广州保利核心筒爬模施工方案.doc

保利威座大厦 液压自爬模专项施工方案目 录一工程概况1二编制依据1三. 揽月LYZPM-100液压自爬模体系介绍2四模板系统的选择和应用3五. 液压爬模施工流程5六. 施工测量方法6七. 施工难点分析与解决办法6八工期计划与质量保证措施7九. 安全措施10十参考资料13十一、附件及图13131、工程概况本工程核心筒形状对称、规则；地上部分标准层高为4.05m；外壁部分截面沿竖向逐步收小，变化时为外墙外侧向内收，内收厚度由800mm变化到500mm，每次变化100mm，共变化3次：地下5F24F：800mm，25F30F：700mm，31F37F：600mm，38F40F：500mm；核心筒内壁剪力墙由上至下厚度保持不变，均为400mm。考虑到施工成本和施工速度，本工程地下5层采用爬模架的全钢大模板支撑体系施工；从地面第1层塔楼开始采用液压自爬模施工，而且爬模只用于主墙施工，核心筒内其余小墙、楼板、楼梯、核心筒外围墙体采用普通模板支撑体系跟进施工，滞后主墙施工23层。本工程为于广州市经济圈中心，珠江新城北经济线内，故必须确保工地现场文明施工，考虑工程的整体外观和安全防护，以及塔吊吊力的均衡使用。本工程核心筒剪力墙采用爬模工艺施工，爬模装置选用江苏揽月模板工程有限公司制造的LYZPM-100液压自爬模系统。本工程共布置100榀机位，从地面1层开始采用液压爬模施工。爬模架平面布置图（见附件一）模板平面布置图（见附件二）爬模架立面图（见附件三）2、编制依据2.1混凝土质量控制标准 GB50164-922.2混凝土结构工程质量验收规范 GB50204-20022.3钢结构设计规范 GB50017-20032.4滑动模板工程技术规范 GB50113-20052.5液压爬模提升机 Q/321088JPA-001-20052.6建筑施工高处作业及安全技术规范 JGJ80-913、爬模介绍3.1、主要部件及功能原理揽月LYZPM-100型液压爬模系统装置主要由埋件系统、液压系统、爬模支架、导轨及模板体系组成。埋件系包括爬锥、高强螺杆、埋件板；液压系统主要有液压泵站、提升油缸、模板进退油缸、油路附件、电器控制附件；爬模支架主要由桁架上架体、后移装置、承力三角架、吊平台等组成；H型钢导轨；模板体系由LY-86型全钢大模板、芯带、背楞组成。3.2工艺原理自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架互不关联，二者之间可进行相对运动。当爬模架工作时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。退模后立即在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体、及埋件支座，调整上、下换向盒棘爪方向来顶升导轨，待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员立即转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架，这时候导轨保持不动，调整上下棘爪方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨运动，通过导轨和爬模架这种交替附墙，互为提升对方，爬模架即可沿着墙体上预留爬锥逐层提升。爬模施工流程图（见附件四）爬模的主要技术性能及参数（见附件五）3.3液压自爬模板体系的优点：本工程选择液压自爬模体系，是为了更好的满足各工种能协调施工的要求，各工种作业面分开，能提高各工种的工作、经济效益。