超高層建筑滑模法與爬模法施工技術(shù)研究

張家瑜（四川廣播電視大學(xué) 610073）

超高層建筑滑模法與爬模法施工技術(shù)研究

張家瑜
（四川廣播電視大學(xué) 610073）

在當(dāng)前的城市發(fā)展建設(shè)當(dāng)中，可利用的土地資源越來(lái)越緊張，因此出現(xiàn)了很多超高層建筑，通過(guò)增加建筑面積來(lái)緩解用地緊張的情況。在超高層建筑的施工建設(shè)當(dāng)中，滑模法、爬模法是兩種十分有效的施工技術(shù)，隨著其不斷的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，有效的提升了施工效率，降低了施工成本。基于此，本文結(jié)合滑模法和爬模法的基本概念，超高層建筑當(dāng)中這兩種施工技術(shù)進(jìn)行了細(xì)致的研究，以期推動(dòng)其更為良好的發(fā)展與應(yīng)用。

超高層建筑；滑模法；爬模法；施工技術(shù)

前言：在超高層建筑當(dāng)中，框架梁、框架柱、剪力墻、核心筒體等是主要的豎向結(jié)構(gòu)，對(duì)于這些部分，可以采用滑模法、爬模法等進(jìn)行施工。在進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)層之后，超高層建筑豎向結(jié)構(gòu)的重復(fù)施工工藝較多，如果采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行施工，將會(huì)造成較大的時(shí)間、資源浪費(fèi)。基于此，可以采用滑模法、爬模法進(jìn)行施工，從而有效的降低施工成本、提高施工效率。另外，在實(shí)際應(yīng)用中，滑模法、爬模法還具有快速的施工速度、較高的機(jī)械化程度，能夠取得良好的綜合效益。

一、滑模法和爬模法的基本概述

（一）滑模法

在筒層構(gòu)筑物的施工當(dāng)中，滑模法能夠隨著柱子高度而上升，有著十分廣泛的應(yīng)用。在超高層建筑施工中，在現(xiàn)場(chǎng)堆放條件的限制下，可對(duì)滑模法進(jìn)行應(yīng)用，能夠降低模板損耗，加快施工速度。在滑模施工當(dāng)中，卡在支撐桿上的液壓千斤頂在油泵的壓力之下，對(duì)千斤頂架進(jìn)行帶動(dòng)，從而對(duì)操作平臺(tái)進(jìn)行支撐，將內(nèi)外模版向上提升。在實(shí)際應(yīng)用中，該技術(shù)具有施工安全，節(jié)省鋼模板、架子管、拉緊等，降低材料消耗，混凝土連續(xù)性好、無(wú)縫施工、表面光滑、施工速度快、機(jī)械化程度和連續(xù)性高等優(yōu)勢(shì)。同時(shí)能夠加快施工進(jìn)度、簡(jiǎn)化構(gòu)造，對(duì)工程質(zhì)量和施工安全進(jìn)行更好的保證[1]。造價(jià)低、速度快、質(zhì)量好的滑模施工能夠較高的模板進(jìn)行一次性組裝，能夠?qū)炷吝M(jìn)行連續(xù)澆筑，將模板不間斷滑升，從而滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高連續(xù)成型。作為一種新型工藝，滑動(dòng)模板實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的創(chuàng)新，有利于對(duì)施工成本進(jìn)行更加有效的控制，同時(shí)能夠確保良好的施工質(zhì)量。

