8-2-3 爬升模板.doc
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1、8-2-3 爬升模板爬升模板(即爬模),是一种适用于现浇钢筋混凝土竖直或倾斜结构施工的模板工艺,如墙体、桥梁、塔柱等。可分为“有架爬模”(即模板爬架子、架子爬模板)和“无架爬模”(即模板爬模板)两种。我国的爬模技术,“有架爬模”始于20世纪70年代后期,在上海研制应用;“无架爬模”于20世纪80年代首先用于北京新万寿宾馆主楼现浇钢筋混凝土工程施工。目前已逐步发展形成“模板与爬架互爬”、“爬架与爬架互爬”和“模板与模板互爬”三种工艺,其中第一种最为普遍。本文侧重介绍第一种。爬升模板是综合大模板与滑动模板工艺和特点的一种模板工艺,具有大模板和滑动模板共同的优点。尤其适用于超高层建筑施工。它与滑动模
2、板一样,在结构施工阶段依附在建筑竖向结构上,随着结构施工而逐层上升,这样模板可以不占用施工场地,也不用其他垂直运输设备。另外,它装有操作脚手架,施工时有可靠的安全围护,故可不需搭设外脚手架,特别适用于在较狭小的场地上建造多层或高层建筑。它与大模板一样,是逐层分块安装,故其垂直度和平整度易于调整和控制,可避免施工误差的积累。也不会出现墙面被拉裂的现象。但是,爬升模板的配制量要大于大模板,原因是其施工工艺无法实行分段流水施工,因此模板的周转率低。8-2-3-1 模板与爬架互爬1工艺原理是以建筑物的钢筋混凝土墙体为支承主体,通过附着于已完成的钢筋混凝土墙体上的爬升支架或大模板,利用连接爬升支架与大模
3、板的爬升设备,使一方固定,另一方作相对运动,交替向上爬升,以完成模板的爬升、下降、就位和校正等工作。其施工程序见图8-105。图8-105 爬升模板工程序图(a)头层墙完成后安装爬升支架;(b)安装外模板悬挂于爬架上,绑扎钢筋,悬挂内模;(c)浇筑第二层墙体混凝土;(d)拆除内模板;(e)第三层楼板施工;(f)爬升外模板并校正,固定于上一层;(g)绑扎第三层墙体钢筋,安装内模板;(h)浇筑第三层墙体混凝土;(i)爬升爬架,将爬架固定于第二层墙上1-爬升支架;2-外模板;3-内模板;4-墙体2组成与构造爬升模板由大模板、爬升支架和爬升设备三部分组成(图8-106)。图8-106 爬升模板构造(1
4、)大模板1)面板一般用组合式钢模板组拼或薄钢板,也可用木(竹)胶合板。横肋用6.3槽钢。竖向大肋用8或10槽钢。横、竖肋的间距按计算确定。2)模板的高度一般为建筑标准层层高加100300mm(属于模板与下层已浇筑墙体的搭接高度,用于模板下端的定位和固定)。模板下端需加橡胶衬垫,以防止漏浆。3)模板的宽度,可根据一片墙的宽度和施工段的划分确定,其分块要求要与爬升设备能力相适应。4)模板的吊点,根据爬升模板的工艺要求,应设置两套吊点。一套吊点(一般为两个吊环)用于制作和吊运,在制作时焊在横肋或竖肋上;另一套吊点用于模板爬升,设在每个爬架位置,要求与爬架吊点位置相对应,一般在模板拼装时进行安装和焊接
