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高层超高层混凝土结构施工技术
1、高层建筑模板工程
模板是在施工中使混凝土构件按设计的几何尺寸浇铸成型的模型，模板系统由模板和支撑两部分组成。
模板系统的基本规定：
①保证结构和构件各部分的尺寸和互相位置的对的；
②具有足够的强度、刚度和稳定性；
③构造简朴，装拆方便；
④模板接缝严密，不得漏浆。
（1）大模板施工
A.定义：大模板是一种大尺寸的工具式模板。通常将承重剪力墙或所有内外墙体混凝土的模板制成片状的大模板，根据需要，每道墙面可制成一块或数块，由起重机进行装、拆和吊运。

B.大模板的优点
① 工艺简朴、施工速度快；
② 机械化施工限度高；
由起重机械整体吊运，现场机械化限度提高；
③ 工程质量好。混凝土表面平整，结构整体性好、抗震性能强、装修湿作业少。
局限性之处：如制作钢模的钢材一次性消耗量大；受到起重机械起重量的限制；大模板的迎风面较大，易受风的影响；板的通用性较差等。
C.应用
目前我国采用大模板施工的结构体系有内外墙全现浇、外墙预制内墙现浇(内浇外挂)以及外墙砌砖内墙现浇(内浇外砌)三种。
① 内外墙全现浇体系
定义：所有墙体(除内隔墙外)均采用大模板现浇；
优缺陷：经济（和预制相比），但工期较长。
② 内浇外挂体系
定义：以单一材料或复合材料的预制混凝土墙板作为高层建筑的外墙，内墙采用大模板支模，在现场浇筑混凝土。
优缺陷：由于将预制装配化和现场机械化施工结合起来，发挥各自的特点，从而减少了模板的规格、数量并有助于解决外墙的综合功能，如保
温、隔热和装修等问题，是国内外采用较多的一种高层大模板施工方法。 合用范围：该体系合用于16 层以下并有建筑抗震规定的高层建筑。
③内浇外砌体系
定义：同内浇外挂体系相比，将外墙挂板改为砌筑的砖墙，它的隔热性能优于外墙板。内、外墙交接处采用钢筋拉结或设立钢筋混凝土构造柱咬合；
合用范围：该体系同样合用于16 层以下并有建筑抗震规定的高层建筑。
D.大模板的构造与类型
①大模板的构造

大模板由面板系统、
支撑系统、操作平台和
附件组成，如图所示。

大模板构造示意图

1—面板 2—横肋 3—竖肋 4—支撑桁架5—螺旋千斤顶(调整水平用) 6—螺旋千斤顶(调整垂直用)7—脚手板 8—防护栏杆 9—穿墙螺栓 10—固定卡具

②大模板的类型
大模板按形 状划分有平模、小角模、大角模、筒形模等。
平模：以一个整面墙面制作成一块模板，能较好地保证墙面的平整度。
小角模：小角模是为适应纵横墙一起浇筑而在纵横墙相交处附加的一种模板，通常用∟100×10的角钢制成。
小角模设立在平模转角处，可使内模形成封闭的支撑体系，模板整体性好，组拆方便，墙面平整。

大角模：大角模是由上下四个大合页连接起来的两块平模，并由三道活动支承和地脚螺栓等组成。
优缺陷：采用大角模布置时，房间的纵横墙体混凝土可以同时浇筑，房屋的整体性好，拆装方便；但是，大角模也存在加工规定精细、运转麻烦、墙面平整度差、接缝在墙的中部等缺陷。

