论文部分内容阅读
【摘要】 介绍液压爬模技术在南京德基广场二期工程中的应用。
【关键词】 超高层;爬模;施工
【中图分类号】 TU755.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123(2012)05-033-05
1 工程简介
南京德基广场二期工程是南京市重点工程之一,是南京市高端商务、高品质商贸新地标超高层建筑,位于南京市中山路18号。本工程地下设置停车场、战时人防,地上汇集世界顶级一线品牌商业、智能化办公、万豪酒店等建筑功能。
本工程单体建筑面积249440m2,占地面积16299m2,地下5层,主楼基底标高-23.600m,基础最大埋深-29.250m。主楼地上62层,高324.000m,结构形式为框架+核心筒结构。其中外框平面尺寸为42.300×42.300m,由十六根劲性框架柱及钢梁构成框架,楼板采用闭口型压型钢板;核心筒平面尺寸为22.900×22.900m,墙体厚度1400~400mm(1400mm厚墙体的内侧墙面保持不变,外侧墙面多次向内收缩),内含H型钢柱。
本工程在核心筒首层-0.050~3.950mm墙体开始采用液压爬模系统,一直到顶不落地。
2 超高层爬模体系施工难点
2.1 本工程施工工期紧,其中核心筒部位是施工主线,关系到外框钢结构的安装,它的施工进度直接影响到整个结构工程的进度。
2.2 核心筒外墙厚度1400~400mm,截面及平面总尺寸多次变化,给爬模施工带来了很大难度。
2.3 核心筒体内墙面的阴角模板配置与使用是一个难点。
2.4 本工程主楼高度为324m,为超高层建筑,对筒体墙面的垂直度要求较高。
2.5 核心筒墙体采用爬模施工,水平结构滞后施工,预留预埋精度要求较高。
2.6 核心筒内部水平结构施工与上层施工交叉作业,安全防护要求较高。
3 液压爬模装置设计
针对以上难点,经综合考虑,本工程采用Rimmca-SCS-80型液压爬模系统。该爬模系统具有模板、架子合为一体,实现与导轨相互爬升的特点,操作简单、安全性高,可提高工作效率,混凝土墙面质量可达到清水混凝土效果。
3.1 模板设计。⑴本工程结构标准层高为4m,模板向下搭接100mm,向上预留50mm挡浮浆,因此模板配置高度为4150mm。⑵面板采用18mm厚国际优质维萨板,竖向背楞采用20#木工字梁,横向背楞槽钢腹板相对组合而成,模板面板与横、竖向背楞用专用连接爪连接。⑶阴角模单独配置,与大模板搭接连接。
3.2 架体与操作平台系统设计。⑴架体设计考虑到节省架体,并达到满足施工平台的稳定性及人工水平方向的通行方便等因素,将架体设计为上下分离,并将施工平台四周封闭连接。⑵上架体高度为9.6m,宽度为1.05m,能满足支模、脱模、绑扎钢筋和浇筑混凝土操作需要。⑶下架体高度为5.2m,能满足油缸、导轨、挂钩连接座和吊平台的安装和施工要求。⑷下架体的宽度为2.35m,能满足上架体模板水平移动600mm的空间需要,并能满足导轨爬升、模板清理和涂刷脱模剂要求。⑸下架体上部设有挂钩,通过承力销与挂钩连接座连接。⑹上架体、下架体均采用工字钢纵向联系梁将架体之间连成整体结构。
3.3 主要节点图。
3.3.1 直墙模板拼缝节点。如下图,直墙木梁模板通过芯带进行连接,模板与模板之间直接拼缝时,采用拼缝一的做法,当模板与模板之间不能拼在一起时,则增加拼缝模板,用芯带压住拼缝模板,按拼缝二做法。
3.3.2 阳角处理方法。锚碇为直角处时阳角处模板通过斜对拉螺栓控制,角部模板贴上海绵条,能有效保证模板角部不胀开和漏浆。
