高层建筑滑模施工和纠偏技术探讨
摘要:液压滑动模板施工简称滑模施工,是在地面上的建筑物底部,按照建筑物平面沿柱、墙、梁等构件周边安装一套滑动模板及提升设备,不断完成绑扎钢筋、浇筑混凝土及提升模板,连续成型,完成建筑结构的混凝土浇筑。滑模施工中的扭转及垂直度偏差值,是衡量滑模施工成功与否的重要指标,也是滑模施工中技术、组织、管理各项工作综合效果的体现。本文对其施工工艺及纠偏措施进行总结。
液压滑动模板施工简称滑模施工,是在地面上的建筑物底部,按照建筑物平面沿柱、墙、梁等构件周边安装一套滑动模板及提升设备,不断完成绑扎钢筋、浇筑混凝土及提升模板,连续成型,完成建筑结构的混凝土浇筑。按照楼板作法的不同,将高层建筑滑模施工工艺及纠偏方法总结一下。
一、墙体滑模、楼板并进施工法
1.1工艺流程墙体滑浇至板底标高→墙体空滑、绑扎钢筋→墙面检修、模板清理→内模板脱空下口平楼面标高、停滑→吊开活动平台板→楼板及阳台支模、绑筋、隐检→浇筑混凝土→内模板下口处安装L形堵板→吊入上层楼板的模板及支撑→封闭活动平台板→安装上一层门窗假口、墙体竖向筋接长→上层墙体滑模。
1.2工艺特点这种施工工艺的特点是楼板与墙体连成一体,结构整体性好,施工进度快,工期短,3d可完成一个结构层,滑完5～6层结构后,内装修、门窗安装、水电暖安装即可提前插入,有利于整幢建筑的交付使用。
这种工艺存在的问题:1)模板下口滑至楼面标高时,支承杆长细比偏大,因此支承杆的布置应考虑间距密一些,同时施工中应注意支承杆的加固;2)在内模板全部脱空的情况下,支承杆长细比偏大,上部混凝土强度较低,对支承杆嵌固作用较差,因此在高空风力作用下平台容易失稳;3)耗工较多,劳动强度大,每层楼板的模板、支撑,其支拆及层层向上翻运,劳动力消耗较多。当楼板为预制楼板时,则在模板脱空一段高度后,从模板下口与墙体混凝土之间的空挡插入预制楼板。这种工艺用于框剪结构时,框架梁可与墙柱同时滑浇至楼板底。
二、墙体先滑、楼板跟进法
2.1 工艺流程墙体滑浇、预留连接楼板的胡子筋或孔洞→滑过后找出胡子筋并扳正→墙体向上滑浇3～5个楼层→楼板支模、绑筋、隐检→楼板浇筑混凝土。
2.2 工艺特点这种工艺楼板施工与墙体滑升没有直接关系,工序安排时间比较充裕,楼板一次抹光质量较好,内墙装修及水电安装可提前插人;楼板的模板可采用定型台板或H型支架,使拆装工作量减少。但耗钢量多,一次性投人较大。
三、楼板配合墙体随滑随浇法
3.1 这种作法是在墙体两侧的楼板钢筋绑好后,滑浇墙、柱,利用墙柱滑浇的时间继续施工楼板。其施工工艺:墙、柱滑浇至梁底—墙、柱及框架梁滑浇至楼板底→柱继续滑浇、墙梁空滑至内模下口平楼面标高→剪力墙两侧的楼板支模、绑筋→墙、柱滑浇,梁空滑,留出楼板施工缝→框架梁两侧的楼板支模、绑筋,墙、柱滑浇至上层楼板底→浇筑楼板混凝土。
3.2 特点这种工艺的特点,是墙体上不预留连接楼板的胡子筋或孔洞(键槽),楼板钢筋事先绑好,墙体滑模时即将楼板端部钢筋浇筑于墙内,而留出楼板施工缝。由于楼板系配合墙体随滑随浇,而不是滑几层后再浇楼板,因此墙体滑升时不需要预留较密较大的孔洞,不需要预留锚固筋及绑扎加强钢筋,从而减少了施工工序。内墙面的修整等项工作,一部分可在楼板上进行,操作平台下不需要串挂双层吊架,减少了高空作业量。
四、先滑墙体、楼板降模施工法
将建筑物分为若干个降模段,每个降模段一般为10层,当墙体滑升到10层以上时,将事先在底层每个房间组装好的降模平台,利用卷扬机提升至10层,再用吊杆悬吊在墙体预留孔洞中,即可施工该层楼板。待楼板混凝土达到拆模强度的要求时,将降模平台下降至下层楼板的位置,施工下层楼板,直至该段内楼板全部完成。楼板降模施工工艺机械化程度高,耗用的钢材及模板量较少,垂直运输量较少,劳动强度较低,楼层地面也可一次抹光。但在墙体滑升期间,建筑物没有横向结构连接,结构刚度较差;施工周期也较长。此外,降模施工高空作业量大,安全问题较多,而且内装修及水电作业不能提前插入。
