模板脚手架技术-建筑业十项新技术三第2页
来源:建设工程教育网 投稿人: 时间:2017-12-14 浏览次数:
3.4 液压爬升模板技术
爬模装置通过承载体附着或支承在混凝土结构上,当新浇筑的混凝土脱模后,以液压油缸为动力,以导轨为爬升轨道,将爬模装置向上爬升一层,反复循环作业的施工工艺,简称爬模。目前我国的爬模技术在工程质量、安全生产、施工进度、降低成本、提高工效和经济效益等方面均有良好的效果。
3.4.1 技术内容
(1)爬模设计
1)采用液压爬升模板施工的工程,必须编制爬模安全专项施工方案,进行爬模装置设计与工作荷载计算。
2)爬模装置由模板系统、架体与操作平台系统、液压爬升系统、智能控制系统四部分组成(详见图3.4-1、图3.4-2)。
图3.4-1 液压爬升模板外立面 图3.4-2 爬模模板及架体
3)根据工程具体情况,爬模技术可以实现墙体外爬、外爬内吊、内爬外吊、内爬内吊、外爬内支等爬升施工。
4)模板可采用组拼式全钢大模板及成套模板配件,也可根据工程具体情况,采用铝合金模板、组合式带肋塑料模板、重型铝框塑料板模板、木工字梁胶合板模板等;模板的高度为标准层层高。
5)模板采用水平油缸合模、脱模,也可采用吊杆滑轮合模、脱模,操作方便安全;钢模板上还可带有脱模器,确保模板顺利脱模。
6)爬模装置全部金属化,确保防火安全。
7)爬模机位同步控制、操作平台荷载控制、风荷载控制等均采用智能控制,做到超过升差、超载、失载的声光报警。
(2)爬模施工
1)爬模组装一般需从已施工2层以上的结构开始,楼板需要滞后4~5层施工。
2)液压系统安装完成后应进行系统调试和加压试验,确保施工过程中所有接头和密封处无渗漏。
3)混凝土浇筑宜采用布料机均匀布料,分层浇筑、分层振捣;在混凝土养护期间绑扎上层钢筋;当混凝土脱模后,将爬模装置向上爬升一层。
4)一项工程完成后,模板、爬模装置及液压设备可继续在其他工程通用,周转使用次数多。
5)爬模可节省模板堆放场地,对于在城市中心施工场地狭窄的项目有明显的优越性。爬模的施工现场文明,在工程质量、安全生产、施工进度和经济效益等方面均有良好的保证。
3.4.2 技术指标
(1)液压油缸额定荷载50kN、100kN、150kN,工作行程150~600mm。
(2)油缸机位间距不宜超过5m,当机位间距内采用梁模板时,间距不宜超过6m。
(3)油缸布置数量需根据爬模装置自重及施工荷载计算确定,根据《液压爬升模板工程技术规程》JGJ195规定,油缸的工作荷载应不大于额定荷载的1/2。
(4)爬模装置爬升时,承载体受力处的混凝土强度必须大于10MPa,并应满足爬模设计要求。
3.4.3 适用范围
适用于高层、超高层建筑剪力墙结构、框架结构核心筒、桥墩、桥塔、高耸构筑物等现浇钢筋混凝土结构工程的液压爬升模板施工。
3.4.4 工程案例
广州S8地块项目工程(32层)、广州珠江城(71层)、北京LG大厦(31层)、北京财富中心二期工程(55层)、苏通大桥(300m高桥塔)、上海环球中心(97层)、外滩中信城(47层)等。
3.5 整体爬升钢平台技术
整体爬升钢平台技术是采用由整体爬升的全封闭式钢平台和脚手架组成一体化的模板脚手架体系进行建筑高空钢筋模板工程施工的技术。该技术通过支撑系统或爬升系统将所承受的荷载传递给混凝土结构,由动力设备驱动,运用支撑系统与爬升系统交替支撑进行模板脚手架体系爬升,实现模板工程高效安全作业,保证结构施工质量,满足复杂多变混凝土结构工程施工的要求。
3.5.1 技术内容
整体爬升钢平台系统主要由钢平台系统、脚手架系统、支撑系统、爬升系统、模板系统构成。