3.3.3 对拉螺栓处理方法。核心筒施工时其墙体侧压力完全由穿墙对拉干承受,局部对对拉螺栓件不能拉通的部位将其内部焊接钢筋进行对拉。(见下图)当对拉螺栓无法对拉时,采用锥形接头使在混凝土内部的拉过一段与钢筋焊接,另一端与锥形接头丝扣连接,当混凝浇筑成型时,锥形接头拆除继续倒用,而混凝土内的对拉螺栓不再倒用。
3.3.4 阴角处的处理。建筑里浇筑比较常见的难点就是阴角的模板处理,既要保障浇注质量,又要考虑到模板拆除的问题。阴角由6mm厚的钢板折成90°,两边长度为250mm,500mm由定型大模板压住边缘以抵消砼侧压力,如插图所示:
3.4 液压爬模装置平面布置。本工程爬模架采用内外筒双面爬升,充分考虑结构洞口、塔吊布置等因素,共设置60个附墙机位,其中外墙布置24个机位,内墙布置36个机位。机位最大间距为5.6m,最小间距为1.7m,具体见图3.5。
4 爬模架安装
4.1 爬模安装流程。爬模安装前准备→模板制作→安装锥形承载接头和挂钩连接座→安装导轨、下架体→安装纵向联系梁和平台铺设→安装栏杆及安全网→ 支设模板和上架体→ 安装液压系统并进行调试→ 安装测量观测装置。
4.2 爬模安装要求。⑴架体平面必须垂直于墙面,架体必须安装牢固。⑵安装锥形承载接头前应在模板相应位置上钻孔,用配套的承载螺栓连接。⑶挂钩连接座安装固定必须采用专用承载螺栓,挂钩连接座应与墙面有效接触,其承载螺栓紧固要求是:锥形承载接头应有可靠锚固措施,锥体螺母长度不应小于承载螺栓外径的3倍,预埋件和承载螺栓拧入锥体螺母的深度
均不得小于承载螺栓外径的1.5倍;挂钩连接座安装中心允许偏差应为±5mm。⑷阴角模宜后插入安装,阴角模的两个(直角)边应同相邻大模板面板搭接紧密。⑸模板之间的拼缝应平整严密,板面清理干净,均匀涂刷脱模剂。⑹模板安装后应逐间测量检查对角线并进行校正,确保阴(直)角准确。⑺上架体行走滑轮安装后应转动灵活。⑻液压油管宜整齐排列固定。液压系统安装完成后应进行系统调试和加压试验,保压5min,所有接头和密封处应无渗漏。 5 爬模施工
5.1 爬模施工流程。浇筑混凝土→混凝土养护→绑扎上层钢筋、钢梁埋件安装→上层钢筋验收→拆模后移、安装门窗洞口模板→安装挂钩连接座→ 爬升导轨→ 爬升架体→ 安装锥形承载接头、模板清理后涂刷脱模剂→ 合模、紧固对拉螺栓→浇筑混凝土→继续循环
预埋件安装,将爬锥用承载螺栓固定在模板上,爬锥孔内抹黄油后拧紧高强螺栓,保证混凝土不能流进爬锥螺纹内。埋件板拧在高强螺栓的另一端。锥面向模板,和爬锥成反方向。⑴埋件如和钢筋有冲突时,将钢筋适当移位处理后进行合模。⑵提升导轨,请将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上。换向装置上端顶住导轨。⑶升架体时上下换向盒同时调整为向下,下端顶住导轨(爬升或提导轨液压控制台有专人操作,每榀架子设专人看管是否同步,发现不同步,可调液压阀门控制。架体爬升之前沿立柱竖向间距1m抄平后用2cm宽胶带标识,安装激光水平仪回转发射激光快速观测架体是否同步)。⑷导轨提升就位后拆除下层的附墙装置及爬锥,周转使用。
5.2 钢筋绑扎。⑴安装模板前在下一层墙体表面弹出对拉螺栓、预埋锥形承载接头位置线,如与竖向钢筋位置重叠,将竖向钢筋进行适当移位解决两者重叠问题;⑵墙体顶部水平钢筋严格按标高控制并绑扎牢固,水平钢筋低于剔凿浮浆后的墙顶混凝土面50mm,便于钢筋清理和混凝土浮浆剔凿;⑶墙内的锥形承载接头、预埋铁件、预埋管线等应同钢筋绑扎同步完成。
5.3 模板校正。⑴合模前将模板清理干净,刷好脱模剂,装好埋件系统;⑵测量模板对拉螺栓孔的位置,是否与钢筋冲突;⑶将模板移位,贴近混凝土的表面;⑷先将模板边缘用仪器或线坠校正模板的垂直度,并用角尺调整阴阳角模板的角度,确保垂直度与角度达到设计要求;⑸插好后齿轮销,穿好套管、对拉螺栓,拧紧每根对拉螺栓;⑹复查模板垂直度,达到设计要求后紧固每根斜支撑。
