浅析液压布料机在高层建筑施工中的应用

摘  要：随着机械设备发展及高层建筑的不断出现，风荷载大、泵送高等问题给高层结构施工带来较大难度，特别是混凝土的布料施工，以往采用的布料杆因其底盘不稳，固定方式简单，在一些风大地区经常出现倒架现象，影响现场施工安全及进度。液压爬升布料机的出现很好的解决了该难题，其操作简单、安装稳固、能自动爬升因此具有很好的经济效益和社会效益。基于此，本文介绍液压布料机构造及其在高层建筑施工中的应用，以期为工程应用提供参考。

关键词：高层建筑;液压布料机;施工安全

中图分类号：TU64    文献标识码：A         文章编号：2096-6903（2019）05-0000-00

0 前言

随着高层建筑的快速发展，高层建筑的施工工艺技术日臻成熟，混凝土泵送浇筑已成为高层建筑施工中影响工期、质量的一个重要因素。传统布料杆施工范围小、混凝土浇筑量小，无法满足高层建筑施工流水作业要求，逐渐成为高层混凝土施工中的短板。

目前，随着机械设备和社会经济的快速发展，新型内爬式液压布料机作为高层建筑混凝土作业机械得到了广泛使用。液压布料机是一种与混凝土泵结合使用的终端设备，适用于高层、超高层建筑和大面积混凝土浇注工程的建设，其可以轻松有效地将混凝土输送到浇筑操作点，以实现连续、均匀布料，提高混凝土浇注的质量和施工进度。采用液压变幅、液压顶升、无工作死区、使用安全、操作方便、工作可靠，可在电梯井道内随建筑物的升高自行爬升，是泵送混凝土施工中理想的布料设备。本文主要介绍液壓布料机在高层建筑施工中的应用。

1 工艺原理

液压布料机将其塔身安装于电梯井道中，通过装备的液压内爬顶升装置，向上爬升。塔身顶部装备有转台及臂架，可360°无死角作业，臂架包括大臂、中臂、小臂，连接处均装有液压联杆，可灵活伸缩，其臂架展开后最大布料半径可根据项目实际情况选用。整体控制均通过电气系统汇集于手持遥控面板，操作便捷。如图1所示。

经过对各种布料机的分析对比，综合成本、布料半径、操作要求、安全性、布料质量、故障率、安全文明、环保措施等多种因素综合考虑，在高层建筑混凝土作业施工中最理想的布料产品为液压布料机。

3 实用案例

浦东基地倒班宿舍楼建设项目分3、4、5、6号楼， 3号楼地上12层，正负零以下设置一层结构空腔，标准层层高2.8 m，结构高度43.2 m;4～5号楼地上14层，地下设置一层结构空腔，标准层层高2.8 m，结构高度42.6 m;6号楼地上14 层，地下设置一层结构空腔，标准层层高2.8 m，结构高度41.2 m。本工程混凝土浇筑采用液压布料机，布料机设置于电梯井道内。

4液压布料机施工技术要求

4.1安装前的准备

（1）配备专用的电源箱（电压AC380v）。

（2）根据布料机最重单构件确定合适的吊装位置、起重设备及相应的安装工具。整个液压布料机（以HGY-24为例）吊装时大体分为基础节塔身（1.9 t）、中间节塔身（0.55 t）、转台（2.5 t）、平衡臂（0.68 t）、臂架总成（包括大臂、中臂、小臂及软管，共2.5 t）、配重（每块1.5 t）等;单次最大吊重2.5 t，整机总重约15.3 t。提前合理规划吊装区域， 选用工地常规使用的塔吊均能满足吊装要求。

（3）现场布置好运输和堆置布料机部件的场地。

（4）安装前应按图2要求在电梯井道内预留200 mm×200 mm的安装孔并准备方木、楔块及1～4 mm厚铁片，用以调正水平及固定支承梁。若无剪力墙，也可直接支承在结构梁上，梁上预埋Ф20圆钢锚环，如图3。

