1、俄罗斯联邦大厦核心筒钢结构转换爬模同步爬升应用实践摘要：爬模在俄罗斯联邦大厦的运用，是一种在新技术形式下的大胆运用，爬模主要布置在核心筒内，主要承载受力也主要在核心筒内 ，一方面减少了爬模布置在外围的数量 ，也减少了液压分流马达的数量，降低了控制爬模同步爬升的难度， 一方面也增加了单个爬模所需要承受的荷载。本文就对俄罗斯联邦大厦这一工程为例，介绍了爬模技术在工程中的应用，并做了简要的总结。 关键词：自爬模体系；液压升降；核心筒；液压系统 中图分类号：TG315.4 文献标识码：A 1. 工程简介 1.1 工程总体情况 俄罗斯联邦大厦工程位于莫斯科河克拉斯诺普列涅斯科沿岸大街，由 A、B 两座塔
2、楼、两塔楼之间的观光电梯和基座部分组成，地上主体结构高度 354 米，建筑高度 430 米，为欧洲第一高楼，也是全钢筋混凝土结构建筑的世界第一高楼。占地面积达 1.07 公顷，总建筑面积 37 万m2，设办公区、观景台、高级饭店、健身中心以及其他休闲娱乐设施。 1.2 工程概况 1.2.1 结构形式 联邦大厦 A 楼共 93 层，总高约 354 米。从 F32 以上增加了 4 个钢结构转换层（F32、F33，F47、F48；F61、F62；F87、F88） 。钢桁架要在核心筒厚墙内穿过，从而导致 32 层以下的爬模体系不能适用，需要将爬模的提升机构置于墙体侧面附着，保证爬模遇到钢结构桁架时大部
3、分不需要拆除，减少二次拆除、安装的工作量。 1.2.2 核心筒概况 本工程核心筒面积 400m2，核心筒结构体系为现浇混凝土剪力墙体系，核心筒墙体内部有部分钢桁架（存在与钢结构转换层） 。核心筒外墙楼板为现浇钢筋混凝土楼板。整个核心筒内部分两次施工面：即第一爬模施工面和第二爬模施工面。本篇仅考虑第一爬模面。具体分区见图一。 图一核心筒爬模范围示意图 现核心筒采用的液压自爬模体系 ZPM-125 提升点在核心筒内部，外部悬挑架，遇钢结构转换层时，只需拆除外部悬挑架即可。待钢结构转换层施工完毕，重新安装外侧悬挑架，减少了二次拆除和安装工作量，大大节省了时间。核心筒爬模剖面见图二和图三。 图二转换层
4、施工时外挂架拆除后剖面图 图三外挂架安装后剖面图 1.3 建筑层高 整个 A 座建筑共 93 层，标准层层高 3806mm 和 3460mm，爬模以标准层高 3806mm 设计。如遇非标层，可对浇筑层高进行临时调整。如遇钢结构转换层，为保证预埋件正常埋设，可变更爬锥竖向位置。但是调整后的浇筑高度不应大于 3806mm。 2.爬摸设计介绍 2.1 概述 联邦大厦施工组织部署 ： 由于大厦的核心筒钢结构部分在 32 层出现转换结构，钢桁架在墙内穿过，以前的滑模体系为在墙内顶升，不能适应现在的结构变化，改用爬模附挂在墙上 ，从而解决这个问题 ，整个核心筒共配置 34 套液压自爬模。分 4 部分爬升，
5、具体分区见下表： 架体分区配置 具体爬模分区及相应机位见图四。 图四核心筒各分区爬模平面布置图 核心筒在爬升机构：爬升机构有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构，能实现架体与导轨互爬的功能。 2.爬模主要布置在核心筒内，主要承载受力也主要在核心筒内 ，一方面减少了爬模布置在外围的数量 ，也减少了液压分流马达的数量，降低了控制爬模同步爬升的难度， 一方面也增加了单个爬模所需要承受的荷载，这里我们专门在原有成熟的产品 ZPM100 的基础上有些改进，有了新的 ZPM125 来实现这个承载，同时利用现场材料，结合滑模的部分构件融合到 ZPM125。这样有效地利用了空间，时间，设备，人力等资源。提高
6、劳动效率，降低了成本。另外由于核心筒内布置有一塔吊， 在外围布置了四个爬模来完成这一部分的墙体浇注。 3.改变传统的爬模结构，将支架系统根据需要进行重新设计，架体覆盖四个层高，主要有三个操作平台，从上至下分别为：上平台，主平台，吊平台，上平台为绑扎钢筋操作平台，可借助此层平台绑扎钢筋： 中层为支模操作平台，可在此平台上完成合模、拆模、清理模板等工作：下层为爬升操作平台，也可以拆卸清理维护平台。当混凝土达到脱模要求后，将模板退出，最大可后移 1200mm。 4. 结合俄罗斯的当地的气候情况，气温达到零下 3040c,核心筒爬模由于基本被设计安装在核心筒内部，外围有悬挑架，能够全部结成一体，形成封
7、闭的空间，在外围设置外挂架，挂有毡布，并在主平台上设置火炉，达到混凝土保养温度， 加快施工进度，提高工作效率。 图五各层平台编号 2.2 各层平台活荷载 （上平台） ，设计承裁 1.50KN/m2；(爬模提升时，荷载取 0.75KN/m2)；（主平台） ，设计承裁 0.75KN/m2； （吊平台） ，设计承裁 0.75KN/m2；(爬模提升时，荷载取 0N/m2); （外挑架上平台） ，设计承裁 0.75KN/m2；(爬模提升时，荷载取0N/m2)； （外挑架吊平台） ，设计承裁 0.75KN/m2；(爬模提升时，荷载取0N/m2)； 说明：模板爬升及模板未处于合模状态时，平台设计承载力亦为0