筒模：筒形模有平模、角模和紧伸器(脱模器)等组成，是将一个房间的3 面或4 面现浇墙
体的大模板通过挂轴悬挂在同一钢架上，墙角用小角模封闭而形成一个筒形单元体。
应用：用于电梯井和管道井内模的支设。
优点：故结构整体性好，施工简朴快速，减少了模板的吊装次数，操作安全，劳动效率高；
缺陷：模板模板自重大，需要大吨位的起重设备，灵活性差，
E.模板系统的施工
①内外墙全现浇结构体系
全大模板现浇结构体系的施工工艺流程：
抄平放线→墙体扎筋→组装内模→组装外模→浇筑墙体混凝土→养护拆模(拆下模板清理后周转使用)→安装预制室内分隔板→吊入门窗、卫生设备等配件→楼板施工。
内墙模板组装：内墙组装时须注意墙厚的控制。模板之间的间距下部用混凝土导墙控制，上部用上夹具控制。中部安两套对拉螺栓，承受混凝土的侧压力。每道横墙模板上部都与另一道横墙模板用拉杆连接，使墙体形成稳定的整体。
外墙外模板组装：外墙外模板根据形式不同，分为悬挑式外模和外承式外模。
悬挑式外模施工工艺如下：
抄平放线→安装内墙一侧的模板→绑扎钢筋→安装内墙门窗口或假口→安装预埋件→支内墙另一侧模板→完毕内墙模板的安装后，再安装外墙内模→把外模板通过内模上端的悬臂梁直接悬挂在内模板上。
②内浇外挂结构体系
内浇外板大模板高层建筑的施工程序是：
抄平放线→绑扎钢筋→支门窗洞口模板→安装大模板→安装外墙板→浇筑混凝土→拆模、修整混凝土墙面、养护→安装预制楼板一浇筑圈梁、板缝。
抄平放线操作要点：涉及弹轴线、墙身线、模板就位线及门口、隔墙、阳台位置线和抄平水准线等。
模板安装：模板就位前还应认真涂刷脱模剂，将安装处楼面清理干净，检查墙体中心线及边线。安装模板时，应按顺序吊装，按墙身线就位，反复检查校正模板的垂直度；模板合模前，还要隐蔽工程验收。
混凝土的浇筑与养护：浇筑混凝土前，混凝土浇筑前对组装的大模板及预埋件、节点钢筋等进行一次全面的检查。
拆模与养护：在常温条件下，墙体混凝土强度超过1.2N/mm2 时方准拆模。
拆模顺序为先拆内纵墙模板，再拆横墙模板，最后拆除角模和门洞口模板。
外墙挂板与大模板的连接：吊装前先将挂板两侧的锚环整理好，吊装时将锚环套入下层伸出的小柱钢筋上，使外墙挂板紧靠大模板边，上部用装在大模板上的夹具将外墙挂板夹住，这样外墙墙板就临时固定在大模板上。
外墙挂板的板缝施工：混凝土墙与外挂板之间的垂直接缝假如不解决会导致浇筑混凝土时混凝土阻塞空腔，影响防水效果。可以用一条通长的充气车胎紧贴外挂板放置，类似一条模板，充气后车胎会塞在垂直缝中。
F.大模板安装的质量规定
大模板安装必须垂直角模方正，位置标高对的；模板之间拼缝及模板和结构之间的拼缝必须严密，不漏浆；门窗洞口位置尺寸必须准确。
G.大模板的安全技术
①大模板堆放时应满足自稳角的规定，并面对面地存放。没有支架或自稳角局限性的大模板，要存放在专用的插放架上或平卧堆放；在楼层内堆放大模板时，采用可靠的防倾倒措施；6 级以上大风停止施工；
②构件堆放应按品种规格分开，防止弄错；
③大模板必须有操作平台、上人梯道、防护栏杆等附属设施，要保证其完好, 3 层以上设安全网；电梯间和楼梯洞也要设安全网；
④起重机具、起吊索具、吊钩、构件支架、模板夹具等重要设备及关键部位，要认真检查。起重机必须专机专人，每班操作前要试机，特别注意刹车；
⑤大模板安装就位后，应及时用穿墙螺栓、花篮螺栓等固定成整体，防止倾倒；
⑥全现浇模板在安装外墙外模前，必须保证三角挂架或支撑平台安装牢固，操作人员施工时要系安全带；
⑦模板拆除时，要保证混凝土的强度不得小于1.2N/mm2。
（2）滑模施工
A.液压滑升模板定义：液压滑动模板施工工艺，是按照施工对象的平面尺寸和形状，在地面组装好涉及模板、提高架和操作平台的滑模系统，然后分层浇筑混凝土，运用液压提高设备不断竖向提高模板，完毕混凝土构件施工的一种方法。应用：烟囱、水塔、筒仓等筒壁构筑物的施工。

B.液压滑升模板施工方法的特点：
①机械化限度高，劳动强度低——在施工过程中在地面预先组装好模板系统，其后整套滑模采用机械提高；
②施工速度快——滑模施工模板组装一次成型，减少了模板装拆工序，连续作业，使竖向结构的施工速度大大加快；
③结构整体性好，施工简朴——滑模系统的装置都是事先组装，在混凝土的施工过程中只进行模板的连续提高和混凝土的浇筑，容易保证质量
④经济效益显著——滑模系统的施工节约模板和脚手架，减少了周转材料的大量占用，现场也不需要大量场地堆放周转材料；
⑤应用范围广泛——滑模系统的组装可以根据不同的工程尺寸形状配置。滑模施工几乎不受风力影响，不受建筑物高度的影响，适合超高层建筑的施工。
C.液压滑升模板组成
滑模的装置由模板系统、操作平台系统和液压提高系统以及施工精度控制系统等组成。
①模板系统
模板系统由模板、围圈、提高架及其附属配件组成；
模板：又称围板，可用钢材、木材或钢木混合以及其他材料制成，目前使用钢模板居多。

