铝模体系混凝土施工中提升式布料机的应用

铝模体系混凝土施工中提升式布料机的应用曾江;李朋祥;万黎震【摘要】由于铝模体系承受水平荷载的能力较差,在混凝土浇筑过程中，传统布料机的震动会影响铝模体系的稳定.介绍一种新型提升式布料机，该布料机与作业层完全分离，能够满足铝模体系混凝土施工要求.【期刊名称】《工程质量》【年(卷)，期】2017(035)004【总页数】4页(P89-92)【关键词】铝模体系;混凝土浇筑;提升式布料机【作者】曾江;李朋祥;万黎震【作者单位】中建三局集团有限公司，湖北武汉430061;中建三局集团有限公司,湖北武汉430061;中建三局集团有限公司，湖北武汉430061【正文语种】中文【中图分类】TU755.20引言面对日益枯竭的自然资源，可持续发展的观念越来越受到重视，建筑行业资源消耗多，对环境影响大，如何实现资源节约型和环境友好型工程施工是建筑行业的一个重要课题。铝合金模板作为一种新型模板材料，其低碳减排的特点更符合建筑行业未来发展需求。铝模板体系与传统木模不同，由于没有水平杆和剪刀撑，导致其承受水平荷载的能力较差。在混凝土浇筑过程中，传统的布料机座落在作业层板面上，在使用过程中产生的震动对铝合金体系产生较大的冲击，导致铝合金体系不稳定甚至发生危险，所以需要找到新的施工设备和方法，保证作业层在混凝土浇筑过程中不受布料机的影响。1铝模体系应用现状铝合金模板体系源自于美国，已在美国、加拿大等发达国家得到广泛的推广，日本、马来西亚、印度等亚洲国家也相继推广使用。我国建筑行业模板施工主要运用的还是木模，但已有部分地区和建筑企业正在逐步使用铝合金模板代替原有的竹木胶合板。我国沿海地区尤其是长三角地区已经有了较为成熟的应用技术和推广能力，以万科和中国建筑为代表的建筑企业已经拥有完善的铝模施工理论体系和操作流程。与传统木模体系相比，铝模有着非常明显的优势：轻质高强，不像木模板容易变形，周转次数可达300次以上，周转次数大于50次时，成本比传统木模低；模板之间使用销钉进行固定，且标准板型号、大小统一，安装和拆卸简便、快速；由于在拆模时不需要先拆除竖向立杆，所以相比木模可提前2~3d进行拆模作业，混凝土浇筑24h后可拆出梁侧模、墙模和柱模，48h可拆除梁底模板；铝模板拼缝少、精度高、混凝土表面平整度高，可达到清水混凝土的要求，不需要进行抹灰收面；铝模体系施工现场产生垃圾较少，标准板通用性较强，且报废的铝合金模板回收价值较高，具有低碳减排的特点。铝模体系更符合国家推广绿色施工的要求，且能满足建筑行业日益增强的施工质量需求，铝合金模板体系作为一种新型模板材料势必会得到长足的发展。2用于铝模体系混凝土施工的新型布料机在搭设支撑体系时，与传统木模体系的满堂架不同，铝模体系只设置竖向立杆，不设置水平杆和剪刀撑，立杆之间没有横向连接，立杆只能提供竖向支撑，抵抗水平荷载只能靠连接模板的销钉，导致该体系承受水平荷载的能力较差。若将布料机放在铝模体系作业层板面上，在混凝土浇筑过程中产生的震动会让铝模体系承受很大的水平荷载，这样就容易造成铝模体系的不稳定，致使铝模板变形，铝合金为金属材料，一旦变形后难以恢复，变形后的模板就不能再次使用，由于铝合金的价格较贵，重新制作模板会导致工程成本增加。铝模板的变形会导致混凝土结构尺寸出现较大偏差，对工程质量有很大影响。由于铝模体系是一个完整的支撑系统，过高的水平荷载甚至会导致铝模体系整体偏移，致使安全事故的发生。传统布料机在混凝土浇筑过程中对铝模体系的影响较大，对工程成本、工程质量的控制以及施工安全的保障都有不利的影响，不能满足铝模体系混凝土施工要求。本文将详细阐述一种可提升式布料机，其在使用时将塔身固定在作业层的下面，混凝土输送管和旋转大臂坐落在塔身上，布料机旋转大臂高出作业层3~4m，布料机与作业层完全分离，可保证在混凝土浇筑时不影响作业层。