5、。5)模板上的附属装置爬升装置:爬升装置是用于安装模板和固定爬升设备的。常用的爬升设备为捯链和单作用液压千斤顶。采用捯链时,模板上的爬升装置为吊环,其中用于模板爬升的吊环,设在模板中部的重心附近,为向上的吊环;用于爬架爬升的吊环设在模板上端,由支架挑出,位置与爬架重心相符,为向下的吊环。采用单作用液压千斤顶时,模板爬升装置分别为千斤顶座(用于模板爬升)和爬杆支座架(用于爬架爬升),见图8-107。模板背面安装千斤顶的装置尺寸应与千斤顶底座尺寸相对应。模板爬升装置为了安装千斤顶的铁板,其位置在模板的重心附近。用于爬架爬升的装置是爬杆的固定支架,安装在模板的顶端。因此,要注意模板的爬升装置与爬架爬
6、升设备的装置,要处在同一条竖直线上。图 8-107模板构造图1-爬架千斤顶爬杆的支承架;2-脚手;3-横肋;4-面板;5-竖向大肋;6-爬模用千斤顶;7-千斤顶底座外附脚手和悬挂脚手:外附脚手和悬挂脚手设在模板外侧(见图8-107),供模板的拆模、爬升、安装就位和校正固定;穿墙螺栓安装和拆除;墙面清理和嵌塞穿墙螺栓等操作使用。脚手的宽度为600900mm,每步高度为1800mm。脚手架上下要有垂直登高设施,并应配备存放小型工具和螺栓的工具箱。在大模板固定后,要用连接杆件将大模板与脚手架连成整体。校正螺栓支撑:是一个可拆卸的校正、固定模板的工具。爬升时拆卸,模板就位时安装。在每个爬架上有两组,模
7、板的上、下端各一对。它用左右旋转螺纹的螺杆组成,一般可用花篮螺丝两端焊上卡具做成。旋转螺母套,即可将模板的上、下端进行校正、固定。6)当大模板采用多块模板拼接时,为了防止在模板爬升过程中模板拼接处产生弯曲和剪切应力,应在拼接节点处采用规格相同的短型钢跨越拼接缝,以保证竖向和水平方向传递内力的连接性。(2)爬升支架1)爬升支架由支承架、附墙架(底座)以及吊模扁担、爬升爬架的千斤顶架(或吊环)等组成(图8-108、图8-109)。图8-108 液压爬升支架构造图(a)爬升支架立柱标准节;(b)爬升支架附墙架(底座)图8-109 液压爬升模板组装图2)爬升支架是承重结构,主要依靠附墙架(底座)固定在
8、下层已有一定强度的钢筋混凝土墙体上,并随着施工层的上升而升高。主要起到悬挂模板、爬升模板和固定模板的作用。因此,要具有一定的强度、刚度和稳定性。3)爬升支架的构造,应满足以下要求:爬升支架顶端高度,一般要超出上一层楼层高度0.81.0m,以保证模板能爬升到待施工层位置的高度。爬升支架的总高度(包括附墙架),一般应为33.5个楼层高度,其中附墙架应设置在待拆模板层的下一层。为了便于运输和装拆,爬升支架应采取分段(标准节)组合,用法兰盘连接为宜。为了便于操作人员在支承架内上下,支承架的尺寸不应小于650mm650mm,且附墙架(底座)底部应设有操作平台,周围应设置防护设施。附墙架(底座)与墙体的连
9、接应采用不少于4只附墙连接螺栓,螺栓的间距和位置尽可能与模板的穿墙螺栓孔相符,以便于该孔作为附墙架的固定连接孔。附墙架的位置如果在窗口处,亦可利用窗台作支承。为了确保模板紧贴墙面,爬升支架的支承部分要离开墙面0.40.5m,使模板在拆模、爬升和安装时有一定的活动余地。吊模扁担、千斤顶架(或吊环)的位置,要与模板上的相应装置处在同一竖线上,以提高模板的安装精度,使模板或爬升支架能竖直向上爬升。(3)爬升设备爬升设备是爬升模板的动力,可以因地制宜地选用。常用的爬升设备有电动葫芦、捯链、单作用液压千斤顶等,其起重能力一般要求为计算值的两倍以上。1)捯链:又称环链手拉葫芦。选用捯链时,还要使其起升高度