5.4 浇筑混凝土。⑴混凝土浇筑宜采用布料机均匀布料,分层浇筑和振捣,分层厚度50~80cm;在混凝土初凝时间许可的前提下,宜变换浇筑顺序,先、后顺序调换交错进行。⑵振捣混凝土时,严禁振捣棒碰撞锥形承载接头等。⑶模板上口与架体平台的间隙铺多层板,防止浇筑墙体混凝土时污染下层墙体混凝土。⑷爬模装置爬升时,防止架体硬物划伤混凝土。
5.5 变截面及特殊部位施工。⑴变截面施工。墙体每次变截面向内缩进100mm,该液压自爬架系统可以满足倾斜要求。墙体变截面处平面尺寸变小,直接用无齿锯将外侧大模板切割至要求尺寸即可。⑵大阳角特殊部位施工。为保证混凝土的成型质量、安全和方便施工,局部节点采用以下特殊处理方法:
核心筒部分有多处阳角面积较大,对拉干无法实现对拉,但连续采用锥形接头形式连接会影响浇筑效果,因此该处采用阳角对拉穿通对拉螺栓。采用此方法既操作方便,有能保证浇筑质量,如图大阳角处理:
5.6 面板调(更)换。当面板质量不满足混凝土成型质量要求时,利用间歇时间将面板拆卸后正面与背面调换使用,每次调换25~20%,分4~5层(步)完成,不影响施工进度。如需更换新面板时,参照上述要求实施。
5.7 测量控制与纠偏。首层楼板设置墙体轴线控制点,用激光铅垂仪将核心筒墙体轴线向上投测,根据投测的点位控制墙体爬模上口的位置,模板下口紧贴下一步墙体混凝土侧面。
上层爬模根据下层墙体混凝土垂直度偏差方向进行反方向调整,达到纠偏效果和目的,使墙体混凝土垂直度控制在规范允许范围内。
6 爬架改良措施
6.1 爬升楼梯。因本工程核心筒墙体先行施工,外框结构后施工,核心筒作业面通常高于外框结构6~8层,而施工电梯只能到达外框楼层,造成工人上核心筒作业面困难。为此,我们在核心筒东北角爬模架下方增设一部钢楼梯,并相应增加2个爬升机位,每次爬模后钢楼梯相应爬升,使外框和核心筒作业面有效连接。相对于搭设钢管脚手架的方式,采用爬升楼梯大大增加了工人的工作效率,使工人安全得到有效保障,同时节省了每次爬升搭架子的人工费用。
6.2 阴角模吊挂架。由于本工程钢结构梁柱较多,对塔吊使用频繁。为进一步节省塔吊吊力,在阴角部位爬模架操作平台上焊接吊挂三角架。安装角模时用倒链进行安装,角模拆除后悬挂在三角架上,随大模板一起爬升。
6.3 吊挂式安全网。由于核心筒内水平结构施工时上部爬架同时施工,形成交叉作业,尽管爬架操作平台与结构之间缝隙设翻板,但仍无法保证细小碎块的下落。为此我们设计了吊挂式防护网,吊在爬模架下层平台上,随爬模架爬升,形成二次防护,有效的保证下部水平结构的施工安全,而且节省了材料费用。
6.4 半自动喷淋养护系统。混凝土养护是超高层结构施工的一大难点,通常的浇水养护和覆盖保湿养护对于超高层爬模施工来说很不现实,而刷养护剂费用过高且效果不易保证。为此,我们在爬架上沿核心筒墙体四周布置喷淋系统,通过消防水管供水,利用电磁继电器控制喷淋时间和时差,有效地保证了混凝土养护效果,节省了大量人工。
7 爬架安全措施
7.1 安全装置。上、下换向盒(亦称“防坠爬升器”):上下换向盒是由两点作为受力点,爬升时为一点受力带动第二点提升,待第二点到达受力位置后又带动第一点提升,因此产生相互受力提升。如其中一点由于其他原因产生损坏影响受力,会导致架体降回上一个受力点的位置,每个受力点的间距为225mm,即梯档位置。因此由于上下换向盒损坏导致架体坠落的话,坠落距离≤225mm,不会因此导致严重后果。
7.2 安全措施。
