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1、第六章 滑升模板施工 内容简介滑升模板（简称滑模）施工，是一种现浇混凝土工程的连续成型施工工艺。其施工方法是按照施工对象的平面形状，在地面上预先将滑模装置安装就位，随着在模板内不断地绑扎钢筋和分层浇筑混凝土，利用液压提升设备将滑模装置滑离地面并使其不断地向上滑升，直至需要的高度为止。滑模施工工艺广泛应用于高层和超高层房屋建筑的施工中，此外还多应用于高耸构筑物的施工，如贮仓、水塔、烟囱、桥墩、竖井壁、甚至双曲线冷却塔等等。近年来，其工艺方法也向多样化方向发展，如滑框倒模工艺、液压爬模工艺及用于长度较大工程的横向滑模工艺，有的工程还将网架屋盖顶升与柱滑模同步施工，这些都为滑模施工的发展提供了丰富的
2、经验。 滑模施工具有下述优点：1.机械化程度高。液压滑模施工的整个施工过程只需要进行一次模板组装，整套滑模装置均利用机械提升，从而减轻了劳动强度，实现了机械化操作。2.结构整体性好。滑模施工中，混凝土分层连续浇筑，各层之间可不形成施工缝，因而结构整体性好，这也是滑模施工独特的优点。3.施工速度快。滑模施工方法，模板组装一次成型，减少模板装拆工序，且连续作业，竖向结构施工速度快。如果合理选择横向结构的施工工艺与其相应配套，进行交叉作业，可以缩短施工周期。 4.节约模板和劳动力，有利于安全施工。滑模的施工装置事先在地面上组装，施工中一般不再变化，不但可以大量节约模板，同时极大地减少了装拆模板的劳动
3、力，且浇筑混凝土方便，改善了操作条件，因而有利于安全施工。采用滑模施工，模板装置一次性投资较多，对结构物立面造型有一定限制，结构设计上也必须根据滑模施工的特点予以配合。更重要的是在施工组织管理上，要有科学的管理制度和熟练的专业队伍，才能保证施工的顺利进行。第一节 液压滑升模板施工装置 一、液压滑升模板装置的组成滑升模板的装置主要由模板系统、操作平台系统和液压提升系统这三部分组成。（一）模板系统1.模板模板用于使混凝土成型，并保证其表面质量符合要求。模板主要承受混凝土的侧压力、冲击力和滑升时模板与混凝土之间的摩阻力。模板的材料可采用钢材和木材，目前以钢材为主。钢模板一般采用2 mm 2.5mm的
4、钢板压轧成型或加焊角钢、扁钢肋条制成。模板的高度一般为0.9 m 1.2m，烟囱等筒壁结构可采用1.4 m 1.6m。模板的宽度一般为200 mm 500mm。一般墙体钢模板，主要用于平面形墙体。对于墙、柱的阴阳角处，宜采用同样材料制成的角模。筒仓和水塔等的模板，可做成弧形。对于烟囱等圆锥形变截面工程，除采用固定模板外，还需采用一定数量的收分模板和活动模板。在滑升过程中，要按照设计要求的斜度及壁厚，不断调整内外模板的直径，使收分模板与活动模板的重叠部分逐渐增加。当收分模板与活动模板完全重叠且其边缘与另一块模板搭接时，即可拆去重叠的活动模板。收分模板必须沿圆周对称成双布置，每对的收分方向应相反，
5、收分模板的搭接必须严密不漏浆。为了减少滑升时模板与混凝土之间的摩阻力，便于脱模，模板在安装时应形成上口小、下口大的倾斜度，一般单面倾斜度为0.2%0.5%。模板二分之一高度处的净间距为结构截面的厚度。 2.围圈围圈又称围檩，沿水平方向布置在模板背面，一般上、下各一道，形成闭合框，用于固定模板并带动模板滑升。围圈主要承受模板传来的侧压力、冲击力、摩阻力及模板与围圈自重，若操作平台支承在围圈上时，还承受平台自重和其上的施工荷载。为保证模板的几何形状不变，围圈要有一定的强度和刚度，其截面应根据荷载大小由计算确定。一般采用7580的角钢、810的槽钢或I10的工字钢。上下围圈的距离视模板高度而定，一般
