超高層建筑核心筒液壓爬模施工技術(shù)探討

趙軍

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000）

0 引言

液壓爬升模板結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，安裝施工便捷，并且操作靈活性比較高，是當(dāng)前建筑行業(yè)普遍應(yīng)用的附墻爬模施工技術(shù)，主要被應(yīng)用于高層建筑以及超高層建筑工程剪力墻、核心筒等結(jié)構(gòu)施工中，能夠有效提高工程項(xiàng)目建設(shè)效率，同時(shí)保證施工質(zhì)量。因此，急需對(duì)超高層建筑工程液壓爬模施工技術(shù)進(jìn)行深入研究。

1 超高層建筑工程施工難點(diǎn)

在超高層建筑工程施工中，各項(xiàng)施工工序穿插于立體建筑作業(yè)中，在立體交叉施工中，要求選擇先進(jìn)施工技術(shù)保證施工人員安全性，提高施工效率，對(duì)此，在腳手模板體系中，需做好自身封閉設(shè)計(jì)。在建筑工程施工中，部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件重量大，在實(shí)際施工中需應(yīng)用重型施工材料以及專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備，要求腳手模板能夠發(fā)揮支撐操作平臺(tái)的作用，提高堆載承載力。超高層建筑工程核心筒是應(yīng)用超高勁性混凝土澆筑的結(jié)構(gòu)，在核心筒液壓爬模施工中，要求在整個(gè)建筑工程建設(shè)高空中，腳手模板使用體系能夠進(jìn)行平面移動(dòng)，進(jìn)而滿足墻體施工要求。

2 液壓爬模系統(tǒng)概述

在液壓爬模系統(tǒng)中，液壓頂升系統(tǒng)能夠產(chǎn)生動(dòng)力，頂升系統(tǒng)是由液壓油缸、上下?lián)Q向手柄所組成的，其中，換向手柄能夠?qū)?dǎo)軌、爬架的爬升過(guò)程進(jìn)行調(diào)控，通過(guò)應(yīng)用液壓頂升系統(tǒng)，導(dǎo)軌以及爬架能夠互爬，使液壓爬模系統(tǒng)能夠逐漸爬升。液壓爬模系統(tǒng)的自動(dòng)化水平高，靈活性強(qiáng)，爬升速度快，并且安全性較高，可根據(jù)施工實(shí)際需要進(jìn)行直爬以及斜爬，適用于不同墻體結(jié)構(gòu)施工中。對(duì)于液壓爬模系統(tǒng)，可將其分為四個(gè)組成部分，包括模板系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、爬架系統(tǒng)以及埋件系統(tǒng)。

在液壓爬模系統(tǒng)中，模板帶有液壓動(dòng)力系統(tǒng)，其中，剪力墻為承載體，在液壓油缸的作用下，可使導(dǎo)軌、爬架進(jìn)行交替頂升，保證模板體系爬升過(guò)程安全穩(wěn)定，同時(shí)，通過(guò)應(yīng)用后移裝置，模板可在水平方向進(jìn)退。整個(gè)液壓模板系統(tǒng)操作方式便捷，爬升過(guò)程平穩(wěn)快速，無(wú)須應(yīng)用其他起重設(shè)備，在超高層復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工中適應(yīng)性較強(qiáng)。

3 液壓爬模施工方式

爬模施工方式為爬升運(yùn)動(dòng)過(guò)程，液壓油缸可發(fā)揮頂升作用，爬架與導(dǎo)軌二者可進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相互交替附墻，進(jìn)而逐漸提升爬架。在爬架運(yùn)行過(guò)程中，可將支座作為支撐點(diǎn)以及受力點(diǎn)，在退模后，應(yīng)在附墻上安裝固定螺栓、埋件支座等。對(duì)于液壓爬模類(lèi)型，可分為以下幾種：

3.1 油缸爬模

對(duì)于油缸爬模，可分為兩種形式：①片架式爬模，其是由液壓動(dòng)力、模板、操作平臺(tái)、爬升等所組成的；②平臺(tái)式爬模，不僅包括上述結(jié)構(gòu)，同時(shí)還有堆載系統(tǒng)。在油缸爬模施工中，關(guān)鍵施工工序包括混凝土澆筑、脫模、鋼筋綁扎、模板安裝、驗(yàn)收等，在實(shí)際施工中，需根據(jù)工程項(xiàng)目建設(shè)要求選擇適宜的爬吊方式。油缸爬模操作方式快速便捷，并且模板堆放形式簡(jiǎn)單，所占用的施工場(chǎng)地面積小，便于脫模，對(duì)于爬模裝置以及液壓設(shè)備，可回收并重復(fù)利用，降低施工成本。