7.2.1 爬模工程应设专职安全员,负责爬模施工的安全监控,并填写安全检查表。
7.2.2 爬升架体或提升导轨前,操作人员检查机械是否运转正常,确认正常方可爬升;操作平台上应在显著位置标明允许荷载值,设备、材料及人员等荷载应均匀分布,人员、物料不得超过允许荷载;爬模装置爬升时不得堆放钢筋等施工材料,非操作人员应撤离操作平台。
7.2.3 爬模施工临时用电线路架设及架体接地、避雷措施等应符合现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的有关规定。 7.2.4 施工消防用水系统随爬模施工同步设置,操作平台上应按消防要求设置灭火器。在操作平台上进行电、气焊作业时应有防火措施和专人看护。
7.2.5 各层平台均满铺脚手板,禁止出现探头板、飞跳板,并在外侧设置18cm以上5cm厚木挡脚板;上架体、下架体外侧全高范围及下端平台底部均应安装防护栏及安全网;下操作平台及下架体下端平台与结构表面之间应设置翻板和兜网。
7.2.6 对后退进行清理的外墙模板应及时恢复停放在原合模位置,并临时拉结固定;架体爬升时,模板距墙体表面不应大于300mm。
7.2.7 操作平台与地面之间应有可靠的通信联络。爬升和拆除过程中分工明确、各负其责,实行统一指挥、规范指令。爬升和拆除指令只能由爬模总指挥一人下达,操作人员发现有不安全问题,应及时处理、排除并立即向总指挥反馈信息。
7.2.8 爬升前爬模总指挥应告知平台上所有操作人员,消除影响爬升的障碍物。
7.2.9 经医生诊断,凡患高血压、心脏病、癫痫以及其他不适于高空作业的,不得从事高空作业。
7.2.10 爬模安装埋件、挂座时必须系好安全带及其它防护用品。高强螺栓和爬锥连接必须牢固,爬锥面顶到模板面板且不能转动即可。
7.2.11 砼强度必须达到15MPa或以上,方可爬升。
7.2.12 液压泵站应设专人操作,非操作人员不得动用液压泵,液压泵使用时压力不得高于16MPa。
7.2.13 爬升时爬模下面四周3m用警戒线维护,所有人员不得进入警戒区,以防高空有物体坠落伤人。
7.2.14 已拆除的模板、对拉螺栓、支撑等要及时运走或是妥善堆放,严防操作人员扶空、踏空而坠落。模板拆除后应有临时支撑。
7.2.15 每四榀爬模支架上配备一个灭火器,消防器材定期检查,进入支架的工作人员禁止吸烟。
8 实施效果
本工程核心筒通过使用Rimmca-SCS-80型液压自爬模体系,达到以下效果:
8.1 从安全角度上,采用德国先进技术,安全可靠。模板和架体合为一体,充分保证了高空作业的安全,实现了全过程安全生产无事故。
8.2 从技术质量角度上,该爬模体系采用优质进口维萨板,能够保证混凝土墙面质量达到清水混凝土效果,筒体垂直度控制在5mm/2m,1cm/全高的质量标准。同时木工字梁+维萨板便于支拆,能够满足结构变截面等特殊部位的施工需要。
8.3 从工程进度角度上,该爬模体操作简单、便于支拆、可提高工作效率,节省场地和塔吊吊次以利于钢结构吊装,使核心筒施工达到4天一层的速度,完全能够满足总体工期要求。
8.4 通过对爬架增加吊挂式安全网、阴角模吊挂架等改良措施,进一步保证了安全及进度要求。
9 结语
液压爬模系统通过在南京德基广场二期工程核心筒体施工过程中的成功实践,解决了目前国内超高层结构核心筒与周边复杂梁板结构施工工序合理衔接的问题,使核心筒结构施工简单化、标准化和程序化,同时减少了按常规施工所需的大量反复装拆、吊运和更换所带来的时间消耗和成本损失,大大提高了施工功效。可以说液压自动爬模施工技术已经成为国内超高层建筑竖向结构施工的不二选择,如果能够从施工角度进一步加以改良,必定能够拥有更加广阔的市场和前景。
