1、关于顶模在超高层建筑施工中的应用分析【摘要】顶模体系近年来在超高层建筑施工中得到了广泛推广应用，本文主要针对其工艺原理、特点及施工安全、进度的施工过程分析介绍，为同类工程施工提供参考。 【关键词】顶模 超高层原理应用 Abstract: The top die system has been widely used in the construction of super high-rise building in recent years, this article analyzes the construction process of the technological principl
2、e, characteristics and construction safety, progress is introduced, which provides reference for similar engineering construction. Keyword：Top die system，Super high-rise building，Principle，Characteristic 中图分类号：TU97 文献标识码：A 1 引言 改革开放以来，社会经济迅速发展, 城市建筑成为城市发展的一个标志，越来越多的超高层建筑在城市中不断地涌现，作为建筑施工主要施工工艺的模板体系的发
3、展也尤为迅速。传统的钢管扣件式模架支撑系统已经无法满足超高层施工的进度、安全要求，于是出现了滑模、爬模、提模、顶模等模架体系，而其中又以装配式顶升钢平台模架体系的顶模施工速度更快、质量安全更有保证、综合效益更优，在 300m 以上的超高层建筑核心筒施工中得到了较广泛的推广应用。 2 顶模体系的施工原理 装配式顶升钢平台模架体系是一种采用大行程（5m6m） 、高能力（最高达 350t）液压油缸和支撑立柱，通过在核心筒预留的洞口顶升悬挂模板和挂架（作业平台）的钢平台，进而带动模板和挂架整体上升，完成竖向混凝土结构施工的一种施工方法。 原始状态：下层混凝土浇筑完毕，顶升油缸处于完全回收或半回收状态，
4、平台下部留空钢筋绑扎作业的高度。 钢筋绑扎：开始上层钢筋绑扎，同时等候下层混凝土到强度后拆除模板。 顶升状态：下支撑箱梁固定不动，上支撑钢梁端部伸缩机构回收，油缸顶升到位后,上支撑钢梁端部伸缩机构推出，固定在上层墙体预留洞处；顶升过程中模板随钢平台同步顶升。 提升状态：上支撑箱梁固定不动，下支撑钢梁端部伸缩机构回收，油缸回收，提动下支撑箱梁至上一层墙体预留洞部位固定。 3 顶模体系的组成及施工流程 顶模体系主要由钢平台系统、支撑顶升系统、挂架防护系统、模板系统四大系统组成。 3.1 钢平台系统 3.1.1 钢平台结构 钢桁架平台的设计要保证具有足够的承载能力与刚度，钢平台多为主次桁架构成的空间
5、结构，主桁架交点则为平台支撑立柱的支点位置，在桁架间加入面外撑杆（或吊架梁）保证单片桁架的稳定性。 3.1.2 钢平台的功能 主要用来悬挂模板与挂架，并作为临时堆场堆放钢筋、氧气、乙炔、消防水箱等的场地，还可以作为可做为各种施工机械的附着物。 3.2 支撑顶升系统 3.2.1 系统组成 包括支撑与顶升两部分：支撑部分包括支撑立柱、上下支撑箱梁以及箱梁上的伸缩油缸和伸缩牛腿，顶升部分包括长行程、高能力顶升油缸以及同步控制系统。 3.2.2 构造与布置 支撑立柱与上支撑箱梁连接，顶升油缸缸体可与下支撑箱梁或上支撑箱梁连接；顶升油缸活塞杆可与上支撑箱梁或下支撑箱梁连接；支撑系统的支点设在核心筒墙体的
6、预留洞口内；整个模架系统包括 3 到 4 个支撑点共同支撑模架。 3.2.3 系统运行 在静止支撑状态，模架通过立柱、箱梁及油缸支撑在核心筒预留洞口处。顶升前，顶升油缸发力，伸缩油缸将牛腿收回，顶升模架向上移动。顶升到位后，伸缩油缸将伸缩牛腿推出支撑于混凝土洞内。 3.2.4 顶升装置 包括液控系统和电控系统：液控系统主要包括泵站、各种闸阀和整套液压管路，通过控制各个闸阀的动作控制整个系统的动作和紧急状态下自锁；电控系统主要包括集中控制台、数据线、主缸行程传感器、小油缸行程限位等，实现对主缸顶升压力的监控、对主缸顶升行程的同步控制与监控。 3.3 挂架防护系统 3.3.1 挂架功能及组成 挂架
