论文部分内容阅读
摘 要:由于高层建筑层数较多,且标准层变化不大,因此,液压滑模施工技术成为一种有效的施工手段。其特点为速度快、混凝土连续性好、表面光滑、无施工缝、施工安全等,为此在高层建筑中得到了广泛应用。本文主要对液压滑模施工特点及施工工艺进行了分析与探究。
关键词:高层建筑;液压滑模;施工工艺
一、液压滑模施工的特点分析
1、液压滑模的施工是通过油泵的压力,使卡在支承杆上的液压千斤顶,带动千斤顶架支承整个操作平台及向上提升内外模板、吊架。它具有施工连续性和机械化程度高、构造简单、施工进度快,保证施工安全与工程质量等特点。
2、滑模装置除一般的通用构件外,其他的装置均应随着建筑物的结构类型及平面布置而改变,因而滑模装置具有一定的专一性,因此,建筑物在采用滑模施工时,就必须根据滑模施工的特点选用结构类型和平面布置,也就是说,建筑物在施工图设计阶段,就应先充分考虑滑模施工的特点进行设计,并进而根据建筑物施工图进行滑模施工设计。
3、由于滑模施工可以显著减少支、拆模板和搭、拆脚手架等工序的次数,把高空立体作业变为操作平台内的平面作业,而且各工序可实现交叉综合作业,操作平台也可依靠自身动力上升,因而施工进度较之其他施工方法大大加快,也利于安全生产。目前,采用滑模施工一般情况下可以2天建成—层楼,比其他方法少用5~10天,且建筑物层数越多,构筑物高度越高,则施工速度快的优越性越突出。
4、滑模电脱模技术、滑模混凝土养生技术、滑模千斤顶工作性能现场检测技术等的开发应用,也大大提高了滑模施工技术的机械化水平,使滑模施工速度快的特点得到了有力的设备保障,工人劳动强度进一步降低。
二、工程案例
某高层为多功能商住办公楼,高34层,地下室2层,裙楼4层,塔楼5~31层为办公楼,32~34层为屋顶机房。核心筒由几个方筒及两片剪力墙组成,呈中间对称;筒体的壁厚有500、400、300、250、200mm几种;从1~31层内筒厚度无变化,外筒厚度从下至上的变化为500(1~4层)、400(5~12层)、300(13~31层);半筒与半筒之间采用联系梁连接;核心筒内设电梯6台,楼梯间两处,以及电缆井与管道井。核心筒硅强度等级为C45(2~6层)、C40(7~14层)、C35(15~23层)、C30(24~31层)。每米筒身硅用量为30m3(以第5层筒体计算),钢筋用量为2.26ton。该工程核心筒位于塔楼平面的中心,四周为框架柱,柱与筒之间用框架梁连接,结构框架上下位置没有大的变化,特别适合于滑模施工。
该工程内部核心筒采用滑模施工,外部梁板柱采用现浇施工(内滑外浇)。标准层施工的关键工序是核心筒施工,提高了核心筒的施工速度,也就提高了结构施工的速度。核心筒滑模准备从第5层开始,滑至31层,31层滑完后,用塔吊拆除滑模装置。
三、高层建筑液压滑模施工工艺
1、液压滑模设计施工
(1)液压提升系统
千斤顶布置:本核心筒滑模施工选用HQ-30型钢珠式千斤顶,单顶允许提升力为15kN,共163个,千斤顶的总提升能力为2445KN。在外筒设双千斤顶,内筒隔墙设单千斤顶,千斤顶设置应尽量避开暗柱,以便于暗柱箍筋的绑扎。左筒体布置千斤顶89个,提升能力为1335kN,右筒体布置千斤顶74个,提升能力为12062kN。
支承杆型号:支承杆与千斤顶配套使用,为中25圆钢。正常滑升情况下,单根支承杆允许承载力为17.7kN(支承杆计算长度1.72m)。滑空至楼面上0.1m时,支承杆允许承载力为13.8kN(支承杆计算长度1.94m),虽然此时支承杆能够承受滑模的垂直荷载,但考虑外加水平荷载及垂直荷载不均匀的影响,应对支承杆进行加固处理。支承杆宜用螺纹连接。
