超高层智能顶升钢平台施工工法

超高层智能顶升钢平台施工工法编制单位：1前言300m400m实时监测及传输，同时构建基于的智慧工地系统，搭建与之相行，故称之为智能顶升钢平台施工工法。基本的大吨位（单个液压油缸额定顶升荷载450有效行程6m5支点低位支撑、PLC1BIM技术的项目管理平台，形成智慧工地系统，使其在安全、成本、混凝土竖向结构施工。2工法特点2.1梁、支撑立柱、钢平台主次桁架等部位安装传感器，集合PLC自动360度全景监控，形成物联网智能监测系统。2.2管理效率高：物联网智能监测系统同基于微信端的项目管理系统及基于BIM技术的项目管理平台有机结合，形成信息化、智能态管理工作基于微信端进行多场景定制，创建自由灵活的审批环节，提高项目施工各方的沟通协作效率；基于BIM技术的项目管理平台能将移动微信端中现场管理人员的任务执行状态和过程的实时记录形成高度智能化的项目管理系统和高效敏捷的项目管理平台。22.3施工效率高：施工作业人员在挂架上将竖向墙体钢筋绑扎完率得到显著提高。2.4安全保障全：智能顶升钢平台系统较传统顶模系统，除了其证全过程施工安全。2.5总体质量轻：钢平台通过前期优化，利用主体结构特点，钢平台支撑立柱由传统3~4支点支撑改为5支点支撑或更多支点支撑，减轻油缸压力，使得钢平台整体重量减轻。2.6经济效益显著：本工法集外防护架、操作架、材料堆场、模作为动力系统，采用PLC控制系统对顶升过程进行控制，顶升速度显著，特别适合于超高层核心筒竖向结构施工。32.7绿色施工效益突出。周转材的用量大量节约，各种机械设备运输量减少，工人劳动强度减轻，有良好的社会效益。3适用范围本工法适用于超高层建筑中外框钢结构—核心筒混凝土结构体系的施工。4工艺原理4.1智能顶升钢平台系统由承力系统、动力与控制系统、挂架系莞国贸中心2号商业、办公楼5支撑立柱的钢平台系统为例）图4.1-1智能顶升钢平台系统组成示意图4图4.1-2智能顶升钢平台系统主次桁架平面图4.1.1承力系统承力系统由上下支撑箱梁、传力柱、立柱以及顶部钢平台组成，5进而减少钢平台用钢量。图4.1-3承力系统模型4.1.2动力与控制系统PLC同步控制系统组成。根据立柱布置，在每根立柱对应位置设置顶升油缸，配套设置泵站，并设置1套PLC控制系统，对顶升油缸顶升行程及同步顶升位移进1mm爆阀、平衡阀、压力过压报警）来实现顶升钢平台顶升安全控制。6AC380V/100KVA/50Hz电源保护分配板触摸屏警报器C液压站按钮控制面板A液压站B液压站D液压站远程监控接口DP通信E液压站1#总线模块2#总线模块3#4#5#1#缸2#缸3#缸4#缸5#缸abcdeabcdeabcdeabcdeabcde图4.1-4PLC控系统原理图4.1.3挂架系统挂架设计高度控制在2.2m以内，挂架高度范围需覆盖钢筋绑扎、混凝土浇筑、混凝土养护及顶部封闭清理施工作业面。一般设置组成。7图4.1-5挂架系统布置图4.1.4模板系统处理，变层高部位模板加高方式，对拉螺杆布置等。8图4.1-6模板系统悬挂示意图4.1.5智慧工地系统是基于CPS的数字化建造系统，其主要由物联网智能监测系统、基于微信端的项目管理系统和基于BIM技术的项目管理平台组成。1物联网智能监测系统-钢平台安全监测及可靠性。钢平台安全监测主要由支撑箱梁及主次桁架部位的应力应变传部的气象监测站，动臂塔吊部位的360°全景实时监控组成。9先利用BIM技术对钢平台进行基础建模，然后通过模型转化导入到分析软件中对钢平台进行受力分析，找出在外力作用下内行具体实施。