超高層智能頂模技術(shù)

1、超高層智能頂模技術(shù)2011年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上，中國建筑第四工程局有限公司（以下簡稱“中建四局”）研發(fā)的“超高層智能化整體頂升工作平臺及模架體系”榮獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎，在廣州西塔、深圳京基100以及正在施工的廣州東塔項目中，這項技術(shù)得到了充分應(yīng)用。在“超高層新型模架體系”沙龍活動中，中建四局副總工程師令狐延結(jié)合多項超高層建筑應(yīng)用實例，對超高層智能頂模技術(shù)做了詳細(xì)介紹。隨著建筑高度不斷刷新，建筑功能日趨多元化，建筑結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，傳統(tǒng)工藝已很難適應(yīng)超高層施工。經(jīng)過長期積極的探索，中建四局研究發(fā)明了超高層智能頂模系統(tǒng)以解決超高層施工難題。頂模系統(tǒng)的組成超高層智能頂模系統(tǒng)由鋼平臺系統(tǒng)、模板系

2、統(tǒng)、掛架及圍護系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、動力及控制系統(tǒng)組成。頂模整體實景鋼平臺系統(tǒng)是由各種型鋼組成的空間桁架體系，具有較高的強度、剛度和空間穩(wěn)定性，能承受材料、機具、下部掛架、模板的荷載以及所有施工活荷載。模板系統(tǒng)采用大鋼模板，組合、拆分方便，模板整體隨鋼平臺同步提升，縮短了模板工程操作時間，提高了生產(chǎn)效率。掛架及圍護系統(tǒng)，即在鋼平臺下懸掛掛架作為鋼筋和模板工程的操作架，保證各個工作面全封閉，確保高空操作安全。支撐系統(tǒng)由支撐鋼柱、上下支撐梁和設(shè)置在上下支撐梁端頭的伸縮牛腿組成，將頂模系統(tǒng)所有荷載有效地傳遞到核心筒墻體。動力及控制系統(tǒng)，整體頂升動力系統(tǒng)采用頂升液壓油缸，牛腿動力系統(tǒng)每牛腿采用1個小油缸帶動

3、牛腿的伸縮；控制系統(tǒng)主要包括液控系統(tǒng)和電控系統(tǒng)兩個分系統(tǒng)，實現(xiàn)對各個主缸聯(lián)動控制和各支小油缸的控制鋼平臺俯視大鋼模板支撐系統(tǒng)整體掛架內(nèi)部實景300t長行程（5m油缸頂模系統(tǒng)的創(chuàng)新與傳統(tǒng)爬模系統(tǒng)相比，超高層智能頂模系統(tǒng)實現(xiàn)了五個方面的創(chuàng)新。一是平面最少支撐點，一般設(shè)置35套頂撐結(jié)構(gòu)，通過支撐鋼柱與大剛度工作平臺連接，形成一個穩(wěn)定的鋼骨架。二是低位支撐，其特點是“頂撐合一”，有效避免了混凝土早期強度對系統(tǒng)頂升的影響，有效加快了施工速度。三是長行程、大噸位，使用長行程、大噸位液壓雙作用油缸（行程5m頂升能力300t,提升能力30t,頂升速度100mm/min）,一個行程即可頂升一個結(jié)構(gòu)層，在很短時間

4、內(nèi)即可完成全部頂升工序。四是智能化控制，整個系統(tǒng)的伸縮牛腿采用小油缸驅(qū)動為動力，所有小油缸和頂升油缸采用一套智能化控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括液控和電控兩個分系統(tǒng)，實現(xiàn)對各個主缸和各個小缸的聯(lián)動控制。五是空間三維“可調(diào)模架”，模板上部通過導(dǎo)輪連接在鋼平臺下導(dǎo)軌梁上，模板支設(shè)及拆除均為有軌作業(yè)。配模時考慮墻體平面布置變化、墻體厚度變化、樓層高度變化、墻柱互變等因素，方便施工中模板改造。掛架利用導(dǎo)輪裝置掛設(shè)在鋼平臺下的吊架梁上，實現(xiàn)掛架滑動，設(shè)翻板裝置，翻板端部設(shè)置伸縮板，保證了操作過程的安全和拆模頂升的方便。平面最少支撐點低位支撐長行程大噸位空間三維“可調(diào)模架”在廣州東塔項目中，項目部對頂模系統(tǒng)又進(jìn)

5、行了優(yōu)化，實現(xiàn)了系統(tǒng)驗收、應(yīng)用、操作流程的規(guī)范化，對成品集成架進(jìn)行研究和應(yīng)用，對新型墻體模板體系展開應(yīng)用探討，優(yōu)化升級系統(tǒng)抗側(cè)體系，并實施了實時監(jiān)控。廣州東塔頂模系統(tǒng)全景頂模系統(tǒng)的優(yōu)勢與傳統(tǒng)爬模、提模相比，超高層智能頂模系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢，尤其在施工速度、安全性能、工程質(zhì)量、適應(yīng)范圍、使用成本等方面效果顯著。比如安全性能方面，采用了最少頂升點數(shù)的整體大剛度平臺，傳力路徑明確，簡化頂升工序；施工過程為全封閉空間作業(yè)，使高空作業(yè)變?yōu)槠脚_作業(yè)；減少了超高層施工中料具二次轉(zhuǎn)運帶來的安全風(fēng)險；采用智能化的操作系統(tǒng)進(jìn)行管理。大剛度平臺不僅是更好的工作平臺，也可作為很好的測量中轉(zhuǎn)平臺，智能化控制系統(tǒng)明確施工要

6、求，結(jié)構(gòu)軸線控制精度更高；大型墻體模板更容易保證混凝土的質(zhì)量。頂模系統(tǒng)的大剛度平臺、靈活易調(diào)的模架措施構(gòu)件及可以通向各個變化區(qū)域的軌道，使得系統(tǒng)在應(yīng)對結(jié)構(gòu)變化時調(diào)節(jié)方便，適應(yīng)性更強。目前，超高層智能頂模系統(tǒng)在超高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。在440.75m的廣州西塔、441.80m的深圳京基100以及正在施工的、高度達(dá)530m的廣州東塔項目，都得到了成功應(yīng)用。超高層智能頂模系統(tǒng)的開發(fā)及成套綜合施工技術(shù)的應(yīng)用，解決了超高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工應(yīng)對結(jié)構(gòu)頻繁變化措施復(fù)雜、改裝量大、操作危險、工期延長等問題，代表了今后同類工程施工技術(shù)發(fā)展的方向?，F(xiàn)場問答問：按照您剛才所說的兩天一層的施工速度，之前剛澆筑完的混凝土能承受支撐的荷載嗎？答：可以，支撐點設(shè)置在操作層以下兩到三層，受力點并不在剛澆筑的混凝土上，而且采用的是混凝土的抗壓強度。普通爬模是通過預(yù)埋螺栓使用新澆混凝土的抗拉強度，所以對混凝土要求高，頂模系統(tǒng)用的是兩到三層前的混凝土的抗壓強度，因此沒有問題。在廣州西塔，我們用66天連續(xù)做了33層；深圳京基1