滑模系统示意图

1—模板 2—围圈 3—提高架 4—操作平台 5—操作平台桁架 6—支承杆 7—液压千斤顶8—高压油泵 9—油管 10—外挑三角架 11—内吊脚手架 12—外吊脚手架 13—混凝土墙体
围圈：用于固定模板，保证模板所构成的几何形状及尺寸，承受模板传来的水平与垂直荷载。围圈横向布置在模板外侧，一般上下各布置一道，分别支承在提高架的立柱上，并把模板与提高架联系成整体。
提高架：是约束固定围圈的位置，防止模板的侧向变形，并将模板系统和操作平台系统连成一体，将其所有荷载传递给千斤顶和支承杆；提高架承受的荷载有围圈传来的垂直、水平荷载和操作平台、内外挑挂架子传来的荷载等。
②操作平台系统:操作平台系统重要涉及操作平台、外挑脚手架、内、外吊脚手架。操作平台,又称工作平台，既是绑扎钢筋、浇注混凝土的操作场合，也是油路、控制系统的安顿台。外挑脚手架、吊脚手架是从事装饰、安装等工序的操作场合。
③液压提高系统：液压提高系统涉及支承杆、液压千斤顶、液压控制系统和油路等。提高系统的工作原理：由电动机带动高压油泵，将高压油液通过管路输送到液压千斤顶，液压千斤顶在油压作用下带动滑升模板和操作平台沿着支承杆向上爬升。支承杆是千斤顶向上爬升的轨道，又是滑动模板装置的承重支柱，承受着施工过程中的所有荷载，一般采用直径为25mm 的圆钢筋。液压控制系统是提高系统的心脏。
液压控制系统：
④施工精度控制系统：由水平度、垂直度观测与控制装置、通讯联络设施组成，重要起到控制滑模施工的水平度和垂直度的作用。
滑模施工水平度控制：
由于千斤顶的不同步，数值的累积就会使模板系统产生很大的升差，会使模板结构产生变形，影响工程质量；
措施：采用水准仪、自动安平激光测量仪等设备。
D.滑模施工垂直度控制
影响建筑物垂直度的因素：如千斤顶的升差、滑模装置变形、操作平台荷载、混凝土的浇筑方向以及风力、日照的影响等。
重要设备：经纬仪、激光铅直仪和导电线锤等设备来进行。
E.液压滑升模板施工准备工作
重点审查结构平面布置是否使各层构件沿模板滑动方向投影重合，竖向结构断面是否上下一致。
F.墙体滑模的一般施工工艺
滑升模板的施工涉及滑模设备的组装、钢筋绑扎、混凝土浇捣、模板滑升、楼面施工和模板设备的拆除等几个部分。
①模板的组装
检查起滑线以下已经施工好的基础或结构的标高和平面尺寸，并标出建筑物的结构轴线、墙体边线和提高架的位置线等。
②钢筋绑扎和预埋件埋没
钢筋弯钩均应背向模板，以防模板滑升时被弯钩挂住，预埋件一般可采用短钢筋与结构主筋焊接或绑扎等方法连接牢固，但不得突出模板表面。
③混凝土施工
必须满足滑模施工的特殊规定：混凝土的出模强度，一般宜控制在0.2～0.4N/mm2，此时混凝土对模板的摩擦阻力小，出模的混凝土表面易于抹光，并能承受上部混凝土的自重，不坍塌、开裂或变形。
④滑升工艺
模板的滑升可分为初滑、正常滑升、末滑三个重要阶段。
初滑阶段：指工程开始时进行的初次提高模板阶段。
基本操作：当混凝土分层浇筑到模板高度的2/3，且第一层混凝土的强度达成出模强度时，进行试探性的提高：将模板提高1～2 个千斤顶行程，用手按混凝土表面，若出现轻微指印，砂浆又不粘手，说明时间恰到好处，可进入正常滑升阶段。
正常滑升阶段:
方法一、连续一次提高一个浇筑层高度，等混凝土浇筑至模板顶面时再提高一个浇筑层高度，
方法二、随升随浇。
影响模板的滑升速度的因素：混凝土的凝结时间、劳动力的配备、垂直运送的能力、浇筑混凝土的速度以及气温等因素；
一般控制在150～300mm／h 范围内，两次滑升的间隔停歇时间，一般不宜超过1.5h，在气温较高的情况下，应增长1～2 次中间提高。
末滑阶段：当模板升至距建筑物顶部标高1m 左右时，此时应放慢滑升速度，进入了末滑阶段。
关键工作：抄平找正，抄平找正工作应在模板滑升至距离顶部标高20mm 以前做好，以便使最后一层混凝土能均匀交圈；混凝土末浇结束后，模板仍应继续滑升，直至与混凝土脱离为止。
停滑：
如因各种因素而不能连续滑升时，应采用可靠的停滑措施：停滑前，混凝土应浇筑到同一水平面上；停滑过程中，模板应每隔0.5～1h 提高一个千斤顶行程，保证模板与混凝土不黏结。
⑤门窗及孔洞的留设方法：
框模法——事先按照设计规定的尺寸制成孔洞框模；
堵头模板法——当预留孔洞尺寸较大或孔洞处不设门矿时，在孔洞两侧的内外模板之间设立堵头模板，并通过活动角钢与内外模连接，与模板一起滑升；