3.3.1液压自爬模可整体爬升，也可分组爬升，爬升稳定性好，可以满足钢筋绑扎进度，流水施工性强，一面墙体钢筋完成，这面墙体就可以先爬升到位，以便下道工序能更好的衔接。3.3.2施工过程操作简单，安全性高，可节省大量人工和施工材料，尤其是模板水平进退采用了全球首创的液压全自动控制方式，方便快捷。3.3.3除了因为建筑结构的要求(如墙面突然缩进或形状突变)需要对模架改造之外,一般情况下爬模架一次组装后,一直到顶不落地,节省了施工场地,而且减少了模板(特别是面板) 的碰伤损毁。 3.3.4液压爬升过程平稳、同步、安全，首先该爬模平台使用全封闭式，整个爬模架与砼墙体之间是相对封闭的，能满足防止高空坠物等方面的安全要求。爬模的稳定性、同步是靠架体液压系统控制，该爬模液压系统是由集成电路来控制的，可以保证爬模平台上的机具及材料的稳定，这样在爬模施工时，可以保证在爬模架下方施工的人员的安全。3.3.5提供全方位的操作平台，施工单位不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力。3.3.6结构施工误差小,纠偏简单,施工误差可逐层消除。3.3.7爬升速度快，可以提高工程施工速度(平均4天一层)，最快的可达到3.5天。3.3.8模板自爬,原地清理,大大降低塔吊的吊次。4、模板系统的选择和应用4.1爬模对模板的要求根据鲁班奖的评比要求和墙体结构自身的质量需要，结合爬模工艺特点，本工程选择目前国内广泛使用，性能结构安全可靠的LY-86体系全钢组合大模板。该系列模板可定型化，模数化，模板刚度好，面板平整光滑，周转使用次数可达200次以上，能够满足本工程一次组装使用到顶的要求。4.2模板形式墙体模板模板面板采用6mm厚钢板加工制作，模板标准块宽度有2400mm、1800mm、1500mm等多种，配套小模板根据实际放样配模尺寸加工制作（包括角模）；模板高度为4050mm，下包模板300mm；非标准层组合加高板块高1200（木模加高），宽度与标准块相同。模板竖背楞采用80*40矩形钢管加工制作，其横向间距均为300；模板横背楞采用210#双槽钢加工制作，间距500900mm；对拉螺栓采用T18对拉螺栓，水平间距600，竖向与横背楞间距同；洞口模板小于1m1m采用木模板制作相应尺寸的木盒子，埋设在墙内，两边大钢模板封闭；模板采用定型整体全钢大模板LY86体系，由全钢大模板、下包模板、阴角模、阳角模、钢背楞、穿墙螺栓、铸钢螺母、铸钢垫片、模板卡具等组成。4.3阴阳角模：专门设计的角模将起到两个作用，确保转角部位的结构外观质量、保证阴阳角的方正，根据墙厚的变化阳角模尺寸相应收减，即由墙厚变化造成模板宽度的变化完全通过角模尺寸来调整，大面积模板无需变动。标准角模两肢等长（300mm），其整体性利于阴阳角方正控制。4.4背楞4.4.1背楞的作用在于将平模连结成整体，同爬模上架体相连，穿墙螺栓从背楞中间穿过并相互紧固。4.4.2背楞采用双根匚10槽钢焊接而成，背楞上面设有定量的孔眼，通过连接件把模板背楞和爬模上架体竖向立柱相连。4.6穿墙螺栓模板穿墙螺栓孔眼为26，穿墙螺栓采用T186冷挤压满丝扣螺栓，用铸钢蝶形螺母和100*100铸钢垫片收紧。由于爬模模板的穿墙螺栓只能后穿，采用25*1.5的PVC管先套入T186螺栓后一起穿墙，拆模时，将T186螺栓取出，PVC管留在孔内，外露部分去除掉。5、液压爬模施工流程本工程核心筒地下5层采用全钢大模板支模施工，从地上1层进行爬架附墙预埋件的留设，墙体内侧和外侧爬模均在1层墙体混凝土施工完成后开始安装。爬模安装完成后，从地面第2层开始爬模进入正常爬升状态。