10、比实际需要起升高度大0.51m,以便于模板或爬升支架爬升到就位高度时,尚有一定长度的起重捯链可以摆动,便于就位和校正固定。常用捯链的规格,见表8-32。常用捯链规格 表8-32起重量(t)0.51.02.03.05.0起重高度(m)2.562.563-63636注:起升高度亦可按用户需要向厂家提出要求。2)单作用液压千斤顶及其他系统千斤顶:可采用穿心式千斤顶,见本手册“15滑动模板施工”。千斤顶的底盘与模板或爬升支架的连接底座,用4只M14MI6螺栓固定。插入千斤顶内的爬杆上端,用螺钉与挑架固定,安装后的千斤顶和爬杆应呈垂直状态,其中:a爬升模板用的千斤顶连接底座,安装在模板背面的竖向大肋上,
11、爬杆上端与爬升支架上挑架固定,当模板爬升就位时,从千斤顶顶部到爬杆上端固定位置的间距不应小于1m。b爬升支架用的千斤顶连接底座,安装在爬升支架中部的挑梁上,爬杆上端与模板上挑架固定,当爬升支架爬升就位时,从千斤顶到爬杆上端固定位置的间距不应小于1m。爬杆:爬杆采用Q235钢,其直径为25mm(按千斤顶规格选用),长度根据楼层层高或模板一次要求升高的高度决定,一般爬升模板用的爬杆长度为45m。由于采用单作用液压千斤顶,因此每爬升一个楼层或施工层后,需将爬杆向下全部抽掉,再重新从上部插入,这样爬杆顶端固定节点的直径应小于25mm,可采用M16螺钉加垫板(图8-110)。图8-110 千斤顶爬杆顶端
12、连接图1-M1660mm螺钉;2-有垫板的挑架;3-顶端有M1660mm螺孔的25mm爬杆油路和电路:a油路:爬模爬升一个楼层高度需要千斤顶进行100多个冲程,且是连续进行,因此要求油泵车的速度较快,要按照爬升模板的特点设计制造。油泵车和千斤顶连接油路图见图8-111。图8-111 单作用液压千斤顶油泵车油路图当f11电磁线圈通电时,向右吸动阀体杆,打通阀的进油和接出嘴的通路,工作油进人千斤顶,即可发动向上爬升。当f12电磁线圈通电时,向左吸动阀体杆,打通排油和接出嘴的通路,千斤顶排油;在中位时,进、排油嘴形成通路,油直接回油箱。b电路:由于爬升一个层高的高度,千斤顶需进、排油100多次,为了
13、减少千斤顶的升差,使进、回油时间最短,使每个千斤顶(特别是负荷最大、线路最远处的千斤顶)进油时的冲程和排油的回程都充分,因此在电路中需要装置一套自动控制线路(图8-112)。图8-112 单作用液压千斤顶自控线路图K1-油泵电动机启停开关;K2-电磁换向阀控制开关;K3-自动线路断开接通开关;Z1-油泵电动机接触器;Z2-电磁阀进油接触器;Z3-电磁阀回油接触器;Js-时间继电器;B-电触式压力表当第一次由手工启动K2,千斤顶负载爬升,冲程终了时油压再次上升,B触点接通启动排油,Js进入计时(检查最远处千斤顶回程是否终了,予以调整),进入千斤顶自动进油、排油程序。当需要中止或停止时,断开K3,
14、回复手控程序。3爬升模板的配置(1)模板的配置原则1)尽量做到每间一整块大模板,以便于一次安装、脱模、爬升。2)外墙内、外侧模板应配足一层的全部用量。3)外墙外侧模板的穿墙螺栓孔和爬升支架的附墙连接螺栓孔,应与外墙内侧模板的螺栓孔对齐。4)爬升模板施工一般从标准层开始。如果首层(或地下室)墙体尺寸与标准层相同,则首层(或地下室)先按一般大模板施工方法施工,待墙体混凝土达到要求强度后,再安装爬升支架,从二层(或首层)开始进行爬升模板施工。(2)爬升支架的配置原则1)爬升支架的设置间距要根据其承载能力和模板重量而定。一般每个爬升支架装有2只液压千斤顶(或2只捯链),每只爬升设备的起重能力为1015
