滑升模板装置组成部件

        滑升模板(以下简称滑模)，是现浇混凝土结构工程施工中一种机械化程度较高的工具式模板。这种模板已广泛用于贮仓、水塔、烟囱、桥墩、竖井壁、框架柱等竖向结构的施工，而且已发展用于高层和超高层民用建筑的竖向结构施工。
        滑模装置主要由模板系统、操作平台系统、液压提升系统以及施工精度控制系统等部分组成(图10—12)。
        1．模板系统
        (1)模板模板又称作围板，依赖围圈带动其沿混凝土的表面向上滑动。模板的主要作用是使混凝土按设计要求的截面形状成型。模板用材一般以钢材为主。如采用定型组合钢模板，则需在边框增加与围圈固定相适应的连接孔。
        模板按其所在部位和作用的不同，可分为内模板、外模板、堵头模板、角模以及变截面处的衬模板等。为了防止混凝土在浇筑时外溅，外模板的上端比内模板可高出100～200mm。钢模板可采用厚2～3ram的钢板冷压成型，或用厚2～3mm钢板与L 30～L 50角钢制成(图10一13)。模板的高度，墙体模板为1m左右，柱模板可为1.2m高，烟囱等筒壁结构可采用1.4～1.6m。其宽度以考虑组装及拆卸方便为宜，一般为300mm。当施工对象的墙体尺寸变化不大时，亦可根据施工条件将模板宽度加大，以节约组装和拆卸用工；另外，亦可配以少量的200mm、150mm宽的模板，个别小于50mm的空隙，可配以木条包薄钢板补严。模板宽度的实际尺寸应比公称尺寸小2mm。
        墙板结构与框架结构柱的阴阳角处宜采用同样材料制成的角模(图10一14)。角模的上下口倾斜度应与墙体模板相同。阴阳角处可做成小圆弧形。
        (2)围圈  围圈又称作围檩。其主要作用是使模板保持组装的平面形状并将模板与提升架连接成一个整体。围圈承受由模板传递来的混凝土凝土侧压力、冲击力和风荷载等水平荷载，同时还承受滑升时的摩阻力、作用于操作平台上的静荷载和施工荷载等竖向荷载，并将其传递到提升架、千斤顶和支撑杆上。围圈在转角处应设计成刚性节点，围圈接头应采用等刚度的型钢连接，连接螺栓每边不得小于2个。在使用荷载作用下，相邻提升架之问围圈的垂直与水平方向的变形不应大于跨度的1／500。围圈放置在提升架立柱的围圈支托上，可用U形螺栓固定。当提升架之间的布置距离较大时(大于3m)，或操作平台的桁架直接支撑在围圈上时，可在上下围圈之间加设腹杆，形成平面桁架，以提高承受竖向荷载的能力。
        (3)提升架提升架又称作千斤顶架。它是安装千斤顶并与围圈、模板连接成整体的主要构件。提升架的主要作用是控制模板、围圈由于混凝土的侧压力和冲击力而产生的位移变形；同时承受作用于整个模板上的竖向荷载，并将上述荷载传递给千斤顶和支撑杆。当提升机具工作时，通过它带动围圈、模板及操作平台等一起向上滑动。提升架的立面构造形式，一般可分为单横梁“n”形，双横梁的“开”形或单立柱的“r”形等(图10—15)。提升架的平面构造形式，一般可分为“I”形、“Y”形、“x”形、“n”形和“口”形等几种(图10—16)。
        对于变形缝双墙、圆弧形墙壁交叉处或厚墙壁等摩阻力及局部荷载较大的部位，可采用双千斤顶提升架。双千斤顶提升架可沿横梁布置[图10一17(a)、(b)、(c)]；也可垂直于横梁布置[图10一17(d)]。
        墙体转角和十字交接处，提升架立柱可采用100mm×100mm×(4～6)mm方钢管制作(图10一18)。
        提升架必须有足够的刚度，应按实际的水平荷载和竖向荷载进行计算。提升架的横梁与立柱必须刚性连接，两者的轴线应在同一水平面内，在使用荷载作用下，立柱的侧向变形应不大于2mm。提升架横梁至模板顶部的净高度，对于配筋结构不宜小于500mm，对于无筋结构不宜小于250mm。