孔洞胎模法——对于较小的预留孔洞及接线盒等制成。
⑥模板的拆除
滑模系统的拆除顺序：拆除油路系统及控制台→拆除操作平台→拆除内模板→拆除安全网和脚手架→用木块垫死内圈模板桁架→拆外模板桁架系统→拆除内模板桁架的支撑→拆除内模板桁；滑模装置拆除后，应对各部件进行检查、维修，并妥善存放保管，以备使用。
G.滑框倒模施工方法
滑框倒模施工工艺是在滑模施工工艺的基础上发展而成的一种施工方法。这种方法兼有滑模和倒模的优点，因此，易于保证工程质量。但由于操作上多了模板拆除上运的过程，人工消耗大，速度略低于滑模。
滑框倒模的组成与施工工艺：
滑框倒模装置的提高设备和模板系统与一般滑模基本相同。不同之处：模板与围圈之间增设竖向滑道，模板与围圈之间通过竖向滑道连接，滑道固定于围圈内侧，可随围圈滑升。当滑道随围圈滑升时，模板附着于新浇筑的混凝土表面留在原位，待滑道滑升一层模板高度后，即可拆除最下一层模板，倒至上层使用。
滑框倒模工艺与滑模工艺的主线区别在于把滑模时模板与混凝土之间滑动，变为滑道与模板之间滑动，而模板附着于新浇筑的混凝土表面无滑动；滑升阻力很小，相应地可减少提高设备；与滑模相比可节省1/6 的千斤顶和15%的平台用钢量,滑框倒模工艺只需控制滑道脱离模板时的混凝土强度下限值大于0.05MPa，不致引起混凝土坍塌和支承杆失稳，保证滑升平台安全即可, 无需考虑混凝土硬化时间导致的混凝土粘膜、拉裂等现象，给施工发明很多便利条件。当发生意外情况时，可在任何部位停滑,同时也有助于插入梁板施工。
H.逐层空滑楼板并进法（又称“逐层封闭”或“滑一浇一”）
定义：墙体用滑模施工、楼板用支模现浇，在滑模浇筑一层墙体后，模板滑空，紧跟着支模现浇一层楼板混凝土的施工方法。
优缺陷：避免了一般滑模施工，楼板采用在墙体上留孔或留槽，插筋后浇楼板(或安装预制楼板),但是工期较长。
I.逐层空滑预制楼板施工
定义：逐层空滑预制楼板施工的做法是：当墙体模板向上空滑高度大于预制楼板厚度的一倍左右时，在模板下口与墙体混凝土之间的空档，插入预制楼板。
J.先滑墙体楼板跟进法
定义：指当墙体连续滑动数层后，即可自下而上地进行逐层楼板的施工,即在楼板施工时，先将操作平台的活动平台板揭开，由活动平台的洞口吊人楼板的模板、钢筋和混凝土等材料或安装预制楼板。对于现浇楼板施工，也可由设立在外墙窗口处的受料挑台将所需材料吊入房间，再用手推车运至施工地点。
K.楼板降模法
定义：先滑墙体楼板降模施工，是针对现浇楼板结构而采用的一种施工工艺。
其具体做法是：
当墙体连续滑升到顶或滑升至8～10 层高度后，将事先在底层按每个房间组装好的模板，用卷扬机或其他提高机具提高到规定的高度，再用吊杆悬吊在墙体预留的孔洞中，然后进行该层楼板的施工。当该层楼板的混凝土达成拆模强度规定期(不得低于15MPa)，可将模板降至下一层楼板的位置，进行下一层楼板的施工。这样，施工完一层楼板，模板降下一层，直到完毕所有楼板的施工，降至底层为止。
L.体外滑模
定义：体外滑模打破了过去的常规做法，其方法是不把滑模支承杆布置在墙体内，而是布置在墙体外。
体外滑模施工时支承杆几乎可以所有回收，减少了施工用钢量，具有较好的经济效益。一般滑模施工的缺陷：支承杆钢材消耗比较多；用钢筋作为支承杆，承载能力有限，也不能发挥大吨位的千斤顶的作用。
（3）爬模施工（简称爬模）
爬模是一种自行爬升、不需起重机吊运的模板，可以一次成型一个墙面，且可以自行升降，是综合大模板与滑模工艺特点形成的一种成套模板技术，同时具有大模板施工和滑模施工的优点，又避免了它们的局限性。
合用范围：合用于高层建筑外墙外侧和电梯井筒内侧无楼板阻隔的现浇混凝土竖向结构施工，特别是一些外墙立面形态复杂，采用艺术混凝土或不抹灰饰面混凝土、垂直偏差控制较严的高层建筑。
A.爬模的优缺陷：
①模板的爬升依靠自身系统设备，减少了起重机吊运工程量；
②模板是逐层分块安装的，其垂直度和平整度易于调整和控制，施工精度较高；
③模板不占用施工场地；
④爬模装有操作脚手架，不需搭设外脚手架；
⑤兼具滑模和大模板的优点；
⑥有助于缩短工期：模板与爬架的爬升、安装、校正等工序与楼层施工的其他工序可平行作业，。
但爬模无法实行分段流水施工，模板的周转率低，因此模板配制量要大于大模板施工。