（5）当墙体混凝土强度达到C30及以上时，方可支承布料机。

（6）布料机整机高度13 m，塔身高度10.76 m，基础节塔身高6.3 m，由厂家提供的具体参数为准。根据现场结构层高要求，层高在3 m及以内时，支承梁应支承在作业层下两层，当层高在3～4.5 m时，支承梁应支承在作业层下一层。如若层高更高，应联系厂家研究定制专用塔身。

4.2布料机安装

4.2.1塔身部分的安装

（1）塔身的安装。将塔身采用塔吊吊入井道内，支承横梁与井道预留洞对齐，插入支承横梁（伸出墙体即可），用经纬仪找平后固定。同时将支承梁用方木及楔块等夹紧在预留洞中。塔身主体与安装平面的垂直度要求≤1.5/1000。塔身安装好后，将塔身2 m处的水平支承（顶升塔身定位圈）通过螺杆调节使滚轮紧紧顶住四面墙壁，非筒体结构采用预埋16#工字钢作螺杆支撑点。如图4、图5所示。

（2）中间节的安装。8套M24×230高强螺栓将中间节和塔身连接，螺栓的预紧力应达到1000 N·m，每个高强度螺栓均配备有两个螺母，并且双帽应相互锁紧。

4.2.2转台的安装

采用8套M24x230高强螺栓将转台与中间节连接，螺栓的预紧力不小于1000 N·m。完成后可进行操作平台的安装。

4.2.3平衡臂的安装

（1）采用两根销轴将平衡臂与转台连接，销轴为规格Ф59x930，插入销轴后，销轴两端套入垫片，采用开口销销好。

（2）平衡臂安装好后先装两块配重。

4.2.4臂架总成的安装

（1）检修护栏安装在大臂上。

（2）将臂架总成调离地面，拆下运输及存放用的支架。

（3）将臂架总成吊到转台上臂架后段安装位置，使臂架总成前根部的销轴落到大臂后段前端的U型卡槽中，然后用压板螺栓锁定，并连接泵管。

4.2.5配重的安装

共有4个配重。预先安装两个配重，其余2个被吊装到臂架上。

4.2.6电器部件的安装

（1）控制柜的内部结构见图6。

（2）连接电路和电源，将三相四线电源引入控制柜，（注意各连线在顶端应留足够长度，以避免回转时将连接线拉断）。观察油泵电机的转向，将回转限位调节在400°为宜。

4.2.7连接大小、臂油缸的油管

顶升缸油管顶升时连接，顶升后断开。

4.3内爬顶升

4.3.1内爬装置

由塔身、顶升杆、液压油缸及行程放大装置、水平支架（顶升滑道）组成。最大一次顶升高度≤4.5 m。

4.3.2顶升准备

（1）顶升前应按图2要求在电梯井道内预留安装孔并准备方木、楔块及1～4 mm厚铁片，用以调正水平及固定支承梁。井道预留孔应尺寸位置明确，孔底面平整。

（2）从布料器上拆下垂直输送泵管，将吊臂旋转到顶升位置，将大臂平放，中臂和小臂完全向后折叠，并挂上安全钩。

（3）放松电源线，检查安装水平支架（固定滑道）或靠墙支撑滑道，连接顶升油缸油管，接好有线遥控面板，通过遥控面板，操控塔身爬升。

4.3.3顶升方法

（1）指挥人员发出信号后，先顶升少许使塔身支承横梁松动，拆除预留洞中塞紧的方木、楔块等，抽出支承横梁。（注意：请勿松开顶杆与墙壁的连接，否则可能会导致严重的事故，例如坠落。