3.2 穿心千斤頂爬模

穿心千斤頂爬模是由支撐桿、模板、穿心千斤頂以及導(dǎo)向桿所組成的，在穿心千斤頂爬模的實(shí)際應(yīng)用中，關(guān)鍵施工工序包括混凝土澆筑、脫模、軋鋼筋、爬升、模板拼裝和驗(yàn)收等。脫模以及模板堆放方式快速便捷，整體性強(qiáng)，能夠有效節(jié)約施工資源。

3.3 大行程油缸爬模

大行程油缸爬模是由模板、支撐結(jié)構(gòu)、吊架、交通燈、鋼平臺(tái)等所組成的。動(dòng)力系統(tǒng)是由油缸、配套液壓油路系統(tǒng)所組成的，并采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。

4 超高層建筑工程概況

某超高層建筑工程有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的核心筒，為全現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平面為矩形，通過(guò)對(duì)工程施工方案進(jìn)行分析，單個(gè)核心筒的單層建筑工程建設(shè)面積為368m2，標(biāo)準(zhǔn)層樓板厚度為120mm，層高為4.1m。在墻體澆筑施工中，起始厚度分別為600mm、500mm、350mm、300mm，其中，隨著樓層的不斷增加，厚度為600mm 的墻體厚度逐漸變化為550mm、500mm、450mm 以及400mm，其他墻體厚度不隨樓層增加而發(fā)生變化。該超高層建筑工程核心筒平面結(jié)構(gòu)形式如圖1 所示。在本工程施工中，鋼結(jié)構(gòu)用量高達(dá)17000t 以上，需應(yīng)用塔式起重機(jī)進(jìn)行吊裝，在核心筒混凝土結(jié)構(gòu)施工垂直運(yùn)輸中，綜合考慮施工場(chǎng)地、工期要求等各項(xiàng)因素，選用泵送混凝土以及爬模施工技術(shù)。

圖1 核心筒平面布置形式

5 核心筒液壓爬模施工技術(shù)

5.1 爬模方案

5.1.1 爬模主要系統(tǒng)組成

①模板系統(tǒng)。在本工程模板施工中，選用全鋼大模板，其是由大鋼模、定型角模、鋼墊片、穿墻螺栓等所組成的，對(duì)于面板，需進(jìn)行銑邊處理，避免在模板拼裝中出現(xiàn)拼接裂縫；②液壓提升系統(tǒng)。液壓提升系統(tǒng)功能較多，包括帶載上升、下降等，其是由橫梁結(jié)構(gòu)、千斤頂、提升架、液壓控制臺(tái)、活動(dòng)支腿以及承重桿等所組成的；③操作平臺(tái)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由挑梁、斜撐、操作平臺(tái)、安全防護(hù)網(wǎng)以及欄桿等所組成的。

5.1.2 模板系統(tǒng)

在本工程施工中，應(yīng)用定型整體全鋼大模板，對(duì)于內(nèi)外模板，要求保持相互對(duì)應(yīng)關(guān)系。在實(shí)際施工中，需跟層高對(duì)模板高度進(jìn)行調(diào)控，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層高位4100mm 時(shí)，樓板厚度為120mm，內(nèi)墻模板的高度需控制為4000mm，對(duì)于外墻模板，需應(yīng)用下包樓板施工方式，其長(zhǎng)度應(yīng)超過(guò)內(nèi)墻模板底部300mm，對(duì)于內(nèi)外墻模板，均需應(yīng)用大模板，總體厚度為86mm，面板厚度為6mm。在大模板拼裝施工中，要求在大模板上以對(duì)稱(chēng)形式安裝多個(gè)脫模器。為了避免在大模板拼裝施工中穿墻螺栓與鋼筋之間發(fā)生沖突，可在模板上開(kāi)備用孔。對(duì)于鋼背楞，需應(yīng)用雙10 號(hào)槽鋼，要求設(shè)置5道，避免在實(shí)際施工中脹模。在本工程施工中，全鋼大模板的構(gòu)造形式如圖2 所示。

圖2 全鋼大模板構(gòu)造

5.1.3 液壓提升系統(tǒng)