【关键词】 超高层;爬模;施工
【中图分类号】 TU755.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123(2012)05-033-05
1 工程简介
南京德基广场二期工程是南京市重点工程之一,是南京市高端商务、高品质商贸新地标超高层建筑,位于南京市中山路18号。本工程地下设置停车场、战时人防,地上汇集世界顶级一线品牌商业、智能化办公、万豪酒店等建筑功能。
本工程单体建筑面积249440m2,占地面积16299m2,地下5层,主楼基底标高-23.600m,基础最大埋深-29.250m。主楼地上62层,高324.000m,结构形式为框架+核心筒结构。其中外框平面尺寸为42.300×42.300m,由十六根劲性框架柱及钢梁构成框架,楼板采用闭口型压型钢板;核心筒平面尺寸为22.900×22.900m,墙体厚度1400~400mm(1400mm厚墙体的内侧墙面保持不变,外侧墙面多次向内收缩),内含H型钢柱。
本工程在核心筒首层-0.050~3.950mm墙体开始采用液压爬模系统,一直到顶不落地。
2 超高层爬模体系施工难点
2.1 本工程施工工期紧,其中核心筒部位是施工主线,关系到外框钢结构的安装,它的施工进度直接影响到整个结构工程的进度。
2.2 核心筒外墙厚度1400~400mm,截面及平面总尺寸多次变化,给爬模施工带来了很大难度。
2.3 核心筒体内墙面的阴角模板配置与使用是一个难点。
2.4 本工程主楼高度为324m,为超高层建筑,对筒体墙面的垂直度要求较高。
2.5 核心筒墙体采用爬模施工,水平结构滞后施工,预留预埋精度要求较高。
2.6 核心筒内部水平结构施工与上层施工交叉作业,安全防护要求较高。
3 液压爬模装置设计
针对以上难点,经综合考虑,本工程采用Rimmca-SCS-80型液压爬模系统。该爬模系统具有模板、架子合为一体,实现与导轨相互爬升的特点,操作简单、安全性高,可提高工作效率,混凝土墙面质量可达到清水混凝土效果。
3.1 模板设计。⑴本工程结构标准层高为4m,模板向下搭接100mm,向上预留50mm挡浮浆,因此模板配置高度为4150mm。⑵面板采用18mm厚国际优质维萨板,竖向背楞采用20#木工字梁,横向背楞槽钢腹板相对组合而成,模板面板与横、竖向背楞用专用连接爪连接。⑶阴角模单独配置,与大模板搭接连接。
3.2 架体与操作平台系统设计。⑴架体设计考虑到节省架体,并达到满足施工平台的稳定性及人工水平方向的通行方便等因素,将架体设计为上下分离,并将施工平台四周封闭连接。⑵上架体高度为9.6m,宽度为1.05m,能满足支模、脱模、绑扎钢筋和浇筑混凝土操作需要。⑶下架体高度为5.2m,能满足油缸、导轨、挂钩连接座和吊平台的安装和施工要求。⑷下架体的宽度为2.35m,能满足上架体模板水平移动600mm的空间需要,并能满足导轨爬升、模板清理和涂刷脱模剂要求。⑸下架体上部设有挂钩,通过承力销与挂钩连接座连接。⑹上架体、下架体均采用工字钢纵向联系梁将架体之间连成整体结构。
3.3 主要节点图。
3.3.1 直墙模板拼缝节点。如下图,直墙木梁模板通过芯带进行连接,模板与模板之间直接拼缝时,采用拼缝一的做法,当模板与模板之间不能拼在一起时,则增加拼缝模板,用芯带压住拼缝模板,按拼缝二做法。
3.3.2 阳角处理方法。锚碇为直角处时阳角处模板通过斜对拉螺栓控制,角部模板贴上海绵条,能有效保证模板角部不胀开和漏浆。
