高层建筑液压爬模施工技术

罗跃军

上海建科工程咨询有限公司 200032

摘　要: 随着城市建设的不断发展、城市内可开发的土地资源日益稀缺，越来越多的城市投入发展超高层建设；超高层建筑的层数、层高、结构复杂程度越发明显，超高层建筑施工中施工操作平台成为了繁琐重要的工序，传统的悬挑钢管脚手架已不能满足快速安全发展的需要；因此液压爬模成为了超高层建筑施工首选的外架操作平台；针对超高层液压爬模施工工艺做出技术总结，该技术施工简捷快速，标准化程度高，大大提高了施工速度，减少了施工风险，对解决类似的施工难题有着重要的参考和推广意义。

关键词: 超高层 液压爬模 附墙支座 自爬 液压系统

1 工程概况

虹口提篮桥项目总占地面积22855.1m²，总建筑面积194659.5m² 。地下室为四层，地上建筑有2栋塔楼和3栋裙楼。T1塔楼32层，其中标准层高4.5m，总高156m;T2塔楼22层，其中标准层高4.5m，总高108m。

T1核心筒剪力墙厚度由800mm收缩至500mm，每次收缩100mm；T2核心筒剪力墙厚度由600mm收缩至450mm，每次收缩100mm、50mm。

塔楼核心筒采用LY-ZPM-160型液压爬模系统施工竖向剪力墙，水平结构同步施工。LY-ZPM-160爬模采用上下架拼装形式，外墙下架宽度为1800mm，上架938mm，总高度约15米，共分6层平台。从上至下，1/4/5/6层平台宽度为1750mm，2/3层平台宽度为1140mm，外侧采用冲孔蜂窝网防护，底部平台设置翻板，安装完成后，爬模架体最外侧离墙体距离为2000mm。

图1-1爬模架体剖面图

本工程液压爬模主要包括架体系统、防坠系统、预埋系统、附墙系统、导轨系统、架体防护系统、模板悬挂装置等；整个爬模系统可以分为上、中、下三部分，上三层，中间一层，下两层。主要的构件有：主梁，立杆，可调斜撑，中平台，下平台，上平台架体，顶升装置等。

2 爬升原理

新型自爬模系统是适应高层或超高层结构混凝土浇筑而出现的先进施工工艺。自爬模的爬升运动是通过液压油缸对导轨和爬架交替作用来实现的。导轨和爬架之间可进行相对运动。在爬架处于工作状态时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。

退模后在预埋的爬锥上安装受力螺栓、挂座体及埋件支座，调整上下轭棘爪方向来使导轨运动，待导轨提升到位就位于该埋件支座上后，操作人员转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的埋件支座、爬锥等。

在解除爬架上所有拉结之后就可以开始爬升架体及模板，这时导轨保持不动，调整上下棘爪方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨运动。通过导轨和爬模架这种交替附墙，互相提升，爬模架沿着墙体逐层向上爬升。

以达到一定强度（15MPa以上）的剪力墙做为承载体，利用自身的液压顶升系统和上下两个防坠爬升器分别提升导轨和架体（模板与架体相对固定），实现架体与导轨的互爬；利用悬挂滚轮装置实现模板的水平进退。操作简便灵活，爬升安全平稳，速度快，模板定位精度高，施工过程中无需其他起重设备。

3 液压爬模各类系统

3.1架体系统

架体支撑跨度为≤6m（相邻埋件点之间距离）；

架体总高度：15米，约3.5倍标准层高；

操作平台：6层，上部两层为钢筋、砼操作层，中间两层为模板操作层，下部两层为爬模操作层。

承载能力：顶层外侧平台在施工状态下设计承载≤3.0KN/m²（转角薄弱区严禁堆载）；顶层内侧平台在施工状态下设计承载≤5.0KN/m²；其他层平台在施工状态下设计承载≤0.75KN/m2；爬升状态下顶层承载：≤1.0 KN/m²

堆放施工材料种类：铝模对拉螺杆、方钢管背楞、部分外墙钢筋。

堆放位置：均堆放在平台内侧，留出人行通道距离。

3.2爬升防坠系统

液压泵站工作原理：

每台油缸设置液压控制锁，调节进油量，试爬升时，由液压操作工通过调节液压锁控制每台液压油缸的伸出速度，保证架体稳步提升，油缸伸出同步误差小于10mm，每次爬升高度150mm，爬升完毕调平，消除误差，然后继续依次150mm往上爬升。

