3中国建筑第八工程局有限公司广州分公司 510663
摘要：随着超高层建筑的增多，如何提高超高层混凝土泵送的质量和效率成为了时下热门的课题之一。爬升式混凝土布料机是一种可以附着于混凝土结构上自行爬升的全自动混凝土布料机，可以简便而高效地将混凝土运达浇筑作业点，实现连续均匀布料，降低施工成本，提高工作效率。本文主要以深圳地铁科技大厦项目为例，研究了内爬式混凝土布料机的施工技术。
关键词：内爬式；混凝土；布料机；施工技术
1工程概况
深圳地铁科技大厦位于南山区科技园，北接深南大道、西邻深圳大学。总建筑面积为12.9万平方米，高248.9米，地上48层，地下4层，深圳地铁1号线横穿裙楼地下结构，是集甲级写字楼、五星级酒店、商业、片区交通枢纽为一体的超高层综合体，是南山区科技园最重要的地标性建筑物之一，是深圳地铁集团首个自主开发的超高层地铁上盖物业，由中国建筑第八工程局有限公司总承包。
2布料机的布置及选型
2.1布料机选择原则
综合考虑现场施工需求及技术、经济等方面因素，本工程投入两台内爬式混凝土布料机。根据施工进度，于塔楼施工至11层时正式投入使用。
本工程选用由长沙中沃机械有限公司生产的HGY28C型内爬式混凝土布料机。该型号布料机特点：1.内藏式液压油箱内，结构简单、紧凑。拆装及维修非常方便，确保更长的使用寿命和优异的性能。2.采用德国力士乐主泵和阀组，增加了布料机的可靠性。3.电控系统采用法国施耐德和日本欧姆龙等著名品牌，确保系统安全可靠。4.计算机优化设计的圆弧过渡臂架，采用高强度钢板制作，配以科学的生产工艺，外型美观、其刚度、强度及可靠性极佳。5.回转减速机采用意大利康迈尔公司产品，扭矩大，使得运行平稳，性能稳定、可靠。
2.2布料机的布置
考虑布料机布料范围及附着方式，将布料机布置在核心筒南北两侧的楼板上，布料机的附着采用楼板承载形式，通过自身的液压顶升系统实现顶升。在混凝土楼板上设置尺寸为950mm×950mm的预留洞，用于布料机爬升。布料机的平面位置如图1所示，输送范围可以覆盖整个核心筒，满足混凝土的施工需求。
图1 布料机的平面位置
3内爬式混凝土布料机施工技术
3.1布料机的安装
3.1.1安装前的准备工作
（1）现场应配备一个供布料机专用的电源箱。
（2）电源箱应直接从现场变电室引入电源，距离不应超过30m。
（3）根据布料机最大部件的重量确定合适的起重设备和安装工具(辅助吊装设备、枕木、索具、绳扣等)。注：HGY28C布料机最大吊装单元重量为4.3t。
（4）应具备运输和堆置布料机部件的场地。
（5）应准备一些1～4mm厚的钢垫片，以保证基础与塔身接合面的平面度。
3.1.2塔身部分的安装
（1）安装下节立柱（重3.95t）
将下节立柱吊装到底架上，下节立柱和底架之间采用16套10.9级M30的高强度螺栓联接，螺栓的预紧力应达到1400N.m，每件高强度螺栓均装配二个垫圈和二个螺母。安装后用经纬仪或吊线法检查的垂直度，立柱四个侧面的垂直度为1/500。注：确保爬梯、输送管、护圈安装到下节立柱上。
（2）安装上节立柱（重4.3t）
将上节立柱吊装在下节立柱上,用16套10.9级M30的高强度螺栓联接,螺栓的预紧力应达到1400N?m,注意安装方向。注：确保中间平台的支梁、爬梯、输送管、护圈安装到上节立柱上。
（3）安装中间平台(重0.3t)
1）组装配工作平台。
2）将中间平台放置在下节立柱的平台支架上，用销轴将其与支架两端的耳座连接好后用开口销锁紧。
3.1.3安装大臂后段+上下转台+回转支承+平衡臂(总重3.5t)
（1）拔出连接销轴。
（2）翻转耳板。
（3）用连接销轴将快速接头与下支座相连。
（4）插上保险销并用开口销锁紧。
3.1.4安装大臂中段+大臂前段+中臂+小臂(总重3.0t)
（1）将大臂中段吊到大臂后段的位置，使大臂中根部的销轴落到在大臂后段前端的U形卡槽中，用压板、螺栓锁定。
（2）然后用活节螺栓将大臂中段和大臂后段相联。
（3）大臂前段的安装依照1、2步所述。
（4）平衡臂吊配重。
（5）吊装输送管到臂架相应位置，并固定牢靠。
