高层工业建筑液压爬模施工工艺在葫芦素煤矿主井井塔的应用
摘要：液压爬模施工工艺充分体现了我国当前建筑机械研究领域的科技创新思想,它主导了未来施工高层工业建筑的发展趋势,它具有施工速度快、操作简洁、工程质量观感好、节约成本的特点。

爬模工艺总结了滑模、大模板等施工的优点而创造性的发挥了自身的工艺与操作优势,本文结合中天合创能源有限公司葫芦素煤矿主井井塔工程,介绍了液压爬模施工技术要点,并通过工程实践对技术难点进行有效突破,保证了工程进度,提高了经济效益。

关键词：施工快捷操作简单液压爬模
1 工程概况
主井井塔工程结构形式为框架剪力墙结构,建筑高度100.45 m(称为亚洲第一高井塔),内有9层平台,其中77.78 m为绞车大厅,一层施工期间层高达到24 m。

主体混凝土强度等级为C40。

外模采用爬摸施工,内模采用大模板倒模施工,筏板基础施工完毕后,计划模板爬升从-6 m开始进行,采用14组爬模,爬升高度大约为106.45 m。

2 施工工艺介绍
本工程采用液压爬模施工立体交叉式施工工艺,即竖向结构与水平结构分离施工的施工方法,先进行竖向结构的施工,再进行水平结构施工。

根据墙体结构自身的质量需要,结合爬模工艺特点,本工程选择
目前国内广泛使用,性能结构安全可靠的86体系全钢组合大模板。

该系列模板可定型化,模数化,模板刚度好,面板平整光滑,周转使用次数较多,满足本工程一次组装,使用到顶的要求。

本工程模板按3050 mm 设计,在爬模施工范围内,墙体钢模板满配。

在墙体厚度变化时,只要调整角部模板即可,其余大面积的模板无需变动。

3 爬模基本原理及组成
液压爬模的动力来源是本身自带的液压顶升系统,以达到一定强度(10 MPa以上)的剪力墙做为承载体,利用自身的液压顶升系统和上下两个防坠爬升器分别提升导轨和架体(模板与架体相对固定),实现架体与导轨的互爬;利用后移装置实现模板的水平进退。

操作简便灵活,爬升安全平稳,速度快,模板定位精度高,施工过程中无需其他起重设备。

爬模由预埋件、附墙装置、导轨、支架、模板及液压动力装置组成。

4 总体施工布置及工艺流程
4.1 工程总体施工布置
(1)本工程从-6.000 m(即基础底板上标示)开始至井塔顶100.15 m,塔壁内外模板全部使用全钢大模板支设。

