滑升模板

滑升模板

20世紀20年代,美國曾使用手動螺鏇式千斤頂滑升模板的方法修建筒倉。 40年代中期,瑞典出現了顎式夾具穿心式液壓千斤頂和高壓油泵,用脈衝程式控制滑升,使這項施工技術得到了改進和發展。 其後很多國家和地區採用該法建造了不少高聳建築。例如,加拿大多倫多城的550米高的電視塔、香港的218米高65層的合和大廈都是採用這種方法建造的。 中國最初在修建筒倉時也使用螺鏇式千斤頂滑升模板。60年代起開始用穿心式液壓千斤頂和自動控制裝置以建造高聳建築。

發展沿革

1980年,北京在用這種施工方法修建20層住宅樓時採取逐層滑升、逐層現澆混凝土樓板的辦法,取得了三天完成一層樓的施工速度。1983年建造的高52層的深圳國際貿易中心主樓也是採用內外筒整體滑升的方法施工的。

工作原理

滑升模板的工作原理是以預先豎立在建築物內的圓鋼桿為支承,利用千斤頂沿著圓鋼桿爬升的力量將安裝在提升架上的豎向設定的模板逐漸向上滑升,其動作猶如體育鍛鍊中的爬竿運動。由於這種模板是相對設定的,模板與模板之間形成牆槽或柱槽。當灌築混凝土時,兩側模板就藉助於千斤頂的動力向上滑升,使混凝土在凝結過程中徐徐脫去模板。

滑升模板宜用於澆築剪力牆體系或筒體體系的高層建築;高聳的筒倉、水塔、豎井、電視塔、煙囪、框架等構築物。

滑升模板施工,是在地面上沿建築物的牆等的周邊組裝高1.1m左右的模板,隨著向模板內不斷地分層澆築混凝土,用液壓千斤頂沿支承桿不斷地向上滑升模板,直至需要的高度為止。在模板滑升過程中模板最好不要調整,否則就要停滑後調整模板,影響滑升速度。

滑升模板由模板系統、操作平台系統和液壓系統及施工精度控制系統四部分組成。模板多用鋼模或鋼木混合模板。混凝土的出模強度為0.2—0.4N/mm。模板呈錐形,單面錐度約0.2%--0.5%H(H為模板高度),以模板上口以下三分之二模板高度處的淨間距為結構斷面的厚度,模板外面上下各布置一道圍圈(圍檁)用於支撐和固定模板,承受模板傳來的混凝土側壓力等。圍圈多用槽鋼或角鋼,有時在上下圍圈間增設腹桿,形成桁架式圍圈。操作平台系統包括操作平台、內外吊架和外挑架,是施工操作場所。

液壓系統包括支承桿、液壓千斤頂和操縱裝置等,是使滑升模板向上滑升的動力裝置。

用滑升模板澆築牆體時,現澆樓板的施工方法有三種:①降模施工法 用桁架或梁結構將每間的樓板模板組裝成整體,成為降模平台,通過吊桿、鋼絲繩等懸吊於建築物承重構件上,在其上澆築樓板混凝土,達到一定強度後將降模平台下降一層樓板標高,固定後再澆築樓板,如此由上而下降模,逐層澆築樓板。②逐層空滑現澆樓板法 施工時,當每層牆體混凝土用滑升模板澆築至上一層樓板底標高后,停止澆築混凝土,將滑升模板繼續向上空滑至模板下口與牆體頂部脫空一定高度(一般比樓板厚度多5~10cm),然後吊去操作平台的活動平台板,提供工作空間進行現澆樓板的支模、綁紮鋼筋和澆築混凝土,然後再繼續向上滑升牆體。如此逐層進行。施工時模板的脫空範圍主要取決於樓板的配筋情況,如樓板為橫牆承重的單向板,則只需將橫牆及部分內縱牆的模板脫空,外縱牆的模板則不必脫空。這樣,當橫牆與內縱牆的混凝土停澆後,外縱牆應繼續澆築,使外縱牆滑升模板內有一定高度的混凝土,這有利於整個模板體系保持穩定。這種方法中樓板進牆增強了建築物的整體性和剛度,有利於提高高層建築的抗震和抗水平力的能力,不存在施工過程中牆體的失穩問題,但在模板空滑時易將牆頂部混凝土拉松,使滑升模板施工速度放慢。③與 滑模施工牆體的同時間隔數層自下而上現澆樓板法此法是間隔數層牆體與樓板同時進行澆築,即上面利用滑升樓板連續進行牆體澆築,在樓板標高處於牆體上預留插入鋼筋的孔洞,間隔3—5層從底層開始自下而上逐層支設模板、綁紮鋼筋和澆築樓板混凝土。