15、kN,故每个爬升支架的承载能力为2030kN。而模板连同悬挂脚手重3.54.5kN/m,所以爬升支架间距为45m。2)爬升支架的附墙架宜避开窗口固定在无洞口的墙体上。如必需设在窗口位置,最好在附墙架上安装活动牛腿搁在窗台上,由窗台承受由爬升支架传来的垂直荷载,再用螺栓连接以承受水平荷载。3)附墙架螺栓孔,应尽量利用模板穿墙螺栓孔。4)当墙体混凝土达到一定强度(10N/mm2以上)并拆模后,爬升支架附墙架与墙体预留螺栓孔用螺栓固定,且其位置要与上面各层的附墙架螺栓孔位置处于同一垂直线上。爬升支架安装后的垂直偏差应小于h/1000(h为爬升支架高度)。4爬升模板施工要点爬升模板施工多用于高层建筑,
16、这种工艺,主要用于外墙外模板和电梯井内模板,其他可按一般大模板施工方法施工。(1)爬升模板安装1)进人现场的爬升模板系统(大模板、爬升支架、爬升设备、脚手架、附件等),应按施工组织设计及有关图纸验收,合格后方可使用。2)检查工程结构上预埋螺栓孔的直径和位置是否符合图纸要求。有偏差时应在纠正后方可安装爬升模板。3)爬升模板的安装顺序是:底座立柱爬升设备大模板4)底座安装时,先临时固定部分穿墙螺栓,待校正标高后,方可固定全部穿墙螺栓。5)立柱宜采取在地面组装成整体,在校正垂直度后再固定全部与底座相连接的螺栓。6)模板安装时,先加以临时固定,待就位校正后,方可正式固定。7)安装模板的起重设备,可使用
17、工程施工的起重设备。8)模板安装完毕后,应对所有连接螺栓和穿墙螺栓进行紧固检查。并经试爬升验收合格后,方可投入使用。9)所有穿墙螺栓均应由外向内穿入,在内侧紧固。10)爬模的制作和安装质量要求,见表8-33。爬升模板的质量要求 表8-33项目质量标准检测工具与方法(一)制作1大模板外形尺寸3mm钢尺测量对角线3mm钢尺测量板面平整度2mm2m靠尺,塞尺检测直边平直度2mm2m靠尺,塞尺检测螺孔位置2mm钢尺测量螺孔直径1mm量规检测焊缝按图纸要求检查2爬升支架截面尺寸3mm钢尺测量全高弯曲5mm钢丝拉绳测量立柱对底座的垂直度1%挂线测量螺孔位置2mm钢尺测量螺孔直径1mm量规检查焊缝按图纸要求
18、检查(二)安装1墙面留穿墙螺栓孔位置5mm钢尺测量穿墙螺栓孔直径2mm钢尺测量2模板拼缝缝隙3mm塞尺测量拼缝处平整度2mm靠尺测量垂直度3mm或1h用2m靠尺测量标高5mm钢尺测量3爬升支架标高5mm与水平线用钢尺测量垂直度5mm或1H挂线坠4穿墙螺栓紧固扭矩4050Nm0150Nm扭力扳手测量注:h和H分别为模板和爬升支架高度。(2)爬升1)爬升前,首先要仔细验查爬升设备,在确认符合要求后方可正式爬升。2)正式爬升前,应先拆除与相邻大模板及脚手架间的连接杆件,使爬升模板各个单元体分开。3)在爬升大模板时,先拆卸大模板的穿墙螺栓;在爬升支架时,先拆卸底座的穿墙螺栓,同时还要检查卡环和安全钩。
19、调整好大模板或爬升支架的重心,使保持垂直,防止晃动与扭转。4)爬升时操作人员不准站在爬升件上爬升。5)爬升时要稳起、稳落和平稳地就位,防止大幅度摆动和碰撞。要注意不要使爬升模板与其他构件卡住,若发现此现象,应立即停止爬升,待故障排除后,方可继续爬升。6)每个单元的爬升,应在一个工作台班内完成,不宜中途交接班。爬升完毕应及时固定。7)遇六级以上大风,一般应停止作业。8)爬升完毕后,应将小型机具和螺栓收拾干净,不可遗留在操作架上。(3)拆除1)拆除爬升模板要有拆除方案,并应由技术负责人签署意见,并向有关人员交底后,方可实施。2)拆除时要设置警戒区。要有专人统一指挥,专人监护,严禁交叉作业。拆下的物