（二）爬模法

在爬模法的應(yīng)用中，爬架、導(dǎo)軌在液壓油缸的交替頂升下，實(shí)現(xiàn)爬模的爬升運(yùn)動(dòng)在爬模架、導(dǎo)軌之間，并不相互連接，能夠相對(duì)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在爬模架的工作過(guò)程中，在埋件支座上支撐爬模架、導(dǎo)軌。在退模之后，將埋件支座、掛座體、受力螺栓安裝在退模留下的附墻件上，對(duì)上下防墜器棘爪方向進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)導(dǎo)軌進(jìn)行頂升。在導(dǎo)軌頂升到位之后，位于埋件支座之上，操作人員將下平臺(tái)導(dǎo)軌提升之后的附墻件、埋件支座等進(jìn)行拆除。將所有拉結(jié)爬模架進(jìn)行解除，即可對(duì)爬模架進(jìn)行頂升。在這一過(guò)程中，保持導(dǎo)軌靜止，對(duì)上下防墜器棘爪方向進(jìn)行調(diào)整，然后將油缸啟動(dòng)，爬模架能夠相對(duì)于導(dǎo)軌進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。爬模架在其與導(dǎo)軌的交替附墻過(guò)程中，互相對(duì)對(duì)方進(jìn)行提升，從而在墻體上，能夠沿著預(yù)留附墻件逐層提升爬模架[2]。

二、超高層建筑滑模法施工技術(shù)

（一）施工原理

在滑模法施工當(dāng)中，沿著梁、柱、墻等構(gòu)件，在超高層建筑的底部進(jìn)行1.2m高度的滑升模板組裝，不斷分層的向模板中澆筑砼，利用液壓提升設(shè)備，沿著埋在砼中的支撐桿，使模板不斷向上滑升，最終達(dá)到澆筑高度。通過(guò)將滑模法和其它施工工藝進(jìn)行組合，能夠?qū)κ┕すに囘M(jìn)行有效的簡(jiǎn)化，提升超高層建筑的綜合效益[3]。在滑模裝置當(dāng)中，主要包括模板系統(tǒng)、平臺(tái)系統(tǒng)、液壓提升系統(tǒng)等部分，其中模板系統(tǒng)中主要有圍圈、提升架、模板等；平臺(tái)系統(tǒng)中主要有內(nèi)外吊腳手架、上輔助平臺(tái)、主操作平臺(tái)等；液壓提升系統(tǒng)主要有支撐桿、油路、液壓控制臺(tái)等。在滑模裝置結(jié)構(gòu)中，包含了連接管路、液壓動(dòng)力泵站、挑三腳架、鋪板、擱柵、桁架、欄桿、內(nèi)吊架、外吊架、模板、上下圍圈、提升架、支撐架、千斤頂?shù)炔考谶@些部件的共同作用下，實(shí)現(xiàn)滑模法的良好應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，超高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼筋砼筒壁結(jié)構(gòu)、以及水壩、橋墩、水塔、煙囪等施工當(dāng)中都能夠得到良好的應(yīng)用。

（二）施工技術(shù)

在滑模法施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，滑模滑升主要包括初升、正常滑升、末升等過(guò)程[4]。在初升之前，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行試升操作，在澆筑砼3h到4h內(nèi)，同時(shí)試升5cm所有千斤頂，如果剛出模的砼發(fā)生塌落，則證明其不滿足出模強(qiáng)度要求。如果模板、砼之間發(fā)生粘接，不容易滑升，由水平裂縫產(chǎn)生在砼上，則證明滑升遲了。在試升滑出的砼上，如果用手按能夠留下痕跡，但不會(huì)粘手，在滑升過(guò)程中有正常的聲響，則證明可以進(jìn)行初升。在初升過(guò)程中提升15cm到20cm的模板高度，然后系統(tǒng)的調(diào)整和檢查整個(gè)模板系統(tǒng)。在正常滑升當(dāng)中，最初應(yīng)當(dāng)保持模板小于灌注砼速度的提升速度。在模板上口、砼表面達(dá)到10cm的距離，可以恢復(fù)正常的滑升速度，沒(méi)進(jìn)行一層砼的澆筑，就進(jìn)行一層模板的滑升。在正常滑升當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)將每次的滑升時(shí)間控制在1h以內(nèi)，在滑升時(shí)對(duì)于千斤頂?shù)耐角闆r，也應(yīng)給予高度的重視，將升差進(jìn)行有效的降低。在滑膜末升階段，主要是為了與末次澆筑砼進(jìn)行配合，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減緩滑升速度。在完成末次澆筑砼之后，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)對(duì)模板進(jìn)行滑升，確保砼和模板完全脫離。