（2）顶升至需求高度。

（3）安装支承横梁，校正塔身的垂直度，采用方木、楔塊等塞入预留孔中将支承横梁夹紧。

（4）轻轻提起起重油缸以松开起重梁，松开固定装置，然后拉出起重梁。

（5）继续收顶升油缸，提起顶升梁至规定位置并固定。

（6）调正靠墙支承使塔身在电梯井道中无大的晃动。

（7）连接垂直甭管。

（8）断开顶升油管，并保护好接头。

（9）试运转。

（10）内爬顶升过程如图7、图8：

4.3.4顶升液压系统

顶升液压油缸位于基础节塔身中部，与顶升杆是一个系统，顶升杆与顶升梁连接，为一个整体，通过液压油缸输送压力，提升、伸缩顶升杆，布料机整体向上爬升。

液压系统额定压力25 MPa，溢流阀调定压力28 MPa，整个顶升液压系统能顶起近20 t的重量。

4.4布料机的使用

4.4.1操作装置

布料机采用手持有线遥控按钮。各按钮及插头见图9。插入时先将插座的防尘盖推开，将各缺口对准向内插入后将外圈顺时针旋转锁定即可。

4.4.2操作步骤

（1）接通地面电源开关。

（2）合上操作装置电源开关。

（3）通过操作面板，控制臂架伸展，依次伸展大臂、中臂及小臂。

（4）通过操作面板，控制布料机转台。

（5）使用完毕，控制依次收拢小臂、中臂及大臂。

（6）操作结束断开操作系统电源开关。

（7）断开地面电源开关。

4.4.3加热装置

（1）温控开关在环境温度低于10℃后打开，当环境温度高于20℃时，关闭。

（2）当环境温度低于10℃时，控制柜接通电源并打开温控开关后，系统自动对液压油进行加热。

4.5布料机的拆卸

（1）按照安装过程的相反顺序进行布料机的拆卸。即按元器件、臂架总成、转台、臂架、配重、中间节塔身、基础节塔身依次分拆，通过现场塔吊吊运至地面。

（2）布料机各部件的连接均通过螺栓、插销等。拆除时，先用塔吊吊绳吊承部件，使拆除部件重量由塔吊承受，后拆除连接件，吊离拆除部件。

（3）拆卸完毕后，布料机需堆放在专门设置的堆场，且配备专用支架。

（4）布料机存储期间同样需要做好维护保养工作。

（5）布料机拆装完毕后，需用高一标号墙体设计强度微膨胀细石混凝土填堵井道预留安装孔。

5 经济效益分析

（1）在高层施工中，尤其风大的沿海地区，与传统的布料杆相比，使用液压爬升布料机，只需一次装拆，固定牢靠，不易被风刮倒。使用传统布料杆施工至10层，由于风力较大，且局部容易出现强阵风，一般5级风天气就停止布料作业，且局部强阵风容易导致倒架现象。安装液压布料机后，现场风力超6级而停止施工，倒架现场不曾发生过，大大保证了施工的有序进行。

（2）液压爬升布料机操作方便，布料覆盖范围大，360°无死角作业，相对于传统的布料杆，布料效率有明显的优势，尤其是大面积，大体量混凝土布料作业。有利于保证施工进度。

（3）液压爬升布料机安装在井道中，不占用作业面，且作业时震动小，对作业层混凝土的成型质量有很大的保证。

（4）液压爬升布料机属于自动化设备，对于推进工程施工机械、设备自动化具有明显的社会意义。

6 结语

在高层建筑施工中，内爬式液压布料机的应用能够大大提高混凝土泵送施工效率，节约成本。其构造精巧，拆装方便;控制先进，自行爬升;操作方便，效率较高;安全可靠，隐患较少。在高层施工中将成为首选的布料机械，且能够发挥更加重要的主导作用。

参考文献

[1]混凝土布料机《JB/T 10704-2007》[S].

[2]刘聪林，马明.内爬式液压布料机在超高层施工中的应用[C].2015全国施工机械化年会论文会议论文，2015：189-191.

[3]李保軍.布料机在高层建筑施工中的应用[J].建筑机械化，2007（10）：41-42.

收稿日期：2020-01-04

作者简介：邱峰（1984—），男，辽宁大连人，本科，高级工程师，研究方向：基建设计。

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