6、为500mm 700mm。上围圈距模板上口不宜大于250mm，以确保模板上口刚度。当提升架的间距较大时，或操作平台直接支承在围圈上时，可在上下围圈之间加设垂直和斜向腹杆，形成桁架式围圈，以提高承载能力。对于变截面筒壁结构的围圈，可采用分段伸缩式。 模板与围圈的连接，一般是搁在围圈上或挂在围圈上。 3.提升架 提升架又称千斤顶架。其作用是：固定围圈的位置，防止模板侧向变形；承受全部竖向荷载并传给千斤顶，再通过千斤顶传给支承杆；带动围圈、模板和操作平台系统一起滑升。提升架由横梁和立柱组成。 立柱上设有支承围圈和操作平台的支托，承受它们传来的全部竖向荷载，并通过横梁传递到千斤顶及支承杆；同时立柱又承
7、受围圈传来的水平侧压力，并以横梁作为其支座。横梁一般用槽钢制作，并采用双横梁式，刚度较好。立柱用槽钢、角钢或方形钢管制作。提升架横梁至模板顶部之间的净高度，应能满足施工操作的需要，对于配筋结构不宜小于500mm，对于无筋结构不宜小于250mm。但也不应过大，否则支承杆的自由长度增加，将影响其稳定性和承载能力。用于变截面结构的提升架，其立柱上应设有调整内外模板间距和倾斜度的装置。当采用工具式支承杆时，应在提升架横梁下设置内径比支承杆直径大2 mm5 mm的套管，其长度应到模板下缘。 （二）操作平台系统1.操作平台操作平台既是施工人员绑扎钢筋、浇筑混凝土、提升模板的操作场所，又是材料、工具等的堆放
8、场所和液压控制设备的安置台，有时还利用它架设垂直运输的机械。因此，操作平台应有足够的强度和刚度，以便能控制平台水平上升。操作平台分为内操作平台和外操作平台。内操作平台一般由承重钢桁架（或梁）、楞木和铺板组成。承重钢桁架支承在提升架的立柱上，也可通过托架支承在桁架式围圈上。按结构平面形状的不同，操作平台的平面可组装成矩形、圆形等各种形状。按操作平台结构的不同，有分割式与整体式。分割式的操作平台在提升架之间划分，整体式操作平台则通过纵横连续梁将整个建筑物的操作平台连成整体，刚度较好。按施工工艺要求的不同，操作平台的铺板可设计成固定式或活动式，活动式在揭开平台板后可方便地进行横向结构的施工。外操作平
9、台一般由外挑三角架、楞木和铺板组成。三角挑架固定在提升架的立柱上或固定在围圈上。外操作平台的外挑宽度为0.8 m 1.0m，并在其外侧设置防护栏杆和张挂安全网，以便安全操作。2.吊脚手架吊脚手架用于滑升过程中进行混凝土质量的检查、混凝土构件表面的修整和养护、模板的调整和拆卸等。内吊脚手架挂在提升架立柱和操作平台的钢桁架上，外吊脚手架挂在提升架立柱和外挑三角架上。吊脚手架的吊杆可用1618的圆钢制成，也可采用柔性链条。其铺板宽度一般为500 mm 800mm，每层高度2m左右。吊脚手架外侧必须设置防护栏杆，并张挂安全网到底部。（三）液压提升系统1.支承杆支承杆又称爬杆，它既是液压千斤顶爬升的轨道
10、，又是滑模装置的承重支柱，承受施工过程中的全部荷载。支承杆的规格与直径要与选用的千斤顶相适应，目前使用的额定起重量为30kN的滚珠式卡具千斤顶，其支承杆一般采用25的Q235圆钢。支承杆应调直除锈，当I级圆钢采用冷拉调直时，冷拉率控制在3%以内。支承杆的加工长度一般为3m 5m。其连接方法可使用丝扣连接、榫接和剖口焊接。丝扣连接操作简单，使用安全可靠，但机械加工量大。榫接连接亦有操作简单和机械加工量大之特点，滑升过程中易被千斤顶的卡头带起。采用剖口焊接时，接口处倘略有偏斜或凸疤，要用手提砂轮机处理平整，使能通过千斤顶孔道。当采用工具式支承杆时，应用丝扣连接。 当模板处于正常滑升状态时，支承杆的