（三）施工特點(diǎn)

在滑模法施工技術(shù)當(dāng)中，具有很多方面的特點(diǎn)，具有十分簡(jiǎn)單的構(gòu)造，較高的機(jī)械化程度和施工連續(xù)性，能夠有效的加快施工進(jìn)度，并對(duì)工程質(zhì)量、施工安全等進(jìn)行有效的確保。除了普通的通用型構(gòu)件以外，能夠隨著建筑物不同的平面布置、結(jié)構(gòu)類型等，相應(yīng)的改變其它裝置，因而專一性通常較強(qiáng)[5]。在對(duì)滑模法施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮到超高層建筑的實(shí)際平面布置、結(jié)構(gòu)類型等情況，對(duì)滑模法施工技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的選擇。在液壓滑模施工當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注重安全質(zhì)量技術(shù)控制、水平樓板交叉處理、水平垂直度控制糾偏、滑模裝置組裝拆除、人員組織培訓(xùn)、施工方案選擇等環(huán)節(jié)，從而更好的發(fā)揮出滑模法施工技術(shù)的作用和效果。

三、超高層建筑爬模法施工技術(shù)

（一）施工原理

在爬模法的施工當(dāng)中，施工原理在于爬架和導(dǎo)軌能夠在液壓油缸的帶動(dòng)下，交替實(shí)現(xiàn)頂升。在爬模架、導(dǎo)軌之間，相互并不關(guān)聯(lián)，因而能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在爬模架的工作當(dāng)中，在埋件支座中對(duì)爬模架和導(dǎo)軌進(jìn)行支撐[6]。在退模之后，在留下的附墻件當(dāng)中，對(duì)埋件支座、掛座體、受力螺栓進(jìn)行安裝，同時(shí)對(duì)上下防墜器棘爪方向進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌的良好頂升。在將導(dǎo)軌頂升到埋件支座上的時(shí)候，操作人員應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)回下平臺(tái)，將下平臺(tái)當(dāng)中提升導(dǎo)軌之后露出的附墻件和埋件支座等進(jìn)行拆除。在對(duì)爬模架進(jìn)行頂升的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將爬模架中的所有拉結(jié)進(jìn)行接觸，并保持不動(dòng)的導(dǎo)軌，通過(guò)對(duì)上下防墜器棘爪方向的調(diào)整，將油缸啟動(dòng)，使爬模架能夠相對(duì)于導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，二者之間進(jìn)行交替附墻和相互提升，從而能夠在墻體種逐層沿預(yù)留附墻件向上提升爬模架。

（二）施工技術(shù)

根據(jù)不同的頂升油缸，爬模法施工技術(shù)主要包括油缸爬模、穿心千斤頂爬模、大行程油缸爬模等不同類型。在油缸爬模法當(dāng)中，片架式爬模中包含自動(dòng)控制系統(tǒng)、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、設(shè)備操作架、附墻導(dǎo)向系統(tǒng)、爬升機(jī)械系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)等部分[7]。在平臺(tái)是爬模中，則主要包含下平臺(tái)、模板操作架、堆載平臺(tái)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、液壓動(dòng)力系統(tǒng)、設(shè)備操作架、附墻導(dǎo)向系統(tǒng)、爬升機(jī)械系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)等部分。在施工當(dāng)中，首先對(duì)砼進(jìn)行澆筑和養(yǎng)護(hù)，對(duì)上層鋼筋進(jìn)行綁扎，然后對(duì)門窗洞口模板進(jìn)行安裝，對(duì)錐形承載接頭、承載螺栓套管進(jìn)行預(yù)埋，在檢查驗(yàn)收之后進(jìn)行脫模，對(duì)掛鉤連接座進(jìn)行安裝，爬升導(dǎo)軌和架體，然后對(duì)合模，并對(duì)對(duì)拉螺栓進(jìn)行緊固，再循環(huán)進(jìn)行施工即可。