B.模板系统爬升原理
以建筑物的钢筋混凝土墙体为支承主体，通过附着于已完毕的钢筋混凝土墙体上的爬升支架或大模板，运用连接爬升支架与大模板的爬升设备，使一方固定，另一方作相对运动，交替向上爬升，以完毕模板的爬升、下降、就位和校正等工作。
C.构造与组成
爬升模板由大模板、爬升支架和爬升设备三部分组成。
爬升支架是由支承架、附墙架、吊模扁担和千斤顶架等组成。
爬升支架是承重结构，重要依靠支承架固定在下层已达规定强度的钢筋混凝土墙体上，并随施工层的上升而升高，其下部有水平拆模支承横梁，中部有千斤顶座，上部有挑梁和吊模扁担，重要起悬挂模板、爬升模板和固定模板的作用。
支承架用作悬挂和提高模板，一般由型钢焊成格构柱。为便于运送和装拆，一般做成两个标准桁架节，使用时将标准节拼起来，并用法兰盘连接,附墙架承受整个爬升模板荷载，通过穿墙螺栓传送给下层已达成规定强度的混凝土墙体。底座应采用不少于4 个连接螺栓与墙体连接。支承架的安装位置必须准确，防止模板安装时产生偏差。爬升支架顶端高度，一般要超过上一层楼层高度0.8～1.0m，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(涉及附墙架)，一般应为3～3.5 个楼层高度，其中墙架应设立在待拆模板层的下一层；爬架间距要使每个爬架受力不要太大，以3～6m 为宜爬架位置在模板上要均匀对称布置；支承架应设有操作平台，周边应设立防护设施，以策安全。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。
爬升设备：爬升动力设备可以根据实际施工情况而定，常用的爬升设备有环链手拉葫芦、电动葫芦、单作用液压千斤顶、双作用液压千斤顶、爬模千斤顶等，其起重能力一般规定为计算值的2 倍以上。
油路和电路:
爬模爬升一个楼层高度需要千斤顶连续进行多个冲程，因此对液压泵车的速度有较高的规定，选择液压油源时要注意爬升模板的特点。
由于爬升一个楼层的高度，千斤顶需进、排油100 多次，为了使每个千斤顶(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足以减少千斤顶的升差，又要使进、回油时间最短，在爬模所用电路中，需要装置一套自动控制线路。
C.施工工艺
弹线找平→安装爬架→安装爬升设备→安装外模板→绑扎钢筋→安装内模板→浇筑混凝土→拆除内模板→施工楼板→爬升外模板→绑扎上一层钢筋并安装内模板→浇筑上一层墙体→爬升爬架……如此模板与爬架互爬直至完毕整幢建筑的施工，如图2-4-4 所示。

图2-4-4 爬升模板施工工艺