7、是模板与钢筋工程的操作架，同时也是模架上下的通道，包括可移动滑轮、吊杆、水平连系杆、吊杆接头、踏板、可翻转踏板、兜底防护和上下楼梯等，利用钢平台下的吊架梁作为吊点及滑动轨道。 当墙体截面变化时，通过移动滑轮实现挂架沿轨道梁滑移，从而调整挂架与墙体间的距离。在正常施工中，可翻转踏板处于打开状态，踏板与墙体紧挨或距离很小，方便施工。当模架顶升时，将可翻转踏板收起，使其与墙体之间保持一定距离，为退模留出一定空间，同时避免挂架被墙体拉扯而发生危险。 3.3.2 安全防护 包括挂架外立面防护、水平防护、钢平台临边防护、爬梯安全防护、电线电缆防护、液压装置油路防护等，挂架外侧立面与钢平台四周临边采用钢板网
8、封闭防护，钢平台内临边采用焊接方管护栏杆防护，液压装置油路固定在工字钢或槽钢内侧进行防护。 3.4 模板系统 3.4.1 模板组成与配模 模板采用大钢模，主要包括标准模板、非标准模板、角膜和补偿模板；标准模板高度满足最大楼层浇筑的需要，一般取为最大层高，宽度取 2.5m 左右。非标注模板高度与标准模板一致；补偿性模板主要配置在墙体厚度变化后配模尺寸需要调整的区域，采用角钢骨架加木面板的形式；模板配置时尽可能多的配置标准模板，墙体两边模板基本错半对应，对拉螺杆位置需考虑墙体变截面时大面不受影响；配模从边角开始，分区域进行配置，所配模板需要便于安装和拆卸以及模板表面的清理；模板设计需满足施工过程中
9、高空改装作业的安全性和可操作性的需要。 3.4.2 模板退模 模板通过滚轮连接在吊架梁上，退模时拉起可翻转踏板使模架与挂架之间出现一定空间，此后拉动滚轮使模板远离墙体等待顶升。 4、顶模的功能分区 4.1 平面分区 在划分功能分区时需要区别各类功能的主次，合理安排区域位置、大小，综合考虑施工方便、安全、高效的因素，同时避免核心区域的浪费。 4.2 立面分区 顶模竖向功能分区从上至下主要包括钢平台层、钢筋绑扎分区、混凝土浇筑分区以及洞口及埋件处理分区，底部为液压顶升系统；外挂架高度必须大于或等个三个分区高度，设为 7 步；内部挂架仅跨越两个半功能分区，设为 6 步。 5 顶模系统的优势 5.1
10、作业环境安全可靠 钢平台、挂架均会根据该工程 实际情况进行专项设计与安装，设计时最大限度地考虑了操作和通行的方便，形成一个封闭、安全的整体作业空间。每个工作面均有封闭、可靠的操作架和防护架，并设置有上下的爬梯通道，底部设有兜底密闭防护，平台上墙体留槽位置两边设置防护栏杆和挡脚板，可以极大地保障施工人员的安全。 5.2 工程质量效果好 本系统大钢模吊运基本脱离了人工手动操作，可有效避免层间累积误差的产生；钢筋、混凝土的安全便捷作业，有效地提高了各工序的施工，进而保证了工程质量，使该混凝土墙体密实度、平整度、垂直度、观感质量等得到有效控制，效果良好。 5.3 施工速度有效提高 顶模系统顶升操作方便
11、、顶升速度快，所有模板位置完全固定后随钢平台一起上升，顶升就位后仅需将模板靠墙连接并校正调直即可，合模、拆模非常方便。三层操作系统可实现钢筋、模板、混凝土同步作业，大大缩短工序搭接时间。 5.4 施工成本降低 顶模相较于滑模、爬模、提模等自身投入成本较高，但是可大大提高施工效率，减少机械租赁费、管理费等，同时因模板施工机械化程度高人工费也相应降低，从整体上来说大大降低了施工成本。 6 顶模的发展 目前的模架体系施工技术具有诸多优点，但模架为项目专门定制，不易周转，安装拆卸困难、设备标准化程度低。后经中建三局技术中心对已有的低位顶升钢平台模架体系进行了“模块化、标准化”改造，研究实现模块化模架的关键技术，形成装配整体式顶升钢平台模架体系，并取得专利技术。模块化改造可以实现模架不同工程上的周转使用，降低工程造价，提高施工质量；同时，模块化的顶升模架有利于模架的安装于拆卸，节约工期，降低施工难度；采用了标准化设计，构件加工精度更高，技术升级与改进更容易，更利于推动顶模体系的发展。 7 结语 在超高层建筑施工过程中，相对于其它模板体系，顶模体系的优势显而易见，相信在不久的将来会成为超高层建筑施工模板体系的主流
