超高层建筑核心筒液压爬模施工技术探讨

2021-04-08赵军

建材与装饰 2021年9期

赵军

（山西三建集团有限公司，山西长治 046000）

0 引言

液压爬升模板结构形式简单，安装施工便捷，并且操作灵活性比较高，是当前建筑行业普遍应用的附墙爬模施工技术，主要被应用于高层建筑以及超高层建筑工程剪力墙、核心筒等结构施工中，能够有效提高工程项目建设效率，同时保证施工质量。因此，急需对超高层建筑工程液压爬模施工技术进行深入研究。

1 超高层建筑工程施工难点

在超高层建筑工程施工中，各项施工工序穿插于立体建筑作业中，在立体交叉施工中，要求选择先进施工技术保证施工人员安全性，提高施工效率，对此，在脚手模板体系中，需做好自身封闭设计。在建筑工程施工中，部分钢筋混凝土结构件重量大，在实际施工中需应用重型施工材料以及专用机械设备，要求脚手模板能够发挥支撑操作平台的作用，提高堆载承载力。超高层建筑工程核心筒是应用超高劲性混凝土浇筑的结构，在核心筒液压爬模施工中，要求在整个建筑工程建设高空中，脚手模板使用体系能够进行平面移动，进而满足墙体施工要求。

2 液压爬模系统概述

在液压爬模系统中，液压顶升系统能够产生动力，顶升系统是由液压油缸、上下换向手柄所组成的，其中，换向手柄能够对导轨、爬架的爬升过程进行调控，通过应用液压顶升系统，导轨以及爬架能够互爬，使液压爬模系统能够逐渐爬升。液压爬模系统的自动化水平高，灵活性强，爬升速度快，并且安全性较高，可根据施工实际需要进行直爬以及斜爬，适用于不同墙体结构施工中。对于液压爬模系统，可将其分为四个组成部分，包括模板系统、液压系统、爬架系统以及埋件系统。

在液压爬模系统中，模板带有液压动力系统，其中，剪力墙为承载体，在液压油缸的作用下，可使导轨、爬架进行交替顶升，保证模板体系爬升过程安全稳定，同时，通过应用后移装置，模板可在水平方向进退。整个液压模板系统操作方式便捷，爬升过程平稳快速，无须应用其他起重设备，在超高层复杂结构施工中适应性较强。

3 液压爬模施工方式

爬模施工方式为爬升运动过程，液压油缸可发挥顶升作用，爬架与导轨二者可进行相对运动，相互交替附墙，进而逐渐提升爬架。在爬架运行过程中，可将支座作为支撑点以及受力点，在退模后，应在附墙上安装固定螺栓、埋件支座等。对于液压爬模类型，可分为以下几种：

3.1 油缸爬模

对于油缸爬模，可分为两种形式：①片架式爬模，其是由液压动力、模板、操作平台、爬升等所组成的；②平台式爬模，不仅包括上述结构，同时还有堆载系统。在油缸爬模施工中，关键施工工序包括混凝土浇筑、脱模、钢筋绑扎、模板安装、验收等，在实际施工中，需根据工程项目建设要求选择适宜的爬吊方式。油缸爬模操作方式快速便捷，并且模板堆放形式简单，所占用的施工场地面积小，便于脱模，对于爬模装置以及液压设备，可回收并重复利用，降低施工成本。

3.2 穿心千斤顶爬模

穿心千斤顶爬模是由支撑杆、模板、穿心千斤顶以及导向杆所组成的，在穿心千斤顶爬模的实际应用中，关键施工工序包括混凝土浇筑、脱模、轧钢筋、爬升、模板拼装和验收等。脱模以及模板堆放方式快速便捷，整体性强，能够有效节约施工资源。

3.3 大行程油缸爬模

大行程油缸爬模是由模板、支撑结构、吊架、交通灯、钢平台等所组成的。动力系统是由油缸、配套液压油路系统所组成的，并采用计算机进行控制。

4 超高层建筑工程概况

某超高层建筑工程有两个对称的核心筒，为全现浇钢筋混凝土结构，平面为矩形，通过对工程施工方案进行分析，单个核心筒的单层建筑工程建设面积为368m2，标准层楼板厚度为120mm，层高为4.1m。在墙体浇筑施工中，起始厚度分别为600mm、500mm、350mm、300mm，其中，随着楼层的不断增加，厚度为600mm 的墙体厚度逐渐变化为550mm、500mm、450mm 以及400mm，其他墙体厚度不随楼层增加而发生变化。该超高层建筑工程核心筒平面结构形式如图1 所示。在本工程施工中，钢结构用量高达17000t 以上，需应用塔式起重机进行吊装，在核心筒混凝土结构施工垂直运输中，综合考虑施工场地、工期要求等各项因素，选用泵送混凝土以及爬模施工技术。