在該超高層建筑工程施工中，需應(yīng)用穿心式千斤頂，根據(jù)該建筑工程結(jié)構(gòu)形式，要求設(shè)置72 臺(tái)套外爬體系以及156 臺(tái)套內(nèi)爬體系。對(duì)于內(nèi)爬體系千斤頂，要求在上部支撐桿位置安裝限位卡以及調(diào)節(jié)器。

5.2 液壓爬模安裝

5.2.1 拼裝模板前準(zhǔn)備工作

①以控制線為依據(jù)，對(duì)墻面控制線、模板邊線、提升架中心線以及邊線進(jìn)行測(cè)量；②綁扎墻體鋼筋材料，對(duì)于水平筋，需控制在模板頂口高度以上200～400mm；③對(duì)門(mén)窗洞模板、水電管線等進(jìn)行安裝；④對(duì)模板板面涂刷脫模機(jī)，對(duì)各類(lèi)加工件涂抹潤(rùn)滑油。

5.2.2 模板支設(shè)

①繪制模板平面布置圖，根據(jù)爬升模板選擇適宜的模板類(lèi)型，并依據(jù)由內(nèi)而外的順序支模；②在支模前，將平模板放置在地面進(jìn)行拼裝，當(dāng)拼裝完成后，即可進(jìn)行整體吊裝；③將PNC 管套入螺栓，當(dāng)立模后即可穿入，當(dāng)平模支完后，即可支陰陽(yáng)角模。

5.2.3 提升架組裝

將提升架結(jié)構(gòu)運(yùn)輸至施工場(chǎng)地在地面進(jìn)行組裝，然后利用塔式起重機(jī)進(jìn)行吊裝，將已支模板插入其中，采用鋼銷(xiāo)對(duì)提升架以及橫梁進(jìn)行緊固處理。

5.3 施工程序

①對(duì)墻體鋼筋材料綁扎，并做好隱蔽驗(yàn)收，安裝洞口邊框模板；②準(zhǔn)備模板以及爬模裝置，超高層建筑工程第一層的層高比較大，可分兩次爬升，對(duì)于其他非標(biāo)準(zhǔn)層，與標(biāo)準(zhǔn)層相比高出高度比較小，因此，可在模板上口安裝木模加高；另外，如果非標(biāo)準(zhǔn)層的層高略小于標(biāo)準(zhǔn)層層高，可適當(dāng)減小混凝土澆筑高度；③在墻體混凝土澆筑施工中，可應(yīng)用布料機(jī)進(jìn)行分層澆筑，并及時(shí)振搗，對(duì)于分層澆筑厚度，應(yīng)控制在1m 以內(nèi)；④當(dāng)混凝土澆筑完成，并且混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)1.2MPa 后，即可拆除模板，避免混凝土結(jié)構(gòu)表面、棱角受到損傷。在脫模過(guò)程中，首先松開(kāi)并取出穿墻螺栓，然后再松開(kāi)大模板以及角模之間的連接螺栓，在外模脫模過(guò)程中，可應(yīng)用脫模器，首先伸出絲杠頂住混凝土結(jié)構(gòu)，然后再脫模，可應(yīng)用液壓油缸，使得模板整體結(jié)構(gòu)后退，然后再安裝導(dǎo)軌掛鉤；⑤內(nèi)模降低承重桿，直至達(dá)到支承面，外模上拔承重桿以及導(dǎo)軌，并與導(dǎo)軌掛鉤進(jìn)行連接和固定，最后即可開(kāi)始液壓爬升。在此過(guò)程中，可綁扎上一層墻體鋼筋材料，同時(shí)還可安裝墻內(nèi)預(yù)埋管線以及各類(lèi)預(yù)埋件；⑥隨著模板下口不斷爬升，當(dāng)達(dá)到上層樓面的標(biāo)高位置后，即可支樓板底模板，同時(shí)進(jìn)行樓板鋼筋綁扎，最后澆筑混凝土；⑦緊固墻模，對(duì)于爬升系統(tǒng)重量，可轉(zhuǎn)移至具有一定強(qiáng)度的樓板上，然后拔上承重桿，最后進(jìn)行墻體混凝土澆筑施工。在后續(xù)施工中，重復(fù)上述施工工序即可。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要結(jié)合實(shí)例，對(duì)液壓爬模技術(shù)在超高層建筑工程核心筒施工中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。在本工程核心筒施工中，應(yīng)用立體交叉式施工房室以及內(nèi)外墻體液壓爬模施工技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)核心筒中物料平臺(tái)爬升自動(dòng)化，施工方式快速便捷，與拼裝模板相比，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度均比較大，值得推廣應(yīng)用。