土木工程施工论文_土木工程施工毕业论文

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《土木工程施工》结课论文

超高层建筑爬模施工技术

综述

班 级：土木C136 学 号：136905 姓 名：李文罕 成 绩：

写作要求

1、题目自定。内容要与课堂学习知识相关。

2、字数4000字左右。

3、不准抄袭！每篇文章需要有1-3个具体的工程案例支持所论述的观点。

4、格式：参考《河北工业大学学报》。

5、参考文献不少于10篇（不包括教材类的书籍）。

6、语言精炼、逻辑严密、图文并茂、内容具体、有独到的见解！！

7、手写、不准打印（封面、写作要求、评分标准除外）、A4纸、左侧装订。

8、装订顺序：封面、写作要求、评分标准、论文。

9、上交时间地点：14周周末班长收齐后统一交到西420办公室。

评分标准

根据论文以下指标，按优秀、良好、中等、及格、不及格五级分制给分，综合评定。评分标准如下：

1.论文选题与课程内容相关、比较新颖、具体、有研究价值与现实意义、与其他同学不雷同。（20%）

2.文章内容与选题紧密相关、资料翔实，真实可靠。（10%）

3.文章结构安排合理、逻辑性强，论文条理清晰，分析严谨、论证有力，能够联系实际分析问题，解决问题。（25%）

4.在查阅大量文献的基础上，能够围绕主题合理论证，有自己的独立见解（看法与理解），分析问题透彻，在实际问题的分析上有一定深度。（25%）

5.论文写作规范（引注正确、排版符合规范、参考文献符合规范、参考文献素数量符合要求、字数和案例符合要求、无错别字、版面整洁清晰）。（10%）

6.积极、主动查阅有关资料，认真进行撰写，并能够按规定的日期完成论文撰写工作。（10%）

引言：如今越来越多的高层超高层建筑在我们的身边。一个城市的高层超高层建筑涵盖了一个城市的经济文化水平，一个有着繁多的高层超高层建筑的城市必定是一个文化经济的中心，那么我们身边的高层建筑是如何拔地而起的呢？

1.高层建筑的定义 中国《民用建筑设计通则》（JG37—87）将住宅建筑依层数划分为：1～3层为低层；4～6层为多层；7～9层为中高层；10层及以上为高层建筑。公共建筑及综合性建筑总高度超过24米为高层，但是高度超过24米的单层建筑不算高层建筑。超过100米的民用建筑为超高层，如此高的高度是怎么施工的呢？答案是爬模技术。1.1.1爬模定义与概述

爬模是爬升模板的简称，国外也叫跳模。它由爬升模板、爬架(也有的爬模没有爬架)和爬升设备三部分组成，在施工剪力墙体系、筒体体系和桥墩筀等高耸结构中是一种有效的工具。由于具备自爬的能力，因此不需起重机械的吊运，这减少了施工中运输机械的吊运工作量。在自爬的模板上悬挂脚手架可省去施工过程中的外脚手架。综上，爬升模板能减少起重机械数量、加快施工速度，因此经济效益较好。

1.1.2概述

高层、超高层建筑的竖向结构主要是核心筒体、剪力墙、框架柱、框架梁，是结构质量和工期进度控制的重点，这些构件可以采用滑模法或爬模法施工。高层、超高层建筑竖向结构上下变化不大，特别是进入标准层后，结构施工工艺重复较多，而高层建筑多为高层住宅或写字楼，开发商迫于资金成本压力而要求的工期特别紧；承建商也出于降低施工成本的目的而尽量加快施工进度、减少模板及外架的周转。液压滑动模板和液压爬升模板施工技术都是砼工程和钢筋砼工程中机械化程度高、施工速度快、场地占用少、安全作业有保障、综合效益显著的一种施工技术，故此在高层、超高层建筑中得到了广泛的推广和应用。滑模施工技术始创于上世纪初期，40年代中期在国外得到了较大的发展。我国在30年代已开始试用手动滑模施工，70 年代开始在全国推广，并得到了较快的发展。近10多年，滑模施工技术又有了长足的进步，部分成果已达到国际先进水平。液压自动爬模工艺是总结了滑升模板、大模板施工的优点后创造性的发挥了自身的工艺与操作优势。我国在上世纪80 年代后期才开始

