混凝土布料機在高層建筑爬模系統(tǒng)中的應用

程志強，賈大偉，劉 妍

（1. 北京建研機械科技有限公司，北京 100007；2. 北京建筑機械化研究院有限公司，北京 100007）

1 高層建筑施工的爬模系統(tǒng)

超高層建筑施工通常采用“核心筒先行，外框緊隨其后”的方式，核心筒采用相應的液壓爬模系統(tǒng)，爬模提升機構是依附在已經(jīng)完成的結構上，隨著結構施工而逐層上升。當結構混凝土達到拆模強度并脫模后，模板不落地，依靠機械設備和附著架體將模板和爬模裝置向上爬升一層，定位緊固，如此反復循環(huán)施工。爬模系統(tǒng)由模板系統(tǒng)、埋件系統(tǒng)、模架系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)4部分組成，如圖1所示。

圖1 高層建筑爬模系統(tǒng)

高層建筑爬模系統(tǒng)具有以下特點：爬模系統(tǒng)可以形成一個封閉、安全的作業(yè)空間，既可直爬也可斜爬，爬升速度快；可整體爬升或單體爬升，能跟隨核心筒結構變化爬升，爬升過程平穩(wěn)同步安全；模板隨爬升系統(tǒng)一起爬升，可減少人工作業(yè)量及模板周轉對塔機的依賴。一般情況下，爬模架一次組裝后，一直到頂不落地，既節(jié)省了施工場地，又能減少模板的碰傷損毀，提高模板面板周轉次數(shù)；抗風能力強，低風速時不需要額外的加固措施。上部開放式設計便于安裝鋼結構，并在鋼結構上可安裝布料機或放置施工材料等，且可靈活拆裝。

2 爬模系統(tǒng)上的布料機

在高層建筑上，選擇安裝高效的澆筑設備能夠大幅度縮短混凝土澆筑時間，還能節(jié)約大量勞動力資源，全過程通過遙控即可解決核心筒墻體工作面混凝土澆筑問題，對于保障工期較為有利。高層建筑的結構澆筑時經(jīng)常采用墻體附著爬升式布料機或者可移動平臺式布料機。前者的特點是布料機自帶爬升系統(tǒng)，爬升時不需要塔機的輔助即可自主爬升，當布料機的塔身隨著核心筒墻體升高時需在墻體結構內設置預埋件對布料機塔身進行固定，安裝預埋件、塔身固定就布料機爬升等工序繁瑣復雜，往往需要人工協(xié)助，安全性較低；同時墻體附著爬升式布料機的塔身會與模架在空間上相互干涉，二者的爬升工序不同，相互占用爬升時間影響工期?？梢苿悠脚_式布料機將布料機安裝在一個平臺上組裝成整體，爬升時需依靠塔機的協(xié)助完成，占用塔機的使用時間，也會影響工期；另外可移動平臺式布料機的安裝拆卸及保養(yǎng)也需耗費大量的人力物力。

因此對于高層建筑施工來說，爬模系統(tǒng)上安裝布料機是較為優(yōu)化的選擇。爬模頂升式布料機可以固定在爬模系統(tǒng)上，不需自帶動力系統(tǒng)，在爬模爬升時同步帶動其爬升就位，見圖2。其特點在于解決了高層建筑核心筒狹小空間內布料機塔身和模架在空間上的干涉問題。爬模提升支架作為布料機底座的受力支架，使布料機爬模平臺一體化。爬模的提升帶動布料機底座平臺提升，操作簡單、方便，減少了施工現(xiàn)場人工、材料投入，避免了人工操作及預埋件設置帶來的安全隱患，保證布料機使用的安全、高效，并可裝配式、工具化施工。布料機底座平臺高出爬模平臺自成獨立體系，不影響爬模自身作業(yè)面施工，建筑主體結構施工速度加快并能保證混凝土澆筑質量。

圖2 爬模頂升式布料機

3 爬模頂升式布料機的結構特點

爬模頂升式布料機由布料機、塔身、底座、鋼結構桁架及爬模系統(tǒng)模架組成，布料機塔身固定在鋼結構底座上，底座固定在鋼結構桁架上，鋼結構桁架固定在爬模架上，如圖2所示。根據(jù)不同的液壓爬模架的特點、形式和尺寸，需設計合適的鋼結構底座與鋼結構桁架，并設計采用合理的連接組件與爬模架固定連接，實現(xiàn)布料機與爬模架同向頂升。

以北京建研機械科技有限公司設計生產(chǎn)的HGY21爬模頂升式布料機為例，簡單介紹各部件的連接位置和連接方式，見圖3。

圖3 各部件的連接位置

（1）塔身與底座連接：布料機塔身底部矩形四個角上分別設置有連接耳板，連接耳板呈矩形對角線布置。鋼結構底座平面中部設有對角成90°且成X交叉結構的2根鋼梁，鋼梁上對稱地設有4個底座連接座。塔身的連接耳板與底座連接座通過銷軸連接，見圖4。

圖4 塔身與底座連接

（2）底座與桁架連接：鋼結構底座平面4個角上的2根槽鋼與橫梁焊接，組成底座縱梁。鋼結構底座的4個角部通過底座縱梁由連接螺栓和夾板固定在鋼結構桁架上，見圖5。

圖5 底座與桁架連接

（3）桁架與模架連接：鋼結構桁架的若干橫梁兩端分別都有2個為一組的螺栓孔，鋼結構桁架兩端通過桁架橫梁的螺栓孔由U型螺栓固定在模架梁上，見圖6。

圖6 桁架與模架連接

4 結束語

在高層建筑爬模系統(tǒng)與布料機的結合使用，形成了一套一體化的布料施工技術，不但解決了在核心筒狹窄空間內布料機塔身和爬模架的沖突問題，而且加快了核心筒及其他建筑結構的澆筑進程，減少了人力物力的投入，降低了施工成本。隨著高層建筑爬模技術的不斷發(fā)展，爬模頂升式布料機將得到廣泛的發(fā)展，并得到進一步的推廣。

［1］ 王純巖，趙世東. 超高層建筑混凝土布料機的選型與布置［J］. 施工技術，2016，（6）.

［2］ 李保軍. 布料機在高層建筑施工中的應用［J］. 建筑機械化，2007，（10）.