主要研究成果有:参加“山东省胜利油田孤岛新镇规划设计”1987年获城乡建设环境保护部科技进步一等奖;参编《建筑施工手册》(第二版)1990年获建设部首届全国优秀建筑科技图书部级一等奖;负责“高层建筑整体爬升模板施工技术的研究与应用”获1991年上海市科技进步三等奖及全国施工技术进步优秀项目;主编《建筑施工》2000年获上海市普通高校优秀教材二等奖;参加“上海市城市建设与管理实训基地建设与运作”项目2001年获国家级教学成果二等奖及上海市教学成果一等奖。此外,还获得“建筑物内外墙整体爬升模板”等三项国家专利。承担教育部新世纪远程教育网络课程建设项目“土木工程施工”的研究与开发。出版著作有: 主编《土木工程施工》、 《简明深基坑工程设计施工手册》 以及主编参编9部专著与教材。发表论文20余篇,主要有: “THE INTEGRAL CLIMBING FORMWORK —— A NEW FORMWORK SYSTEM IN TALL BUILDING CONSTRUCTION”, “深层搅拌桩复合地基设计与施工中若干问题的探讨”, “深基坑支护结构位移的估算及其控制”, “建设工程高处坠落安全事故的调研与对策研究”等。
爬升模板(即爬模),是一种适用于现浇钢筋混凝土竖直或倾斜结构施工的模板工艺,如墙体、桥梁、塔柱等。可分为“有架爬模”(即模板爬架子、架子爬模板)和“无架爬模”(即模板爬模板)两种。中国的爬模技术,“有架爬模”始于20世纪70年代后期,在上海研制应用;“无架爬模”于20世纪80年代首先用于北京新万寿宾馆主楼现浇钢筋混凝土工程施工。已逐步发展形成“模板与爬架互爬”、“爬架与爬架互爬”和“模板与模板互爬”三种工艺,其中第一种最为普遍。爬升模板是综合大模板与滑动模板工艺和特点的一种模板工艺,具有大模板和滑动模板共同的优点。尤其适用于超高层建筑施工。它与滑动模板一样,在结构施工阶段依附在建筑竖向结构上,随着结构施工而逐层上升,这样模板可以不占用施工场地,也不用其他垂直运输设备。另外,它装有操作脚手架,施工时有可靠的安全围护,故可不需搭设外脚手架,特别适用于在较狭小的场地上建造多层或高层建筑。它与大模板一样,是逐层分块安装,故其垂直度和平整度易于调整和控制,可避免施工误差的积累。也不会出现墙面被拉裂的现象。但是,爬升模板的配制量要大于大模板,原因是其施工工艺无法实行分段流水施工,因此模板的周转率低 。由于模板能自爬,不需起重运输机械吊运,减少了高层建筑施工中起重运输机械的吊运工作量,能避免大模板受大风影响而停止工作。由于自爬的模板上悬挂有脚手架,所以还省去了结构施工阶段的外脚手架,因为能减少起重机械的数量、加快施工速度而经济效益较好。爬模分有爬架爬模和无爬架爬模两类。有爬架爬模由爬升模板、爬架和爬升设备三部分组成。爬升模板是为了避免滑动模板的缺点而发展起来的施工技术,应该尽量保留滑动模板的优点,所以由滑模改装成爬模,可以得出最优的模板结构形式,有利于爬升模板的发展。
爬升模板的构造可以分为支承架和提升架(或称门架)两部分,提升架带着模板、围圈和作业台架吊挂在支承架上;支承架为简单框架,插置在提升架中,下端有紧固装置可与模板下面已硬化的混凝土墙体相固定,上端伸出在提升架的顶部,可以安装各种提升装置,以传递提升架的全部荷载,其布置如图1。 爬升模板所用的提升架可以利用滑动模板的提升架进行改装,使支承架可以插置其中。在提升架上安装模板、吊脚手架和作业台架的方法,基本上与滑动模板相同。 支承架的两股可用[12槽钢制作,架顶有横杠可吊挂提升设施,两股下端各设紧固装置,可与墙体固定。中国出现的爬模结构,各有不同的紧固装置,可以结合具体条件选用。 模板的高度可以设定为150cm,用组合钢模板错缝拼配成所需长度,具有组合刚度,能起到板梁的作用,提升架的间距可以设定为150cm,组合大模板通过竖楞和丝杠固定在提升架的两股上,如此可以简化模板两侧的围圈。每次灌筑,按设定间距预埋穿墙螺栓,作为固定支承架之用,也可作为对拉螺栓以抵抗侧压力。 对于圆形截面的筒壁结构,150cm高的模板用组合钢模板竖向配置,横向设置两道围圈形成弧度,通过丝杠固定在提升架的两股上。形成圆周的内、外模板,由围圈分成若干整体,便于分区脱模。 在提升架顶杠和支承架顶杠之间,可用不同的方法,设置不同类型的提升设施。
1 主要相同点
1) 机械化程度高。 整个施工过程只需要进行1次模板组装, 均利用机械提升, 从而减轻了劳动强度,实现了机械化操作。
2)结构整体性好。 滑模和爬模施工中,砼分层连续浇筑,各层之间可不形成施工缝。
3)施工速度快 模板组装一次成型,减少模板装拆工序且连续作业, 竖向结构施工速度快。
如果合理选择横向结构的施工工艺与其相应配套进行交叉作业,可以缩短施工周期。
4) 节约模板和劳动力, 有利于安全施工。 施工装置事先在地面上组装, 施工中一般不再变化,不但可以大量节约模板,同时极大地减少了装拆模板的劳动力, 且浇筑砼方便, 改善了操作条件,有利于安全施工。
5)一次性投资较多、施工组织管理要求高 模板装置一次性投资较多,对结构物立面造型有一定限制,结构设计上也必须根据施工的特点予以配合。更重要的是在施工组织管理上,要有科学的管理制度和熟练的专业队伍,才能保证施工的顺利进行。
2. 主要区别
滑模与爬模在工艺上的主要区别在于:滑模是浇筑过程中,在砼还未凝固时就不断地提升或
移动模板使之成形,模板和浇筑的砼之间相对滑动;爬模是浇筑一段模板后提升爬架,再安装一段模板后浇筑施工, 模板和浇筑的砼之间没有相对运动,在下层的砼凝固后拆除模板。