（6）用管卡将所有的混凝土输送管联接牢靠；用液压软管联接好所有的液压管路；用导线、电缆联接好电气系统，并且要确保接地安全，接地电阻不大于4Ω。
（7）检查标准节之间的联接螺栓、各销轴的卡板螺栓和各平台的联接螺栓等是否联接可靠；液压系统的管路联接是否正确；电气系统是否正确联接。
3.2布料机内爬装置的安装
3.2.1内爬装置组成
内爬装置由三套内爬框架、两根顶升油缸、两根长销轴等部件组成。
（1）内爬框架
整机通过内爬长轴、内爬框架、顶升装置爬升后与底架分离。
内爬框架按上、中、下三层布置，内爬框间距见表1。
表1
图2 楼面内爬框架示意图
（2）顶升油缸
两根顶升油缸分别装在中层内爬框架两根主支撑梁的油缸座上，两油缸并联工作，保证两油缸工作同步，平衡阀溢流压力为22MPa。
（3）长销轴
长销轴主要作用是传递布料机的垂直载荷。一端有拉手，方便插拔。
3.2.2安装楼面内爬框架
将爬升系统安装在内爬框架上，则长轴和框架可将布料机顶离地基。将内爬框架环住立柱如图3所示。
图3 内爬框架环住立柱示意图
注意：安装内爬框架时一定要注意极限尺寸，防止布料机翻倒。用螺栓将两片框架连接起来，将8个楔块插入相应的楔块座。布料机在布料状态及待机状态，在上框和下框与立柱之间用楔块楔紧。中框与立柱之间不得插入楔块，否则布料机结构及墙体载荷将会过大。
3.3内爬顶升
当施工到布料机不方便施工的高度后，须将布料机整体爬升。根据现场情况，每浇注一个楼层向上爬升一次，爬升高度为一个楼层层高。
3.3.1准备工作
（1）将项升油缸搬至中框，接通顶升快速接头，打开油泵，满行程伸缩顶升油缸。活塞杆，空载运行5分钟，保持油路畅通。
（2）将臂架收拢，仰至近垂直状态。
（3）立柱保持垂直。
（4）至少需要两道内爬框架。
（5）根据现场情况拆开输送管的连接接头。
取出内爬框架与立柱之间的楔块。
3.3.2爬升过程
（1）使用有线遥控器操作，开启油泵．
（2）按下“顶升缩”按钮。全部缩回顶升油缸活塞杆。
（3）将顶升用长销轴插入到离顶升油缸活塞杆卡槽最近的塔身预留孔中。
（4）缓慢伸出活塞杆，使顶升油缸活塞杆卡槽卡到长销轴的卡槽中，使整个布料机的垂直载荷由油缸承受。继续伸出活塞杆，将原来支撑塔身的长销轴抽出。
（5）缓慢伸出活塞杆，约100mm，再缩回活塞杆，检查各系统工作是否正常，各连接及安全装置是否正常。
（6）一切正常后，继续伸活塞杆，整机随活塞杆伸出而向上爬升。
（7）换步：当整机爬升超过一个塔身预留孔距时(520mm)，油缸停止伸出，将抽出的长销轴再次插入到塔身的预留孔中，缓慢缩回活塞杆，使整机的垂直载荷由长销轴承受。
（8）将顶升油缸全部缩回，将顶升用长销轴抽出，插入下一个塔身预留孔中。
（9）重复步骤(4)(6)(7)(8)，布料机不断地向上爬升。
（10）当下节立柱的倒数第二个预留孔顶出有顶升油缸的框架上表面时，停止顶升，将承重用的长销轴插入此孔中，然后缓缓缩回顶升油缸，使长销轴落到中框架的销座中，完成一次的顶升工作。
3.3.3顶升完毕
拆掉下层内爬框架并搬运至最上预留孔。用铁块楔紧固定内爬框架。用楔块将塔身楔。布料机在布料状态及待机状态，在上框和下框与立柱之间用楔块楔紧。中框与立柱之间不得插入楔块，否则布料机结构及墙体载荷将会过大。
3.4布料机的拆卸
布料机拆卸过程按照安装过程的相反顺序进行。
3.5布料机的养护
为了保养作业的安全，布料臂处的保养检查应在塔身的悬出高度不能满足布料作业功能而需要进行内爬顶升时在楼面搭平台进行。
4结束语
综上所述，随着社会经济的不断发展，超高层建筑的日益增多，灵活高效的爬升式混凝土布料机将会更占据越来越重要的位置。本文以深圳地铁科技大厦项目为例，分析了内爬式布料机的布置、选型及其详细的施工过程，以期能够为同类工程借鉴与参考。
论文作者:张浩鑫1,白才仁2,张伟3
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/14
标签：布料论文; 立柱论文; 活塞杆论文; 框架论文; 混凝土论文; 油缸论文; 螺栓论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;