3.3.3 对拉螺栓处理方法。核心筒施工时其墙体侧压力完全由穿墙对拉干承受,局部对对拉螺栓件不能拉通的部位将其内部焊接钢筋进行对拉。(见下图)当对拉螺栓无法对拉时,采用锥形接头使在混凝土内部的拉过一段与钢筋焊接,另一端与锥形接头丝扣连接,当混凝浇筑成型时,锥形接头拆除继续倒用,而混凝土内的对拉螺栓不再倒用。
3.3.4 阴角处的处理。建筑里浇筑比较常见的难点就是阴角的模板处理,既要保障浇注质量,又要考虑到模板拆除的问题。阴角由6mm厚的钢板折成90°,两边长度为250mm,500mm由定型大模板压住边缘以抵消砼侧压力,如插图所示:
3.4 液压爬模装置平面布置。本工程爬模架采用内外筒双面爬升,充分考虑结构洞口、塔吊布置等因素,共设置60个附墙机位,其中外墙布置24个机位,内墙布置36个机位。机位最大间距为5.6m,最小间距为1.7m,具体见图3.5。
4 爬模架安装
4.1 爬模安装流程。爬模安装前准备→模板制作→安装锥形承载接头和挂钩连接座→安装导轨、下架体→安装纵向联系梁和平台铺设→安装栏杆及安全网→ 支设模板和上架体→ 安装液压系统并进行调试→ 安装测量观测装置。
4.2 爬模安装要求。⑴架体平面必须垂直于墙面,架体必须安装牢固。⑵安装锥形承载接头前应在模板相应位置上钻孔,用配套的承载螺栓连接。⑶挂钩连接座安装固定必须采用专用承载螺栓,挂钩连接座应与墙面有效接触,其承载螺栓紧固要求是:锥形承载接头应有可靠锚固措施,锥体螺母长度不应小于承载螺栓外径的3倍,预埋件和承载螺栓拧入锥体螺母的深度
均不得小于承载螺栓外径的1.5倍;挂钩连接座安装中心允许偏差应为±5mm。⑷阴角模宜后插入安装,阴角模的两个(直角)边应同相邻大模板面板搭接紧密。⑸模板之间的拼缝应平整严密,板面清理干净,均匀涂刷脱模剂。⑹模板安装后应逐间测量检查对角线并进行校正,确保阴(直)角准确。⑺上架体行走滑轮安装后应转动灵活。⑻液压油管宜整齐排列固定。液压系统安装完成后应进行系统调试和加压试验,保压5min,所有接头和密封处应无渗漏。 5 爬模施工
5.1 爬模施工流程。浇筑混凝土→混凝土养护→绑扎上层钢筋、钢梁埋件安装→上层钢筋验收→拆模后移、安装门窗洞口模板→安装挂钩连接座→ 爬升导轨→ 爬升架体→ 安装锥形承载接头、模板清理后涂刷脱模剂→ 合模、紧固对拉螺栓→浇筑混凝土→继续循环
预埋件安装,将爬锥用承载螺栓固定在模板上,爬锥孔内抹黄油后拧紧高强螺栓,保证混凝土不能流进爬锥螺纹内。埋件板拧在高强螺栓的另一端。锥面向模板,和爬锥成反方向。⑴埋件如和钢筋有冲突时,将钢筋适当移位处理后进行合模。⑵提升导轨,请将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上。换向装置上端顶住导轨。⑶升架体时上下换向盒同时调整为向下,下端顶住导轨(爬升或提导轨液压控制台有专人操作,每榀架子设专人看管是否同步,发现不同步,可调液压阀门控制。架体爬升之前沿立柱竖向间距1m抄平后用2cm宽胶带标识,安装激光水平仪回转发射激光快速观测架体是否同步)。⑷导轨提升就位后拆除下层的附墙装置及爬锥,周转使用。
5.2 钢筋绑扎。⑴安装模板前在下一层墙体表面弹出对拉螺栓、预埋锥形承载接头位置线,如与竖向钢筋位置重叠,将竖向钢筋进行适当移位解决两者重叠问题;⑵墙体顶部水平钢筋严格按标高控制并绑扎牢固,水平钢筋低于剔凿浮浆后的墙顶混凝土面50mm,便于钢筋清理和混凝土浮浆剔凿;⑶墙内的锥形承载接头、预埋铁件、预埋管线等应同钢筋绑扎同步完成。
5.3 模板校正。⑴合模前将模板清理干净,刷好脱模剂,装好埋件系统;⑵测量模板对拉螺栓孔的位置,是否与钢筋冲突;⑶将模板移位,贴近混凝土的表面;⑷先将模板边缘用仪器或线坠校正模板的垂直度,并用角尺调整阴阳角模板的角度,确保垂直度与角度达到设计要求;⑸插好后齿轮销,穿好套管、对拉螺栓,拧紧每根对拉螺栓;⑹复查模板垂直度,达到设计要求后紧固每根斜支撑。
