混凝土布料机在高层建筑爬模系统中的应用

程志强，贾大伟，刘 妍

（1. 北京建研机械科技有限公司，北京 100007；2. 北京建筑机械化研究院有限公司，北京 100007）

1 高层建筑施工的爬模系统

超高层建筑施工通常采用“核心筒先行，外框紧随其后”的方式，核心筒采用相应的液压爬模系统，爬模提升机构是依附在已经完成的结构上，随着结构施工而逐层上升。当结构混凝土达到拆模强度并脱模后，模板不落地，依靠机械设备和附着架体将模板和爬模装置向上爬升一层，定位紧固，如此反复循环施工。爬模系统由模板系统、埋件系统、模架系统、液压系统4部分组成，如图1所示。

图1 高层建筑爬模系统

高层建筑爬模系统具有以下特点：爬模系统可以形成一个封闭、安全的作业空间，既可直爬也可斜爬，爬升速度快；可整体爬升或单体爬升，能跟随核心筒结构变化爬升，爬升过程平稳同步安全；模板随爬升系统一起爬升，可减少人工作业量及模板周转对塔机的依赖。一般情况下，爬模架一次组装后，一直到顶不落地，既节省了施工场地，又能减少模板的碰伤损毁，提高模板面板周转次数；抗风能力强，低风速时不需要额外的加固措施。上部开放式设计便于安装钢结构，并在钢结构上可安装布料机或放置施工材料等，且可灵活拆装。

2 爬模系统上的布料机

在高层建筑上，选择安装高效的浇筑设备能够大幅度缩短混凝土浇筑时间，还能节约大量劳动力资源，全过程通过遥控即可解决核心筒墙体工作面混凝土浇筑问题，对于保障工期较为有利。高层建筑的结构浇筑时经常采用墙体附着爬升式布料机或者可移动平台式布料机。前者的特点是布料机自带爬升系统，爬升时不需要塔机的辅助即可自主爬升，当布料机的塔身随着核心筒墙体升高时需在墙体结构内设置预埋件对布料机塔身进行固定，安装预埋件、塔身固定就布料机爬升等工序繁琐复杂，往往需要人工协助，安全性较低；同时墙体附着爬升式布料机的塔身会与模架在空间上相互干涉，二者的爬升工序不同，相互占用爬升时间影响工期。可移动平台式布料机将布料机安装在一个平台上组装成整体，爬升时需依靠塔机的协助完成，占用塔机的使用时间，也会影响工期；另外可移动平台式布料机的安装拆卸及保养也需耗费大量的人力物力。

因此对于高层建筑施工来说，爬模系统上安装布料机是较为优化的选择。爬模顶升式布料机可以固定在爬模系统上，不需自带动力系统，在爬模爬升时同步带动其爬升就位，见图2。其特点在于解决了高层建筑核心筒狭小空间内布料机塔身和模架在空间上的干涉问题。爬模提升支架作为布料机底座的受力支架，使布料机爬模平台一体化。爬模的提升带动布料机底座平台提升，操作简单、方便，减少了施工现场人工、材料投入，避免了人工操作及预埋件设置带来的安全隐患，保证布料机使用的安全、高效，并可装配式、工具化施工。布料机底座平台高出爬模平台自成独立体系，不影响爬模自身作业面施工，建筑主体结构施工速度加快并能保证混凝土浇筑质量。

图2 爬模顶升式布料机

3 爬模顶升式布料机的结构特点

爬模顶升式布料机由布料机、塔身、底座、钢结构桁架及爬模系统模架组成，布料机塔身固定在钢结构底座上，底座固定在钢结构桁架上，钢结构桁架固定在爬模架上，如图2所示。根据不同的液压爬模架的特点、形式和尺寸，需设计合适的钢结构底座与钢结构桁架，并设计采用合理的连接组件与爬模架固定连接，实现布料机与爬模架同向顶升。

以北京建研机械科技有限公司设计生产的HGY21爬模顶升式布料机为例，简单介绍各部件的连接位置和连接方式，见图3。

图3 各部件的连接位置

（1）塔身与底座连接：布料机塔身底部矩形四个角上分别设置有连接耳板，连接耳板呈矩形对角线布置。钢结构底座平面中部设有对角成90°且成X交叉结构的2根钢梁，钢梁上对称地设有4个底座连接座。塔身的连接耳板与底座连接座通过销轴连接，见图4。

图4 塔身与底座连接

（2）底座与桁架连接：钢结构底座平面4个角上的2根槽钢与横梁焊接，组成底座纵梁。钢结构底座的4个角部通过底座纵梁由连接螺栓和夹板固定在钢结构桁架上，见图5。

图5 底座与桁架连接

（3）桁架与模架连接：钢结构桁架的若干横梁两端分别都有2个为一组的螺栓孔，钢结构桁架两端通过桁架横梁的螺栓孔由U型螺栓固定在模架梁上，见图6。

图6 桁架与模架连接

4 结束语

在高层建筑爬模系统与布料机的结合使用，形成了一套一体化的布料施工技术，不但解决了在核心筒狭窄空间内布料机塔身和爬模架的冲突问题，而且加快了核心筒及其他建筑结构的浇筑进程，减少了人力物力的投入，降低了施工成本。随着高层建筑爬模技术的不断发展，爬模顶升式布料机将得到广泛的发展，并得到进一步的推广。

［1］ 王纯岩，赵世东. 超高层建筑混凝土布料机的选型与布置［J］. 施工技术，2016，（6）.

［2］ 李保军. 布料机在高层建筑施工中的应用［J］. 建筑机械化，2007，（10）.