(2)液压爬模从-3.700 m开始安装,±700往上即为正常爬升阶段。

(3)塔壁外模采用液压爬模,内模为
倒模。

(4)本工程共布置28组机位,14组爬模,4个液压站,每个站通过无线遥控和手动操作可控制一面墙3～4组模板的爬升,共计爬升37次。

每次爬升均不超过3 m,各层水平结构施工时该大模板作为梁板外模暂不拆除。

4.2 工艺流程
混凝土浇筑完后→拆模后移→安装附墙装置→提升导轨→爬升架体→绑扎钢筋→模板清理刷脱模剂→埋件固定模板上→合模→浇筑混凝土。

本工程具体流程如下：
(1)基础底板砼浇筑完,搭设钢筋和模板的操作架体绑扎墙柱钢筋和预留预埋。

(2)模板安装：首次支设高度为3700 mm,下部700 mm 采用木胶板。

上部3000 mm采用86全钢模板：安装钢模板前必须将水平支撑杆找平、模板找正和垂直。

(3)浇筑第一层塔壁砼,并继续搭设操作架体。

(4)墙柱钢筋绑扎至±0.700 m以上,并预留预埋。

(5)拆除底层模板,支设第二层模板(仅3 m高),方法同前。

(6)完成第二层硂浇筑后,拆出大模板,进行挂件、爬轨和爬架安装。

(7)安装及液压调试完成后,将大模板吊装到爬架上,并与爬架及移动小车连接,搭设上下操作平台和钢板安全网。

(8)绑扎墙柱钢筋,预留预埋。

(9)合模时,先用调节支腿将模板调直,然后移动行走小车,将模板底端靠紧墙体,插上小车锁定板。

(10)模板的竖向垂直度靠支模体系的调节丝杠来调节。

(11)
高低调节装置调节模板竖向位置的偏差。

(12)当进行模板的横向调解时,可将模板钩头拴松开,再借助最下端的横背楞来调节模板水平方向的位置,调节完毕后,再将模板钩头拴拧紧,进行最终加固。

(13)浇筑硂,绑扎墙柱钢筋,预留预埋。

(14)拆模时,先调节斜撑使大模上端与硂脱离,再移动行走小车,将模板退出,模板最大可退出550 mm,此时可利用模板与墙体间的空隙清理模板。

(15)模板退出后,将最下层挂件(共三层)拆除并安装到最上层,然后操作液压泵把爬轨提升3 m高,到位后插上安全销,再次操作液压泵将整个架体和模板顶开至下一个工作面,再次重复(9)～(12)步骤,即完成一次爬升(如图1，图2)。

5 液压爬模与常见模板施工的优点
常见的模板工程有：木模板、组合钢模板及钢大模板等。

木模板具有制作、拼装灵活,较适合外形复杂活异形混凝土构件的工程,其缺点是制作量大、木材资源浪费。

组合钢模板主要是由钢模板、连接板和支撑体组成,优点是轻便灵活、拆装方便、通用性强、周转率高,其缺点是接缝多且严密性差,拆模之后混凝土外观质量差。

而钢大模板则是以建筑物的开间、进深和层高为尺寸,具有模板整体性好、抗震性强、无拼缝的特点,但是模板自重大,移动及安装的时候需要起重机
械吊运。

液压爬模板是滑模和支模相结合的一种新工艺,它吸收了支模工艺按常规方法浇筑混凝土,劳动组织和施工管理简便,受外界条件的制约少,混凝土表面质量易于保证等优点,又避免了滑模施工常见的缺陷,施工偏差可逐层消除。

液压爬模工艺将立面结构施工简单化,节省了按常规施工所需的大量反复装拆所用的塔吊运输,使塔吊有更多的时间保证钢筋和其它材料的运输。

液压爬模工艺在各层安装即可在各层实现爬模。

爬模可节省模板堆放场地,对于在施工场地狭窄的项目有明显的优越性。

液压爬模的施工现场文明,在工程质量、安全生产、施工进度和经济效益等方面均有良好的保证。

6 爬模施工质量及进度管控措施
(1)采用全钢大模板与其配套阴阳角模、洞口模板、异型模板,不仅能提高工效,保证工期,还能有效的防止模板的胀、跑、漏等质量通病的发生,使该部位达到清水混凝土的效果。

在水平结构与塔壁同步施工的部位,梁底与板底的塔壁内模施工,虽然采取的是常规施工,但对模板的接头,平整与加固作为重点的验收和检查。

(2)混凝土严格分层浇注、分层振捣,并注意变换浇注方向,即从中间向两端,从两端向中间交错进行。

(3)模板清理采取划分区段,定员定岗,从下到上、一包到顶,做到层层涂刷隔离剂,并由专人进行检查。

(4)各工种和班组均设兼
职质检员,每道工序先自查再互查,并不定期组织讲评分析会。

(5)采用商品混凝土,40 m以下用汽车泵泵送,以上采用地泵和塔吊,昼夜连续施工。

(6)大直径钢筋的水平和竖向连接可采用机械连接,上部水平结构尽量采取预留和预埋的方式进行二次施工,部分梁柱钢筋也可采取先预制再吊装就位的方式施工。

(7)模板施工除采用大模板和液压爬架及水平结构二次施工外,还配置部分异型和洞口全钢模板配合使用。

7 结语
作为“亚洲第一高井塔”人们对工程的质量与进度都是相当关注的,而现在看来选择爬模施工工艺是非常明智的。

结合本文工艺介绍可以看出,整个施工过程竖向结构与水平结构始终是穿插进行,所有施工工序在空间上分离、在时间上重叠,这样避免了因为工序的相互制约而产生的间歇时间,有效的提高了劳动效率,加快了施工进度。

外表观感也与我矿副井井塔滑模工艺进行了对比,优势还是很明显的。

主井井塔于2013年4月1日开工,2013年11月15日主体施工完成,历时285天,确保了工程正常安装使用。