建筑智能化工业化轻量化施工作业集成平台技术研究.pdf

施工技术（中英文）年 月上第 卷 第 期：建筑智能化工业化轻量化施工作业集成平台技术研究骆发江，栗世伟，孟召虎，任春峰，李 劲，汉光昭，高金梁，蒋学智，（中建三局集团有限公司，湖北 武汉；中建三局集团西北有限公司，陕西 西安；甘肃省土木建筑学会，甘肃 兰州；中建三局第三建设工程有限责任公司，天津）摘要 为研究建筑智能化工业化轻量化施工作业集成平台技术，集成挂架、贝雷架平台、铝合金模板、液压油缸与同步控制系统后，进行智能化、轻量化、标准化研究开发，探索出适用于高层住宅建筑的新一代智能化工业化轻量化施工作业集成平台技术，并成功应用于保利天汇项目中，降低施工成本、节约劳动力且安全性高、周转率高、推广性强。关键词 智能施工；绿色建筑；作业平台；工业化；轻量化；施工技术中图分类号 文献标识码 文章编号（），（，；，；，；，）：，：；甘肃省住房和城乡建设厅 年建设科技项目计划：高层建筑工业化建造轻量化施工作业集成平台及研究与应用（）作者简介 骆发江，教授级高级工程师，：收稿日期 研究背景与意义 中建三局研发应用建筑智能化工业化轻量化施工作业集成平台，将各专业、各工序所需施工设备、设施集成在平台上，为模板工程、钢筋工程、钢结构安装、施工测量、消防、照明等提供服务，实现高层住宅建筑工厂化建造。建筑智能化工业化轻量化施工作业集成平台的应用降低工人劳动强度，提升工程建造整体安全性和作业效率。集成平台技术主要研究内容与创新点 集成平台技术包含平台设计、制作、安装、验收、运行、维护及拆卸等工序。支承系统 附墙支座和立柱采用钢结构成品，保证支承系统的稳定性，较少支点可减轻对建筑本身的扰动，降低外墙渗漏风险。支承系统包括附墙支座、导轨立柱、形套架、骆发江等：建筑智能化工业化轻量化施工作业集成平台技术研究 接高柱、换步换向盒、顶升换向盒等，如图 所示。可按照 步距先顶升导轨立柱，再提升 形套架，循环往复实现造楼机持续爬升。图 支承系统 支承顶升系统包括小型油缸、步履式顶升系统、多级防坠设施，具有通用性强、安拆灵活、抗扭转、防坠落性能好、承载力大的优点，可实现产品定制化。支承系统分部如图 所示。图 支承系统分部 框架系统 轻量化高周转钢平台体系由贝雷片构成，可根据不同结构形式特点进行灵活搭配、组拼，主结构以上构件在地面进行单元化拼装，实现整体模块化的吊装目标，显著节约安装工期。采用轻型标准贝雷片作为桁架，在保证造楼机整体性的同时减轻质量，提高周转率，另外钢平台提供材料堆载、管线集成、工具存放等拓展性功能。框架系统是由贝雷片、连接螺杆、阴阳头连接件、一字连接件、十字连接件等组成的核心骨架。轻量化高周转钢平台周转性设计基于 型高抗剪贝雷片，形成适用于超高层公共建筑项目的装配式轻型贝雷架平台体系。基于 型标准贝雷片，形成适用于 级普通高层住宅施工的轻型集成平台。动力系统 采用顶升油缸为集成平台沿主体结构整体顶升提供动力，同时顶升每个支点，可保证顶升工作的安全性、高效性。动力系统包括液压油缸、油缸泵站、控制柜等，为集成平台提供动力。挂架系统 挂架根据操作层的需要可设置多层，为主体结构施工和安全防护提供服务。设置多步走道板，覆盖结构 层半到 层半，为外墙保温施工提供操作面。将挂架楼梯设置在采光井处，保证外围走道连贯性。设置 个吊料洞口取代卸料平台，避免卸料平台处临边高坠隐患。