超高层建筑液压爬模系统的应用与改进

阿联酋AlHikma超高层建筑液压爬模系统的应用与改进【摘要】:液压压自动爬模工工艺在高层建建筑施工中,,具有施工速速度快、操作作简洁、工程程质量好、省省时、降低成成本的特点。AlHikma项目核心筒的施工采用了爬模系统，本文详细的介绍了爬模体系的构造、安装和使用流程，以及使用过程中遇到的难点。为了增强爬模系统的实用性和可操作性，对原爬模系统的阴角模、操作架拐角等进行了改进，取得了预期效果。【关键词】:高高层建筑，模模板，液压爬爬模，应用，改改进1工程概况AlHikmma项目地地处迪拜中央央商务区，毗毗邻迪拜“长安街”-AlSSheikhhZayedd大道和迪迪拜轻轨，背背靠世界最高高楼哈利法塔塔，业主为现现任阿联酋总总统的弟弟HH.H.ALLSKEIIKHISSSABIINZAYYADALLNAHYYAN，该办办公楼地下二二层，地上662层，总总高282mm屋面为54..08m的钢钢结构造型，将将悬挂阿联酋酋奠基人H..H.ALSKEIKKHZAYYADBIINSULLANALLNAHYYAN的巨巨幅LED照片。该项项目总造价为为603,0000,0000RMBB，AlHiikma大大厦项目效果果图如图1所示。2液压式自爬爬模系统介绍绍2.1采用液液压式自爬模模系统的主要要原因AlHikmma项目核核心筒的施工工采用了液压压式自爬模系系统，主要是是从以下几方方面考虑①出于成本考考虑，项目只只安装了一台台动臂塔吊，而而外幕墙的安安装，钢结构构的安装，柱柱子钢模的起起吊，部分装装修材料的垂垂直运输和卸卸料平台的安安装都需要使使用塔吊，如如果采用普通通挂架系统，则则会大大增加加塔吊的使用用时间。②从施工流水水安排上考虑虑，由于单层层面积小（约约为900㎡），如如果采用常规规方法，最后后施工工序制制约大。③从节省人工工角度考虑。④从节省工期期考虑，自爬爬模系统可大大大节省工期期。⑤出于施工安安全方面考虑虑。2.2液压式式自爬模系统统介绍液压自爬模系统统的爬升主要要依靠系统自自带的液压顶顶升系统，该该系统包括液液压千斤顶和和换向盒，通通过改变换向向盒的提升方方向，从而达达到提升导轨轨或提升架体体，作用于换换向盒的力来来自液压千计计顶。爬升速速度快，安全全系数高，既既可直爬，也也可以斜爬,,最大斜爬角角度为18度。其结构构主要分为四四部分:模板系统、埋埋件系统、支支架系统和液液压系统,如图2所示，液液压自爬模平平面布置图如如图3所示。图2液压自动动爬模系统的的组成图3液压自动动爬模平面布布置图模板系统Hikma项项目地上622层，采用用了18mmm的桦木模板板配合50XX100mmm木方以及工工字木组成模模板系统，其其主要考虑为为桦木模板能能够循环使用用32次以上上，故项目施施工期间只需需要更换一次次模板，大大大节约了时间间。埋件系统前一次浇筑时将将埋件埋入墙墙体中作为下下一次浇筑的的主要受力部部件。该系统统主要由埋件件板、高强螺螺杆、受力螺螺栓、爬锥组组成（见图44）。浇筑完成后，并并非整个埋件件都不可取出出。其中，受受力螺栓和爬爬锥可重复使使用，减少了了不必要的材材料浪费。HIKMAA项目核心心筒共分为九九个部分，其其中内部设置置爬锥21个，外部设设置爬锥166个。支架系统支架系统是整个个系统的支撑撑部分,主要由上平平台、主背楞楞及主背楞斜斜撑、承重三三角架、后移移装置、附墙墙撑、附墙挂挂座、横梁构构头、导轨、吊吊平台等组成成(见图2)。上平台台由可倾挑架架铺上木板组组成。倾挑架架安装在木梁梁上，其安装装角度可调，当当模板系统斜斜爬时，可保保证其始终保保持水平，方方便工人行走走和工作。主背愣一侧固定定在组装好的的模板上，另另一侧安装主主背愣斜撑，同同时，下部固固定在后移装装置上。它可可随后移装置置一起移动，带带动整个模板板移动。主背背愣、斜撑和和后移装置三三者组成三角角形，通过调调节斜撑的长长度即可实现现模板的倾斜斜角度的调节节。承重三脚架是整整个模板系统统的重要的支支撑部分，三三脚架斜杆换换成了斜撑，斜斜撑长度可调调。后移装置置安装在承重重三脚架横梁梁上部。