淺析液壓布料機在高層建筑施工中的應用

摘 ?要：隨著機械設備發展及高層建筑的不斷出現，風荷載大、泵送高等問題給高層結構施工帶來較大難度，特別是混凝土的布料施工，以往采用的布料桿因其底盤不穩，固定方式簡單，在一些風大地區經常出現倒架現象，影響現場施工安全及進度。液壓爬升布料機的出現很好的解決了該難題，其操作簡單、安裝穩固、能自動爬升因此具有很好的經濟效益和社會效益。基于此，本文介紹液壓布料機構造及其在高層建筑施工中的應用，以期為工程應用提供參考。

關鍵詞：高層建筑;液壓布料機;施工安全

中圖分類號：TU64 ???文獻標識碼：A ????????文章編號：2096-6903（2019）05-0000-00

0 前言

隨著高層建筑的快速發展，高層建筑的施工工藝技術日臻成熟，混凝土泵送澆筑已成為高層建筑施工中影響工期、質量的一個重要因素。傳統布料桿施工范圍小、混凝土澆筑量小，無法滿足高層建筑施工流水作業要求，逐漸成為高層混凝土施工中的短板。

目前，隨著機械設備和社會經濟的快速發展，新型內爬式液壓布料機作為高層建筑混凝土作業機械得到了廣泛使用。液壓布料機是一種與混凝土泵結合使用的終端設備，適用于高層、超高層建筑和大面積混凝土澆注工程的建設，其可以輕松有效地將混凝土輸送到澆筑操作點，以實現連續、均勻布料，提高混凝土澆注的質量和施工進度。采用液壓變幅、液壓頂升、無工作死區、使用安全、操作方便、工作可靠，可在電梯井道內隨建筑物的升高自行爬升，是泵送混凝土施工中理想的布料設備。本文主要介紹液壓布料機在高層建筑施工中的應用。

1 工藝原理

液壓布料機將其塔身安裝于電梯井道中，通過裝備的液壓內爬頂升裝置，向上爬升。塔身頂部裝備有轉臺及臂架，可360°無死角作業，臂架包括大臂、中臂、小臂，連接處均裝有液壓聯桿，可靈活伸縮，其臂架展開后最大布料半徑可根據項目實際情況選用。整體控制均通過電氣系統匯集于手持遙控面板，操作便捷。如圖1所示。

經過對各種布料機的分析對比，綜合成本、布料半徑、操作要求、安全性、布料質量、故障率、安全文明、環保措施等多種因素綜合考慮，在高層建筑混凝土作業施工中最理想的布料產品為液壓布料機。

3 實用案例

浦東基地倒班宿舍樓建設項目分3、4、5、6號樓，?3號樓地上12層，正負零以下設置一層結構空腔，標準層層高2.8 m，結構高度43.2 m;4～5號樓地上14層，地下設置一層結構空腔，標準層層高2.8 m，結構高度42.6 m;6號樓地上14 層，地下設置一層結構空腔，標準層層高2.8 m，結構高度41.2 m。本工程混凝土澆筑采用液壓布料機，布料機設置于電梯井道內。

4液壓布料機施工技術要求

4.1安裝前的準備

（1）配備專用的電源箱（電壓AC380v）。

（2）根據布料機最重單構件確定合適的吊裝位置、起重設備及相應的安裝工具。整個液壓布料機（以HGY-24為例）吊裝時大體分為基礎節塔身（1.9 t）、中間節塔身（0.55 t）、轉臺（2.5 t）、平衡臂（0.68 t）、臂架總成（包括大臂、中臂、小臂及軟管，共2.5 t）、配重（每塊1.5 t）等;單次最大吊重2.5 t，整機總重約15.3 t。提前合理規劃吊裝區域， 選用工地常規使用的塔吊均能滿足吊裝要求。

（3）現場布置好運輸和堆置布料機部件的場地。

（4）安裝前應按圖2要求在電梯井道內預留200 mm×200 mm的安裝孔并準備方木、楔塊及1～4 mm厚鐵片，用以調正水平及固定支承梁。若無剪力墻，也可直接支承在結構梁上，梁上預埋Ф20圓鋼錨環，如圖3。