液压控制台及油路布置:左右半筒同进滑升,设置一套油路系统,三级并联油路。液压控制台要求的规格为7.5KW,50L/min,14MPa,油箱容积54cm×54cm×109cm=0.318m3,工作压力8MPa,正常滑升压力取6MPa即可。液压控制台设置在筒体的中部,比滑模主工作台高2m,油路采用三级并联布置,一级油路干管为ф19,二级油路支管为ф15,三级油路分管为ф10软管,分油器与软管之间设有针形阀,分油路软管直接与千斤顶连接。
(2)模板结构
模板采用组合钢模板,内高lm,外高1.2m。在模板两边肋上,于距离模板上口8cm,距下口14cm处,加设两对挂钩。上下围圈采用[8槽钢,其中上围圈兼作操作平台板的承重梁。上围圈距离模板上口8cm,下围圈距离模板下端10cm。围圈的连接接头用等强度夹板以螺栓连接,围圈以螺栓与提升架立柱的托板连接。提升架按墙体厚度不同设有三种型号,根据滑模平台空间大小布置不同型号的提升架。
2、液压滑模施工
(1)滑升速度的控制。在气温较高、钢筋绑扎、硅浇筑速度及出模强度允许时,滑升速度可稍高,但不得超过过多。
(2)钢筋的制作与安装。筒体分两个半筒流水施工,因此构件堆放也应按两份堆放,不得乱放,水平钢筋的加工长度一般控制在6~8米,竖筋一般不超过6米,钢筋的彎钩一律背向模板,并不得出现钢筋顶住或钩住模板的观象。滑模平台上不可一次堆放过多的钢筋,更不允许集中堆放,尽可能沿筒体外壁均匀堆放。
(3)混凝土的浇注。混凝土采用商品混凝土,混凝土的浇筑机械选用TCP5613/38型塔式起重布料两用机。由布料机将硅运到滑模各分块平台内。混凝土除满足强度要求外,还要满足滑模工艺的要求,保证混凝土人模后5小时的强度(即出模强度)在0.1~0.25MPa的范围内,作混凝土配合比设计时要考虑气温、湿度变化的影响。提出几种配合比方案备用,要做到混凝土出模不坍塌、不拉裂。
(4)测量与纠偏。模板滑升过程中,滑模工作平台应处于水平状态,操作平台的水平偏差不应超30mm,相邻两提升架上千斤顶的高度偏差不超过5 m m。筒体轴线的垂直度总偏差不得大于全高的1/1000,滑升过程中滑模偏离理论中心的距离每层不得大于I0mm。垂直度的控制采用轴线控制方法。设置观察点来测量滑模的垂直度偏差。每层滑升期间,应至少测量两次。楼板浇筑完毕后,应对滑模再校核一次。滑模组装完毕后,用水平仪在其支承杆上抄出水平线,并每隔200m作一水平标记,作为测量千斤顶升差和操作平台水平度的依据。每层检查校正一次水平标记的误差。在每个千斤顶上安装一个调平器,只需将调平器的限位卡的下口对齐支承杆上的水平标记线固定,当千斤顶全部爬升到顶位限位卡时,滑模平台即可自动调平。当滑模偏离轴线10mm时应逆行纠偏,一般情况可采用操作平台倾斜法纠偏。其作法是将与偏移相反方向的支承杆上的限位卡下降30~50mm固定,在调整平台水平度时,使平台人为的向偏移反方向倾斜,使滑模在以后的滑升中逐步回复到筒体设计轴线上来。同时还应根据引起偏移的原因,辅以千斤顶垫铁楔,调整平台施工荷载、局部关闭千斤顶等方法进行纠偏调整。垂直度纠偏应缓慢进行。
四、结束语
综上所述,液压滑模施工技术因其自身施工速度较快且具有良好的综合效益,而在高层建筑施工中具有良好的应用价值,本文立足于滑模施工技术的特点进行分析,对滑模施工技术在高层建筑中的施工工艺进行探索,以切实提高滑模施工技术的实际应用价值,促进高层建筑整体安全性的提升,仅供相关人员参考。
参考文献
[1] 江涌波.多联体方筒滑模施工技术研究[J]. 广东土木与建筑. 2013(11).
