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建筑业10项新技术之液压爬升模板技术

液压爬升模板是爬模装置通过承载体附着或支承在混凝土结构上,当新浇筑的混凝土脱模后,以液压油缸或液压升降千斤顶为动力,以导轨为爬升轨道,将爬模装置向上爬升一层,反复循环作业的施工工艺,简称爬模。

液压爬升模板技术适用于高层、超高层建筑剪力墙结构、框架结构核心筒、桥墩、桥塔、高耸构筑物等现浇钢筋混凝土结构工程的液压爬升模板施工。

1、爬模装置

爬模装置由模板系统、架体与操作平台系统、液压爬升系统、智能控制系统四部分组成。

模板可采用组拼式全钢大模板及成套模板配件,也可根据工程具体情况,采用铝合金模板、组合式带肋塑料模板、重型铝框塑料板模板、木工字梁胶合板模板等;模板的高度为标准层层高。

架体分为上架体和下架体,架体平面垂直于建筑外立面,其下架体通过架体挂钩固定在挂钩连接座上,是承受竖向和水平荷载的承重构架。上架体坐落在下架体的上横梁上,可以水平移动,用于合模脱模。操作平台用以完成钢筋绑扎、合模脱模、混凝土浇筑等操作及堆放部分施工工具和材料的工作平台。模板采用水平油缸合模、脱模,也可采用吊杆滑轮合模、脱模

常用的液压油缸是以液压推动缸体内活塞往复运动,通过上、下防坠爬升器带动爬模装置爬升的一种动力设备。

控制台由电动机、油泵、油箱、控制阀及电气控制系统组成,用以控制油缸的进油、排油,完成爬升或下降操作的设备。架体可分段和整体同步爬升。爬模机位同步控制、操作平台荷载控制、风荷载控制等宜采用智能控制,做到超过升差、超载、失载的声光报警。

2、爬模施工

采用液压爬升模板施工的工程,必须编制爬模安全专项施工方案,进行爬模装置设计与工作荷载计算。根据工程具体情况,爬模技术可以实现墙体外爬、外爬内吊、内爬外吊、内爬内吊、外爬内支等爬升施工。

1)爬模组装一般需从已施工2层以上的结构开始,楼板需要滞后45层施工。

2)液压系统安装完成后应进行系统调试和加压试验,确保施工过程中所有接头和密封处无渗漏。

3)混凝土浇筑宜采用布料机均匀布料,分层浇筑、分层振捣;在混凝土养护期间绑扎上层钢筋;当混凝土脱模后,将爬模装置向上爬升一层。

工艺流程:

混凝土浇筑完成,绑扎上层钢筋达到强度脱模,安装附墙装置提升导轨,拆除下层附墙爬升架体合模,浇筑混凝土。循环作业。

3、技术指标

   (1)液压油缸额定荷载50kN、100kN、150kN,工作行程150-600mm

2)油缸机位间距不宜超过5m,当机位间距内采用梁模板时,间距不宜超过6m

3)油缸布置数量需根据爬模装置自重及施工荷载计算确定,油缸的工作荷载应不大于额定荷载的1/2

4)爬模装置爬升时,承载体受力处的混凝土强度必须大于10MPa,并应满足爬模设计要求。

4、工程案例

        广州珠江城大厦主塔楼71层,地面以上建筑总高度309.6m。主体结构采用带端部支撑的框架-核心筒体系,核心筒为钢筋混凝土剪力墙结构,混凝土强度等级为C70-C60,剪力墙最高达300.9米,剪力墙厚度为1500-500mm,核心筒平面形状为矩形。

核心筒共布置15组两机位的片状液压自动爬升模板系统。液压爬模的组装在施工第5层时,埋置液压爬模的固定螺栓。在地面组拼成一个单元进行挂装,然后依次进行模板操作层、绑筋操作层、液压动力系统安装,周边安全围护的搭设等。模板采用钢大模板,液压爬模在固定作业工况时,活载不应大于2kN/m2,作用层面不得大于2层。结构混凝土强度达到C15以上,方可实施爬升。片架状液压爬模的稳定是依靠承重挂钩的导轮和三角撑调节支座的导轮,作用在导轨上的产生力偶来平衡。

现场使用过程主要控制两方面内容:日常检查、维护保养等;爬升监控。

实施效果:本工程核心筒剪力墙平面形状、截面厚度变化次数多,模板体系适应性要求高,选择液压爬模解决上述施工难题,并达到安全高效施工的目的。


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