（5）當墻體混凝土強度達到C30及以上時，方可支承布料機。

（6）布料機整機高度13 m，塔身高度10.76 m，基礎節塔身高6.3 m，由廠家提供的具體參數為準。根據現場結構層高要求，層高在3 m及以內時，支承梁應支承在作業層下兩層，當層高在3～4.5 m時，支承梁應支承在作業層下一層。如若層高更高，應聯系廠家研究定制專用塔身。

4.2布料機安裝

4.2.1塔身部分的安裝

（1）塔身的安裝。將塔身采用塔吊吊入井道內，支承橫梁與井道預留洞對齊，插入支承橫梁（伸出墻體即可），用經緯儀找平后固定。同時將支承梁用方木及楔塊等夾緊在預留洞中。塔身主體與安裝平面的垂直度要求≤1.5/1000。塔身安裝好后，將塔身2 m處的水平支承（頂升塔身定位圈）通過螺桿調節使滾輪緊緊頂住四面墻壁，非筒體結構采用預埋16#工字鋼作螺桿支撐點。如圖4、圖5所示。

（2）中間節的安裝。8套M24×230高強螺栓將中間節和塔身連接，螺栓的預緊力應達到1000 N·m，每個高強度螺栓均配備有兩個螺母，并且雙帽應相互鎖緊。

4.2.2轉臺的安裝

采用8套M24x230高強螺栓將轉臺與中間節連接，螺栓的預緊力不小于1000 N·m。完成后可進行操作平臺的安裝。

4.2.3平衡臂的安裝

（1）采用兩根銷軸將平衡臂與轉臺連接，銷軸為規格Ф59x930，插入銷軸后，銷軸兩端套入墊片，采用開口銷銷好。

（2）平衡臂安裝好后先裝兩塊配重。

4.2.4臂架總成的安裝

（1）檢修護欄安裝在大臂上。

（2）將臂架總成調離地面，拆下運輸及存放用的支架。

（3）將臂架總成吊到轉臺上臂架后段安裝位置，使臂架總成前根部的銷軸落到大臂后段前端的U型卡槽中，然后用壓板螺栓鎖定，并連接泵管。

4.2.5配重的安裝

共有4個配重。預先安裝兩個配重，其余2個被吊裝到臂架上。

4.2.6電器部件的安裝

（1）控制柜的內部結構見圖6。

（2）連接電路和電源，將三相四線電源引入控制柜，（注意各連線在頂端應留足夠長度，以避免回轉時將連接線拉斷）。觀察油泵電機的轉向，將回轉限位調節在400°為宜。

4.2.7連接大小、臂油缸的油管

頂升缸油管頂升時連接，頂升后斷開。

4.3內爬頂升

4.3.1內爬裝置

由塔身、頂升桿、液壓油缸及行程放大裝置、水平支架（頂升滑道）組成。最大一次頂升高度≤4.5 m。

4.3.2頂升準備

（1）頂升前應按圖2要求在電梯井道內預留安裝孔并準備方木、楔塊及1～4 mm厚鐵片，用以調正水平及固定支承梁。井道預留孔應尺寸位置明確，孔底面平整。

（2）從布料器上拆下垂直輸送泵管，將吊臂旋轉到頂升位置，將大臂平放，中臂和小臂完全向后折疊，并掛上安全鉤。

（3）放松電源線，檢查安裝水平支架（固定滑道）或靠墻支撐滑道，連接頂升油缸油管，接好有線遙控面板，通過遙控面板，操控塔身爬升。

4.3.3頂升方法

（1）指揮人員發出信號后，先頂升少許使塔身支承橫梁松動，拆除預留洞中塞緊的方木、楔塊等，抽出支承橫梁。（注意：請勿松開頂桿與墻壁的連接，否則可能會導致嚴重的事故，例如墜落。

