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滑动模板施工的准备与滑模装置的设计与制作

2017年1月9日 3,462 0

4滑模施工的准备

4.0.1滑模施工的准备工作应遵循以下原则:技术保障措施周全；现场用料充足；施工设备可靠；人员职责明确；施工组织严密高效。

4.0.2滑模施工应根据工程结构特点及滑模工艺的要求对设计进行全面细化，提出对工程设计的局部修改意见，确定不宜滑模施工部位的处理方法以及划分滑模作业的区段等。

4.0.3滑模施工必须根据工程结构的特点及现场的施工条件编制滑模施工组织设计，并应包括下列主要内容：

施工总平面布置（含操作平台平面布置）；
滑模施工技术设计；
施工程序和施工进度计划；
安全文明绿色施工、质量保证措施；
现场施工管理机构、交接班程序及滑模综合工种的人员培训；
材料、半成品、预埋件、机具和设备等供应保障计划；
特殊部位的滑模施工措施；
在高温、冬期滑模施工时的专项技术措施；
出模混凝土表面修饰与硬化混凝土成品保护措施；
四节一环保措施，并符合现行国家标准《建筑工程绿色施工规范》GB/T50905的有关规定；
应急预案。

4.0.4施工总平面布置应符合下列要求：

应满足施工工艺要求，减少施工用地和缩短地面水平运输距离；
在施工建筑物的周围应设立危险警戒区。警戒线至建筑物边缘的距离不应小于高度的1/10，且不应小于10m。对于烟囱类变截面结构，警戒线距离应增大至其高度的1/5，且不小于25m。不能满足要求时，应采取安全防护措施；
临时建筑物及材料堆放场地等均应设在警戒区以外，当需要在警戒区内堆放材料时，必须采取安全防护措施。通过警戒区的人行道或运输通道，均应搭设安全防护棚；
材料堆放场地应靠近垂直运输机械，堆放数量应满足施工速度的需要；
根据现场施工条件确定混凝土供应方式，当设置自备搅拌站时，宜靠近施工地点，其供应量必须满足混凝土连续浇灌的需要；
现场运输、布料设备的数量必须满足滑升速度的需要；
供水、供电必须满足滑模连续施工的要求。施工工期较长，且有断电可能时，应有双路供电或自备电源。操作平台的供水系统，当水压不够时，应设加压水泵；
确保测量施工工程垂直度和标高的观测站、点不遭损坏，不受振动干扰。

4.0.5滑模施工技术设计应包括下列主要内容：

针对不同的结构类型，综合确定适宜的滑模施工方法；
滑模装置的设计与制作；
进行混凝土配合比设计，确定浇灌顺序、浇灌速度、入模时限，混凝土的供应能力应满足单位时间所需混凝土量的3～1.5倍；
进行早龄期混凝土强度贯入阻力试验，绘制混凝土贯入阻力曲线；
制定初滑程序、滑升制度、滑升速度和停滑措施；
确定与滑升速度相匹配的垂直与水平运输设备；
确定施工精度的控制方案，选配监测仪器及设置可靠的观测点；
制定滑模施工过程中结构物和施工操作平台稳定及纠偏、纠扭等技术措施；
绘制所有预留孔洞及预埋件在结构物上的位置和标高的展开图；
制定施工工程某些特殊部位的处理方法和安全措施，以及特殊气候（低温、雷雨、大风、高温等）条件下施工的技术措施；
制定滑模装置的组装、运行与拆除方案及有关安全技术措施；
确定滑模平台与地面管理点、混凝土等材料供应点及垂直运输设备操纵室之间的通讯联络方式和设备，并应有多重系统保障；
制定滑模设备在正常使用条件下的检查、保养与更换制度；
烟囱、水塔、竖井等滑模施工，采用柔性滑道、吊笼等垂直运输装置时，应按现行相关标准做详细的安全及防坠落设计。

4.0.6滑模施工，除应按本规范的规定执行外，还应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工规范》GB50666的有关规定。

4.0.7滑模施工中的安全技术与管理、劳动保护、防火等要求，应符合国家现行标准《液压滑动模板施工安全技术规程》JGJ65和其他现行有关标准的规定。

5滑模装置的设计与制作

5.1总体设计

5.1.1滑模装置应包括下列主要内容：

模板系统：包括模板、围圈、提升架、滑轨及倾斜度调节装置等；
操作平台系统：包括操作平台、料台、吊架、安全设施、随升垂直运输设施的支承结构等；
提升系统：包括液压控制台、油路、千斤顶、支承杆及电动提升机、手动提升器等；
施工精度控制系统：包括建筑物轴线、标高、结构垂直度等的观测与控制设施，以及千斤顶的同步控制、平台偏扭控制等；
水、电配套系统：包括双路供电、随升施工管线、高压水泵、广播及通讯监控设施以及平台上的防雷接地、消防设施等。

