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超高层筒中筒结构内、外筒整体液压滑动模板施工方法
深圳国际贸易中心大厦主楼结构工程施工中,采用内、外筒整体液压滑动模板技术,一次滑升面积达1350 m2,平均3d完成一个结构层。
第1章 内、外筒整体液压滑动模板技术的特点
1.有利于主体结构整体性;
2.液压滑动模板装置的电路、油路、通讯及垂直运输可统一集中,减少附着、运转、管网敷设等工作;
3.节省架设工具,模板装置费用;
4.减少高空交叉作业,有利于安全、文明施工,
5.扩大施工作业面,加快施工速度。
第2章 工艺程序
内、外筒整体液压滑动模板施工,由两个作业平面进行交叉施工:先施工主体结构的竖向结构构件以及框架梁、连系宽梁。施工中在楼板、楼梯、阳台等标高处留出洞槽、锚固筋,待施工到一定高度时(一般相隔3~5个结构层),再施工主体结构的水平结构构件,并保持两个作业平面的同步施工。
主楼结构标准层单元施工工艺程序如图2-7-1。
第3章 内、外筒整体液压滑动模板技术的操作要点
第1节 同步提升
内、外筒液压滑动模板装置的液压系统,设计时考虑了同步提升措施,即在油路设计中尽可能做到供油、回油的时间一致,每个千斤顶都在标准负荷下进行试压后调整行程。实际施工中,按千斤顶爬升轨迹计算出其平均行程,调整行程螺母,使每个千斤顶的实际行程控制在25mm。为保证内、外筒整体滑模同步提升,还增加了限位挡体措施,即在千斤顶上安装一叉型套,在支承杆上固定一限位挡体。当千斤顶爬升至规定高度后,限位挡体迫使叉型套阻止千斤顶回油,其余未爬升至规定高度的千斤顶可继续爬升。为保证整个平台的水平,滑模装置整体滑升过程中,每提升200mm,对液压系统的油路和限位挡体调平一次,从而确保同步提升。
第2节 纠偏纠扭
在内、外筒整体滑模施工中,引起操作平台偏、扭原因很多,而且很难避免。因此,准确测定操作平台的偏扭情况与及时纠正偏差是一项很重要的工作。
为及时了解整体滑模施工中,操作平台的偏扭情况,施工中采用5台激光铅直仪进行监测,其中4台激光铅直仪布置形成一个十字控制线,另一台作为校正用。滑升过程中,每提升200mm测定一次,并作好记录。根据实测结果,制定合理的纠偏扭措施。每层施工结束后,通过十字控制线对整个操作平台的各条轴线进行复测。
内、外筒对于整体滑模操作平台的纠偏,采用“顶轮纠偏法",即利用已出模并具有一定强度的混凝土作为支承点,通过调节丝杆,使顶轮对滑模装置产生一个水平推力,以达到纠偏、纠扭的目的。“顶轮纠偏法”具有构造简单、效果明显的优点,从而提高了滑模的整体稳定性。
第3节 混凝土出模强度
实践表明,控制混凝土的最佳出模强度是滑模施工顶利与否的关键。若混凝土出模强度偏低,其自成型的能力差,已滑升出模的混凝土将发生坍塌;若出模混凝土强度过高,则混凝土与模板之间的粘附力大于混凝土内部的凝聚力,滑升过程中混凝土将被拉裂。
滑模施工中混凝土的出模强度,应使滑升时混凝土对模板的摩阻力最小,出模的混凝土表面易于抹光,不被拉裂和带起,并能承受上部混凝土的自重,不流淌,不塌落,不变形。混凝土的出模强度与混凝土的出模时间有密切的关系,混凝土的出模时间又与混凝土的搅拌、运输、浇筑能力以及气候、水泥品种、标号和外加剂的掺入量等有关。
通过大量试验测试,调整施工部署及机械配备,根据不同气温、不同混凝土配合比掺入适量的外掺剂。运用数理统计方法,得出混凝土强度与贯入阻力仪强度之间的关系为:混凝土强度=一0.l714+0.8511√贯入阻力仪强度值。
滑升施工中混凝土的出模强度控制在0.1~0.3MPa时,出模混凝土贯入阻力仪的相应强度为0.5~1.5MPa,可保证整体滑模施工的顺利进行。
第4节 泵送混凝土
混凝土输送泵应用于超高层主楼结构施工,具有占地小、效率高、现场文明等特点。
适宜泵送的混凝土必须满足以下要求:混凝土在泵腔内应易于流动并能充满其空间,混凝土具有足够的粘聚性并在泵送过程中不泌水,不离析;混凝土与管壁之间以及混凝土内部的摩阻力不应过大。
配制适宜泵送的混凝土,入泵前的现落度与入模前的胡落度的关系式为:
Tp=4/100+Ta
(式中Tp为混凝土入泵前的拥落度;L为换算水平运距;Ta为入模前混凝土塌落度)。
混凝土在泵管中输送,要求应有足够的含浆量,保水性能好,在最佳砂率下的水泥用量不应少于300kg/m3,骨料最大粒径不应大于泵管直径的1/4。为改善泵送混凝土的和易性,可掺入适量的外加剂,严格控制混凝土的搅拌时间。
第5节 楼板施工
现浇楼板的施工,必须处理好楼板与梁、墙之间的连接。楼板与梁连接的处理方法,是在滑升梁时,梁的上缘留出楼板的厚度不浇筑混凝土,待施工楼板时同时浇筑。
楼板与墙连接的处理方法:可在墙壁上每隔一段距离预埋木盒子留洞槽,待施工楼板时,将楼板钢筋穿入洞槽,然后浇筑混凝土。
楼板采用悬吊支模法,即在主、次梁上预留孔洞,穿入横梁,或直接在墙壁的钢筋上焊以钢筋挂钩,模板支承在挂钩上。
现浇楼板利用液压滑动模板装置的操作平台作为底模板,逐渐下降浇筑楼板混凝土。
第6节 千斤顶和提升架的布置
超高层筒中筒结构,采用内、外筒整体液压滑动模板施工,千斤顶和提升架的布置有以下方式:
当水平构件梁的跨度在8m以内,而且梁高度较小时,千斤顶和提升架成组集中布置在柱内。
当水平构件梁的跨度大于8m,而且梁高较大时,除在柱内集中布置一些千斤顶及提升架外,可在梁跨中央增设一组千斤顶,.其支承杆需要进行脱空加固处理。
第4章 液压滑动模板装置
液压滑动模板装置由模板系统(包括模板、围圈及提升架)、操作平台系统(包括操作平台、辅助平台和内外吊脚手等)、液压提升系统(包括支承杆、千斤顶和提升操纵装置等)以及监测控制、通讯设备等组成。
提升架立柱及围圈椅架杆件采用￠48钢管,通过扣件可加固支撑,减少高空焊接操作。
第5章 技术经济效益
该工程采用内、外筒整体液压滑动模板施工,与一般支模现浇混凝土施工方法比较,缩短工期113d,提高工放40.60%,节约人工5万工日,折合人工工资约12.85万元,节约术材1200m3,钢管250t,降低施工费用30万元。
主楼结构采用内、外筒整体液压滑动模板技术,经质量检测:主楼最大垂直度偏差为0.05%(25mm),远低于规范规定0.1%(50mm)的要求;结构混凝土外观实测28l0个点,优良率为91.7%;混凝土强度达到或超过设计要求。