在穿心千斤頂爬模法當(dāng)中，包含了導(dǎo)向桿、掛鉤連接座、外架梁、外架立柱、提升架立柱、操作平臺(tái)、橫梁、欄桿、大模板、活動(dòng)支腿、斜撐、穿心千斤頂、支撐桿等部分[8]。在實(shí)際施工當(dāng)中，對(duì)砼進(jìn)行澆筑和養(yǎng)護(hù)，在脫模之后對(duì)上層鋼筋進(jìn)行綁扎，然后進(jìn)行爬升。在爬升過(guò)程中，隨升對(duì)剩余上層鋼筋進(jìn)行綁扎。對(duì)門窗洞口模板進(jìn)行安裝，并對(duì)錐形承載接頭進(jìn)行預(yù)埋。在檢查驗(yàn)收合格之后，進(jìn)行合模，并緊固對(duì)拉螺栓，最后進(jìn)行水平結(jié)構(gòu)的施工，之后只要繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)施工即可。

大行程油缸爬模法當(dāng)中，裝置主要包含了垂直交通系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、吊架系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、鋼平臺(tái)系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等部分。其中整套液壓油路系統(tǒng)、支承大梁端部小油缸、雙向液壓大行程油缸等共同構(gòu)成了動(dòng)力系統(tǒng)。數(shù)據(jù)線、壓力傳感器、開(kāi)度儀、集中控制臺(tái)等共同構(gòu)成了控制系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)當(dāng)中對(duì)所有動(dòng)作進(jìn)行編程和輸入，從而在施工中實(shí)現(xiàn)更好的控制操作。該技術(shù)主要是在超高層建筑的鋼筋砼核心筒工程施工當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用。

（三）施工特點(diǎn)

油缸爬模法能夠通過(guò)內(nèi)爬內(nèi)吊、內(nèi)爬外吊、外爬內(nèi)吊、墻體外爬等不同方式進(jìn)行施工，可以更好的應(yīng)對(duì)不同的超高層建筑施工情況。從施工2層以上結(jié)構(gòu)對(duì)爬模進(jìn)行組裝，同時(shí)之后4到5層進(jìn)行樓板施工[9]。在模板的脫模與合模操作中，可以對(duì)吊桿滑輪、水平油缸等進(jìn)行應(yīng)用，增加操作的安全性和便捷性。在模板當(dāng)中，通常帶有脫模器，能夠確保模板脫模的順利進(jìn)行。該工藝具有能夠反復(fù)利用的液壓設(shè)備、爬模裝置、模板等，能夠有效降低施工成本。同時(shí)，對(duì)于模板對(duì)方場(chǎng)地能夠有效節(jié)省，同時(shí)提升經(jīng)濟(jì)效益、施工進(jìn)度，確保安全生產(chǎn)和工程質(zhì)量。該方法在很多現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)工程，例如高聳構(gòu)筑物、框架結(jié)構(gòu)核心筒、超高層建筑剪力墻等結(jié)構(gòu)中，都能夠得到良好的應(yīng)用。

