我國爬模技術發展歷程與技術進步 |
日期:2015-6-11 15:17:04 來源:本站原創 瀏覽數: |
1· 我國爬模的發展歷程
我國從20 世紀70 年代就已經開始使用爬模,最早是上海的手動葫蘆爬模,以模板爬架子,以架子爬模板; 80 年代中建一局四公司在北京新萬壽賓館采用3. 5t 液壓千斤頂進行模板互爬; 1990 年前后,中建三局在上海采用了電動絲桿爬模; 1996 年,中建柏利公司首次在廣東省公安廳38 層辦公樓工程中采用6t 液壓千斤頂Φ48 × 3. 5 鋼管支撐桿和鋼框膠合板模板,進行整體液壓爬模; 1997 年,珠海69 層巨人大廈采用鋼模板進行整體液壓爬模; 1998年,北京國貿中心二期38 層辦公樓采用6t 液壓千斤頂Φ48 × 3. 5 鋼管支撐桿和鋼模板進行整體液壓爬模,并首次將部分鋼管支撐桿設在結構體外; 2003年,中建一局發展建設公司在北京LG 大廈工程中采用北京卓良模板公司生產的液壓油缸爬模,進行核心筒墻體爬模; 2005 年,中建一局發展建設公司在俄羅斯聯邦大廈工程中采用江蘇省江都攬月機械有限公司生產的10t 液壓升降千斤頂和Φ83 × 8支撐桿,以墻頂為支撐點進行墻體爬模,柱子爬模的支撐桿設置在柱子體外,穿過樓板; 2007 年以后,國內的爬模公司都以液壓油缸作為爬模的爬升動力,液壓油缸爬模也從單側外爬一種做法發展到外爬內吊、內爬內吊、內爬外吊等多種做法,并已在高層和超高層建筑、大型橋塔等多項工程中廣泛采用。 2010 年我國第一部關于爬模方面的標準《液壓爬升模板工程技術規程》JGJ195—2010 發布,為使混凝土結構工程采用液壓爬升模板施工做到技術先進、經濟合理、確保安全和質量提供了標準依據。 2012 年中建一局集團和廣東陽江奇正模架公司開始合作,共同承擔中國建筑股份有限公司的“中國建筑千米級摩天大樓建筑研究”項目的子課題“超高層建筑工作平臺及模架體系研究”,其中的豎向結構液壓爬升模板研發已經完成,新型的超高層抗風、防火、智能液壓爬模裝置已經試制完成,并請國家建筑工程質量監督檢驗中心對爬模裝置進行了檢測,檢測結果全部符合規程要求。 2· 爬模的工程應用 爬模工藝廣泛應用于高層建筑和超高層建筑的核心筒、橋塔、橋墩、高聳構造物等工程中。我國采用爬模施工的典型工程有: 深圳平安大廈( 高660m) ,上海中心大廈( 高632m) ,大連中心-裕景( 高383m) ,廣州財富中心大廈( 高309m) ,以及大型橋梁等工程。 3· 爬模概述 3. 1 爬模原理 爬模裝置通過承載體附著或支承在混凝土結構上,當新澆筑的混凝土脫模后,以液壓油缸或液壓升降千斤頂為動力,以導軌或支撐桿為爬升軌道,將爬模裝置向上爬升1 層,反復循環作業的施工工藝,簡稱爬模。目前國內采用的是多以液壓油缸為動力,以導軌為爬升軌道的爬模。 3. 2 爬模特點 1) 液壓爬模吸收了支模工藝按常規方法澆筑混凝土,勞動組織和施工管理簡便,混凝土表面質量易于保證等優點,避免了滑模施工常見的外觀缺陷和施工難度。在爬升方法上它同滑模工藝相似,架體、模板、操作平臺及吊架等以液壓油缸為動力自行向上爬升。 2) 可以從基礎底板或任意層開始組裝和使用爬升模板。 3) 內、外墻體和柱子都可以采用爬模,無需塔式起重機反復裝拆,將塔式起重機的重點放到鋼結構安裝上。 4) 爬模裝置的機位根據結構平面形狀和位置需要進行靈活布置,當上部結構平面發生變化時,可及時調整或增減機位,比頂模適應能力強,用鋼量少。 5) 根據工程特點,可以采取爬升一層墻,澆筑一層樓板; 也可以墻體連續爬模施工,樓板滯后施工。 6) 爬模可節省模板堆放場地,對于在城市中心施工場地狹窄的項目有明顯的優越性。 7) 液壓爬模的施工現場文明,在工程質量、安全生產、施工進度和經濟效益等方面均有良好的保證。 8) 一項工程完成后,模板、爬模裝置及液壓設備可繼續在其他工程通用,周轉使用次數多,適合租賃。 4· 爬模的實踐與認識 我國的液壓爬模施工工藝經過十多年的摸索、改進、提高,在爬模裝置方面已有多種構造形式,爬模技術已從單純外爬發展到內外模同時爬、外爬內吊、內爬外吊、采用2 層鋼梁接力爬等多種爬模方式。爬模的動力設備曾采用過電動葫蘆、電動絲桿、液壓千斤頂和液壓升降千斤頂,現在爬模主要以液壓油缸作為爬升動力。通過多項工程施工實踐證明,爬模工藝同其他模板工藝相比具有明顯的優越性。 4. 1 引進與創新 我國的液壓爬模是從液壓滑模演變而來,最初的爬模是滑模和支模相結合的一種工藝,它吸收了支模工藝按常規方法澆筑混凝土,勞動組織和施工管理簡便,受外輸送條件的制約少,混凝土表面質量易于保證等優點,又避免了滑模施工常見的缺陷,施工偏差可逐層消除。