程施工機(jī)械、設(shè)備自動(dòng)化具有明顯的社會(huì)意義。

6 結(jié)語

在高層建筑施工中，內(nèi)爬式液壓布料機(jī)的應(yīng)用能夠大大提高混凝土泵送施工效率，節(jié)約成本。其構(gòu)造精巧，拆裝方便;控制先進(jìn)，自行爬升;操作方便，效率較高;安全可靠，隱患較少。在高層施工中將成為首選的布料機(jī)械，且能夠發(fā)揮更加重要的主導(dǎo)作用。

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收稿日期：2020-01-04

作者簡(jiǎn)介：邱峰（1984—），男，遼寧大連人，本科，高級(jí)工程師，研究方向：基建設(shè)計(jì)。

On the Application of Hydraulic Distributor in the Construction of High-rise Buildings

QIU Feng

（Shanghai Aircraft Manufacturing Co.， Ltd.，Shanghai 201324）

Abstract：This paper introduces the structure of hydraulic spreader and its application in the construction of high-rise buildings. With the development of mechanical equipment and the continuous emergence of high-rise buildings， the problems of high wind load and high pumping bring great difficulties to the construction of high-rise buildings， especially which the concrete distribution construction is a big problem. In the past， because of its unstable chassis and simple fixing method， the boom often fell over in some windy areas， affecting the safety and progress of the site construction. The emergence of hydraulic climbing spreader solves these problems well. It is easy to operate， stable to install， and can climb automatically. It has good economic and social benefits.Based on this， this paper introduces the structure of hydraulic distributor and its application in the construction of high-rise buildings， with a view to providing reference for engineering applications.

Keywords：high rise building;hydraulic spreader;construction safety