机械液压式楼板大模板系统探讨

邹建华，蒙 骞

（中建中东有限责任公司， 阿联酋迪拜）

机械液压式楼板大模板系统探讨

邹建华，蒙 骞

（中建中东有限责任公司， 阿联酋迪拜）

结合国外某高层建筑项目探讨一种采用机械化施工方式，将大面积桁架支撑钢模板应用于现浇楼板的模板系统。通过特制传动小车对大模板进行安装、拆卸及水平搬移，而小传动车轨道和大模板则由大跨度桁架（钢梁）支撑。本方案集机、电、液及电子控制为一体，不仅大量节省劳动力，且显著提高施工效率。

机械化施工；楼板大模板；液压；电气

1 项目工程概况

国外某超高层建筑项目为62层的单体框架结构建筑，主楼为圆形，采用核心筒框架结构，外直径56.8m，核心筒直径为21.8m，建筑物总高281m，标准层层高4.2m。该超高层建筑和结构设计非常独特，主楼楼板呈3叶扇叶结构，叶片宽17.5m，每上一层整体逆时针旋转30°阶梯上升。该高层建筑地下室及裙楼5层为停车场和部分零售物业，塔楼54层为酒店式公寓，顶部为机电房及钢结构造型。该高层建筑模板设计及装拆方式对工期和建筑成本的影响至关重要。

图1 项目效果图及主楼建筑平面图

2 机械液压式楼板大模板系统简介

机械液压式楼板大模板系统是定制大面积的桁架钢模板（每30°楼板约180m2，按15°径向对称划分为6块模板，最大约35m2），通过建筑的柱子、梁和架设钢梁（大跨度桁架）进行前期支撑（后期下层楼板浇筑完成后再增加四管支柱对大模板进行支撑），另外在钢梁上架设轨道并安装传动小车来进行模板的安装调整、拆卸和水平搬运。采用电动机为动力，驱动液压机构动作和传动小车在架空轨道上行走，从而实现大模板的小幅度上下移动和径向水平移动，模板拆卸移出后再用塔机吊到最上一层安装使用。

使用该方案的前提是立柱和梁结构能先行施工，该模板系统涉及机械、液压、电气、钢结构、土木结构及模板工程等技术。

3 模板系统构成及动作实现

模板系统主要由承载及轨道系统、动力及传动系统、液压升降系统、电子控制系统等机构和部件组成。

3.1 承载及轨道系统

轨道：每30°楼板搭设2条轨道（为充分利用现有资源，使用施工升降机导轨架改制），导轨与柱子轴线夹角为7.5°，即轨道夹角为15°，轨道与桁架距离以不影响模板下降抽出为准。轨道两端安装限位装置及防冲挡块，轨道始端与核心筒采用预埋螺栓连接固定。

钢梁：作为轨道及整个架设系统主要承载受力单元。采用2根梁成对设置，径向布置3对通长钢梁作为支撑；两柱子周向之间连接3对钢梁，无柱子处连接2对，共设5对合计10根；5对钢梁间隔约3.5m。一个30°扇形楼板总共8对16根钢梁。

在悬挑钢梁下方再设三角支撑进行加强。下层楼板混凝土浇筑一天以后在5对周向钢梁中点位置加四管支柱支撑对钢梁进行加强。

导轨、钢梁布置如图2所示。

图2 导轨、钢梁图样及布置

3.2 传动小车

传动小车同时承担大模板的装卸和水平移动功能，也是由施工升降机传动总成改造而成（图3）。传动小车主要由传动底板（加宽改造到1.5×3m）、电动机、联轴器、减速机、滚轮及驱动齿轮组成，通过驱动齿轮与导轨上的齿条啮合传动。在底板加装滚轮增加垂直受力能力，以便于安装液压升降系统。每层模板拆装层配3台传动小车，共需6台。

图3 传动小车组成示意图

3.3 动力及传动系统

动力及传动系统主要由传动小车上的电动机、联轴器、减速机和驱动齿轮等部件组成。为使传动平稳、减少冲击，采用低速电机配高传动比减速机，驱动传动小车。动力选用电机额定转速700r/ min；选用涡轮蜗杆减速机，速比为16∶1，小车行走速度约17m/min。

3.4 液压升降系统

在小车4个角上各固定一个液压缸，每个液压缸推力达到3.1t，拉力达到2.3t，液压缸行程0.6m（确保模板能够顺利抽出）。活塞杆末端为铰接方式，在模板正对位置设置铰点进行连接。在小车上安装电动液压泵站为液压缸提供动力。3.5 电子控制系统

传动小车一共只有4个运动和2个开关动作，4个运动动作即小车的前后移动和液压油缸的举升和下降；2个开关动作为小车电机及液压系统的启动和停止；1个急停按钮将小车电机和液压机构总电源断开。为简化系统布线，选用无线遥控控制。

3.6 机械轨道式大模板安装过程

机械轨道式模板系统如图4所示，安装过程如下：①在核心筒、立柱及大梁等处预留安装孔或预埋螺栓；②在进行楼板钢筋铺设时将备用钢结构横梁及支撑装在上一层安装位置；③将备用轨道吊到上一层安装；④把传动小车吊装到轨道上；⑤将拆卸层模板吊到传动小车上，并安装辅助支撑，操作小车上液压顶升系统微调就位安装固定；⑥模板安装结束后，传动小车开出循环使用。

拆卸时把传动小车吊装到轨道上并开要拆除的模板中部，连接液压缸铰接装置，将大模板连接件拆除后，液压缸收回使模板下降到小车上，到位后向小车向外开出，大模板吊点露出楼面后挂钩并解开液压缸铰接，利用塔吊把大模板吊到最上一层，如此循环操作完成模板施工。

Discussion on mechanical-hydraulic fl oor large template system

ZOU Jian-hua， MENG Qian