20、件,要及时清理运走。3)拆除时要先清除脚手架上的垃圾杂物,拆除连接杆件,经检查安全可靠后,方可大面积拆除。4)拆除爬升模板的顺序是:拆爬升设备拆大模板拆爬升支架5)拆除爬升模板的设备,可利用施工用的起重机。6)拆下的爬升模板要及时清理、整修和保养,以便重复利用。5其他1)组合并安装好的爬升模板,金属件要涂刷防锈漆,模板面要涂刷脱模剂。以后每爬升一次,均要同样清理一次。尤其要检查下端防止漏浆的橡皮压条是否完好。2)所有穿墙螺栓孔都应安装螺栓。如因特殊情况个别螺栓无法安装时,必须采取有效处理措施。所有螺栓都必须以4050Nm紧固。3)绑扎钢筋时,要注意穿墙螺栓的位置及其固定要求。4)内模安装就位并
21、拧紧穿墙螺栓后,要及时调整内、外模的垂直度,使其符合要求。5)每层大模板应按位置线安装就位,并注意标高,层层调整。6)爬升时,要求穿墙螺栓受力处的混凝土强度在10N/mm2以上。6安全要求(1)爬模施工中所有的设备必须按照施工组织设计的要求配置。施工中要统一指挥,并要设置警戒区与通信设施,要作好原始记录。(2)穿墙螺栓与建筑结构的紧固,是保证爬升模板安全的重要条件。一般每爬升一次应全面检查一次,用扭力扳手测其扭矩,保证符合4050Nm。(3)爬模的特点是爬升时分块进行,爬升完毕固定后又连成整体。因此在爬升前必须拆尽相互间的连接件,使爬升时各单元能独立爬升。爬升完毕应及时安装好连接件,保证爬升模
22、板固定后的整体性。(4)大模板爬升或支架爬升时,拆除穿墙螺栓的工作都是在脚手架上或爬架上进行的,因此必须设置围护设施。拆下的穿墙螺栓要及时放入专用箱,严禁随手乱放。(5)爬升中吊点的位置和固定爬升设备的位置不得随意更动。固定必须安全可靠,操作方便。(6)在安装、爬升和拆除过程中,不得进行交叉作业,且每一单元不得任意中断作业。不允许爬升模板在不安全状态下过夜。(7)作业中出现障碍时应立即查清原因,在排除障碍后方可继续作业。(8)脚手架上不应堆放材料、垃圾。(9)捯链的链轮盘、倒卡和链条等,如有扭曲或变形,应停止使用。操作时不准站在捯链正下方。(10)不同组合和不同功能的爬升模板,其安全要求也不相
23、同,因此应分别制订安全措施。8-2-3-2 新型导轨式液压爬升模板1工艺原理新型导轨式液压爬升模板仍属模板与爬架互爬体系,其最大特点是:爬架在结构施工期间就可以插入装修装饰作业,即爬模爬架联体上升完成结构施工、分体下降进行装修装饰作业,该爬模由北京市建筑工程研究院研制。见图8-113。图8-113 新型导轨式液压爬升模板工艺流程(a)墙体混凝土浇筑完毕;(b)拆模;(c)提升爬架;(d)拆卸大模板、安设吊篮提升设备;(e)上下架体分开1-大模板;2-导轨;3-上架体;4-下架体2构造与组成新型升降爬模主要由附着装置、导轨、升降爬箱与架体系统、模板系统或作业平台系统、液压升降与控制系统、吊篮设备
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