后移移装置上的齿齿轮与三脚架架横梁上的齿齿条啮合。因因此，该装置置可在三脚架架横梁上前后后移动。附墙墙挂座是整个个模板系统非非常重要的受受力部件，一一端固定在埋埋件上，另一一端安装承重重三脚架。附附墙挂座分为为单埋件挂座座和双埋件挂挂座，其中，双双埋件挂座可可承受的力更更大一些，可可根据需要进进行选择。导轨是整个模板板系统爬升的的轨道。爬升升方向的转换换是通过上、下下换向盒实现现的。即通过过上、下换向向盒先提升导导轨，提升导导轨过程中换换向盒位置不不变，导轨到到达其提升高高度后，然后后改变转向盒盒的提升方向向，换向盒沿沿着导轨进行行爬升，从而而带动爬架的的提升。吊平平台安装在整整个模板系统统的下部，方方便工人进行行埋件拆除和和浇筑后的清清理工作。液压系统液压系统是整个个液压式爬模模的动力装置置，主要由动动力单元、液液压油缸、配配电柜等组成成。3液压式自爬爬模的安装流流程3.1安装切切入点首先浇筑首层核核心筒墙体并并预埋爬模挂挂架，等第一一层核心筒拆拆模后，才安安装其承重三三角架，浇筑筑第二层核心心筒之后安装装导轨和吊平平台，完成自自爬模系统的的最后安装。图5液压自爬爬模系统模拟拟动画截图3.2液压自自爬模系统的的安装4液压式自爬爬模的爬升流流程与垂直度度控制4.1首次爬爬升流程安装模模板完毕后浇浇筑混凝土→施工人员在在操作平台上上绑扎钢筋→清理杂物和和检查设备固固定情况→墙体混凝土土强度达到10MP以上后，拆拆模、后移模模板→插导轨→爬升架体→均匀提升架架体到位→安装吊平台台同时施工人人员在平台绑绑扎钢筋→模板清理刷刷脱模剂→埋件固定在在模板上→墙体钢筋验验收玩之后开开始合模板→检查模板间间尺寸及四个个角点坐标→模板验收通通过，浇筑混混凝土→进入循环标标准层爬升流流程4.2垂直度度控制针对核心筒垂直直度偏差的问问题我们采取取了以下控制制措施：①在核心筒每每个角点距角角边10cmm处设置控制制线，合模时时严格按照此此线测量。通通过检查该层层核心筒的偏偏差范围从而而通过模板调调节丝杠和导导轨尾撑来纠纠正偏差。②用铅锤仪进进行测量。在在距核心筒侧侧边60cmm处由铅锤仪仪从最顶层的的楼板上的控控制点向上投投点，控制模模板边线，精精确度精确到到5mm之内。③在模板验收收之前设置垂垂直线和水平平通线，确保保模板的垂直直度偏差和水水平偏差范围围控制在3mmm之内，模模板上口拉通通线，通过核核对对角长度度来检查井筒筒方正与否，在在墙模板内侧侧放置与墙等等宽的木方子子，以保证浇浇筑出来的混混凝土墙面宽宽度精确无误误。5液压式自爬爬模方案的改改进由于项目本身的的特殊性，再再加上爬模系系统本身设计计的缺陷，在在使用过程中中也是困难重重重，为了增增强爬模系统统的实用性和和可操作性，对对原爬模系统统进行了几项项大的改进，极极大的提高了了使用效率，节节约了资源，降降低了施工成成本。5.1改进模模板阴角大角角模原设计中，爬模模系统阴角模模单侧宽度达达到60cmm，这样的设设计势必会造造成拆模的困困难，在拆模模的过程中将将不可避免的的破坏模板的的完整性，减减少模板的循循环次数，在在实施过程中中也确是如此此。针对此种种情况，我们们对模板进行行重新设计，尽尽可能的减少少阴角模的单单侧长度，并并对钢背楞重重新加工，经经过改进后的的模板再也没没有出现拆模模困难的情况况（见图7），在T型背楞处处将模板切开开减少单侧长长度，这样拆拆模就很容易易，但是切割割处合模时需需要额外加固固。5.2爬模爬爬锥定位卡尺尺由于核心筒的钢钢筋太密，许许多7.5ccm宽的爬锥锥很难放进去去，再加上设设计的时候考考虑不周，钢钢筋绑扎时需需要将预埋爬爬锥、对拉螺螺杆的位置让让开，这样不不仅可以减少少模板开洞数数量，而且可可以提高功效效增加模板周周转次数节约约成本。如图图11所示我我们用直径332的钢筋筋制作了一个个预埋件定位位卡尺，这样样可以有效的的把预埋件的的位置让开，卡卡尺可以每层层循环使用，大大大减小了施施工过程中因因为预埋件需需要调整花去去的人工。