五、滑模纠正偏扭原则及注意事项
5.1 纠正纠偏原则高层建筑滑模施工中的纠偏纠扭应遵守下述原则:(1)预防为主,纠正为辅;
(2)找准发生偏、扭的原因,有针对性地采取可靠、有效的纠正措施;(3)滑模施工中勤检查、勤观测,对滑模中出现的问题及时发现,及时解决;(4)纠正要循序渐进,不可操之过急。
5.2 纠正纠偏注意事项贯彻上述以预防为主的原则,主要应注意以下两个方面:一是严格控制滑模装置的组装质量。滑模装置组装时,应按照施工设计的要求精心安装,确保各部件的安装质量,尤其是模板安装,应经反复检查、调校,使两面模板的安装坡度均能符合施工设计的要求,且两面模板的坡度应保持一致,使所有模板坡度的安装误差控制在3‰±1㎜的范围内。这样即可有效地防止滑模施工中初始混凝土墙、柱对平台、模板系统的“偏导”,保证了初始混凝土对滑模系统的正确的制导方向,为保证质量奠定了良好的基础;二是控制好平台的水平度。高层建筑在滑模施工过程中,保持整个模板系统的水平同步滑升,是保证滑模质量的关键。在滑升过程中,由于千斤顶的不同步,使模板系统各部位之间产生升差,平台发生位移、倾斜,造成建筑物垂直度偏差。因此,在滑模施工的全过程,应始终控制好滑模平台的水平度,保持整个模板、平台系统的水平同步滑升。
六、滑模施工中纠正偏扭的方法
滑模施工中纠偏纠扭的方法很多,如调节平台高差法、千斤顶底部垫铁法、改变模板坡度法、顶轮调节法、利用倒链或手扳葫芦施加外力法、双千斤顶纠扭法、滑刀导向法等。各种方法的效果不尽相同,应因时因地制宜,现简要介绍其中的几种。
6.1 千斤顶垫铁纠偏法利用钢垫板将千斤顶底座偏移方向的一侧垫高,迫使千斤顶连同支承杆偏离偏移方向,带动平台及模板系统作定向滑升,从而达到纠偏纠扭的目的(图1)。使用这种方法纠偏、纠扭收效较慢,多用在偏、扭刚开始发生尚不严重时加以控制及纠正。
6.2 改变模板坡度法平台、模板滑升到适当高度后,将模板坡度朝纠偏方向调校,然后浇筑混凝土,再继续滑升时,利用新浇混凝土的导向作用,迫使平台及模板系统偏离原滑升方向、向着纠偏方向滑升,从而达到纠偏、纠扭之目的。这种方法收效较显著,多用于偏、扭较大时的纠正。
6.3 顶轮纠偏法这种方法是利用已经出模且
具有一定强度的混凝土墙体作为支点,通过改变纠偏装置的位置而产生一个外力,在滑升过程中逐步顶移平台及模板系统,以达到纠偏目的(图2)。
顶轮纠偏装置由滚轮、撑杆与倒链组成。使用时,撑杆的一端与提升架立柱或围圈桁架上弦铰接连接,撑杆的另一端装有滚轮顶在混凝土墙体上。倒链挂在提升架上或围圈桁架的下弦上,另一端则连接在撑杆上。纠偏时收紧倒链,顶轮紧紧顶住混凝土墙面对墙体施力,在反作用力作用下,迫使提升架或围圈桁架联动模板系统向相反方向移动,以达到纠偏之目的。
这种纠偏方法,纠偏装置比较简单,使用时装拆方便,操作灵活,纠偏效果较好。但使用的局限性较大,一般只适用于部分滑模平台整体刚度好的、建筑物平面形式能满足实施要求的滑模工程。
七、结论
滑模施工工艺要求十分严格,要严格遵守操作规程和工艺流程;同时,滑模施工中的扭转及垂直度偏差值,是衡量滑模施工成功与否的重要指标,也是滑模施工中技术、组织、管理各项工作综合效果的体现。由于高层建筑滑模施工平面面积较大、结构复杂、纵横墙体交错,因此对纠正偏、扭的措施反应不灵敏,而且纠正时会给平台与模板造成附加荷载,出现平台局部荷载过大的不利情况;纠正时如操之过急,还会影响墙体混凝土的表面质量,甚至造成墙体拉裂。因此正确掌握纠正纠偏原则,认真按照纠偏方法施工,方可保证工程质量高效
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