[00140648]超高層建筑施工整體自升鋼平臺模架體系的研發

一、項目的背景 超高層建筑核心筒的施工作為超高層建筑施工的重中之重,將直接影響整個建設項目的質量、工期和成本。但是,由于核心筒設計日益復雜,施工資源需求量越來越大,再加上作業面狹窄、高空作業危險性大、模板周轉周期長等難點,使得施工難度非常大。傳統的施工工藝中,核心筒一般采用爬模和提模系統進行施工,存在較多問題,如：爬升次數多,頂升速度慢,模板需要逐塊進行支設拼裝、內模需要單獨用塔吊進行轉運;對鋼筋和施工機具需要多批次吊運,需要占用大部分塔吊的運力,對其他工序影響較大,單層施工時間較長;在建筑結構變換時,模板體系需要進行高空改裝,高空作業難度較大,施工危險性較高。此外,由于超高層建筑大多數位于城市核心區域,施工場地狹小,施工機械和施工材料缺乏設置和堆放的場地,給施工組織造成一定困難。因而亟需在建筑施工的工藝方法、機械裝備等方面有所創新和突破。 二、研究的目的及意義 本項目提出的超高層建筑施工整體自升鋼平臺模架體系,該體系具有安全可靠度高、載重量大、適應性高、環保節能等特點,可較為便利地進行模架整體頂升,可隨結構逐層頂升,同時在平臺上可堆放施工材料和設置施工機具,既能減少施工過程中的間歇時間又能滿足其他施工技術要求,可操作性和經濟性優良,可有效地解決超高層核心筒施工的技術難題,縮短模板和架體的支設工期,提高超高層建筑混凝土工程施工效率,降低施工成本。 本項目的順利實施將會促進我省建筑業發展,提升建筑裝備與技術水平,填補省內超高層施工中模架技術方面的空白,對省內其他建筑施工具有引領示范作用。 三、技術原理 超高層建筑施工整體自升鋼平臺模架體系采用大行程,高能力液壓油缸和支撐立柱、箱梁作為模架的頂升與支撐系統,通過在核心筒預留的洞口處低位頂升其上部的鋼桁架平臺帶動模板和掛件上升,完成豎向混凝土結構施工。 超高層建筑施工整體自升鋼平臺模架體系包括鋼平臺系統、模板系統、支撐系統、掛架及安全圍護系統、頂升系統、控制系統、監控系統七大部分。 四、主要研究內容 1、確定合理的超高層建筑施工智能化液壓整體自升鋼平臺模架體系結構形式,完成整體頂升鋼平臺模架結構形式的設計。2、對整體自升鋼平臺模架體系所受荷載及荷載組合進行分析,完成標準構配件和非標準構配件的設計。3、對構件的連接節點進行設計,完成連接節點的節點設計和受力分析計算。4、對整體自升鋼平臺模架體系的液壓頂升油缸的規格及型號進行確定,完成頂升系統的設計。5、利用BIM技術及計算機仿真模擬分析軟件,對鋼平臺模架體系的結構進行受力分析。優化頂升系統和控制系統的設備選型。 6、開發整體自升鋼平臺模架體系的動態監測及控制系統。 五、經濟效益與社會效益分析 超高層建筑施工整體自升鋼平臺模架體系解決了超高層建筑混凝土核心筒結構施工應對結構頻繁變化措施復雜,工期時間長,高空改裝作業量大、操作風險高的問題,代表了今后同類工程施工技術發展的方向,推動建筑業的生產力迅速發展。 目前,國家大力倡導綠色施工,超高層建筑施工整體自升鋼平臺模架體系可形成一個封閉、安全的作業空間?？梢杂行Ы档驮胍舻奈廴痉秶?有效地防范光污染,預防火災事故的發生,為施工周邊居民及企業提供良好的生活、工作環境。社會效益較為顯著。 五、存在的問題 1、由于時間、資金等條件限制,項目還需進行更加深層次的研究,積累更多經驗,以應對建筑業自升鋼平臺模架行業的迅猛發展。 2、控制系統界面尚需要進一步優化,目前控制界面為樹形控制界面,操作較為復雜。下一步將會進一步研究優化操作系統,形成操作簡單、信息明確的操作界面。