图7改进了的的阴角模图8爬模爬锥锥定位卡尺5.3爬模操操作架拐角处处更改起初设计的爬模模操作架由于于考虑不周，爬爬模安装完毕毕后会在上平平台四个角处处留下空缺，不不但会造成安安全隐患，影影响美观，而而且不利于施施工。决定自自行对该处进进行改进，如如图12将拐角角处每侧做成成45°斜角，这样样模板合上后后操作平台就就会形成一个个通路，降低低了安全风险险，同时也有有利于钢筋的的绑扎，核心心筒拆模之后后，模板后移移之后通路上上会出现缺口口，此时我们们在上面放置置临时跳板（见见图9）。图9上平台拐拐角处做455°斜角图10拆模后后拐角处放置置临时跳板5.4降低爬爬模挂架的高高度在原设计中，爬爬模最下一层层挂架高度为为2.8米如如图12所示，由由于爬模受限限于布料机的的长度，核心心筒只能高于于楼板三层施施工，如果按按照原设计施施工，爬模最最下面一层操操作平台会由由于低于楼板板预埋钢筋的的高度而影响响下一层钢筋筋的绑扎，影影响工程的进进度。针对此此种情况，将将最下面一层层挂架的高度度由2.855米改为1.88米（见图图12），这样样就使核心筒筒和楼板的施施工互不影响响，可以先剔剔凿预埋板筋筋，省的在支支设板模的同同时去剔凿板板筋，减少在在支设模板时时交叉作业对对工期的影响响，提高了功功效。图11爬模原原操作平台设设计图图12高度降降低后的爬模模操作平台5.5在爬模模操作平台上上钉铁皮由于核心筒和楼楼板施工不可可避免的会造造成交叉作业业，任何材料料和工具从核核心筒操作平平台上坠落都都可能造成人人员的伤害。为为此，决定将将混凝土浇筑筑操作平台全全部钉上铁皮皮，并且使铁铁皮的高度和和模板的顶标标高一致。这这样一来，不不但确保了施施工的安全，而而且有利于混混凝土的浇筑筑，即使因为为布料机操作作的原因部分分混凝土洒落落在平台上，用用铁锹也很容容易铲到核心心筒墙里面，节节约了混凝土土。5.6核心筒筒内模后爬升升，搭操作架架浇筑完混凝土之之后，根据爬爬模的原始设设计方案需要要等上24小时之后等等爬模爬升完完毕之后才能能进行竖向钢钢筋对丝工作作，这样大大大耽误了施工工进度，使整整个施工工期期向后推迟了了近两个月。经经过技术人员员商讨、受力力分析、计算算之后，决定定在爬模内模模操作平台上上面搭设脚手手架平台（见见图13），这样样，浇筑混凝凝土后，第二二天就可以马马上在脚手架架平台上面绑绑扎内墙的竖竖向钢筋，这这样不仅有效效的解决了钢钢筋工窝工问问题，而且大大大缩短了工工期。图13爬模内内侧增加的固固定操作平台台6爬模施工安安全注意事项项1)在合模前，必必须对附墙预预埋件进行再再次定位符合合，以保证位位置精确。2)砼浇筑完毕毕后，不能马马上进行爬升升，根据计算算必须等到砼砼强度达到110MPaa以上。3)由于该项目目为超高层项项目，风荷载载大，所以爬爬架各层操作作平台四周采采用多孔彩钢钢板，如图115所示。4）在爬架上配配置足够消防防设施。5)由于爬架为为非承重结构构，故严格不不允许在爬架架上堆放材料料；同时爬升升时操作人员员不得站在爬爬升件上爬升升。6)爬升时务必必要稳起、稳稳落和平稳就就位，防止大大幅度摆动和和碰撞。要注注意不要使爬爬升模板与其其它构件卡住住，如发现此此现象，应立立即停止爬升升，排除故障障后再行继续续爬升。7)每个单元的的爬升应在一一个工作台班班内完成，不不宜中途交接接班，爬升过过程中如遇六六级及以上大大风应停止作作业。8)在爬升过程程中，不得进进行交叉作业业。9)在操作平台台板上楼梯洞洞口处设置合合页板如图116所示，使使用时打开不不用时关闭，防防止人员踏空空坠落。图14平台四四周设置安全全网图15平台板板上楼梯洞口口处设置合页页板7结语以上系统的介绍绍了液压式自自爬模体系，并并着重论述了了系统的安装装和操作流程程，并结合AAlHikkma项目目使用过程中中遇到的问题题，对其进行行了大量的改改进，希望能能对以后项目目液压式自爬爬模系统的应应用提供借鉴鉴。【参考文献】[1]ALHIKMAAMASTTERSPPECS((AlHiikma项项目规范)..[2]杨嗣信信.建筑工程模模板施工手册册.北京:中国建筑工工出版社,22004.[3]纪涛,,周静,田三川等.阿联酋AlHikmaa超高层建建筑液压式保保护屏系统的