整体模架应力分布图整体模架位移分布图图4.1-7外力作用下钢平台荷载效应分布图图4.1-8应力应变传感器平面布置图10采集的数据实时自动分析并通过微信、PC端实时推送至现场管理人生产提供了有力的数据支撑。应力应变传感器安装图姿态传感器安装箱梁激光测距仪箱梁激光测距仪安装现场姿态监测实时数据展示顶模监测数据自动统计分析图4.1-9顶模安全监测2物联网智能监测系统-塔吊运行监测为满足施工材料垂直运输需求，在钢平台两侧位置安装两台ZSL850动臂塔吊。同时，为保证钢平台运行安全，消除不安全因素，必须实时掌控两台动臂塔吊的安全状态，因此，我们同样采用物联网智能监测技术对塔吊运行状态进行实时监控。塔吊运行监控由塔吊俯仰监控模块、无线数据传输模块、塔吊旋转实时监控模块及塔机安全监控管理系统组成。通过对塔吊运行的实时监测，可以动态分析动臂塔吊的运行数据，自动计算安全性，提前预警。塔吊安全监控管理系统机箱塔吊俯仰实时监控模块12无线数据传输模块塔吊旋转实时监控模块塔吊运行监测实时数据分析图4.1-10塔吊安全监测3物联网智能监测系统-气象监测施工现场环境因素复杂，当钢平台顶升至较高处时，施工现场气象数据与官方数据会存在较大的差别，因此，在钢平台上安装微型气象站，对钢平台施工现场的气象数据进行实时监测，自动进行气象分析计算，实时生成晴雨表，为进度管控及措施调整提供可靠的数据支撑。13图4.1-11顶模微型气象站图4.1-12生成实时晴雨表144基于微信端的项目管理系统基于微信端的项目管理系统是集材料管理、任务管理、质量管理、安全管理、设备管理、资源管理、协同审批管理等综合化的移动端项目管理平台。施工现场管理人员可以通过移动微信端提交材平台等大型设备的安全运行状态等。决策者通过移动端快速审批材料计划和启动施工任务，有效提高了项目管理效率，从而加快钢平台施工速度。材料管理15任务管理设备管理图4.1-13基于微信端的项目管理系统5基于BIM技术的项目管理平台基于BIM技术的项目管理平台是智慧现场管理的系统平台。基于本系统，决策者可实时动态同步施工现场进度情况、实时查阅现16场生产记录、实时进入无人机航拍系统、实时调出塔吊360°监控画面、实时将采集至本平台的各类监测数据进行动态分析、实时生成各类可打印报表等，形成高度智能化的项目管理系统和高效敏捷的现场管理优势。同时与物联网监测技术有机结合，极大的提高了钢平台监测数据的传输效率。图4.1-14基于BIM技术的项目管理平台主界面17图4.1-15实时查看现场进度图4.1-16实时查看现场生产记录18图4.1-17实时进入无人机航拍系统图4.1-18实时调出塔吊360度全景监控19图4.1-19实时对监测数据进行动态分析自动生成施工日志20自动生成刚平台监测日报图4.1-20实时生成各类报表4.2智能顶升钢平台顶升流程步骤一：支撑箱梁在N-2层和第步骤二：第N+1层钢筋绑扎、埋N-3层墙体上；第N层混凝土浇筑件预埋，钢构型钢柱安装至N+2完成。层，第N层拆模、清理、养护。21步骤三:第N+1层钢筋绑扎与埋步骤四：整体平台顶升一层，上件预埋完毕并验收合格后，上支支撑箱梁牛腿伸进第N-1层的预撑箱梁牛腿收缩，油缸进油，整留洞口中，下支撑箱梁牛腿收体平台开始顶升。缩，油缸回油，下支撑箱梁随油缸收缩至N-2层，伸出牛腿支撑在N-2层的预留洞口内。步骤五：合模，浇筑第N+1层混步骤六：第N+1层混凝土浇筑完凝土。同时在层的错开浇筑成后，拆模，养护并进行模板清位置进行钢筋绑扎作业、埋件预理，重复以上步骤。埋，钢构型钢柱安装至N+3层。