5.1爬模的初始安装步骤为：5.1.1在绑扎1层墙体钢筋的同时预埋附墙件专用穿墙套管或专用预埋件，混凝土拆模后在套管处安装附墙件。5.1.2在附墙装置上吊装主主承力架，当主承力架安装完毕后，安装两主承力架之间的水平联系桁架。5.1.3铺主平台脚手板。5.1.4在地面将模板支撑体系组装完毕，整体对其进行吊装。5.1.5铺上两层钢筋绑扎作业平台的脚手板。5.1.6在地面将爬架挂架组装完毕，整体对其进行吊装。5.1.7铺挂架作业平台脚手板。5.1.8挂安全网，安装液压爬升、进退系统并调试完成整个控制体系。现场施工中用1.5mm的铁皮板将2.50m的主操作平台密封，提高安全防护效果，同时用竖梯将六层操作平台相连，形成上下通道。6、施工测量方法爬模工程的施工精度主要控制垂直度、水平度、标高、轴线和门窗洞口的几何尺寸等。高层垂直度的测量采用激光经纬仪、垂准仪和激光水平仪。在本工程四个大阴角处设置四个轴线控制点，利用红外线激光垂直仪向上投点来控制模板的垂直度，并在核心筒四个面设置四条门窗洞控制线，来控制门窗洞的偏位。每层做好施工测量记录，随时校正垂直度及门窗洞、轴线的误差。7、施工难点分析与解决办法7.1.1 地上15层为非标准层，施工时按标准层浇注混凝土，当爬到第5层时加布一层预埋件，使爬模架体在第6层进入标准层施工。7.1.2 楼梯的钢筋与核心筒剪力墙的连接方法：楼梯钢筋可做成胡子筋成90弯进核心筒墙内，脱模后及时凿出，楼梯施工时将钢筋进行焊接。梁钢筋的连接通过留梁窝或者预留埋设直螺纹套筒解决。7.1.3 外墙墙体截面变化时爬升方法：本工程到25层外墙墙体部分开始100mm变化,而爬模架与导轨是完全分开的两个单元，导轨自身可以进行小范围自由倾斜来完成这次变径，而倾斜角度不足1，如下图所示，架体不会与墙体发生干涉可以直接爬升。7.1.4本工程地下部分墙体施工，可使用爬模系统的大钢模。38层外墙的截面变化内收尺寸均较大，无法通过导轨倾斜或设置垫件来进行爬升过渡，故需采用刚性支架支撑导轨，即变截面位置以上连续三个导轨附墙件固定在从墙面延伸出来的工字钢三角支架上，支架通过焊接与墙面预埋钢板固定。如此处理可确保爬架仍然正常爬升，当爬架架体全部越过变截面部位以后安装临时承重托架，使架体重量转移到托架上，再拆除导轨外伸支架并重新安装附墙件，然后通过滑动装置及液压千斤顶将架体顶至墙面重新固定，检查合格后按正常程序继续爬升。附加装置1导轨附墙件的临时托架，用以形成一个外延的附着受力点，由横、斜两根工字钢杆件焊接组成，与墙内预埋钢板焊接连接。支架挑出宽度与墙内收尺寸相同。过渡爬升阶段采用的附加装置如上表所示。8、工期计划与质量保证措施8.1、建立强有力的组织领导机构爬模施工是集施工管理、劳动组织、施工技术、材料供应、工程质量、生产安全、水电安装、信息资料、生活服务等各项管理工作及混凝土、钢筋、木作、液压、电气焊、机械操作、测量、清理等各工种共同协调配合的一项系统工程，是技术性强、组织严密的先进施工工艺。为了确保工艺实施过程中，有条不紊的正常进行，必须建立一套强有力的指挥管理系统，首先强调统一指挥，一切服从指挥决策、号令，一切向指挥反馈各方信息，把各项管理工作落实到各部门，落实到每个具体的人，明确其职责范围，建立名符其实的质量保证体系。 8.2、爬模工程劳动组织及岗位责任一览表 组名工种岗位责任按工序要求时间作业混凝土工负责浇灌振捣墙、柱、梁及楼板混凝土，按规定要求操作，对混凝土质量负责，打完混凝土后负责清理操作平台及楼层施工垃圾。力工负责混凝土按指定地点布料，配合布料机司机和起重工工作，听从起重工指挥。