8、.75/m2。 在同一状态时，最多允许两层平台同时承载（、为同一型号平台，、为同一型号平台） ；计算时，取、同时加载。 2.3 液压自爬模的爬升工艺 2.3.1 液压自爬模爬升工艺流程 液压自爬模是以液压为动力，通过导轨与支架互爬实现模板的自爬升，整个爬升过程均不需要任何其它吊升设备，安装及拆除除外。具体爬升流程见图六（以 P3 区为例） 。 混凝土浇筑完后 拆模后移 安装附装置 爬升架体支模、安装埋件 绑扎钢筋 提升导轨浇筑混凝土 图六爬模标准爬升流程（P3 区） 预埋件安装：将爬锥用安装螺栓固定在模板上，爬锥孔内抹黄油后拧紧高强螺杆，保证混凝土不能流进爬锥螺纹内。埋件板拧在高强螺栓的另一端
9、。锥面向模板，和爬锥成反方向。 埋件如与钢筋有冲突时，将钢筋适当移位处理后进行合模。 提升导轨，请将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上。 换向装置上端顶住导轨。 爬升架体时上下换向盒同时调整为向下，下端靠导轨。 （爬升或提导轨液压控制台有专人操作，每榀架子设专人看管是否同步，发现不同步，可调液压阀门控制） 导轨提升就位后拆除下层的附墙装置及爬锥，周转使用。注：附墙装置及爬锥共 3 套，2 套压在导轨下，1 套周转。 2.4 大面积核心筒浇筑，爬模实现同步。 由于爬模整体封闭，如何实现各个区域爬模爬升的同步性是关键。为了解决这个问题，体系采用了目前最先进的高压泵站、供油同步马达和压力保护溢流阀
10、等新技术；在每一步提升时，千斤顶之间的最大高度差异仅在 58 毫米之间（每提升一步 300mm） 。最终使模板很平稳的提升到位。 此套爬模需 12 个机位的同步爬升，且各爬升区域的顶升力相差悬殊。传统的液压设备同步阀最多仅能控制 28 个相同的执行元件，在这里不能很好的达到同步效果。为了实现爬升过程的同步，模板公司采用了目前最先进的同步分流马达，并结合压力保护溢流阀使用，有效的保护了液压各原件，并且延长了使用寿命，此同步分流马达可以有效控制液压系统的分流。十二路同步分流马达是由 12 个单个齿轮液压马达通过联轴节连接而成的，通过一个主油孔进行供油，根据支路分流要求输出油体分到 12 个分支，保
11、持各油路的流速一致即可以实现 12 路油路的同步。由于各油路需要的压力相差悬殊，在各油路出口又增加溢流阀来控制油路的压力，也满足了同步分流马达的的补油及预防压力过高 3. 俄罗斯联邦大厦爬模使用效果 在对俄罗斯联邦大厦工程前期调研之后，充分研究设计图纸，我们因地制宜，结合现场的实际工程需要，在原有的产品上进行调整，对墙体截面形状及混凝土的施工工艺的要求全面分析计算，对模板方案、整体施工工艺反复比较，制定了方案，并保证了其设计的安全性、经济性和合理性。 爬模在俄罗斯联邦大厦的运用 ，我们认识到，爬模不受传统的滑模对结构的限制和约束，特别是在高层建筑物中，由于考虑更多因素的荷载，墙体增加桁架，钢结
12、构发生转换，滑模不能继续使用，必须换用新的模板体系，从而导致工期，人力，物资的浪费；并在爬升时，由于单个滑模顶升荷载受限，从而存在有多端口动力单元，油缸数量很多，爬升同步性难于得到保证。 附墙爬模就能很好的解决这一问题，即使到了较高层，只需要做局部调整就能满足施工要求。 当然在工程实践中，我们依然存在一些问题 ，理论和实践总存在一些差异，高层建筑物具体施工中，既要保证工程质量，又要确保工程安全 ，在爬模布置合理的同时，也要考虑经济性。 在蓬发的俄罗斯经济下，大量工民建筑物正在待兴建设，建筑及建筑材料市场在俄发展前景是非常广阔的。俄居民对新建住宅需求较高，俄房地产市场进入活跃期，近两年俄开发的房
13、屋面积已相当于前 10 年甚至 20 年的总和。目前俄罗斯仍在生产中国已经淘汰的建筑材料。虽然大宗建材如钢材、木材、水泥价格较低，但由于产量供不应求，每年仍需大量进口。目前，俄罗斯主要从英国、德国、美国、意大利、芬兰、瑞典、丹麦等国进口上述建筑材料，虽然质量上乘，但价格较高。相比之下，我国的建筑、装修材料在价格上具有明显的竞争力。中国建材的价格一般要比欧洲同类产品便宜一半左右。俄罗斯建筑业重视使用科技含量高和符合环保要求的材料，而中国建材在这方面具有比较优势，许多生产工艺已接近世界先进水平。 4.总结 爬模是属于 90 年代以来国内企业引进国外先进技术而自主研发生产的一种产品，目前技术已经日趋成熟， 与传统爬模技术处于新旧更替的阶段，在广阔的建筑市场面前，爬模在施工、节省人力，物力上具有明显的优势。爬模市场将大有所为。