在高层建筑中使用，随着高层、超高层建筑的不断发展，这项施工新技术也得到了飞速发展。在穿心千斤顶液压爬模方面，2007年我国自行研发的穿心千斤顶液压爬升模板施工技术采取爬升1 层墙柱、浇筑1 层楼板的施工工艺，成功地在欧洲最高建筑、世界最高全现浇钢筋砼结构工程—莫斯科联邦大厦工程（建筑高度354m）中应用。在油缸液压爬模方面，我们研制了具有完全自主知识产权的液压油缸自动爬模，包括片架式和平台式油缸爬模，已成功应用于多个超高层建筑工程中，在大行程油缸爬模方面，这几年施工技术水平也得到了极大的发展。

1.2)自爬模系统与整体顶升钢平台系统 1.2.1自爬模系统（图一）

爬模是依附在建(构)筑物的下层结构上，以达到一定强度的下部剪力墙作为承载体，利用自身的液压顶升系统顶升导轨和架体，再利用后移装置实现模板的水平进退，逐步浇筑混凝土和顶升模板来完成整个核心筒的成型。自爬模进行分段顶升，各段全部爬升到位后方可进行整个核心筒的施工，不能实现分段流水施工。

1.2.2 整体顶升钢平台系统图

（二）整体顶升钢平台系统可依靠多个大功率的液压油缸同时顶升，也使得体系更加完善，在超高层核心筒部分能一次性完成模板顶升，可以大大提高效率。整体顶升钢平台系统具有以下特点。1)使用动力系统和调控装置，使得顶升模板系统的功能更加全面，可形成一个安全、封闭的作业空间。2)钢平台和模板一起顶升，承重构件为格构柱预埋在核心筒墙内 3)大模板形式为悬挂于钢平台下，钢平台作为大模板的附着和受力机构。4)架体跨越 3 个标准层，可不同工序穿插作业，提高施工效率。

1.3实例

1.3.1自爬模系统（图三）自爬模系统应用实例较多，如深圳平安金融中心爬模模板形式为外钢模内木模散拼，本爬模体系共设置 28 个爬升机位。根据核心筒剪力墙面积及连梁处洞口共划分 A ～ J 10 个爬升段。其中:平台 A，B 一起爬升;平台 C 单独爬升;平台 D，E 一起爬升;平台 F，G 一起爬升;平台 H 单独爬升;平台 I 单独爬升;平台 J 单独爬升。

1.3.2 整体顶升钢平台系统（图四）

上海中心、南京紫峰大厦、上海环球金融中心等超高层项目均采用整体顶升钢平台系统。南京紫峰大厦结构为框架-核心筒结构，地上 70 层，混凝土结构总高 381m。核心筒截面呈三角形，在施工 3 层时进行钢平台顶升预埋件预埋，如图 4 所示。在核心筒施工至 3 层时准备安装钢平台，钢平台系统由钢梁、平台铺板、内外脚手架、劲性格构柱、电气控制系统等组成。钢梁均为 I40a;劲性格构柱截面大小为 350mm × 350mm，由 75mm × 8mm 的等边角钢和缀板组成［3］。在浇捣 2 ～ 3 层筒体混凝土前应预埋劲性格构柱埋件和钢平台安装支架埋件。

1.4系统对比

1)两种模板体系均存在优缺点，均能满足大部分超高层核心筒施工的需要［5］。2)自爬模系统适用于造价控制严、节约成本而结构高度不是特别高、墙体变化较多、施工场地较为充裕、工期相对宽松的超高层项目。3)整体顶升钢平台系统适用于场地狭小、工期较紧、安全文明施工要求高、结构高度非常高的超高层项目。2 爬模法施工技术