(1)钢平台系统位于顶部,可由钢框架、钢桁架、盖板、围挡板等部件通过组合连接形成整体结构,具有大承载力的特点,满足施工材料和施工机具的停放以及承受脚手架和支撑系统等部件同步作业荷载传递的需要,钢平台系统是地面运往高空物料机具的中转堆放场所。
(2)脚手架系统为混凝土结构施工提供高空立体作业空间,通常连接在钢平台系统下方,侧向及底部采用全封闭状态防止高空坠物,满足高空安全施工需要。
(3)支撑系统为整体爬升钢平台提供支承作用,并将承受的荷载传递至混凝土结构;支撑系统可与脚手架系统一体化设计,协同实现脚手架功能;支撑系统与混凝土结构可通过接触支承、螺拴连接、焊接连接等方式传递荷载。
(4)爬升系统由动力设备和爬升结构部件组合而成,动力设备采用液压控制驱动的双作用液压缸或电动机控制驱动的蜗轮蜗杆提升机等;柱式爬升结构部件由钢格构柱或钢格构柱与爬升靴等组成,墙式爬升部件由钢梁等构件组成;爬升系统的支撑通过接触支承、螺拴连接、焊接连接等方式将荷载传递到混凝土结构。
(5)模板系统用于现浇混凝土结构成型,随整体爬升钢平台系统提升,模板采用大钢模、钢框木模、铝合金框木模等。整体爬升钢平台系统各工作面均设置有人员上下的安全楼梯通道以及临边安全作业防护设施等。
整体爬升钢平台根据现浇混凝土结构体型特征以及混凝土结构劲性柱、伸臂桁架、剪力钢板的布置等进行设计,采用单层或双层施工作业模式,选择适用的爬升系统和支撑系统,分别验算平台爬升作业工况和平台非爬升施工作业工况荷载承受能力;可根据工程需要在钢平台系统上设置布料机、塔机、人货电梯等施工设备,实现整体爬升钢平台与施工机械一体化协同施工;整体爬升钢平台采用标准模块化设计方法,通过信息化自动控制技术实现智能化控制施工。
3.5.2 技术指标
(1)双作用液压缸可采用短行程、中行程、长行程方式,液压油缸工作行程范围通常为350~6000mm,额定荷载通常为400~4000kN,速度80~100mm/min。
(2)蜗轮蜗杆提升机螺杆行程范围通常为3500~4500mm,螺杆直经通常为40mm,额定荷载通常为100~200kN,速度通常为30~80mm/min。
(3)双作用液压缸通过液控与电控协同工作,各油缸同步运行误差通常控制不大于5mm。
(4)蜗轮蜗杆提升机通过电控工作,各提升机同步运行误差通常控制不大于15mm。
(5)钢平台系统施工活荷载通常取值为3.0~6.0kN/m2,脚手架和支撑系统通道活荷载通常取值为1.0~3.0kN/m2。
(6)爬升时按对应8级风速的风荷载取值计算,非爬升施工作业时按对应12级风速的风荷载取值计算,非爬升施工作业超过12级风速时采取构造措施与混凝土结构连接牢固。
(7)整体爬升钢平台支撑于混凝土结构时,混凝土实体强度等级应满足混凝土结构设计要求,且不应小于10MPa。
(8)整体爬升钢平台防雷接地电阻不应大于4Ω。
3.5.3 适用范围
主要应用于高层和超高层建筑钢筋混凝土结构核心筒工程施工,也可应用于类似结构工程。
3.5.4 工程案例
上海东方明珠电视塔、金茂大厦、上海世茂国际广场、上海环球金融中心、广州塔、南京紫峰大厦、广州珠江新城西塔、深圳京基金融中心、苏州东方之门、上海中心大厦、天津117大厦、武汉中心大厦、广州东塔、上海白玉兰广场、武汉绿地中心、北京中国尊、上海静安大中里、南京金鹰国际广场等工程。
3.6 组合铝合金模板施工技术
铝合金模板是一种具有自重轻、强度高、加工精度高、单块幅面大、拼缝少、施工方便的特点;同时模板周转使用次数多、摊销费用低、回收价值高,有较好的综合经济效益;并具有应用范围广、可墙顶同时浇筑、成型混凝土表面质量高、建筑垃圾少的技术优势。铝合金模板符合建筑工业化、环保节能要求。
3.6.1 技术内容
(1)组合铝合金模板设计