5.1.2滑模装置的设计应符合本规范和国家现行有关标准的规定，并包括下列主要内容：

绘制滑模初滑结构平面图及中间结构变化平面图；
确定模板、围圈、提升架及操作平台的布置，进行各类部件和节点设计，提出规格和数量；当采用滑框倒模时，应专门进行模板与滑轨的构造设计；
确定液压千斤顶、油路及液压控制台的布置或电动、手动等提升设备的布置，提出规格和数量；
制定施工精度控制措施，提出设备仪器的规格和数量；
进行特殊部位处理及特殊设施（包括与滑模装置相关的垂直和水平运输装置等）布置与设计；
清水混凝土的模板专项设计，宜采用内表面光滑的大钢模，必要时加设内衬材料，以保证脱模后所需的饰面效果。
绘制滑模装置的组装图，提出材料、设备、构件一览表。

5.1.3滑模装置设计计算必须包括下列荷载：

模板系统、操作平台系统的自重（按实际重量计算）；
操作平台上的施工荷载，包括操作平台上的机械设备及特殊设施等的自重（按实际重量计算），操作平台上施工人员、工具和堆放材料等；
操作平台上设置的垂直运输设备运转时的额定附加荷载，包括垂直运输设备的起重量及柔性滑道的张紧力等（按实际荷载计算）；垂直运输设备刹车时的制动力；
卸料对操作平台的冲击力，以及向模板内倾倒混凝土时混凝土对模板的冲击力；
混凝土对模板的侧压力；
模板滑动时混凝土与模板之间的摩阻力；当采用滑框倒模施工时，为滑轨与模板之间的摩阻力；
风荷载。

5.1.4设计滑模装置时，应根据实际情况计算不同工况下的各项荷载与组合，各项荷载的标准值应按本规范附录A确定。

5.1.5液压提升系统所需千斤顶和支承杆的最小数量可按式5.1.5确定：

n_min=N/P₀ （5.1.5）

式中N——总垂直荷载（kN），应取本规范第5.1.3条中所有竖向荷载之和；

P₀——单个千斤顶或支承杆的允许承载力（kN），千斤顶的允许承载力为千斤顶额定提升能力的1/2；支承杆的允许承载力应按本规范附录B的简化方法确定，根据工程需要可采用数值分析法按空间结构计算确定；取其较小值。

5.1.6千斤顶的布置应使千斤顶受力均衡，布置方式应符合下列规定：

筒体结构宜沿筒壁均匀布置或成组等间距布置；
框架结构宜集中布置在柱子上，当成串布置千斤顶或在梁上布置千斤顶时，必须对其支承杆进行加固；当选用大吨位千斤顶时，支承杆也可布置在柱、梁的体外，但应对支承杆进行加固；
墙板结构宜沿墙体布置，并应避开门、窗洞口；洞口部位必须布置千斤顶时，支承杆应进行加固；
平台上设有固定的较大荷载时应按实际荷载增加千斤顶数量；
在适当位置增设一定数量的双顶，以预防平台扭转或偏移。

5.1.7采用电动、手动的提升设备应进行专门的设计和布置。

5.1.8提升架的布置应与千斤顶的位置相适应，其间距应根据结构部位的实际情况、千斤顶和支承杆允许承载能力以及模板和围圈的刚度确定。

5.1.9操作平台结构必须保证足够强度、刚度和稳定性，其结构布置宜采用下列形式：

连续变截面筒体结构可采用辐射梁、内外环梁以及下拉环和拉杆（或随升井架和斜撑）等组成的操作平台；
等截面筒体结构可采用桁架（平行或井字型布置）、梁和支撑等组成操作平台，或采用挑三角架、中心环、拉杆及支撑等组成的环形操作平台；也可只用挑三角架组成的内外悬挑环形平台；
框架、墙板结构可采用桁架、梁和支撑组成的固定式操作平台，或采用桁架和带边框的活动平台板组成可拆装的围梁式活动操作平台；
框架柱或排架结构，可将若干个柱子的围圈、柱间桁架组成整体式操作平台。