        在框架结构框架柱部位的提升架，可采取纵横梁“井”字式布置，在提升架上可布置几台千斤顶，其荷载应均匀分布(图10一19)。
        2．操作平台系统
        操作平台系统由操作平台和吊脚手架等组成。
        (1)操作平台滑模的操作平台是绑扎钢筋、浇灌混凝土、提升模板等的操作场所；也是钢筋、混凝土、埋设件等材料和千斤顶、振动器等小型备用机具的暂时存放场地。液压控制机械设备，一般布置在操作平台的中央部位。房屋建筑工程采用滑模施工时，操作平台板可采用固定式或活动式。对于逐层空滑楼板并进施工工艺，操作平台板宜采用活动式，以便平台板揭开后，对现浇楼板进行支模、绑扎钢筋和浇灌混凝土或进行预制楼板的安装。一般将提升架立柱内侧的平台板采用固定式；提升架立柱外侧的平台板，采用活动式(图10～20)。
        操作平台分为主操作平台和上辅助平台两种，一般只设置主操作平台。当主操作平台被墙体的钢筋所分割，使混凝土水平运输受阻，或为了避免各工种间的相互干扰，有时也可设置上辅助平台。上辅助平台承重桁架(或大梁)的支柱，大都支撑于提升架的顶部。设置上辅助平台时，应特别注意其稳定性(图10一21)。
        (2)吊脚手架  吊脚手架又称下辅助平台或吊架，是供检查墙(柱)混凝土质量并进行修饰、调整和拆除模板(包括洞口模板)，引设轴线、高程以及支设梁底模板等操作之用。外吊脚手架悬挂在提升架外侧立柱和三角挑架上，内吊脚手架悬挂在提升架内侧立柱和操作平台上。外吊脚手架可根据需要悬挂一层或多层(也可局部多层)。吊脚手架的吊杆可用16～18的圆钢或50mm×4mm的扁钢制成，也可采用柔性链条。吊脚手架的铺板宽度一般为600～800mm。为了保证安全，每根吊杆必须安装双螺母予以锁紧，其外侧应设防护栏杆挂设安全网(图10—22)。
        3．液压提升系统
        液压提升系统主要由液压千斤顶、液压控制台、油路系统和支撑杆等部分组成。
        (1)液压千斤顶  液压千斤顶又称为穿心式液压千斤顶或爬升器。其中心穿过支撑杆，在周期式的液压动力作用下，千斤顶可沿支撑杆作爬升动作，以带动提升架、操作平台和模板随之一起上升。目前国内生产的滑模液压千斤顶型号主要有滚珠式、楔块式、松卡式等。
        (2)液压控制台  液压控制台是液压传动系统的控制中心，是液压滑模的心脏。主要由电动机、齿轮油泵、换向阀、溢流阀、液压分配器和油箱等组成(图10—23)。其工作过程：电动机带动油泵运转，将油箱中的油液通过溢流阀控制压力后，经换向阀输送到液压分配器，然后，经油管将油液输入千斤顶，使千斤顶沿支撑杆爬升。当活塞走满行程之后，换向阀变换油液的流向，千斤顶中的油液从输油管、液压分配器，经换向阀返回油箱。每一个工作循环，可使千斤顶带动模板系统爬升一个行程。
        液压系统安装完毕，应进行试运转，首先进行充油排气，然后加压至12N／mm²，每次持压5min，重复3次，各密封处无渗漏，进行全面检查，待各部分工作正常后，再插入支撑杆。
        液压控制台应符合下列技术要求：
        ①液压控制台带电部位对机壳的绝缘电阻不得低于0.5MΩ；
        ②液压控制台带电部位(不包括50V以下的带电部位)应能承受50Hz、电压200V，历时1min耐电试验，无击穿和闪络现象；
        ③液压控制台的液压管路和电路应排列整齐统一，仪表在台面上的安装布置应固定牢靠；
        ④液压系统在额定工作压力8N／mm²下保压3min，所有管路、接头及元件不得漏油；
        ⑤液压控制台在下列条件下应能正常工作；环境温度为-10～40℃；电源电压为(380±38)V；液压油污染度不低于20／18；液压油的最高油温不得超过70℃，油温温升不得超过30℃。