1)组合铝合金模板由铝合金带肋面板、端板、主次肋焊接而成,是用于现浇混凝土结构施工的一种组合模板。
2)组合铝合金模板分为平面模板、平模调节模板、阴角模板、阴角转角模板、阳角模板、阳角调节模板、铝梁、支撑头和专用模板。
3)铝合金水平模板采用独立支撑,独立支撑的支撑头分为板底支撑头、梁底支撑头,板底支撑头与单斜铝梁和双斜铝梁连接。铝合金水平模板与独立支撑形成的支撑系统可实现模板早拆,模板和支撑系统一次投入量大大减少,节省了装拆用工和垂直运输用工,降低了工程成本,施工现场文明整洁(见图3.5)。
图3.5 铝合金模板
4)每项工程采用铝合金模板应进行配模设计,优先使用标准模板和标准角模,剩余部分配置一定的镶嵌模板。对于异形模板,宜采用角铝胶合板模板、木方胶合板或塑料板模板补缺,力求减少非标准模板比例。
5)每项工程出厂前,进行预拼装,以检查设计和加工质量,确保工地施工时一次安装成功。
6)采用铝合金模板施工,可配备一层模板和三层支撑,对构件截面变化采用调节板局部调整。
(2)组合铝合金模板施工
1)编制组合铝合金模板专项施工方案,确定施工流水段的划分,绘制配模平面图,计算所需的模板规格与数量。
2)模板安装前需要进行测量放线和楼面抄平,必要时在模板底边范围内做好找平层抹灰带,局部不平可临时加垫片,进行砂浆勾缝处理。
3)绑扎墙体钢筋时,对偏离墙体边线的下层插筋进行校正处理;在墙角、墙中及墙高度上、中、下位置设置控制墙面截面尺寸的混凝土撑。
4)安装门窗洞口模板,预埋木盒、铁件、电器管线、接线盒、开关盒等,合模前必须通过隐蔽工程验收。
5)铝模板就位安装按照配模图对号入座,模板之间采用插销及销片连接;模板经靠尺检查并调整垂直后,紧固对拉螺栓或对拉片。
6)独立支撑及斜撑的布置需严格按相关规范和模板施工方案进行。
7)可采取墙柱梁板一起支模、一起浇筑混凝土的施工方法,要求混凝土施工时分层浇筑、分层振捣。在混凝土达到拆模设计强度后,按规范要求有序进行模板拆除。
8)拆除后的模板由下层到上层的运输采取在楼板上预留洞口,由人工倒运,拆除后的模板应及时清理和涂刷隔离剂。
3.6.2 技术指标
(1)铝合金带肋面板、各类型材及板材应选用6061-T6、6082-T6或不低于上述牌号的力学性能;
(2)平面模板规格:宽度100~600mm,长度600~3000mm,厚度65mm;
(3)阴角模板规格:100×100mm、100×125mm、100×150mm、110×150mm、120×150mm、130×150mm、140×150mm、150×150mm,长度600~3000mm;
(4)阳角模板规格:65×65mm;
(5)独立支撑常用可调长度:1900~3500mm;
(6)墙体模板支点间距为800mm,在模板上加垂直均布荷载为30kN/m2时,最大挠度不应超过2mm;在模板上加垂直均布荷载到45kN/m2,保荷时间大于2h时,应不发生局部破坏或折曲,卸荷后残余变形不超过0.2mm,所有焊点无裂纹或撕裂;楼板模板支点间距1200mm,支点设在模板两端,最大挠度不应超过1/400,且不应超过2mm。
3.6.3 适用范围
铝合金模板适用于墙、柱、梁、板等混凝土结构支模施工、竖向结构外墙爬模与内墙及梁板支模同步施工,目前在国内住宅标准层得到广泛推广和应用。
3.6.4 工程案例
万科的多个住宅项目(万科城、金色城市、金域蓝湾、大都会等),华润万象城、南宁九州国际、贵阳饭店、松日总部大厦、惠州城杰国际、佛山万科广场项目、珠海万科城市花园项目、杭州万科北辰之光项目、福建万科莆田万科城项目、宁波万科金域传奇项目、温州万科留园生态园项目、上海万科马桥基地项目、南昌地铁万科项目、南宁海天凯旋一号项目等。