2.1.爬模法施工原理爬模的爬升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架互不关联，可进行相对运动。当爬模架工作时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上。退模后立即在退模留下的附墙件上安装受力螺栓、挂座体及埋件支座，调整上下防坠器棘爪方向来顶升导轨；待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员立即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、附墙件等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架，这时候导轨保持不动，调整上下防坠器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，互为提升对方，爬模架即可沿着墙体上预留附墙件逐层提升。

2.2 爬模施工技术分类根据顶升油缸（千斤顶）的不同，液压爬模可分为3类：①油缸爬模；②穿心千斤顶爬模，其中为墙体爬模，为柱子爬模；③大行程油缸爬模等。2.3.爬模施工技术 2.3.1 油缸爬模

1)主要结构组成 油缸爬模的主要结构。为片架式爬模，主要由操作平台系统、模板系统、爬升机械系统、附墙导向系统、设备操作架、液压动力系统、自动控制系统等组成。为平台式爬模，主要由操作平台系统、模板系统、爬升机械系统、附墙导向系统、设备操作架、液压动力系统、自动控制系统、堆载平台、模板操作架及下平台等组成2)施工顺序 浇筑砼→砼养护→绑扎上层钢筋→安装门窗洞口模板→预埋承载螺栓套管或锥形承载接头→检查验收→脱模→安装挂钩连接座→导轨爬升→架体爬升→合模、紧固对拉螺栓→继续循环施工。

3）特点 ①根据工程具体情况可实现墙体外爬、外爬内吊、内爬外吊、内爬内吊等；②爬模组装需从已施工2 层以上结构开始，楼板需要滞后4～5层施工；③模板采用水平油缸也可采用吊杆滑轮合模、脱模，操作方便安全；所有模板上都带有脱模器，确保模板顺利脱模；④模板、爬模装置及液压设备可周转反复使用；⑤节省模板堆放场地，对于工程质量、安全生产、施工进度和经济效益等方面均有良好的保证。4)适用范围

高层建筑剪力墙结构、框架结构核心筒、高耸构筑物等现浇钢筋砼结构工程。

图：油缸爬模

2.3.2 穿心千斤顶爬模

1)主要结构组成 穿心千斤顶爬模的主要结构如图９所示。主要由支承杆、穿心千斤顶、斜撑、活动支腿、大模板、栏杆、横梁、操作平台、提升架立柱、外架立柱、外架梁、挂钩连接座、导向杆等组成。

2）施工顺序 浇筑砼→砼养护→脱模→绑扎上层钢筋→爬升→随升绑扎剩余上层钢筋→安装门窗洞口模板→预埋锥形承载接头→检查验收→合模、紧固对拉螺栓→水平结构施工→继续循环施工。

3）特点 ①施工方便、快捷，爬升1 层墙、柱就浇筑1 层楼板，以确保结构的整体性，根据施工需要楼板也可滞后施工；②内外墙体和柱子都可采用液压穿心千斤顶爬模，根据施工需要，模板及爬模装置还可以先升后降，到达指定标高；③可以从基础底板或任意层开始组装和使用模板；④所有模板上都带有脱模器，确保模板顺利脱模；⑤模板、爬模装置及液压设备可周转多次反复使用；⑥节省模板堆放场地，在工程质量、安全生产、施工进度和经济效益等方面均有良好的保证。

4）适用范围 适用于高层建筑剪力墙结构、框架结构核心筒、大型柱、高耸构筑物等现浇钢筋砼结构工程，水平结构紧跟或滞后施工均可。

图：穿心千斤顶爬模

2.3.3大行程油缸爬模

1）主要结构 大行程油缸爬模装置由模板系统、钢平台系统、支撑系统、吊架系统、动力及控制系统和垂直交通系统等组成。动力系统由双向液压大行程油缸、支撑大梁端部的小油缸及整套液压油路系统组成；控制系统由集中控制台、开度仪、压力传感器和相关数据线组成，所有动作均提前编程并输入电脑。