在爬升方法上它同滑模工藝一樣,提升架、模板、操作平臺及吊架等以液壓千斤頂為動力自行向上爬升,無需塔式起重機反復裝拆模板,鋼筋隨升隨綁,爬模施工一層墻體,緊跟施工一層樓板。根據工程具體情況,爬模可以從地下室開始或從標準層開始,也可從任意層開始。 后來改用升降千斤頂,爬模技術有了新的發展,墻體爬模的支撐桿不再埋入混凝土,而是支承在混凝土墻頂部,柱子爬模的支撐桿支承在樓板上。 近幾年來,我國的爬模大多數采用油缸爬模,在墻體爬模施工4 ~ 5 層后,樓板滯后施工。油缸爬模速度快,施工操作簡便,施工單位易于接受這種工藝。 國內一些模板公司學習國外先進技術,在學習、借鑒的同時,應同中國國情相結合。例如,國外的防護欄桿就是幾根小木方,不設安全網,中國采用的是鋼管,而且用安全網全部密封確保安全。國外綁扎鋼筋是在模板高度范圍內進行,中國考慮到工人操作安全和方便,是在模板上部的兩層架子上進行。 國內有一些公司采取學習和創新并舉的做法,他們在承載連接座、模板后退、模板吊掛、安全防護、預埋承載螺栓等方面都有創新或改進的地方。 4. 2 木梁膠合板模板與鋼模板 木梁膠合板模板質量小,和鋼背楞一起,質量為55kg /m2。但膠合板模板周轉使用次數少,100 層的超高層建筑要更換3 ~ 4 次膠合板。因此木梁膠合板模板比較適合在橋墩、橋塔和一般高層建筑爬模,不適合超高層建筑爬模。 全鋼大鋼模板的周轉使用次數通常在200 ~250 次以上,管理得好可達到300 次以上,這是任何其他模板做不到的,因此鋼模板在超高層建筑爬模中使用從下到上不需要更換。但鋼模板的缺點是重,86 型鋼模板和鋼背楞一起,質量為100kg /m2。鋼模板需要層層清理和涂刷隔離劑。 4. 3 千斤頂與油缸 采用千斤頂和提升架的爬模裝置,適合在沒有鋼梁的鋼筋混凝土結構工程中爬升一層墻、施工一層樓板,可以在任意層組裝爬模和進行爬模施工;大型框架柱適合采用千斤頂爬模。 采用油缸和架體的爬模裝置比較靈活,不受結構中有無鋼結構的影響,但需在已有2 層結構的基礎上安裝爬模裝置,連續爬模4 ~ 5 層后再進行樓板施工。對于電梯井部位,既可采用單油缸和架體爬模,也可采用雙油缸和鋼梁爬模。 目前絕大多數爬模的模板后退、合模及模板調平等都是靠人工進行,僅少數工程采用了水平油缸帶動模板后退、合模。 4. 4 隱患與安全 國內的操作平臺原來采用木跳板、竹跳板和木方膠合板,圍護采用鋼管欄桿和尼龍密目安全網,造價相對低,但安全、防火有隱患。自從上海發生高樓火災事故后,原有的做法引起了各爬模公司的重視,目前爬模工程都做了改進,大多數工程都已采用金屬欄網。 5· 新型爬模研發方向 有國內外各種爬模參照和對比,在深入調研的基礎上,認真分析各種爬模的好與壞、利與弊、經驗與教訓,新型爬模的研發博采眾長,創新改進,正在向著通用化、輕型化、智能化、安全、防火方向發展。 1) 爬模裝置爬升、模板后退均采用油缸作為動力設備,減少人工作業,有利于實現全部電動控制。 2) 爬模機位同步控制、操作平臺荷載控制、風荷載控制等均采用智能控制,做到超過升差、超載、失載聲光報警。 3) 選用質量小、周轉使用次數多、耐磨、易脫模的新型模板。目前已有廠家采用鋁框塑料模板,這種模板綜合了鋁框結構質量小、剛度好的特點和塑料模板周轉使用次數多、面板易于脫模的特點,減少了大量模板清理用工。鋁框塑料模板的組拼可以采用螺栓連接,也可以采用卡具連接,施工方便。 4) 角模兩端與大模板連接處,關系到模板脫模、后退問題,可將角模與大模板接縫處設計為斜角,并設斜角調節模和變截面調節模,有利于模板拆除、清理和截面變化。 5) 除頂部操作平臺采用網紋鋼板承載外,其余各層平臺均采用全鋁合金跳板( 包括上人翻板、貼墻翻板、爬梯) ,兩端用鎖扣同架體鋼管或型鋼鎖緊。鋁合金跳板減小了操作平臺的質量,做到安全防火和防物體墜落。 6) 所有外側圍護包括護欄、分段護欄、安全網均采用金屬網板,其中網板的肋代替護欄,網板代替安全網,另外踢腳板也采用全鋁板。這樣做使爬模裝置的外觀做到輕量化,既美觀又安全。 7) 上架體設計成裝配式桁架,固定在下架體上部的橫梁上,其外側與下架體和吊架呈一條垂直線,改變目前國內外爬模上、下架體和吊架呈臺階形或外凸形的現狀。 8) 改變采用鋼絲繩吊模板的做法,且吊具能上下調節,以適應模板高度變化的需求。 9) 模板、架體、縱梁實現標準化、模數化,以適應層高、模板高、機位間距變化的需求和標準鋁跳板、鋁網板的安裝要求。 |
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