每个机位设置上下两个防坠爬升器，爬升器通过人工手动调节。提升导轨时，防坠块上端抵住导轨，通过油缸的伸缩，导轨按15cm一步往上提升。提升架体时，防坠块向下端抵住导轨，通过油缸的伸缩，架体按15cm一步往上提升，架体爬升时，防坠块始终抵住导轨，保证架体不出现坠落。

目前该项目爬模附着点位均布置于剪力墙上，只需复核结构载荷。液压缸推力为16T，单机位重量约2T，满足设计载荷要求。油缸机位间距小于5米，按现场实际情况安装。

3.4附墙系统

附墙支座连接导轨和主梁，它受到施工活荷载、重力荷载、风荷载等荷载的联合作用，具有强的抗垂直力、水平力和弯矩作用。

3.5导轨系统

导轨是整个爬模系统的爬升轨道，它由一根H型钢（H150*150）及一组梯档(梯档数量依浇筑高度而定)焊接而成，梯档间距150 mm，供上下轭的棘爪将载荷传递到导轨，进而传递到埋件系统上。（图片示意仅为参考）

3.6架体防护系统

架体防护体系主要包括：四周外墙立面防护、楼梯洞口防护、底层翻板全封闭防护、内筒作业平台防护、顶层踢脚板防护等。（以下图片仅为示意，供参考）

外墙爬模架体外侧面采用1mm厚冲孔蜂窝网，由上至下全部封闭防护。

3.7模板悬挂系统

钢模板与架体采用悬挂连接形式。架体顶端伸出一根H型钢，上面安装滚轮组，模板通过5T手拉葫芦与架体相连。施工时，人工手工滑动滚轮组，来完成合模与退模操作，钢模板吊点的设置应使葫芦链条保持垂直状态。

4 重难点

1. 核心筒墙体收缩

核心筒剪力墙随着结构往上，墙厚逐渐收缩，为保证爬模能顺利爬升，采用加钢制垫块的调节方式（爬模架体自身通过防倾丝杆装置调节能满足墙厚一次100mm的变化)，每次爬升架体向墙体贴近50mm，通过2次爬升复位。

（2）悬挑部位加固

核心筒四周外墙存在转角，分别设置成四个区段，每个区段间隔300mm断口，断口部位采用翻板封闭平台。由于断口部位平台存在悬挑，最大达3000mm，因此，为保证爬模平台安全，需对悬挑部位进行加固处理。

（3）洞口处附墙支座安装

塔楼爬模因暖风洞口等因素影响爬模预埋放置，需采用加长附墙形式以满足架体附着后进行架体挪动，使用点位均附着于剪力墙上。

5 施工工艺流程

1. 测量放线，预埋装置点位放线；

2. 预埋螺栓，并后续安装附墙件；

3. 安装主承力架；本工程采用现场地面预拼装，整体分片吊装上墙的施工工艺。

4. 分段安装主承力架之间的水平联系钢梁；

5. 铺设平台板，安装平台防护；

6. 安装导轨及上下机盒；

7. 安装上架部分，并作水平联接，铺设平台板，安装防护；

8. 安装、连接液压系统；

9. 安装地上3层墙体模板，并与架体联接；

10. 安装下挂架部分，并作水平联接，铺设平台板，安装防护。

放置爬模埋件 安装附墙装置 安装爬模架体

安装爬模平台 安装防护网片 安装液压电气系统

安装钢模板 封闭顶层作业平台 安装完成，合模打灰

6 结语

本工程液压爬模施工已圆满完成，施工过程中遇到的一些问题已解决并分享给大家，液压爬模使用已经越来越普遍，各种优点较为明显：

1. 液压爬模可整体提升，也可单体提升，爬升稳定性好；

2. 操作方便，安全性高，且可节约大量的工时和材料；

3. 因为是自爬体系，它可以大大降低塔吊的负担；

4. 承重性能好，施工单位可在爬模休息平台上码放施工所需材料（承重在设计重量范围内）；

5. 爬升速度快，可以提高施工速度；

6. 提供全方位的工作平台和休息平台，施工过程中不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力。

工程实践证明液压爬模的社会经济效益显著：

1. 模板一次性组装上墙、不占用堆放场地；

2. 组装快速，模块化设计；

3. 节约塔吊吊力40%以上；

4. 节约人工成本30%左右；

5. 施工速度平均可达4~5天/层(节段)；

6. 现场文明、整洁、安全。