5.4 浇筑混凝土。⑴混凝土浇筑宜采用布料机均匀布料,分层浇筑和振捣,分层厚度50~80cm;在混凝土初凝时间许可的前提下,宜变换浇筑顺序,先、后顺序调换交错进行。⑵振捣混凝土时,严禁振捣棒碰撞锥形承载接头等。⑶模板上口与架体平台的间隙铺多层板,防止浇筑墙体混凝土时污染下层墙体混凝土。⑷爬模装置爬升时,防止架体硬物划伤混凝土。
5.5 变截面及特殊部位施工。⑴变截面施工。墙体每次变截面向内缩进100mm,该液压自爬架系统可以满足倾斜要求。墙体变截面处平面尺寸变小,直接用无齿锯将外侧大模板切割至要求尺寸即可。⑵大阳角特殊部位施工。为保证混凝土的成型质量、安全和方便施工,局部节点采用以下特殊处理方法:
核心筒部分有多处阳角面积较大,对拉干无法实现对拉,但连续采用锥形接头形式连接会影响浇筑效果,因此该处采用阳角对拉穿通对拉螺栓。采用此方法既操作方便,有能保证浇筑质量,如图大阳角处理:
5.6 面板调(更)换。当面板质量不满足混凝土成型质量要求时,利用间歇时间将面板拆卸后正面与背面调换使用,每次调换25~20%,分4~5层(步)完成,不影响施工进度。如需更换新面板时,参照上述要求实施。
5.7 测量控制与纠偏。首层楼板设置墙体轴线控制点,用激光铅垂仪将核心筒墙体轴线向上投测,根据投测的点位控制墙体爬模上口的位置,模板下口紧贴下一步墙体混凝土侧面。
上层爬模根据下层墙体混凝土垂直度偏差方向进行反方向调整,达到纠偏效果和目的,使墙体混凝土垂直度控制在规范允许范围内。
6 爬架改良措施
6.1 爬升楼梯。因本工程核心筒墙体先行施工,外框结构后施工,核心筒作业面通常高于外框结构6~8层,而施工电梯只能到达外框楼层,造成工人上核心筒作业面困难。为此,我们在核心筒东北角爬模架下方增设一部钢楼梯,并相应增加2个爬升机位,每次爬模后钢楼梯相应爬升,使外框和核心筒作业面有效连接。相对于搭设钢管脚手架的方式,采用爬升楼梯大大增加了工人的工作效率,使工人安全得到有效保障,同时节省了每次爬升搭架子的人工费用。
6.2 阴角模吊挂架。由于本工程钢结构梁柱较多,对塔吊使用频繁。为进一步节省塔吊吊力,在阴角部位爬模架操作平台上焊接吊挂三角架。安装角模时用倒链进行安装,角模拆除后悬挂在三角架上,随大模板一起爬升。
6.3 吊挂式安全网。由于核心筒内水平结构施工时上部爬架同时施工,形成交叉作业,尽管爬架操作平台与结构之间缝隙设翻板,但仍无法保证细小碎块的下落。为此我们设计了吊挂式防护网,吊在爬模架下层平台上,随爬模架爬升,形成二次防护,有效的保证下部水平结构的施工安全,而且节省了材料费用。
6.4 半自动喷淋养护系统。混凝土养护是超高层结构施工的一大难点,通常的浇水养护和覆盖保湿养护对于超高层爬模施工来说很不现实,而刷养护剂费用过高且效果不易保证。为此,我们在爬架上沿核心筒墙体四周布置喷淋系统,通过消防水管供水,利用电磁继电器控制喷淋时间和时差,有效地保证了混凝土养护效果,节省了大量人工。
7 爬架安全措施
7.1 安全装置。上、下换向盒(亦称“防坠爬升器”):上下换向盒是由两点作为受力点,爬升时为一点受力带动第二点提升,待第二点到达受力位置后又带动第一点提升,因此产生相互受力提升。如其中一点由于其他原因产生损坏影响受力,会导致架体降回上一个受力点的位置,每个受力点的间距为225mm,即梯档位置。因此由于上下换向盒损坏导致架体坠落的话,坠落距离≤225mm,不会因此导致严重后果。
7.2 安全措施。
7.2.1 爬模工程应设专职安全员,负责爬模施工的安全监控,并填写安全检查表。