[2] 郭慧.滑模施工技术的优势及技术要点[J]. 科技创新与应用. 2013(05).
[3] 曹浩.滑模施工技术的优势及技术要点[J]. 科技创新与应用. 2013(15).
关键词:高层建筑;液压滑模;施工工艺
一、液压滑模施工的特点分析
1、液压滑模的施工是通过油泵的压力,使卡在支承杆上的液压千斤顶,带动千斤顶架支承整个操作平台及向上提升内外模板、吊架。它具有施工连续性和机械化程度高、构造简单、施工进度快,保证施工安全与工程质量等特点。
2、滑模装置除一般的通用构件外,其他的装置均应随着建筑物的结构类型及平面布置而改变,因而滑模装置具有一定的专一性,因此,建筑物在采用滑模施工时,就必须根据滑模施工的特点选用结构类型和平面布置,也就是说,建筑物在施工图设计阶段,就应先充分考虑滑模施工的特点进行设计,并进而根据建筑物施工图进行滑模施工设计。
3、由于滑模施工可以显著减少支、拆模板和搭、拆脚手架等工序的次数,把高空立体作业变为操作平台内的平面作业,而且各工序可实现交叉综合作业,操作平台也可依靠自身动力上升,因而施工进度较之其他施工方法大大加快,也利于安全生产。目前,采用滑模施工一般情况下可以2天建成—层楼,比其他方法少用5~10天,且建筑物层数越多,构筑物高度越高,则施工速度快的优越性越突出。
4、滑模电脱模技术、滑模混凝土养生技术、滑模千斤顶工作性能现场检测技术等的开发应用,也大大提高了滑模施工技术的机械化水平,使滑模施工速度快的特点得到了有力的设备保障,工人劳动强度进一步降低。
二、工程案例
某高层为多功能商住办公楼,高34层,地下室2层,裙楼4层,塔楼5~31层为办公楼,32~34层为屋顶机房。核心筒由几个方筒及两片剪力墙组成,呈中间对称;筒体的壁厚有500、400、300、250、200mm几种;从1~31层内筒厚度无变化,外筒厚度从下至上的变化为500(1~4层)、400(5~12层)、300(13~31层);半筒与半筒之间采用联系梁连接;核心筒内设电梯6台,楼梯间两处,以及电缆井与管道井。核心筒硅强度等级为C45(2~6层)、C40(7~14层)、C35(15~23层)、C30(24~31层)。每米筒身硅用量为30m3(以第5层筒体计算),钢筋用量为2.26ton。该工程核心筒位于塔楼平面的中心,四周为框架柱,柱与筒之间用框架梁连接,结构框架上下位置没有大的变化,特别适合于滑模施工。
该工程内部核心筒采用滑模施工,外部梁板柱采用现浇施工(内滑外浇)。标准层施工的关键工序是核心筒施工,提高了核心筒的施工速度,也就提高了结构施工的速度。核心筒滑模准备从第5层开始,滑至31层,31层滑完后,用塔吊拆除滑模装置。
三、高层建筑液压滑模施工工艺
1、液压滑模设计施工
(1)液压提升系统
千斤顶布置:本核心筒滑模施工选用HQ-30型钢珠式千斤顶,单顶允许提升力为15kN,共163个,千斤顶的总提升能力为2445KN。在外筒设双千斤顶,内筒隔墙设单千斤顶,千斤顶设置应尽量避开暗柱,以便于暗柱箍筋的绑扎。左筒体布置千斤顶89个,提升能力为1335kN,右筒体布置千斤顶74个,提升能力为12062kN。
支承杆型号:支承杆与千斤顶配套使用,为中25圆钢。正常滑升情况下,单根支承杆允许承载力为17.7kN(支承杆计算长度1.72m)。滑空至楼面上0.1m时,支承杆允许承载力为13.8kN(支承杆计算长度1.94m),虽然此时支承杆能够承受滑模的垂直荷载,但考虑外加水平荷载及垂直荷载不均匀的影响,应对支承杆进行加固处理。支承杆宜用螺纹连接。