钢筋工负责清理和绑扎墙、柱、梁及楼板钢筋，对钢筋质量负责，对影响爬升的钢筋负责处理。木工负责标高控制,负责穿墙螺栓安装和拆除, 负责墙模后退和变截面,负责支设梁及楼板模板，门洞口底模和侧板，安装预埋件，预留洞木盒，检查、校正、调节爬模装置,实施纠偏措施。负责清理爬升模板及维护爬模装置液压工负责检查、维护油路、观察回油情况，对油缸编号、记录，操作和维修液压控制台，对漏油污染负责处理。抹灰工负责墙、柱、梁、板混凝土的表面处理，修补缺陷。安装电工负责墙、板电气管线的埋设，接线盒、开关盒的安装、固定和保护。电气焊工负责埋入式支承杆的焊接，预埋件的焊接和加固，钢筋和避雷针引线焊接，必要的其它气割或焊接等。油漆工负责爬升模板和梁板底模板隔离剂的配置，爬模维护油漆。8.3、爬模工程劳动组织及岗位责任一览表 组名工种岗位责任按两大班固定时间作业塔吊司机负责吊运混凝土、钢筋、台上其它材料和物品，保证塔吊正常运行。布料机司机负责按指定浇灌顺序做好混凝土均匀布料，确保布料机正常进行。起重工负责混凝土均匀布料，指挥塔吊运转，负责材料、物品垂直运输、水平运输装卸。维护电工负责台上、台下动力、照明、信号正常供电，进行安装检查、维护，确保用电安全。总指挥负责爬模施工的全面指挥工作。助理作为指挥的助手，顶班代理指挥工作。工长分工负责混凝土、钢筋、木作、液压等专业工种。8.4、标准层爬模计划进度8.5、确保爬模施工质量的措施8.5.1 为了确保工艺实施过程中有条不紊的正常进行，必须建立一套强有力的指挥管理系统。首先强调统一指挥，一切服从指挥的决策和口令，一切向指挥反馈各方信息。把各项管理工作落实到每个具体的人，明确其职责范围，建立名副其实的质量保证体系。EMBED AutoCAD.Drawing.16 8.5.2由于本工程爬模面积较大，为便于管理，将爬模平台为分3个区段施工。每个区段设一名区长，分管本区段的混凝土、钢筋和木工的具体操作。另设液压、混凝土、钢筋、木作专业工长，配合总指挥进行各专业的管理。测量、试验、质量、安全、技术、材料等管理工作由项目总工程师或副经理分管。7个油路分区有液压操作工分区逐个整体提升。8.5.3混凝土严格分层浇注、分层振捣，并注意变换浇注方向，即从中间向两端，从两端向中间交错进行。8.5.4模板清理采取划分区段，定员定岗，从下到上、一包到顶，做到层层涂刷隔离剂，并由专业工长进行检查。每隔5至8层进行一次大清理。8.5.5加强测量观测，每层提供2次垂直偏差观测成果，即混凝土浇注前和混凝土浇注后。如果有偏差，可在上层模板紧固前按纠偏措施进行校正。8.5.6 混凝土浇筑位置的操作平台应采取铺铁皮、设置铁撮箕等措施，保护爬模装置和下层混凝土表面不受污染。导轨顶端应加防护盖，防止混凝土污染。8.5.7爬模装置爬升时，架体下端应有滑轮靠近混凝土结构表面，防止架体硬物划伤混凝土。9、 安全保证措施9.0.1爬模施工应按照建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 80一9 1的要求进行。9.0.2 爬模工程应设专职安全员，负责爬模施工安全和检查爬模装置的各项安全设施，填写安全检查表。9.0.3 操作平台上应在显著位置标明允许荷载值，设备、材料及人员等荷载应均匀分布，人员、物料不得超过允许荷载；爬模装置爬升时不得堆放钢筋等施工材料，非操作人员应撤离操作平台。9.0.4 爬模施工临时用电线路架设及架体接地、避雷措施等应按施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005有关规定执行。9.0.5 机械操作人员应执行机械安全操作技术规程，定期对机械、液压设备等进行检查、维修，确保使用安全。