7.2.2 爬升架体或提升导轨前,操作人员检查机械是否运转正常,确认正常方可爬升;操作平台上应在显著位置标明允许荷载值,设备、材料及人员等荷载应均匀分布,人员、物料不得超过允许荷载;爬模装置爬升时不得堆放钢筋等施工材料,非操作人员应撤离操作平台。
7.2.3 爬模施工临时用电线路架设及架体接地、避雷措施等应符合现行行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46的有关规定。 7.2.4 施工消防用水系统随爬模施工同步设置,操作平台上应按消防要求设置灭火器。在操作平台上进行电、气焊作业时应有防火措施和专人看护。
7.2.5 各层平台均满铺脚手板,禁止出现探头板、飞跳板,并在外侧设置18cm以上5cm厚木挡脚板;上架体、下架体外侧全高范围及下端平台底部均应安装防护栏及安全网;下操作平台及下架体下端平台与结构表面之间应设置翻板和兜网。
7.2.6 对后退进行清理的外墙模板应及时恢复停放在原合模位置,并临时拉结固定;架体爬升时,模板距墙体表面不应大于300mm。
7.2.7 操作平台与地面之间应有可靠的通信联络。爬升和拆除过程中分工明确、各负其责,实行统一指挥、规范指令。爬升和拆除指令只能由爬模总指挥一人下达,操作人员发现有不安全问题,应及时处理、排除并立即向总指挥反馈信息。
7.2.8 爬升前爬模总指挥应告知平台上所有操作人员,消除影响爬升的障碍物。
7.2.9 经医生诊断,凡患高血压、心脏病、癫痫以及其他不适于高空作业的,不得从事高空作业。
7.2.10 爬模安装埋件、挂座时必须系好安全带及其它防护用品。高强螺栓和爬锥连接必须牢固,爬锥面顶到模板面板且不能转动即可。
7.2.11 砼强度必须达到15MPa或以上,方可爬升。
7.2.12 液压泵站应设专人操作,非操作人员不得动用液压泵,液压泵使用时压力不得高于16MPa。
7.2.13 爬升时爬模下面四周3m用警戒线维护,所有人员不得进入警戒区,以防高空有物体坠落伤人。
7.2.14 已拆除的模板、对拉螺栓、支撑等要及时运走或是妥善堆放,严防操作人员扶空、踏空而坠落。模板拆除后应有临时支撑。
7.2.15 每四榀爬模支架上配备一个灭火器,消防器材定期检查,进入支架的工作人员禁止吸烟。
8 实施效果
本工程核心筒通过使用Rimmca-SCS-80型液压自爬模体系,达到以下效果:
8.1 从安全角度上,采用德国先进技术,安全可靠。模板和架体合为一体,充分保证了高空作业的安全,实现了全过程安全生产无事故。
8.2 从技术质量角度上,该爬模体系采用优质进口维萨板,能够保证混凝土墙面质量达到清水混凝土效果,筒体垂直度控制在5mm/2m,1cm/全高的质量标准。同时木工字梁+维萨板便于支拆,能够满足结构变截面等特殊部位的施工需要。
8.3 从工程进度角度上,该爬模体操作简单、便于支拆、可提高工作效率,节省场地和塔吊吊次以利于钢结构吊装,使核心筒施工达到4天一层的速度,完全能够满足总体工期要求。
8.4 通过对爬架增加吊挂式安全网、阴角模吊挂架等改良措施,进一步保证了安全及进度要求。
9 结语
液压爬模系统通过在南京德基广场二期工程核心筒体施工过程中的成功实践,解决了目前国内超高层结构核心筒与周边复杂梁板结构施工工序合理衔接的问题,使核心筒结构施工简单化、标准化和程序化,同时减少了按常规施工所需的大量反复装拆、吊运和更换所带来的时间消耗和成本损失,大大提高了施工功效。可以说液压自动爬模施工技术已经成为国内超高层建筑竖向结构施工的不二选择,如果能够从施工角度进一步加以改良,必定能够拥有更加广阔的市场和前景。