液压爬模施工技术在工程的应用范文

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摘要：在高层建筑施工中，液压自动爬模施工技术得到了广泛的应用。液压爬模施工工艺具有施工速度快、操作方便、施工质量高、材料周转成本低等特点。结合工程实践，总结了液压爬模施工的重、难点；并从液压爬模系统的组成、安装、爬升流程进行分析，综合运用大钢模板，从而保证结构的施工质量，满足工程施工进度要求。

关键词：液压爬模；系统组成；爬模安装；钢模板；爬升流程

1工程概况

上海国际金融中心项目，位于浦东新区杨高南路388号。地块周边地界为竹林路（规划中）以东，张家浜河以北，杨高南路以西，北与竹园商贸区2—16地块紧邻。本工程总用地面积55287.2m2，地下5层，地上22~32层，建筑高度143m~200m，总建筑面积约516808m2。本项目地面以上为三幢独立的超高层建筑及附属构筑物，无裙房，三幢塔楼在7层、8层有连廊将三幢塔楼连接成整体。其中，结算项目总用地面积11800m2，总建筑面积104068m2，地上建筑面积50524m2，地下建筑面积46020m2，地下5层，地上24层，建筑高度143.02m，建筑最高点高度163.02m。主楼上部采用混合结构体系（钢管混凝土柱—钢框架梁—混凝土核芯筒），主楼楼层框架钢梁与钢柱刚接连接，与核芯筒铰接连接；巨型支撑桁架与核芯筒铰接连接。结构楼面采用压型钢板及钢筋桁架组合楼板。核心筒结构剪力墙内多处布置有劲性钢骨柱和剪力钢板。中结算项目核心筒概况。中结算项目塔楼结构高度147.95m，共24层。核心筒分为东西两个核心筒，均为长方形布置，长25.4m，宽12.95m，中庭跨度24.3m。核心筒结构层高变化多样，其中5m层高标准层为8层，其余16层均为不同层高。外侧剪力墙墙厚自下而上由厚变薄，呈外侧向内侧单向收薄。1层~4层外剪力墙厚700mm，5层~10层外剪力墙厚500mm，11层至屋顶外剪力墙厚400mm，内墙及中庭两侧外墙均无墙厚变化。

2核心筒结构施工难点分析

主楼核心筒的施工无疑是对本工程的质量及工期要求起着决定性的主导作用，因此针对核心筒施工过程中要想提高核心筒体施工速度、保证施工安全与质量，就必须选择合理、高效的模板体系。中结算核心筒层高相比常规层高要高，最低层高为5m，最高为11m，同时楼层层高变化多样标准楼层仅有8层而非标准楼层有16层。并且核心筒板墙内设置有许多建立钢板和劲性钢梁柱，甚至部分楼层还有桁架钢牛腿外伸于剪力墙面，经综合分析与整体对比，考虑筒体外墙施工、模板和围护脚手采用液压爬模体系施工，钢大模随爬架同步上升的内筒体区域采用散模拼装、排架支撑的施工技术来解决上述问题。

3液压自动爬模主要功能及特点

液压自动爬模系统是传统爬架系统的重大发展，工作效率和安全性都得到了显著提高。与传统的爬架技术相比，具有诸多优点。（1）自动化程度高。在自动控制系统作用下，以液压为动力可以实现整个爬模系统整体同步的爬升，并且可以将爬升导轨自动提升。（2）生产效率高。与液压滑升模板施工工艺相比，液压自动爬模施工工艺的工序关系清晰，衔接要求比较低，操作便捷、效率较高。同时，液压自动爬模系统承载力较高，能够提供较大空间的操作平台，可作为材料、设备堆场，避免了因重新搭设操作平台导致材料和人工的浪费也提高了生产效率。另外，在钢筋吊运、混凝土浇筑施工中，需要塔吊配合的时间大为缩减，提高了塔吊的使用效率。（3）整体安全性好。液压自动爬模系统始终附着在结构墙体上，在6级风作用下可以安全爬升，8级风作用下可以正常施工。另外，经过适当加固，爬模系统可以抵御12级风作用。并且，在提升过程当中，爬模与附墙点始终保持在系统重心以上，可以避免架体倾覆问题的发生。另外，爬升提升作业过程中，实现了完全自动化，作业面上仅需安排极少施工人员，大大降低安全隐患。（4）标准化程度高。液压自动爬模系统为专业人员设计，采用标准化定型化设计，能够适应各种工况的需求。从而使得重复利用率高，能够有效地降低工程成本，具有良好的经济效益。