11、允许承载力计算。当模板处于正常滑升状态时，支承杆的允许承载力可按下式计算： 式中 F支承杆的允许承载力（kN）；工作条件系数，取0.71.0，视施工操作水平、滑模平台结构情况确定，一般整体式刚性平台取0.7，分割式平台取0.8，采用工具式支承杆时取1.0；E支承杆弹性模量（kN/cm2）；J支承杆截面惯性矩（cm4）；K安全系数，取值应不小于2.0；Lo支承杆脱空长度，从千斤顶下卡头至混凝土上表面距离（即等于千斤顶下卡头至模板上口距离加模板的一次提升高度）（cm）。为防止支承杆失稳，施工中支承杆的脱空长度不应超过其允许值，直径25mm圆钢支承杆的允许脱空长度如下表所示数值。25支承杆允许脱空长
12、度支承杆荷载P（kN）10121520允许脱空长度L（cm）15213411594若由于模板空滑或支承杆穿过门窗洞口等原因使脱空长度过长时，应对支承杆采取有效的加固措施。支承杆的加固一般可采用方木、钢管、拼装柱盒等方法，随支承杆边脱空一定高度边进行夹紧加固。拼装柱盒为用槽钢或钢板预制的工具，将左右两个半只的柱盒夹住支承杆拼拢楔紧，即起到加固作用。此外还可用假柱加固支承杆，先在支承杆处浇筑一段混凝土假柱，上下用夹层隔开，事后凿去。近年来，随着一批起重量为60 kN 100kN的大吨位千斤顶的研制成功，与之配套的支承杆可采用48X3.5的钢管，即常用脚手架钢管。由于其允许脱空长度较大，且可采用脚手
13、架扣件进行连接，因此作为工具式支承杆和在混凝土体外布置时，比较容易处理。2.液压千斤顶(图示)滑模工程中所用的千斤顶为穿心式液压千斤顶，支承杆从其中心穿过。按千斤顶卡具形式的不同可分为滚珠卡具式和楔块卡具式，按额定起重量来分有30kN、60kN、75kN、90kN和100kN等，但以30kN应用较广。千斤顶的允许承载力，即工作起重量一般不应超过其额定起重量的二分之一。液压千斤顶的工作原理为：工作时，先将支承杆由上向下插入千斤顶中心孔，然后开动油泵由油嘴P进油（图a）。由于上卡头与支承杆锁紧，活塞不能下行，在高压油液的作用下整个缸体被举起，当上升至上、下卡头相互顶紧时，即完成一个提升过程（图b）
14、。排油时上卡头放松，下卡头锁紧，上卡头及活塞被排油弹簧向上推动复位（图c）。一次循环的行程一般为20 mm 30mm，如此往复动作，千斤顶即带动滑模装置沿着支承杆不断爬升。液压千斤顶系统所需的千斤顶和支承杆的最少数量可按下式计算：式中N总竖向荷载（kN）；P 单个千斤顶的计算承载力（kN），其取值为按前式求得的支承杆允许承载力P，或千斤顶的允许承载力（为千斤顶额定承载力的1/2），两者取其较小值。3.液压控制台液压控制台是液压传动系统的控制中心，主要由电动机、齿轮油泵、溢流阀、换向阀、分油器和油箱等组成。其工作过程为：电动机带动齿轮油泵运转，将油箱中的油液通过溢流阀控制压力后，经换向阀输送到分
15、油器，然后经油管将油液输入到各千斤顶，使千斤顶沿支承杆爬升。当活塞走满行程之后，换向阀变换油液的流向，在千斤顶排油弹簧回弹作用下，油液回流到油箱。每一个工作循环，可使千斤顶爬升一个行程，历时约3 min 5min。液压控制台按操作方式的不同，可分为手动和自动控制等形式；按油泵流量（L/min）的不同，可分为15、36、56、72、100、120等型号，常用的有36、56、72型等。4.油路系统油路系统是连接控制台到千斤顶的液压通路，主要由油管、管接头、分油器和截止阀等组成。为了保证各千斤顶供油均匀，控制千斤顶的升差，油路的布置一般采取三级并联的方式：从液压控制台通过主油管到分油器，从每个分油器经分油管到支分油器，最后再从每个支分油器经支油管到各个千斤顶。油管一般采用高压无缝钢管或高压耐油橡胶管，与千斤顶连接的支油管最好使用高压胶管，油管耐压力应大于油泵压力的1.5倍。截止阀又称针形阀，用于调节管路及千斤顶的液体流量，以控制千斤顶的升差，一般设置于分油器上或千斤顶与油管连接处。 二、液压滑升模板装置的组装滑模施工的特点之一，是将模板一次组装好，一直到施工完毕，中途一般不再变化。而且滑模构造比较复杂。因此，要求模板组装工作一定要认真、细致、严格地按照设计要求及有关操作技术规程进行