图1 核心筒平面布置形式

5 核心筒液压爬模施工技术

5.1 爬模方案

5.1.1 爬模主要系统组成

①模板系统。在本工程模板施工中，选用全钢大模板，其是由大钢模、定型角模、钢垫片、穿墙螺栓等所组成的，对于面板，需进行铣边处理，避免在模板拼装中出现拼接裂缝；②液压提升系统。液压提升系统功能较多，包括带载上升、下降等，其是由横梁结构、千斤顶、提升架、液压控制台、活动支腿以及承重杆等所组成的；③操作平台系统。该系统是由挑梁、斜撑、操作平台、安全防护网以及栏杆等所组成的。

5.1.2 模板系统

在本工程施工中，应用定型整体全钢大模板，对于内外模板，要求保持相互对应关系。在实际施工中，需跟层高对模板高度进行调控，当标准层高位4100mm 时，楼板厚度为120mm，内墙模板的高度需控制为4000mm，对于外墙模板，需应用下包楼板施工方式，其长度应超过内墙模板底部300mm，对于内外墙模板，均需应用大模板，总体厚度为86mm，面板厚度为6mm。在大模板拼装施工中，要求在大模板上以对称形式安装多个脱模器。为了避免在大模板拼装施工中穿墙螺栓与钢筋之间发生冲突，可在模板上开备用孔。对于钢背楞，需应用双10 号槽钢，要求设置5道，避免在实际施工中胀模。在本工程施工中，全钢大模板的构造形式如图2 所示。

图2 全钢大模板构造

5.1.3 液压提升系统

在该超高层建筑工程施工中，需应用穿心式千斤顶，根据该建筑工程结构形式，要求设置72 台套外爬体系以及156 台套内爬体系。对于内爬体系千斤顶，要求在上部支撑杆位置安装限位卡以及调节器。

5.2 液压爬模安装

5.2.1 拼装模板前准备工作

①以控制线为依据，对墙面控制线、模板边线、提升架中心线以及边线进行测量；②绑扎墙体钢筋材料，对于水平筋，需控制在模板顶口高度以上200～400mm；③对门窗洞模板、水电管线等进行安装；④对模板板面涂刷脱模机，对各类加工件涂抹润滑油。

5.2.2 模板支设

①绘制模板平面布置图，根据爬升模板选择适宜的模板类型，并依据由内而外的顺序支模；②在支模前，将平模板放置在地面进行拼装，当拼装完成后，即可进行整体吊装；③将PNC 管套入螺栓，当立模后即可穿入，当平模支完后，即可支阴阳角模。

5.2.3 提升架组装

将提升架结构运输至施工场地在地面进行组装，然后利用塔式起重机进行吊装，将已支模板插入其中，采用钢销对提升架以及横梁进行紧固处理。

5.3 施工程序

①对墙体钢筋材料绑扎，并做好隐蔽验收，安装洞口边框模板；②准备模板以及爬模装置，超高层建筑工程第一层的层高比较大，可分两次爬升，对于其他非标准层，与标准层相比高出高度比较小，因此，可在模板上口安装木模加高；另外，如果非标准层的层高略小于标准层层高，可适当减小混凝土浇筑高度；③在墙体混凝土浇筑施工中，可应用布料机进行分层浇筑，并及时振捣，对于分层浇筑厚度，应控制在1m 以内；④当混凝土浇筑完成，并且混凝土结构强度达1.2MPa 后，即可拆除模板，避免混凝土结构表面、棱角受到损伤。在脱模过程中，首先松开并取出穿墙螺栓，然后再松开大模板以及角模之间的连接螺栓，在外模脱模过程中，可应用脱模器，首先伸出丝杠顶住混凝土结构，然后再脱模，可应用液压油缸，使得模板整体结构后退，然后再安装导轨挂钩；⑤内模降低承重杆，直至达到支承面，外模上拔承重杆以及导轨，并与导轨挂钩进行连接和固定，最后即可开始液压爬升。在此过程中，可绑扎上一层墙体钢筋材料，同时还可安装墙内预埋管线以及各类预埋件；⑥随着模板下口不断爬升，当达到上层楼面的标高位置后，即可支楼板底模板，同时进行楼板钢筋绑扎，最后浇筑混凝土；⑦紧固墙模，对于爬升系统重量，可转移至具有一定强度的楼板上，然后拔上承重杆，最后进行墙体混凝土浇筑施工。在后续施工中，重复上述施工工序即可。