4液压自动爬模系统的基本组成

液压自动爬升模板体系是一个复杂的系统，主要可分为：模板系统、操作平台系统、爬升机械系统、液压动力系统和自动控制系统五大部分。其中模板系统由模板和模板移动装置组成。模板适宜采用钢大模板，结合中结算的核心筒的结构特点，钢大模板定制高度为标准层高5m，高于5m层高的部分采用钢大模配套木模接高的模板施工方案。在模板架最上方设置导轨吊钩，模板通过手拉葫芦悬挂在导轨吊钩上，装、拆钢大模时可以沿轨道方向前后移动。模板的竖向高低调节可通过悬挂在该装置上的手拉葫芦进行调整。操作平台系统自上而下分为绑筋操作架，模板操作架，设备操作架组成。绑筋操作架主要用于竖向板墙钢筋绑扎和提供堆载平台。共2层，每层高2m。模板操作架用于模板的安装固定及拆卸。共3层，每层高2m。模板操作架顶部安装有模板滑移悬挂装置，可进行模板的合模、拆模操作。设备操作架主要用于液压设备工作和爬升时的操作区域，同时便于附墙装置的拆除工作。爬模爬升机械系统可分为附墙系统、导向系统、防坠系统、承重三脚架系统附墙系统是整个爬模系统的生命线。爬模通过附墙系统和混凝土结构相连接，导向系统主要就是指爬升导轨及其配套构件。防坠系统是爬模爬升时的重要受力构件，它使得由液压千斤顶传递而来的顶升作用力再次传递给承重系统，同时上下防坠器的防坠卡爪通过在爬升导轨内的交替作用，使得架体逐步爬升。承重三脚架系统是由承重挂钩，承重立柱，下支撑导轮，承重横梁组成的三脚架。它使得爬模架体结构和机械结构相互连接。液压动力系统和自动控制系统主要功能是驱动爬模上升实现爬模同步爬升作业。

5液压爬模的组装

中结算在主楼核心筒结构施工至F5层第三框（标高+27.75m）预留出爬模安装的高度后，进行液压爬模的安装（见图2）。第一步在第3框结构段板墙钢筋绑扎完成后把爬架机位处螺杆预埋进板墙，第二步在第3框结构段混凝土养护达到强度要求后拆除板墙模板在预埋螺杆位置处安装爬架附墙并安装导轨。第三步将外脚手架拆至标高+21.000m左右，将在地面预先拼装完成的爬模设备操作架安装在附墙装置上与混凝土板墙固定。第四步在设备架上安装模板操作架，模板操作架安装完成后绑扎第4框板墙钢筋。第五步在板墙钢筋绑扎完成后将地面拼装好的钢模板吊装至模板操作架上，临时搁置在主平台上。第六步吊装绑筋操作架，并利用手拉葫芦将钢大模吊在模板滑移装置上。第七步安装液压动力及控制系统并调试，钢大模封模板后第4框开始施工。

6液压爬模爬升流程

中国结算主楼单个核心筒采用外爬模内排架散模的施工方式，施工周期拟定为7天一层，其中爬升时间约半天，一个施工周期分为七个步骤：步骤一：浇捣第N段核心筒混凝土浇捣结束。步骤二：第N段核心筒混凝土养护，期间第N段核心筒内侧竖向散模及外侧钢模脱模。步骤三：第N段核心筒混凝土养护拆模后同时安装爬模附墙装置，核心筒内搭设第N+1段核心筒竖向板墙钢筋绑扎操作脚手架。步骤四：第N段核心筒竖向板墙钢筋绑扎，同时外爬模做爬升前施工准备工作，液压顶升导轨一个层高，固定导轨；拆除最下端附墙装置，以备下次使用。步骤五：液压顶升爬模一个层高，由N-1段爬升至N段（见图3），并完成力系转换。步骤六：第N+1段安装爬架预埋螺杆，测量定位校正，外侧大钢模合模，内侧竖向散模安装排架搭设楼层平台钢筋绑扎。完成后进入N+1段结构施工流程。

7结束语

液压爬模施工技术通过在中结算核心筒施工过程中的运用，有效地解决了超高层建筑施工中的核心筒施工耗时耗力耗材料的问题，理顺核心筒混凝土结构和外框钢结构的关系，使得核心筒施工可以简单化、标准化和程序化，减少了传统施工中大量反复吊运拆装过程中工期的浪费和成本的增加，同时钢模板的运用又使得竖向结构的外观质量有了保障。同时，合理采用的内筒散模拼装排架支撑的方式，使得内筒无须楼板补缺，更近一步加快了后期施工进度。整套液压爬模体系完全达到方案预定目的，充分体现了液压爬模体系整体刚度大、密闭性好、施工速度快、操作简洁、工程质量好、安全程度高、降低成本的特点，保证了工程整体结构的顺利进行。

参考文献：

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[2]扶新立,潘曦.液压爬模在郑州绿地中央广场北塔楼结构施工中的应用[J].建筑施工,2014(5):573~574.

[3]万瑞,魏春春.液压爬模施工技术在超高层建筑工程中的应用[J].中国港湾建设,2019(7):70~73.

作者:倪晔 单位:上海建工四建集团有限公司