电动爬架整体提升大模板施工技术分析
摘 要:结合工程实例,对导轨式电动整体提升爬模的方案特点、工艺原理、爬架组装工艺设计要点及施工速度进行了介绍,并对该施工方案进行了技术经济分析,最后对钢制大模板的应用进行了阐述,以推广新技术的广泛应用。
关键词:大模板,电动爬架,施工速度,电气设计
某市超高层电信枢纽大楼工程框剪结构,总建筑面积33 400 m2,地下2层,地上18层。层高4.5 m,总高84 m。主体框架及剪力墙采用导轨式电动整体爬架(模)体系,剪力墙施工使用电动爬架带动钢制大模板整体同步提升,施工先进,效果良好。“导轨式电动整体外爬架(爬模)施工技术”评为省级工法,此项工程批准为全国建筑业新技术推广应用示范工程,2005年由建设部组织专家组验收通过。
1 超高层框剪结构导轨式电动整体爬架、爬模
1.1 方案特点
超高层框剪结构如按常规采用搭设双排脚手架或三角架支撑系统作为工作面支设大模板,这些方法效率低,安全性差,劳动强度高,为了解决这一问题采用了导轨式电动整体提升爬模工艺,以附墙导轨为依托,架体上悬挂可调大模板,电动同步升降。此技术整体性好,安全可靠,劳动强度低,工效高。
1)同一附着点多层多点附墙,保证整体牢靠稳定。
2)具备防外倾及导向功能,整体受环境因素影响小。
3)爬架一次安装,多次进行循环升降,操作简单,工效高,速度快,成本低。
4)按施工流水段进行分段分单元升降,以便于流水交叉作业。
5)爬模架体能够悬吊大模板同步爬升(无需用塔吊吊装大模板),利用手动葫芦悬挂大模板便于大模板合模及拆模;利用大模板水平旋转支撑,便于临时找正加固。
1.2 工艺原理
在建筑结构四周分布爬升机构,附着装置安装于建筑结构上,架体利用导轮组攀附安装于附着装置的导轨外侧,电动葫芦通过提升挂座固定安装在导轨上,提升钢丝绳悬吊住提升滑轮组件,实现架体依靠导轮组沿导轨上下相对运动,架体上部设悬挑支架及升降手动设备悬挂大模板,调整大模板左右、上下空间位置,用于支模、拆模。
1.3 爬架组装工艺设计要点
1)平面设计:考虑爬架(模)整体平面,主框架水平分段、分块的布局,预埋点及导轨的平面位置,爬架内排立杆离墙距离,立杆距离。
2)立面设计:主要考虑立面整体高度,主框架及架体的竖向尺寸及分层步数,卸荷点及绳索连接点构造及尺寸,导轨的加强支撑构造,导轨附墙与架体的连接构造,架体悬挂大模板在施工中的安拆空间尺度要求。
3)安全防护设计:每层脚手板铺设,平网、立网的整体全封闭围护,靠墙翻板构造节点,与墙体间隙的防护及防火防触电。
4)预留预埋设计:主要考虑预留孔预埋件的平面位置及立面标高的确定和控制方法。
5)电气设计:主要考虑架体整体同步和分段、分块单体调节升降控制线路,总控制台及分控点传感及通讯,以及防雷安全接地等。
1.4 工艺流程
1)爬架初爬升流程;2)大模板施工工艺流程。
1.5 施工速度
爬架可分段升(降)其高差不得超过一层。升降速度90 mm/min,一般整个楼层每升(降)一层用时2.5 h左右。
1.6 技术经济分析
1)技术分析。电动整体提升爬模施工效率高,劳动强度低。和扣件式钢管脚手架相比,生产效率提高200%以上(提升速度90 mm/min),劳动强度降低2/3以上;比悬挑脚手架和附着式三角架施工生产效率提高50%以上,劳动强度降低了1/2以上。经过5个月的施工,顺利结顶,缩短工期2个月,无任何安全事故。
2)经济分析。整体电动爬升脚手架比扣件式脚手架节约直接经济效益(直接投资)13%,间接经济效益62.4%。
2 钢制大模板应用
为了提高生产效率,降低劳动强度,提高工程质量,本工程柱、梁、板在施工中广泛采用了竹胶合板、胶合板作柱、梁、板模板。内外剪力墙采用钢制大模板,内大模板采用塔吊吊装,外大模板采用电动爬架吊挂模板技术与架体同步上升。大钢模板采用厚度6 mm的钢板,主肋采用8号槽钢,次肋采用6×80钢板组合加工而成,规格一般为一个开间或一面剪力墙。最大尺寸6 800 mm×4 200 mm,共计1 200 m2,约160 t,配置一层。效果评价:
1)剪力墙采用钢制大模板,所以整体性好,刚度满足要求,提高了平整度及表面光滑度,且缝少、散件少,工序简化,安拆简单,用电动爬架吊挂模板同步上升,工效高。
2)在以往的混凝土施工中由于采用小钢模板和木模板存在许多缺陷,如模板块小、缝多,施工效率低;小模板刚度差,需要背楞、螺杆多;平整度差;木模板易粘灰;边角及梁柱接头不易严密,易跑浆;支撑安拆量大,工作繁重;拆解组装慢,效率低;安全隐患多;模板堆放,清理不方便,散件易丢失等。
本工程18层,高84 m,南北34.6 m,东西73 m。除一层、二层为非标准层外,3层~17层为标准层,层高4.5 m。从标准层开始外墙采用40套导轨式电动爬架(模)3 200 m2,分4段施工爬升。此技术把外墙模板和脚手架结合为一整体,兼作安全防护架,同步爬升,升降方便,组合大模板结构刚度大,自身带有支撑加固系统,组装加固简捷快速,省时省力,而且克服了小钢模阴阳角接缝粗糙的缺点,不易发生胀模现象,墙体表面观感好,混凝土施工质量达到了清水混凝土的效果。实物工程质量剪力墙平整度2 mm,单层垂直度3 mm,总高垂直偏差11 mm<H/1 000=80 mm且小于30 mm。
3 结语
推广应用建筑新技术加快了施工速度,缩短了施工工期。采用电动整体升降式爬架爬模施工技术在这方面具有许多明显的优点。
推广应用建筑新技术增进经济效益。企业经济效益的增长体现在利用建筑新技术提高工程质量、缩短施工工期、降低工程成本上。使用电动爬升架是一次投资,多次受益。
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