在穿心千斤頂爬模法當(dāng)中，具有迅速、便利的施工，在1層墻爬升中，能夠?qū)?層樓板進(jìn)行澆筑，有利于保證整體性的結(jié)構(gòu)。在不同的施工需求之下，也能夠滯后施工樓板。可以利用液壓穿心千斤頂爬模技術(shù)對(duì)柱子、內(nèi)外墻體等進(jìn)行施工，并根據(jù)不同的施工需要，能夠先升后降爬模裝置和模板，從而滿足指定標(biāo)高的要求[10]。對(duì)于模板的組裝應(yīng)用，可以從任意層或基礎(chǔ)底板開(kāi)始，將脫模器配備到所有模板上，能夠順利的完成脫模操作，能夠重復(fù)的利用液壓設(shè)備、爬模裝置、模板等。對(duì)于模板對(duì)方場(chǎng)地，也能進(jìn)行良好的節(jié)省，從而確保良好的施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)效益，保證施工質(zhì)量的安全可靠。該方法也能夠應(yīng)用在很多現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)工程當(dāng)中，能夠滿足滯后施工、緊跟施工水平結(jié)構(gòu)的要求。

四、滑模法和爬模法施工技術(shù)的異同點(diǎn)

滑模法和爬模法施工技術(shù)都是超高層建筑施工當(dāng)中十分有效的施工技術(shù)方法，在二者之間具有很大的共通點(diǎn)，例如機(jī)械化程度高、結(jié)構(gòu)整體性好、施工速度快、節(jié)省模板和勞動(dòng)力、確保安全施工、一次性投入多、施工組織管理要求高等。在滑模法和爬模法施工技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中，只要進(jìn)行1次模板的組裝，此后都能夠利用機(jī)械進(jìn)行模板的提升，對(duì)于勞動(dòng)強(qiáng)度的減輕很有幫助，有效的提高了超高層建筑施工的機(jī)械化程度。在施工當(dāng)中，能夠分層連續(xù)澆筑砼，因而不會(huì)由施工縫形成在隔層之間，確保超高層建筑良好的結(jié)構(gòu)整體性。在組裝模板的過(guò)程中，能夠一次成型，對(duì)于模板拆裝工序能有效減少，保證良好的連續(xù)作業(yè)，并且具有較快的豎向結(jié)構(gòu)施工速度[11]。在施工中，可對(duì)橫向結(jié)構(gòu)施工工藝進(jìn)行相應(yīng)的選擇，進(jìn)行良好的配套交叉作業(yè)，從對(duì)施工速度進(jìn)行加快，對(duì)施工工期進(jìn)行縮短。

在施工當(dāng)中，在底面預(yù)先組裝施工裝置，在施工當(dāng)中通常不需要進(jìn)行轉(zhuǎn)變，能偶對(duì)模板進(jìn)行大量的節(jié)省，同時(shí)降低了模板拆裝消耗的勞動(dòng)力。在澆筑砼的過(guò)程中，具有較為便利的操作，促使操作條件的改善，對(duì)于施工安全能夠更為有效的進(jìn)行保證。在模板裝置中，需要較多的一次性投資，同時(shí)會(huì)在一定程度上限制結(jié)構(gòu)物立面造型，應(yīng)根據(jù)施工特點(diǎn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在施工組織管理中，要求具有高素質(zhì)、高能力的專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行管理，從而確保施工的順利進(jìn)行。另外，在二者之間，也存在著一定的不同點(diǎn)，在澆筑滑模的時(shí)候，在砼沒(méi)有凝固的時(shí)候，要對(duì)模板進(jìn)行移動(dòng)或提升，確保澆筑砼和模板之間的相對(duì)滑動(dòng)。而爬模則是澆筑一段模板后提升爬架，然后再安裝一段模板，并澆筑施工，下層砼凝固之后，將模板拆除，在澆筑砼和模板之間，并不存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

結(jié)論：超高層建筑是當(dāng)前城市發(fā)展建設(shè)當(dāng)中較為常見(jiàn)的一種建筑類型。在超高層建筑的施工過(guò)程當(dāng)中，通常會(huì)具有很多重復(fù)的施工工序。因此，為了提高施工效率、縮短施工工期，可以對(duì)滑模法和爬模法施工技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)不同的施工特點(diǎn)及施工要求，對(duì)滑模法和爬模法進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇與應(yīng)用，從而取得更為良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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1007-6344（2016）06-0222-02