5.2部件的设计与制作

5.2.1滑动模板应具有通用性、耐磨性、拼缝紧密、装拆方便和足够的刚度，并应符合下列规定：

模板高度宜采用900～1200mm，对筒体结构宜采用1200～1500mm；滑框倒模的滑轨高度宜为1200～1500mm，单块模板宽度宜为300mm；
框架、墙板结构宜采用围模合一大钢模，标准模板宽度为900～2400mm；筒体结构宜采用带肋定形模板，模板宽度宜为100～500mm；
异形模板，如转角模板、收分模板、抽拔模板等，应根据结构截面的形状和施工要求设计；
围模合一大钢模的板面厚度不应小于4mm，边框扁钢厚度不小于5mm，竖肋扁钢厚度不小于4mm，水平加强肋不宜小于［8，直接与提升架相连，模板连接孔为f18mm、间距300mm；小型组合钢模板的面板厚度不宜小于2.5mm；角钢肋条不宜小于∠40×4，也可采用定型小钢模板；
模板制作必须板面平整，无卷边、翘曲、孔洞及毛刺等，阴阳角模的单面倾斜度应符合设计要求；
滑框倒模施工所使用的模板宜选用组合钢模板。当混凝土外表面为直面时，组合钢模板应横向组装，若为弧面时，宜选用长300～600mm的模板竖向组装。
清水砼的用模板应单独设计定制。

5.2.2围圈承受的荷载包括下列内容：

垂直荷载应包括模板的重量和模板滑动时的摩阻力；当操作平台直接支承在围圈上时，并应包括操作平台的自重和操作平台上的施工荷载；
水平荷载应包括混凝土的侧压力；当操作平台直接支承在围圈上时，还应包括操作平台的重量和操作平台上的施工荷载所产生的水平分力。

5.2.3围圈的构造应符合下列规定：

1围圈截面尺寸应根据计算确定，上、下围圈的间距一般为450～750mm，上围圈距模板上口的距离不宜大于250mm；

2当提升架间距大于2.5m或操作平台的承重骨架直接支承在围圈上时，围圈宜设计成桁架式；

3围圈在转角处应设计成刚性节点；

4固定式围圈接头应用等刚度型钢连接，连接螺栓每边不得少于2个；

5在使用荷载作用下，两个提升架之间围圈的垂直与水平方向的变形不应大于跨度的1/500；

6连续变截面筒体结构的围圈宜采用分段伸缩式；

7设计滑框倒模的围圈时，应在围圈内挂竖向滑轨，滑轨的断面尺寸及安放间距应与模板的刚度相适应；

8高耸烟囱筒壁结构上、下直径变化较大时，应按优化原则配置多套不同曲率的围圈。

5.2.4提升架宜设计成适用于多种结构施工的型式。对于结构的特殊部位，可设计专用的提升架，对多次重复使用或通用的提升架，宜设计成装配式，提升架的横梁、立柱和连接支腿应具有可调性。

5.2.5提升架应具有足够的刚度，设计时应按实际的受力荷载验算，其构造应符合下列规定：

提升架宜用钢材制作，可采用单横梁“П”形架，双横梁的“开”形架或单立柱的“Г”形架，横梁与立柱必须刚性连接，两者的轴线应在同一平面内，在施工荷载作用下，立柱下端的侧向变形应不大于2mm；
模板上口至提升架横梁底部的净高度：采用φ25圆钢支承杆时宜为400～500mm，采用φ48×5钢管支承杆时宜为500～900mm；
提升架立柱上应设有调整内外模板间距和倾斜度的调节装置；
当采用工具式支承杆设在结构体内时，应在提升架横梁下设置内径比支承杆直径大2～5mm的套管，其长度应到模板下缘；
当采用工具式支承杆设在结构体外时，提升架横梁相应加长，支承杆中心线距模板距离应大于50mm。

5.2.6操作平台、料台和吊架的结构形式应按所施工工程的结构类型和受力确定，其构造应符合下列规定：

操作平台由桁架或梁、三角架及铺板等主要构件组成，与提升架或围圈应连成整体。当桁架的跨度较大时，桁架间应设置水平和垂直支撑，当利用操作平台作为现浇混凝土顶盖、楼板的模板或模板支承结构时，应根据实际荷载对操作平台进行验算和加固，并应考虑与提升架脱离的措施；
当操作平台的桁架或梁支承于围圈上时，必须在支承处设置支托或支架；
外吊架或操作平台的外挑宽度不宜大于800mm，并应在其外侧设安全防护栏杆及安全网；
吊架铺板的宽度宜为500～800mm，钢吊杆的直径不应小于16mm，吊杆螺栓必须采用双螺帽。吊架的双侧必须设安全防护栏杆及挡脚板，并应满挂安全网。
桁架梁或辐射梁的允许挠度应小于L/400。