9.0.6 操作平台上必须设置灭火器，施工消防供水系统应随爬模施工同步设置。在操作平台上进行电、气焊作业时应有防火措施和专人看护。9.0.7 上下架体操作平台均应满铺脚手板，脚手板铺设应按建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范JGJ-130-2001有关规定执行；下架体全高范围及下端平台底部、上架体全高范围均应安装的防护拦及安全网；主操作平台及下架体下端平台与结构表面之间应设置翻板。9.0.8 对后退进行清理的外墙模板应及时恢复停放在原合模位置，并应临时拉接固定；架体爬升时，模板距结构表面不应大于300。9.0.9 遇有六级以上强风、雨雪、浓雾、雷电等恶劣天气，禁止进行爬模施工作业，并应采取可靠的加固措施。9.0.10 操作平台与地面之间应有可靠的通讯联络。爬模装置爬升前指挥人员应告知平台上所有操作人员，清除影响爬升的障碍物，任何人员发现的不安全问题，都应及时反馈停止爬升信息。9.0.11爬模操作平台上应有专人指挥塔吊和布料机，防止吊运的料斗、钢筋等碰撞爬模装置和操作人员。9.0.12 爬模装置的安装、操作、拆除必须在专业厂家指导下进行，专业操作人员应进行技术培训，并应取得相应的上岗证书。10、参考资料 (1)建筑施工手册（第三版） （2)建筑工程冬期施工规程 JGJ104-97 （3）施工现场环境控制规程中建总公司 （4）建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 80一9 1 （5）施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005 （6）建筑施工扣件钢管脚手架安全技术规范JGJ-130-200111、附件及图附件一：爬模架平面布置图附件二：模板平面布置图附件三：爬模架立面图附件四：爬模施工流程图附件五：爬模主要性能指标及参数附件六：爬模施工工艺流程附件七：爬模架承载力校核计算附件五： 爬模主要性能指标及参数1、架体系统架体支撑跨度为4m（相邻埋件点之间距离，特殊情况除外）；架体总高度14.70米。2、电控液压升降系统：额定压力： 12Mpa液压动力单元流量： 2.5L/min提升油缸行程： 400mm额定提力： 100KN油缸同步误差： 20mm伸出速度： 约300mm/min；进退油缸行程： 600mm额定推力： 50KN油缸同步误差： 20mm伸出速度： 约300mm/min；3、承载能力平台宽度780mm，设计承载3.0KN/m2（爬升时0.75 KN/m2）平台宽度780mm，设计承载0.75KN/m2；平台宽度780mm，设计承载0.75KN/m2；平台宽度2500mm，设计承载1.5KN/m2；平台宽度700mm，设计承载1.5KN/m2；平台宽度870mm，设计承载0.75KN/m2；只允许两层平台同时承载； 爬升时应及时吊开平台上多余物体，除爬升工作人员，其余施工人员全部撤离爬升平台。附件六： 爬模施工工艺流程1、液压自爬模工艺流程图（见附件四） 2、工艺流程中注意事项2.1预埋件安装2.1.1合模板前，预先将爬锥、受力螺栓、高强螺杆、埋件板固定在模板的面板上。要求爬锥与混凝土接触面及内部螺纹均抹上黄油，保证爬锥在混凝土浇筑完且爬模提升完后能顺利取出；2.1.2预埋件与建筑钢筋有冲突时，应预先将钢筋适当移位，保证预埋件顺利安装；2.1.3预埋件如出现较大误差，可现场及时打孔，安装钢膨胀螺栓。