（2）頂升至需求高度。

（3）安裝支承橫梁，校正塔身的垂直度，采用方木、楔塊等塞入預留孔中將支承橫梁夾緊。

（4）輕輕提起起重油缸以松開起重梁，松開固定裝置，然后拉出起重梁。

（5）繼續收頂升油缸，提起頂升梁至規定位置并固定。

（6）調正靠墻支承使塔身在電梯井道中無大的晃動。

（7）連接垂直甭管。

（8）斷開頂升油管，并保護好接頭。

（9）試運轉。

（10）內爬頂升過程如圖7、圖8：

4.3.4頂升液壓系統

頂升液壓油缸位于基礎節塔身中部，與頂升桿是一個系統，頂升桿與頂升梁連接，為一個整體，通過液壓油缸輸送壓力，提升、伸縮頂升桿，布料機整體向上爬升。

液壓系統額定壓力25 MPa，溢流閥調定壓力28 MPa，整個頂升液壓系統能頂起近20 t的重量。

4.4布料機的使用

4.4.1操作裝置

布料機采用手持有線遙控按鈕。各按鈕及插頭見圖9。插入時先將插座的防塵蓋推開，將各缺口對準向內插入后將外圈順時針旋轉鎖定即可。

4.4.2操作步驟

（1）接通地面電源開關。

（2）合上操作裝置電源開關。

（3）通過操作面板，控制臂架伸展，依次伸展大臂、中臂及小臂。

（4）通過操作面板，控制布料機轉臺。

（5）使用完畢，控制依次收攏小臂、中臂及大臂。

（6）操作結束斷開操作系統電源開關。

（7）斷開地面電源開關。

4.4.3加熱裝置

（1）溫控開關在環境溫度低于10℃后打開，當環境溫度高于20℃時，關閉。

（2）當環境溫度低于10℃時，控制柜接通電源并打開溫控開關后，系統自動對液壓油進行加熱。

4.5布料機的拆卸

（1）按照安裝過程的相反順序進行布料機的拆卸。即按元器件、臂架總成、轉臺、臂架、配重、中間節塔身、基礎節塔身依次分拆，通過現場塔吊吊運至地面。

（2）布料機各部件的連接均通過螺栓、插銷等。拆除時，先用塔吊吊繩吊承部件，使拆除部件重量由塔吊承受，后拆除連接件，吊離拆除部件。

（3）拆卸完畢后，布料機需堆放在專門設置的堆場，且配備專用支架。

（4）布料機存儲期間同樣需要做好維護保養工作。

（5）布料機拆裝完畢后，需用高一標號墻體設計強度微膨脹細石混凝土填堵井道預留安裝孔。

5 經濟效益分析

（1）在高層施工中，尤其風大的沿海地區，與傳統的布料桿相比，使用液壓爬升布料機，只需一次裝拆，固定牢靠，不易被風刮倒。使用傳統布料桿施工至10層，由于風力較大，且局部容易出現強陣風，一般5級風天氣就停止布料作業，且局部強陣風容易導致倒架現象。安裝液壓布料機后，現場風力超6級而停止施工，倒架現場不曾發生過，大大保證了施工的有序進行。

（2）液壓爬升布料機操作方便，布料覆蓋范圍大，360°無死角作業，相對于傳統的布料桿，布料效率有明顯的優勢，尤其是大面積，大體量混凝土布料作業。有利于保證施工進度。

（3）液壓爬升布料機安裝在井道中，不占用作業面，且作業時震動小，對作業層混凝土的成型質量有很大的保證。

（4）液壓爬升布料機屬于自動化設備，對于推進工程施工機械、設備自動化具有明顯的社會意義。

6 結語

在高層建筑施工中，內爬式液壓布料機的應用能夠大大提高混凝土泵送施工效率，節約成本。其構造精巧，拆裝方便;控制先進，自行爬升;操作方便，效率較高;安全可靠，隱患較少。在高層施工中將成為首選的布料機械，且能夠發揮更加重要的主導作用。

參考文獻

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收稿日期：2020-01-04

作者簡介：邱峰（1984—），男，遼寧大連人，本科，高級工程師，研究方向：基建設計。

On the Application of Hydraulic Distributor in the Construction of High-rise Buildings

QIU Feng

（Shanghai Aircraft Manufacturing Co.， Ltd.，Shanghai 201324）

Abstract：This paper introduces the structure of hydraulic spreader and its application in the construction of high-rise buildings. With the development of mechanical equipment and the continuous emergence of high-rise buildings， the problems of high wind load and high pumping bring great difficulties to the construction of high-rise buildings， especially which the concrete distribution construction is a big problem. In the past， because of its unstable chassis and simple fixing method， the boom often fell over in some windy areas， affecting the safety and progress of the site construction. The emergence of hydraulic climbing spreader solves these problems well. It is easy to operate， stable to install， and can climb automatically. It has good economic and social benefits.Based on this， this paper introduces the structure of hydraulic distributor and its application in the construction of high-rise buildings， with a view to providing reference for engineering applications.

Keywords：high rise building;hydraulic spreader;construction safety