5.2.7滑模装置各种构件的制作应符合现行国家标准《钢结构工程质量验收规范》GB50205和《组合钢模板技术规范》GB50214的规定，其允许偏差应符合表5.2.7的规定。其构件表面，除支承杆及接触混凝土的模板表面外，均应刷防锈涂料。

表5.2.7构件制作的允许偏差

名称

内容

允许偏差（mm）

钢模板

高度

宽度

表面平整度

侧面平直度

连接孔位置

±1

－0.7～0

±1

±0.5

围圈

长度

弯曲长度≤3m

弯曲长度＞3m

连接孔位置

－5

±2

±4

±0.5

提升架

高度

宽度

围圈支托位置

连接孔位置

±3

±2

±0.5

支承杆

弯曲

φ48×3.5钢管直径

φ25圆钢直径

椭圆度公差

对接焊缝凸出母材

小于（1/1000）L.

－0.2～+0.5

－0.5～+0.5

－0.25～+0.25

＜+0.25

注：L为支承杆加工长度

5.2.8液压控制台的选用与检验必须符合下列规定：

液压控制台内，油泵的额定压力不应小于12MPa，其流量可根据所带动的千斤顶数量、每只千斤顶油缸内容积及一次给油时间确定。大面积滑模施工时可多个控制台并联使用；
液压控制台内，换向阀和溢流阀的流量及额定压力均应等于或大于油泵的流量和液压系统最大工作压力，阀的公称内径不应小于10mm，宜采用通流能力大、动作速度快、密封性能好、工作可靠的三通逻辑换向阀；
液压控制台的油箱应易散热、排污，并应有油液过滤的装置，油箱的有效容量应为油泵排油量的2倍以上；
液压控制台供电方式应采用三相五线制，电气控制系统应保证电动机、换向阀等按滑模千斤顶爬升的要求正常工作；
液压控制台应设有油压表、漏电保护装置、电压及电流表、工作信号灯和控制加压、回油、停滑报警、滑升次数时间继电器等。

5.2.9油路的设计与检验应符合下列规定：

输油管应采用高压耐油胶管或金属管，其耐压力不得低于25MPa。主油管内径不得小于16mm，二级分油管内径宜为10～16mm，连接千斤顶的油管内径宜为6～10mm；
油管接头、针形阀的耐压力和通径应与输油管相适应；
液压油应定期进行过滤，并应有良好的润滑性和稳定性，其各项指标应符合国家现行有关标准的规定；

5.2.10滑模千斤顶应逐个编号经过检验，并应符合下列规定：

千斤顶在液压系统额定压力为8MPa时的额定提升能力，分别为30kN、60kN、90kN等；
千斤顶空载起动压力不得高于0.3MPa；
千斤顶最大工作油压为额定压力25倍时，卡头应锁固牢靠、放松灵活、升降过程应连续平稳；
千斤顶的试验压力为额定油压的5倍时，保压5min，各密封处必须无渗漏；
出厂前千斤顶在额定压力提升荷载时，下卡头锁固时的回降量对滚珠式千斤顶应不大于5mm，对楔块式或滚楔混合式千斤顶应不大于3mm；
同一批组装的千斤顶应调整其行程，使其行程差不大于1mm。

5.2.11支承杆的选用与检验应符合下列规定：

支承杆的制作材料宜选用Q235B焊接钢管，对热轧退火的钢管，其表面不得有冷硬加工层；也可为HPB235级圆钢、HRB335级钢筋。
支承杆直径应与千斤顶的要求相适应，长度宜为3～6m；
采用工具式支承杆时应用螺纹连接：钢管φ48支承杆连接螺纹宜为M30，螺纹长度不宜小于40mm；圆钢φ25支承杆连接螺纹宜为M18，螺纹长度不宜小于20mm。任何连接螺纹接头中心位置处公差均为±0.15mm，支承杆借助连接螺纹对接后，支承杆轴线偏斜度允许偏差为(1/1000)L(L为单根支承杆长度)；
HPB235级圆钢和HRB335级钢筋支承杆采用冷拉调直时，其延伸率不得大于3%；支承杆表面不得有油漆和铁锈；
工具式支承杆的套管与提升架之间的连接构造，宜做成可使套管转动并能有50mm以上的上下移动量的方式；
对兼作结构钢筋的支承杆，其材质应符合设计要求，并应按国家现行有关标准的规定进行抽样检验。

5.2.12精度控制仪器、设备的选配应符合下列规定：