图4.2智能顶升钢平台顶升流程225施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程智能顶升钢平台施工工艺流程如下：图5.1智能顶升钢平台施工工艺流程5.2操作要点5.2.1钢平台系统前期准备1钢平台系统设计支撑箱梁设置，钢平台主次桁架设置，顶升高度，挂架高度设置等，23PLC控制系统等构配件需考虑其重复利用。钢平台设计优节点的处理及解决措施。2钢平台安装前的技术交底和现场准备尺寸控制、安全措施、质量要求等进行详细说明。现场安装前准备工作包括：（1）核心筒墙体施工需领先外框水平结构与核心筒水平结构33层核心筒墙体3层墙体建议采用后续所用的铝模进行施工。（23层墙体顶部或连梁部位预埋安装支撑钢平台桁架的临时支撑托架。（3）在墙身预留支撑箱梁牛腿洞口。（4）安装所需构配件工厂加工完成，并运至现场。留洞口验收合格，现场各项安装条件具备，即可进行钢平台安装。5.2.2钢平台安装施工钢平台安装顺序如下：24挂架梁安装铺设布料机架设主次桁架拼装、吊装安全检查，试运行及安图5.2-1钢平台安装顺序步骤一：下支撑箱梁安装步骤二：传力柱、油缸及上支撑箱梁安装25步骤三：顶升立柱安装步骤四：主桁架安装步骤五：二级桁架安装步骤六：三级桁架安装步骤七：挂架梁及挂架安装步骤八：模板及滑梁安装26步骤九：顶层平台面板与挂架安全网铺步骤十：布料机架设，垂直电梯安装，安设及安装装完成试运行，安装报验收图5.2-2钢平台安装顺序5.2.3钢筋工程施工1以需要通过优化挂架高度设置，保证连梁及上部墙体部位钢筋的绑扎，创造有效的穿插作业条件。2筋等材料堆载应在平台设计承载力范围之内。3钢筋安装需错开该位置，防止对拉螺杆与钢筋碰撞。4直螺纹套筒预埋，各项安装预埋定位应准确，安装牢固可靠。5钢筋进行固定，防止钢筋偏位。5.2.4钢平台顶升准备1塔吊埋件、钢构埋件、钢筋工程等隐蔽验收完成。272否存在异常。3受力及变形情况。4起。5平台上堆载是否均衡，确保钢筋顶部无大量钢筋等材料。6钢平台顶升前需要组织安全检查，并经项目安全部、技术部、工程部共同完成检查验收表，报项目经理及监理签字确认。5.2.5钢平台试顶升3cm~5cm5.2.6钢平台系统顶升顶升，当上支撑钢梁距牛腿预留洞口800mm时，由专人测量各个伸平结束后继续顶升至伸缩牛腿底部距洞口底部后停止，调整28统的荷载。步控制系统及辅助监控系统，确保整个顶升过程的平稳、同步。5.2.7模板合模混凝土墙体内外两侧的标高线和测量墙体控制点为基准进行铝合金件拼装和完好情况以及螺杆孔的位置，发现问题应及时更换与调整。对拉螺杆的间距符合设计要求。工作，直到满足规范要求为止。模板加固采用φ16以上的高强对拉螺杆，模板内设钢筋内撑，模板下口夹紧已浇筑混凝土15cm。29浇筑。混凝土浇筑时需派专人对模板进行看护，防止模板漏浆。5.2.8混凝土工程施工1顶升。布料机位置固定，通过遥控器进行转动摆臂。2安装在竖向管上即可。竖向管通过抱箍固定在剪力墙上。3钢平台与混凝土浇筑面的高度一般超过了2m，故需要采用串筒将混凝土从布料机下料口引至混凝土浇筑面。4严格按照方案中的浇筑顺序分层浇筑，严禁一次浇筑到顶。5业面的清洁。5.2.9模板拆除1混凝土浇筑完成，终凝后，松开对拉螺栓5mm，利用脱模器将模板松开，终凝时间根据实际情况进行调整。2拆模前检查每块模板上部吊点是否连接牢固。3齐，并将模板退离墙面100mm左右。4次合模前涂刷脱模剂。5.2.10钢平台改造钢平台在设计之初应考虑伸臂桁架层或结构变截面部位的处理30响整个钢平台的受力。钢平台拆除油缸均空中解体，最后将支撑箱梁拆除，利用塔吊吊运至地面。