超高层智能顶模技术.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 超高层智能顶模技术 2011年度国家科学技术奖励大会上，中国建筑第四工程局有限公司（以下简称“中建四局”）研发的“超高层智能化整体顶升工作平台及模架体系”荣获国家技术发明二等奖，在广州西塔、深圳京基100以及正在施工的广州东塔项目中，这项技术得到了充分应用。在“超高层新型模架体系”沙龙活动中，中建四局副总工程师令狐延结合多项超高层建筑应用实例，对超高层智能顶模技术做了详细介绍。随着建筑高度不断刷新，建筑功能日趋多元化，建筑结构越来越复杂，传统工艺已很难适应超高层施工。经过长期积极的探索，中建四局研究发明了超高层智能顶模系统以解决超高层施工难题。 顶模系统的组成 超高层智能顶模系统由钢平台系统、模板系统、挂架及围护系统、支撑系统、动力及控制系统组成。顶模整体实景 钢平台系统是由各种型钢组成的空间桁架体系，具有较高的强度、刚度和空间稳定性，能承受材料、机具、下部挂架、模板的荷载以及所有施工活荷载。模板系统采用大钢模板，组合、拆分方便，模板整体随钢平台同步提升，缩短了模板工程操作时间，提高了生产效率。挂架及围护系统，即在钢平台下悬挂挂架作为钢筋和模板工程的操作架，保证各个工作面全封闭，确保高空操作安全。支撑系统由支撑钢柱、上下支撑梁和设置在上下支撑梁端头的伸缩牛腿组成，将顶模系统所有荷载有效地传递到核心筒墙体。动力及控制系统，整体顶升动力系统采用顶升液压油缸，牛腿动力系统每牛腿采用1个小油缸带动牛腿的伸缩；控制系统主要包括液控系统和电控系统两个分系统，实现对各个主缸联动控制和各支小油缸的控制。钢平台俯视 大钢模板 支撑系统整体 挂架内部实景 300t长行程（5m）油缸 顶模系统的创新 与传统爬模系统相比，超高层智能顶模系统实现了五个方面的创新。一是平面最少支撑点，一般设置35套顶撑结构，通过支撑钢柱与大刚度工作平台连接，形成一个稳定的钢骨架。二是低位支撑，其特点是“顶撑合一”，有效避免了混凝土早期强度对系统顶升的影响，有效加快了施工速度。三是长行程、大吨位，使用长行程、大吨位液压双作用油缸（行程5m，顶升能力300t，提升能力30t，顶升速度100mm/min），一个行程即可顶升一个结构层，在很短时间内即可完成全部顶升工序。四是智能化控制，整个系统的伸缩牛腿采用小油缸驱动为动力，所有小油缸和顶升油缸采用一套智能化控制系统，该系统主要包括液控和电控两个分系统，实现对各个主缸和各个小缸的联动控制。五是空间三维“可调模架”，模板上部通过导轮连接在钢平台下导轨梁上，模板支设及拆除均为有轨作业。配模时考虑墙体平面布置变化、墙体厚度变化、楼层高度变化、墙柱互变等因素，方便施工中模板改造。挂架利用导轮装置挂设在钢平台下的吊架梁上，实现挂架滑动，设翻板装置，翻板端部设置伸缩板，保证了操作过程的安全和拆模顶升的方便。平面最少支撑点低位支撑 长行程 大吨位 空间三维“可调模架” 在广州东塔项目中，项目部对顶模系统又进行了优化，实现了系统验收、应用、操作流程的规范化，对成品集成架进行研究和应用，对新型墙体模板体系展开应用探讨，优化升级系统抗侧体系，并实施了实时监控。 广州东塔顶模系统全景 顶模系统的优势 与传统爬模、提模相比，超高层智能顶模系统具有明显优势，尤其在施工速度、安全性能、工程质量、适应范围、使用成本等方面效果显著。比如安全性能方面，采用了最少顶升点数的整体大刚度平台，传力路径明确，简化顶升工序；施工过程为全封闭空间作业，使高空作业变为平台作业；减少了超高层施工中料具二次转运带来的安全风险；采用智能化的操作系统进行管理。大刚度平台不仅是更好的工作平台，也可作为很好的测量中转平台，智能化控制系统明确施工要求，结构轴线控制精度更高；大型墙体模板更容易保证混凝土的质量。顶模系统的大刚度平台、灵活易调的模架措施构件及可以通向各个变化区域的轨道，使得系统在应对结构变化时调节方便，适应性更强。目前，超高层智能顶模系统在超高层建筑中得到广泛应用。在440.75m的广州西塔、441.80m的深圳京基100以及正在施工的、高度达530m的广州东塔项目，都得到了成功应用。超高层智能顶模系统的开发及成套综合施工技术的应用，解决了超高层建筑混凝土结构施工应对结构频繁变化措施复杂、改装量大、操作危险、工期延长等问题，代表了今后同类工程施工技术发展的方向。 现场问答问：按照您刚才所说的两天一层的施工速度，之前刚浇筑完的混凝土能承受支撑的荷载吗？答：可以，支撑点设置在操作层以下两到三层，受力点并不在刚浇筑的混凝土上，而且采用的是混凝土的抗压强度。普通爬模是通过预埋螺栓使用新浇混凝土的抗拉强度，所以对混凝土要求高，顶模系统用的是两到三层前的混凝土的抗压强度，因此没有问题。在广州西塔，我们用66天连续做了33层；深圳京基100项