3新型布料机的结构组成和特点新型布料机分为5个部分：底座、塔身、输送管、旋转大臂和配重箱，底座主要部分为方钢通，用顶托将其固定在作业层的下层结构板上；塔身是布料机的主要承重和调节高度的部位，塔身坐落在固定支座上，并穿过已施工完成的结构板并与结构板进行固定；输送管穿过塔身并与之固定，并最终与旋转大臂连接起来；旋转大臂为手动调节，该大臂转动轻便，可正反全回转，只需轻松拉动绳索即可调节布料机半径和改变旋转大臂的方位；配重箱则是保持布料机稳定操作的重要部位。此布料机半径有6、8、10、12、15、18、20m等，布料高度为1~7m，回转方式有上回转、下回装、双轴承回转。该布料机覆盖范围广，可将混凝土快速、准确地送抵作业面的任何一个部位并进行连续浇筑，不需要频繁移动布料机的位置，可降低劳动强度和施工成本，并能提高施工进度和工程质量。该布料机相比传统布料机具有明显的优势，更为铝模体系施工解决了混凝土浇筑遇到的难题。4新型布料机的施工流程4.1选择布料机预留洞口预先在作业层上设置布料机预留洞口，布料机洞口宜选在楼层靠近中心的位置，要确保布料机能对整个楼层进行覆盖。洞口的大小根据布料机塔身的尺寸而定，洞口尺寸需比布料机塔身大10~20cm，以满足塔身固定、提升及转移要求。以图1和图2为例确定预留洞口位置。图1预留洞口位置选择示意图4.2布料机安装流程先使用塔式起重机将混凝土布料机的塔身、旋转大臂和配重箱等部位提升一层高度，再将布料机底座固定在作业层的下层结构板上，然后调节塔身与各层预留洞口之间的固定装置，再通过泵管留洞将混凝土泵管延伸至上一层并将接口进行连接，即完成布料机的安装。4.3布料机固定方法图2预留洞口设置实例示意图1） 首层使用时，布料机底座固定在作业层的下一层，布料机塔身安装高度为2个楼层的高度。此时，布料机底座须与楼板通过膨胀螺栓固定（见图3）,由于塔身不能与预留洞口处铝模板进行固定连接，塔身须增加钢斜撑进行加固（见图3）,以满足布料机的整体稳定要求。图3首层使用固定方式示意图2） 第二次及以后使用时，布料机均固定在作业层的下两层，布料机塔身高度为3个楼层高度。此时，布料机底座需要更换为图4所示形式，即使用可拔出的钢方通作为底座，底座处使用可调节的顶托与预留洞口进行固定（见图4、图5）,同时，在中间楼层与塔身之间采用可调节的顶托进行固定（见图6）,故底部不需增加斜撑进行加固。4.4布料机转移流程图4布料机底座固定做法示意图图5布料机底座底部限位做法示意图图6布料机穿中间楼板固定做法示意图先将安装在底座四周的限位装置（即顶托对撑）松开，将泵管连接点松开，然后使用塔式起重机将布料机往上起吊一定高度，然后将底座的两根钢方通拔出（见图7），通过楼梯将钢方通运至上一层板面，再将布料机起吊到上一层板面，然后将钢方通插入布料机底座，再进行限位固定。5新型布料机的优势及应用前景新型提升式布料机可保证混凝土浇筑时作业层和布料机之间分离开来，满足铝合金模板施工体系混凝土浇筑的要求，与传统布料机相比具有很多优点：避免了布料机在作业层上运行产生的水平荷载，这样就能满足铝模施工体系抵抗水平荷载能力较弱的要求，提高了浇筑过程中的安全系数；避免了混凝土浇筑过程中布料机震动对铝模板的扰动，保证了拆模后钢筋混凝土结构的平整度和垂直度，对工程质量的控制有着积极的作用；降低了铝合金模板变形的可能性，满足了铝合金模板多次周转使用的需求，有利于工程成本的控制；布料机覆盖面广，不需要在混凝土浇筑过程中移动布料机的位置，可以保证混凝土连续浇筑作业，减少了劳动强度和成本，并提高了混凝土浇筑质量。图7布料机底座转移示意图新型提升式布料机相比传统布料机有着明显的优势，能够更好地控制工程质量和降低劳动强度，尤其更适合铝模施工体系混凝土浇筑。铝合金模板作为一种新型模板材料