2)适用范围 高层建筑钢筋砼核心筒工程

图：大行程油缸爬模 3.实例

3.1.1（望京 SOHO 中心多体系核心筒爬模施工技术）

工程概况望京 SOHO 中心 T3 工程位于北京市朝阳区望京地区，是集商业、办公于一体的地标性建筑，由世界著名设计大师扎哈·哈迪德担任总设计。如（图一）

图一

3.1.2核心筒爬模施工总体设计

1)核心筒外钢结构与核心筒栓接，与框架柱为刚性连接;为确保工期，减轻塔式起重机的吊装压力，核心筒外侧标准大面剪力墙施工均采用液压爬升模板施工技术。总体施工采用核心筒先行、钢结构跟随的方法。计划钢结构滞后核心筒4 ～6 层。2)本工程虽1 个单体，但核心筒为2 个，施工时核心筒墙体按照左筒和右筒分别配置模板，并独立组织施工。3)由于核心筒平面布置和墙体截面变化多，核心筒外墙开洞多。因此采用木模板和木工字梁的模板体系，面板采用欧洲进口维萨板，可以保证工程45 层周转使用。木模体系构造轻，支座跨度大，一般爬模支座控制在6m，木模体系支座跨度经核算可以做到7m，便于洞口部位的跨越。由于核心筒在 16 层以上面积减少，为降低施工成本，只到 17 层的这部分墙体采用了由塔式起重机整体吊升的悬臂支架模板，且面板采用国内质量较好的“大地”板，以保证16 次周转使用。其余模板均采用液压爬模。4)考虑标准层层高有3.8m 和 4.2m(30 层以上)2 种，模板高度定为 4.3m。机房层层高 5.4m，墙体分2 次施工完成。5)模板设计时考虑所有核心筒结构墙体均一次施工完成。对于部分井筒尺寸太小的部位，采用井筒平台配合定型钢模板如（见图2），局部采用多层板模板散拼倒运。3.1.3 爬模选型

本工程内核心筒模板分别采用多种形式的爬模系统，部分只到16 层的外墙采用非液压悬臂模板系统，其余外墙为重型液压爬模，内墙为轻型液压爬模，爬模主要性能设计如下。

重型爬模(见图3)选用的是爬模技术

图三重型爬模

结束语：根据我查的资料，总结得到上述根据工程实例对爬模体系的特点进行了分析，具体到项目时，可根据技术能力、投资能力、结构、工期要求等方面进行进一步分析，以选择最合适的超高层核心筒模板体系。我学习到任何一种模架体系都不能适用 于所有工程，需要技术人员细致分析结构特征和应用环境，逐步论证推演设计出一套适用于工程可操作性高的模架体系。施工应用中要做好足够的前期施工规范，科学制定施工组织设计，制定详细的施工安全管理体 系，不断提升液压自爬模体系的应用价值和使用效能更好地保证其施工进行。

参考文献:1望京SOHO中心多体系核心筒爬模施工技术_郑群 2液压爬升模板技术在某超高层建筑施工中的应用_柳利丽 3探讨高层住宅施工中爬模技术的应用分析_路文兴超高层核心筒液压爬模施工技术_吴华

5超高层建筑多点小吨位液压爬升模架体系施工关键技术_李彦贺

6义乌世贸中心工程液压爬模体系施工的难点分析及技术措施_汤德芸 7核心筒液压爬模系统施工技术_张海龙 8超高层核心筒结构模板体系施工技术_王宁 9超高层建筑滑模法与爬模法施工技术_顾国明 10超高层建筑爬模的技术研究技术-李亚明