        (3)油路系统  油路系统是连接控制台到千斤顶的液压通路，主要由油管、管接头、液压分配器和截止阀等元器件组成。油管一般采用高压无缝钢管及高压橡胶管两种。根据滑模工程面积大小决定液压千斤顶的数量及编组形式。主油管内径应为14～19mm，分油管内径应为10～14mm，连接千斤顶的油管内径应为6～10mm。无缝钢管一般采用内径为8～25mm，试验压力为32N／mm²。与液压千斤顶连接处宜采用高压胶管。油管耐压力应大于油泵工作压力的2倍。
        (4)支撑杆  支撑杆又称爬杆、千斤顶杆或钢筋轴等。它支撑着作用于千斤顶的全部荷载。目前使用的额定起重量为30kN的珠式卡具液压千斤顶，其支撑杆一般采用25mm的Q235圆钢制作。如使用额定起重量为30kN的楔块式卡具液压千斤顶时，亦可采用25～28mm的螺纹钢筋作支撑杆。对于框架柱等结构，可直接以受力钢筋作支撑杆使用。为了节约钢材用量，应尽可能采用工具式支撑杆(Φ25mm圆钢支撑杆)的连接方法，常用的有以下三种：螺纹扣连接、榫接和坡口焊接(图10—24)。支撑杆的焊接，一般在液压千斤顶上升到接近支撑杆顶部时进行，接口处若有偏斜或凸痕，要用手提砂轮机处理平整。也可在千斤顶底部超过支撑杆后进行，但由于该千斤顶处于脱空卸荷状态，将荷载转移至相邻的千斤顶承担，因而在进行滑模装置设计时，即应考虑到这一因素。采用工具式支撑杆时，应在安装千斤顶的提升架横梁下部，悬吊一般内径稍大于支撑杆外径的钢套管，套管可上下移动和自由移动，套管上提后的长度与横板下口相平，其下端外径最好做成上大下小的锥度，以减少滑升时摩阻力。套管随千斤顶和提升架同时滑升，在混凝土内形成管孔，以防支撑杆与混凝土黏结。工具式支撑杆可以在滑升到顶后一次抽拔，也可在滑升过程中分层抽拔；但分层抽拔时，应间隔进行，每层抽拔数量不应超过支撑杆总数的1／4，并应对抽拔过程中卸荷的千斤顶采取必要的支顶安全措施。
        工具式支撑杆的抽拔，一般可采用管钳、倒链和倒置滑模千斤顶或杠杆式拔杆器等器具。杠杆式拔杆器，见图10一25。
        为了防止支撑杆失稳，Φ25mm圆钢支撑杆的允许脱空长度，建议不超过表10一2所示数值。
        表10一2Φ5mm圆钢支撑杆允许脱空长度      单位：mm

支撑杆荷载P／kN	允许脱空长度L／cm	支撑杆荷载P／kN	允许脱空长度L／cm
10     12	152     134	15     20	115     94

        注：允许脱空长度L，系指千斤顶下卡头至混凝土上表面的允许距离，它等于千斤顶下卡头至模板上口距离加模板的一次提升高度。
        当施工中超过表10一2所示脱空长度时，应对支撑杆采取有效的加固措施。支撑杆的加固，一般可采用方木、钢管、拼装柱盒及假柱等加固方法(图10—26)。
        近年来，我国各地相继研制了一批额定起重量为60～100kN的大吨位千斤顶，与之配套的支撑杆采用Φ48mm×3.5mm的钢管。在滑模施工中，当采用Φ48mm×3.5mm钢管作支撑杆且处于混凝土体外时，其最大脱空长度(额定起重量为60kN的千斤顶工作起重量为30kN时)控制在2.5m以内，支撑杆的稳定性是可靠的。
        Φ48mm×3.5mm支撑杆的接头，可采用螺纹连接、焊接和销钉连接。采用螺纹连接时，钢管两端分别焊接M30螺母和螺杆，螺纹长度不宜小于50mm。采用焊接方法时，应先加工一段长度为200mm的Φ38mm×3mm衬管，并在支撑杆两端各钻3个小孔，当千斤顶上部的支撑杆还有400mm时，将衬管插进支撑杆内1／2，通过3个小孔点焊后，表面磨平。随后在衬管上插接上一根支撑杆，同样点焊磨平。当千斤顶通过接头后，再用帮条焊接。采用销钉连接时，需加工一段连接件(衬管和管箍)，在连接件及支撑杆端部对应位置分别钻销孔，当千斤顶通过接头后，用销钉将支撑杆和连接件销在一起。连接件的衬管与管箍亦通过3个小孔点焊而成。