滑升方式

概述

建造高層建築物時,通常有以下三種滑升方式

方式①

牆體一次滑升,即利用滑升模板將建築物的內外牆一次築造到預定高程,然後再自上而下或自下而上分樓層進行樓板及其他構件的安裝施工。

方式②

牆體分段滑升,即將建築物的內外牆分段滑升築造,每次滑升的高度應比擬安裝的樓板高出一兩層,再吊裝預製樓板或進行現澆。

方式③

逐層滑升、逐層灌築樓板,即通過滑升模板將每一層牆體築造到上一層樓板的底標高后,把模板繼續向上空滑到模板底邊高出已築牆體頂面約30厘米處,然後將操作平台上的活動板挪開,利用平台之間的桁架梁支立模板、綁紮鋼筋和灌築樓板混凝土。

總結

以上三種方式中,中國使用的逐層滑升、逐層灌築樓板混凝土的施工方法,利於控制牆體的垂直度、增加結構的整體性和加快施工速度,對地震區建造高層房屋特別適用。

目前滑升模板所用之液壓千斤頂,有以鋼珠作卡頭的GYD—35型和以楔塊作卡頭的QYD—35型等起重力為35kN的小型液壓千斤頂,還有起重力為60kN及100kN的中型液壓千斤頂YL50—10型等。GYD—35型(圖3-28)目前仍套用較多。滑升模板滑升原理如圖3-29所示。施工時,將液壓千斤頂安裝在提升架橫樑上與之聯成一體,支承桿穿入千斤頂的中心孔內。當高壓油壓入活塞與缸蓋之間(圖3-29a),在高壓油作用下,由於上卡頭(與活塞相聯)內的小鋼珠與支承桿產生自鎖作用,使上卡頭與支承桿鎖緊,因而,活塞不能下行。於是在油壓作用下,迫使缸體連帶底座和下卡頭一起向上升起,由此帶動提升架等整個滑升模板上升。當上升到下卡頭緊碰著上卡頭時,即完成一個工作進程(圖3-29b)。此時排油彈簧處於壓縮狀態,上卡頭承受滑升模板的全部荷載。當回油時,油壓力消失,在排油彈簧的彈力作用下,把活塞與上卡頭一起推向上,油即從進油口排出。在排油開始的瞬間,下卡頭又由於其小鋼珠與支承桿間的自鎖作用,與支承桿鎖緊,使缸筒和底座不能下降,接替上卡頭所承受的荷載(圖3-29c)。當活塞上升到極限後,排油工作完畢,千斤頂便完成一個上升的工作循環。一次上升的行程為20~30mm。排油時,千斤頂保持不動。如此不斷循環,千斤頂就沿著支承桿不斷上升,模板也就被帶著不斷向上滑升。

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圖3-28液壓千斤頂

1—底座;2—缸體;3—缸蓋;4—活塞;5—上卡頭;

6—排油彈簧;7—下卡頭;8—油嘴;9—行程指示桿;

10—鋼珠;11—卡頭小彈簧

(請點擊下圖觀看“液壓千斤頂工作原理”動畫)

a) b) c)

圖3-29液壓千斤頂工作原理

1—活塞;2—上卡頭;3—排油彈簧;4—下卡頭;5—缸體;6—支承桿

採用鋼珠式的上、下卡頭,其優點是體積小,結構緊湊,動作靈活,但鋼珠對支承桿的壓痕較深,這樣不僅不利於支承桿拔出重複使用,而且會出現千斤頂上升後的“回縮”下降現象,此外,鋼珠還有可能被雜質卡死在斜孔內,導致卡頭失效。楔塊式卡頭則利用四瓣楔塊鎖固支承桿,具有加工簡單、起重量大、卡頭下滑量小、鎖緊能力強、壓痕小等優點,它不僅適用於光圓鋼筋支承桿,亦可用於螺紋鋼筋支承桿。

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