2.2合模2.2.1合模前将模板清理干净，刷好脱模剂，装好埋件系统；2.2.2测量模板拉杆孔的位置，是否与钢筋冲突；2.2.3将模板移位，贴近混凝土的表面；2.2.4用线坠或仪器校正调整模板垂直度；2.2.5使进退油缸保压，使模板下口紧合已浇注好的混凝土。2.2.6穿好套管、拉杆，拧紧每根对拉螺杆；2.2.7复查模板垂直度，紧固每根支撑；2.2.8浇筑混凝土。2.3拆模2.3.1混凝土浇筑完，并达到一定强度，经相关管理人员同意后，可松动模板，但不拆模；2.3.2待上层钢筋绑扎完，经检查，上层平台无危险易坠物后，方可拆模板；2.3.3拆模板之前，应将模板上所有的受力螺栓拧下，确保模板与混凝土无连接；2.3.4先通过斜撑，将模板调为略向后倾2左右，使模板与混凝土面脱离；2.3.5通过后移装置，将模板后移5060cm，然后使油缸保压锁死。2.4混凝土浇注按常规操作方法浇注墙体混凝土，每个浇灌层高度2.1米左右，即标准层模板高度范围内分2个浇灌层，分层浇注，分层振捣。混凝土浇灌采用高层混凝土泵送辅以塔吊吊运浇注。2.5拆除方法及步骤最后一次浇筑混凝土完成，将爬模爬升后按以下步骤拆除： 2.5.1用塔吊先将模板拆除并吊下；2.5.2拆除主平台以上的模板桁架系统，用塔吊吊下；2.5.3用塔吊抽出导轨；2.5.4拆除液压装置及配电装置；2.5.5将液压控制台的主平台桥板拆除，吊出液压控制泵站和一些液压装置；2.5.6操作人员位于吊平台上，将下层附墙装置及爬锥拆除并吊下；2.5.7用塔吊吊起主梁三角架，起至适当高度，卸下最高一层附墙装置及爬锥，操作人员从电梯或爬梯下来后，再吊下最后一榀架体。附件七： 爬模架承载力校核计算本工程采用爬模架提升大钢模，分别对各构件承载力和墙体预埋拉杆的抗剪、抗拉强度的验算。核心筒内外墙延米长180米， 布置50榀架位,考虑因建筑物结构，架体布置不均匀，每个架位按3.5米计算。一、外爬架施工各种载荷的确定： 1、单个架体自重 2.5吨2、钢模板自重3.5m4.5m0.110T/=1.73吨3、施工载荷 250Kg/m2 2m3.5m=1.75吨4、单个架体风载 W=2.85吨见结构工程师实务手册P107，风载荷标准值Wk=gzzsW0 Wk-风载荷标准值（KN/m2） gz-高度z处的阵风系数 离地200米取1.5 z-风压高度变化系数 C类地形离地200米取2.3s-局部风压体型系数 见P133表5-20取1.0W0-基本风压（KN/m2） 按地区取0.55（KN/m2）Wk=gzzsW0=1.52.31.00.55=1.89（KN/m2）单个架体风载为 W=3.5m4.3m1.89（KN/m2）=2.85吨 5、承载钢平台主要承受模板提升时的全部垂直荷载。承载钢平台为三角桁架，双12#槽钢焊接而成，其自身的承载强度可不做详细计算。二、高强度螺栓及拉杆强度计算选取当提升时模板退出最大位置这个工况，对M42高强螺栓和D20高强拉杆的强度验算：1、连接形式如下：共两种连接方式，对拉连接强度肯定高于埋入式，以下对埋入式进行验算： 埋入式示意图爬锥、D20高强拉杆、埋件板与模板连接埋入混凝土内，脱模后用M42高强螺栓把附墙装置紧固与墙体上，水平抗拉以M20的普通螺栓校核，竖向剪力按42的圆轴校核。每颗螺栓力学分析简化如下图： 每道附墙装置与墙体连接有两组埋件紧固。每组架体共2颗螺栓紧固连接。2、D20拉杆抗拉强度验算：垂直总载荷V取5980Kg；模板后退最大600mm，上下两连接点间距8000mm；架体水平方向受力为：N=W+M/H=2850+（59800.6）/8=3298Kg每颗螺栓水平受力为：F=3298/2=1650Kg=16.5KN受轴向载荷紧固螺栓连接（动载荷）的基本