高效组合挂架构件设计基于贝雷架钢平台系统组合式挂架，通过模数化、标准化设计构件，具备外立面作业及防护功能，同时拼装简单，可根据需要自由组合。附属系统 钢平台顶部设置栏杆、网片等防护装置，防止人员临边坠落，挂架内部设置封闭式翻板，避免高空坠物。贝雷架上的防护栏杆如图 所示。走道板内防护如图 所示。图 防护栏杆设置 图 走道板内防护装置 集成遥控布料机、可开合雨蓬、通风系统、照明系统、自动喷淋养护及消防装置等，为施工提供更 施工技术（中英文）第 卷多功能。使用灵活化通用性铝合金模板，创新外墙模板悬挂提升工艺，基于集成平台体系下内、外墙模板的悬挂提升，取消竖向模板散拆散拼工序，降低劳动强度，节约模板施工成本。全天使用降温喷雾，改善施工现场环境，融合喷淋和降温喷雾装置，同时运行大功率喷雾风扇，配合雨蓬，形成类工厂化的作业环境，且喷淋装置可养护混凝土，提高其成型质量。通过集成施工消防系统、消防管带、水箱实现水资源储存，在钢平台贝雷架内部设置消防水箱，在挂架周圈设置消防管带，保证施工安全。通过集成平台内的消防蓄水系统，减少平台集中荷载，实现消防系统和平台同步提升。工况分析 ）正常施工工况（风速 ）即顶模集成平台正常施工工况，上下支承架均支承于核心筒剪力墙上，下支撑架的 个支座受 个方向的位移约束，平台施工人员、平台布料机等设备正常施工，在平台顶上堆有钢筋等材料。）顶升工况（以风速 为例）即顶模集成平台顶升状况，此时油缸顶升最大高度为 ，形框下的 个支座受 个方向的位移约束，下支撑架的 个支座仅受水平约束，顶升钢平台仅允许顶升作业人员及相关观测人员进入，布料机、电梯均停止施工，平台顶上仅余未施工完的钢筋。）停工工况 根据规范，项目所在地遇见大风时，上、中、下支点均支撑于核心筒剪力墙上，上支座受水平约束，中、下支座受水平和竖向约束，顶升钢平台需固定未施工完的钢筋，禁止施工人员上顶升钢平台，相应布料机、电梯等垂直运输设备均处于停止状态。结语 截至目前，该平台已成功应用于重庆九龙坡区中建御湖壹号项目、广州珠海香洲区世茂港珠澳口岸城项目、四川成都高新区中建天府公馆项目、兰州七里河区保利天汇、西安浐灞国宸府等项目中。后续该平台将集成更多功能，如集成智能布料机器人、降噪机器人、测量机器人、设施设备等。建筑智能化工业化轻量化施工作业集成平台可大幅简化施工工序、提升施工效率，降低工人劳动强度，改善作业环境，实现高层建筑施工工厂化。促进高层建筑建造方式向人性化、智能化、集成化、绿色化升级，推进建筑业的工业化发展。参考文献：金和卯，周裕桂，刘福生，等超高层建筑爬模施工及管理技术施工技术（中英文），（）：，（）：于庆波，田彬，滕洪园，等液压爬模施工技术在超高层建筑中的应用施工技术，（）：，（）：万瑞，魏春春液压爬模施工技术在超高层建筑工程中的应用中国港湾建设，（）：，（）：王超铝合金模板在超高层建筑施工中的应用分析工程建设与设计，（）：，（）：刘可全铝合金模板在超高层建筑施工中的应用探讨中国住宅设施，（）：，（）：张高文，王文云，黄易平等超高层多方向变截面核心筒爬模高空整体平移施工技术施工技术，（）：，（）：廖继，蒋及第，刘恒，等住宅造楼机在建筑施工中的应用施工技术（中英文），（）：，（）：张晓婕，席兆凯整体钢平台的模块化标准化分析安徽建筑，（）：，（）：，武大伟单元式井道整体钢平台模架及液压爬模装备在前滩中心 塔楼核心筒结构施工中的研究与应用建筑施工，（）：，（）：，张国斌工业钢平台水平支撑设计问题探讨工程建设与设计，（）：，（）：，