液压控制台及油路布置:左右半筒同进滑升,设置一套油路系统,三级并联油路。液压控制台要求的规格为7.5KW,50L/min,14MPa,油箱容积54cm×54cm×109cm=0.318m3,工作压力8MPa,正常滑升压力取6MPa即可。液压控制台设置在筒体的中部,比滑模主工作台高2m,油路采用三级并联布置,一级油路干管为ф19,二级油路支管为ф15,三级油路分管为ф10软管,分油器与软管之间设有针形阀,分油路软管直接与千斤顶连接。
(2)模板结构
模板采用组合钢模板,内高lm,外高1.2m。在模板两边肋上,于距离模板上口8cm,距下口14cm处,加设两对挂钩。上下围圈采用[8槽钢,其中上围圈兼作操作平台板的承重梁。上围圈距离模板上口8cm,下围圈距离模板下端10cm。围圈的连接接头用等强度夹板以螺栓连接,围圈以螺栓与提升架立柱的托板连接。提升架按墙体厚度不同设有三种型号,根据滑模平台空间大小布置不同型号的提升架。
2、液压滑模施工
(1)滑升速度的控制。在气温较高、钢筋绑扎、硅浇筑速度及出模强度允许时,滑升速度可稍高,但不得超过过多。
(2)钢筋的制作与安装。筒体分两个半筒流水施工,因此构件堆放也应按两份堆放,不得乱放,水平钢筋的加工长度一般控制在6~8米,竖筋一般不超过6米,钢筋的彎钩一律背向模板,并不得出现钢筋顶住或钩住模板的观象。滑模平台上不可一次堆放过多的钢筋,更不允许集中堆放,尽可能沿筒体外壁均匀堆放。
(3)混凝土的浇注。混凝土采用商品混凝土,混凝土的浇筑机械选用TCP5613/38型塔式起重布料两用机。由布料机将硅运到滑模各分块平台内。混凝土除满足强度要求外,还要满足滑模工艺的要求,保证混凝土人模后5小时的强度(即出模强度)在0.1~0.25MPa的范围内,作混凝土配合比设计时要考虑气温、湿度变化的影响。提出几种配合比方案备用,要做到混凝土出模不坍塌、不拉裂。
(4)测量与纠偏。模板滑升过程中,滑模工作平台应处于水平状态,操作平台的水平偏差不应超30mm,相邻两提升架上千斤顶的高度偏差不超过5 m m。筒体轴线的垂直度总偏差不得大于全高的1/1000,滑升过程中滑模偏离理论中心的距离每层不得大于I0mm。垂直度的控制采用轴线控制方法。设置观察点来测量滑模的垂直度偏差。每层滑升期间,应至少测量两次。楼板浇筑完毕后,应对滑模再校核一次。滑模组装完毕后,用水平仪在其支承杆上抄出水平线,并每隔200m作一水平标记,作为测量千斤顶升差和操作平台水平度的依据。每层检查校正一次水平标记的误差。在每个千斤顶上安装一个调平器,只需将调平器的限位卡的下口对齐支承杆上的水平标记线固定,当千斤顶全部爬升到顶位限位卡时,滑模平台即可自动调平。当滑模偏离轴线10mm时应逆行纠偏,一般情况可采用操作平台倾斜法纠偏。其作法是将与偏移相反方向的支承杆上的限位卡下降30~50mm固定,在调整平台水平度时,使平台人为的向偏移反方向倾斜,使滑模在以后的滑升中逐步回复到筒体设计轴线上来。同时还应根据引起偏移的原因,辅以千斤顶垫铁楔,调整平台施工荷载、局部关闭千斤顶等方法进行纠偏调整。垂直度纠偏应缓慢进行。
四、结束语
综上所述,液压滑模施工技术因其自身施工速度较快且具有良好的综合效益,而在高层建筑施工中具有良好的应用价值,本文立足于滑模施工技术的特点进行分析,对滑模施工技术在高层建筑中的施工工艺进行探索,以切实提高滑模施工技术的实际应用价值,促进高层建筑整体安全性的提升,仅供相关人员参考。
参考文献
[1] 江涌波.多联体方筒滑模施工技术研究[J]. 广东土木与建筑. 2013(11).
[2] 郭慧.滑模施工技术的优势及技术要点[J]. 科技创新与应用. 2013(05).
[3] 曹浩.滑模施工技术的优势及技术要点[J]. 科技创新与应用. 2013(15).