6材料与设备6.1智能顶升钢平台系统需要的材料如下表所示：表6.1主要材料使用表序号组件名称杆件名称截面尺寸上弦杆H型钢300x300x10/151主桁架下弦杆H型钢300x300x10/15竖腹杆H型钢250x250x9/14斜腹杆H型钢200x200x8/12上弦杆H型钢300x300x8/122次桁架下弦杆H型钢300x300x8/12竖腹杆H型钢150x150x7/10斜腹杆H型钢150x150x7/10竖杆圆钢管351x123格构柱斜杆圆钢管159x9横杆圆钢管159x94外部支撑箱梁/焊接箱梁850x40/400x355内部支撑箱梁/焊接H850x400x35/406伸缩牛腿/焊接箱梁450x40/300x40317油缸法兰/焊接箱梁400x16/400x168格构柱加强立柱圆钢管351x169油缸/450t千斤顶10调整立柱/圆钢管351x1611调整段横杆/圆钢管159x912拆装钢梁/H型钢300x300x8/126.2智能顶升钢平台系统所用的主要设备情况如下表所示：表6.2主要设备使用表序号设备名称数量备注1泵站6台其中一台备用2顶升油缸5个顶升力吨3小油缸40个每个支撑部位8个4PLC控制系统1个控制中心5智慧工地系统1套办公室内监控台6姿态传感器5对立柱部位7倾角传感器10对上下支撑箱梁部位8应力应变传感器若干主次梁，牛腿部位9气象监测站2个钢平台顶部10红外线摄像头及显示终端10个上支撑箱梁部位11全景摄像头2个动臂塔吊上12室内主机及显示屏1套办公室监控室7质量控制7.1施工过程应严格参照以下标准规范：表7.1标准规范序号标准、规范名称标准编号1《混凝土结构设计规范》(2015)GB50010-20102《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-20013《钢结构焊接规范》GB50661-20114《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-20135《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-20156《建筑施工附着升降脚手架安全技术规程》DGJ08-905-1999327《建筑施工安全检查标准》JGJ59-20118《重型机械液压系统通用技术条件》JB/T6996-20077.2严格按设计方案要求加工制作钢平台系统各构件，液压系统及PLC控制系统相应构件应采购满足设计要求的合格产品，应有产到设计功能要求，保险装置在意外情况时能及时生效。7.3为确保钢平台顶升过程中各项工作有序进行，必须建立一套实到具体人员，明确其职责及范围，建立完善的质量保证体系。7.47.5顶升油缸速度的同步性是顶升安全的重要保障，要求控制钢平台各支撑立柱的顶升绝对高差在3mm3mm时，PLC10mm平后继续顶升。7.6钢平台顶升完成后，应及时将牛腿小油缸上口采用防火布盖7.7模板质量控制要点为定期做好检查及复核，模板清理应定员33隔5~6层进行一次清理。7.8加强混凝土的养护，上部采用喷淋养护，下部采用适当浇水的方式进行养护，保证混凝土处于湿润状态。8安全措施8.1钢平台上的堆载不得超过设计要求，随意堆放材料及设备，在平台不同位置做好限载标识牌。8.2钢平台顶升前，应由项目技术部、安全部、工程部对顶升前确认后，经项目经理同意后方可使用。8.3在正常使用情况下，在增加一道拉结。8.4钢平台使用中，在水平施工楼层与钢平台之间设置防护棚，层高度进行增减，一般每个15~20层设置一道。8.5在台风来临前，应采取对应加固措施，将铝合金模板固定在墙体上，钢平台上的零星物料吊运至地面。9环保措施9.1长行程液压顶升油缸应具有顶升力大、顶