1、滑模施工筒仓概述20 世纪 20 年代，美国使用手动螺旋式千斤顶滑升模板的方法修建筒仓。40 年代中期，瑞典颚式夹具穿心式液压千斤顶和高压油泵，用脉冲程序控制滑升，使这项施工技术得到了改进和发展。其后很多国家和地区采用该法建造了不少高耸建筑。例如，加拿大多伦多城的 550 米高的电视塔、香港的 218 米高 65 层的合和大厦（都是采用这种方法建造的。中国最初在修建筒仓时也使用螺旋式千斤顶滑升模板。60 年代起开始用穿心式液压千斤顶和自动控制装置以建造高耸建筑。1980 年，北京在用这种施工方法修建 20 层住宅楼时采取逐层滑升、逐层现浇砼楼板的办法，取得了三天完成一层楼的施工速度。1983
2、年建造的高 52层的深圳国际贸易中心主楼也是采用内外筒整体滑升的方法施工的。滑升模板的工作原理是以预先竖立在建筑物内的圆钢杆为支承，利用千斤顶沿着圆钢杆爬升的力量将安装在提升架上的竖向设置的模板逐渐向上滑升，其动作犹如体育锻炼中的爬竿运动。由于这种模板是相对设置的，从而使模板与模板之间形成墙槽或柱槽。当灌筑混凝土时，两侧模板就借助于千斤顶的动力向上滑升，使模板脱开混凝土向上滑升。 1、1 滑模装置的组成滑模装置主要由模板系统、操作平台系统、液压系统以及施工精度控制系统和水、电配套系统等部分组成如图一、模板系统1、 模板（1） 种类：1）钢模板：包括组合钢模板、一般墙体钢制模板和变截面墙体用收分
3、钢模板 （如图） 2）胶合板模板（2） 高度：900mm 1200mm 一般不超过 1600mm （3） 锥度：单面模板锥度 0.2-0.3%，通常应做成顶边宽比底边小 610 毫米的梯形板。（4） 作用：承受砼的侧压力、冲击力和滑升时的摩阻力，并使混凝土按设计要求的截面形状成型。变截面工程，模板在滑升过程中，围圈调整内外模板的直径，使收分模板与活动模板的重叠部分逐渐增加，当收分模板与活动模板完全重叠且其边缘与另一块模板搭接时，即可拆去重叠的活动模板。收分模板必须沿圆周对称成双布置，每对的收分方向应相反。2、 围圈（1） 种类：直围圈、弧形围圈、直角围圈等如图（2） 材料：（3） 间距：其间距
4、一般为 450mm-750mm（4） 作用：将模板与提升架连接成一个整体，承受模板传来的荷载，当操作平台放置于围圈上时，围圈承受操作平台传来的荷载（5） 围圈与模板的连接：如图当要求围圈有较高的强度和刚度时，可将上下围圈做成桁架式甚至将模板与围圈焊成整体.3、提升架：又称千斤顶架，是安装千斤顶并与围圈、模板连接成整体的主要构件，提升架的主要作用是控制模板、围圈向外变形。（1） 立面构造形式：有“开”形、钳形如图提升架的横梁与立柱必须刚性连接，两者的轴线应在同一平面内，在使用荷载作用下，立柱的侧向变形应不大于 2mm.提升架的横梁至模板顶面的净高度，对于配筋结构不宜小于500mm,对于无筋结构不
5、宜小于 250mm.对于变截面结构的提升架，其立柱上应有调整内外模板间距和倾斜度的装置如图二、操作平台系统（一） 、操作平台1、作用：一方面是操作之用，主要是供绑扎钢筋、浇筑砼、提升模板用，另一方面是放置材料、器具，如钢筋、砼、 、振捣棒、液压控制机械设备（一般布置在操作平台的中央部位）。2、形状：矩形、圆形等如下图3、 种类：主操作平台、上辅助平台、内外吊脚手如图，一般情况下设主操作平台和内外吊脚手，当主操作平台的操作空间不满足要求时，在提升架顶部架设上辅助平台。操作平台的平台板可采用固定式或活动式，对逐层空滑楼板并进施工时，操作平台宜做成活动式，以便揭开平台板进行楼板施工。主操作平台一般分
6、为内操作平台和外操作平台两部分，内操作平台通常由承重桁架与平台板组成，承重桁架的两端可支承于提升架的立柱或托架上，外操作平台由固定于提升架外立柱上的三角挑架和平台铺板组成，外挑宽度一般不大于 1000mm。吊脚手架主要用于检查砼质量、检修和拆卸模板、养护和修饰砼。一般挂在提升架或桁架上，吊脚手架的铺板宽度为 500-800mm,钢吊杆的直径不应小于 16mm。并应满挂安全网。（三） 、液压提升系统：主要包括支承杆、液压千斤顶、液压控制台和油路等组成部分。1、支承杆：承受滑模系统的全部竖向荷载。（1） 、材料：直径 25mm 圆钢、直径 25-28mm 的螺纹钢、 48*3.5mm 钢管（2）
7、、接头方法：有丝扣连接、榫接和剖口焊接如图（3） 、回收方法：在支承杆外侧加设内径大于支承杆直径 2-5mm 的套管，套管上端与提升架横梁底部固定，套管下端至模板底平，套管外径最好做成上大下小的锥度，以减少滑升阻力。2、液压千斤顶（1） 、种类：有滚珠卡具、楔块式、滚珠楔块混合式、松卡式，额度起重量为 30-100KN.（2） 、工作原理：3、液压控制台：主要有电动机、油泵、溢流阀、换向阀、液压分配器、油箱组成如图，工作过程是：电动机带动油泵运转，将油箱中的油液通过溢流阀控制压力后，经换向阀输送到液压分配器，然后。经油管将油液输入进千斤顶，使千斤顶沿支承杆爬升。当活塞走满行程之后，换向阀变换油
8、液的流向，千斤顶中的油液从输油管、液压分配器，经换向阀返回油箱。每一个工作循环，可使千斤顶带动模板系统爬升一个行程(理论行程35mm)。第三节 圆锥形变截面筒体结构滑模施工圆锥形变截面筒体结构主要包括烟囱、排气塔、电视塔以及桥墩等工程。可采用无井架液压滑模、滑框倒模、外滑内提、外滑内砌及自升平台式翻模等液压滑模工艺施工。一、 无井架液压滑模工艺无井架液压滑模工艺是将操作平台和模板等荷载全部由支承杆承担，利用液压千斤顶来带动操作平台和模板沿筒壁滑升。无井架液压滑模构造示意见下图（一）、无井架液压滑模构造1、操作平台及随升井架无井架液压滑模构造示意图1-辐射梁 2-随升井架 3-斜撑 4-棋板 5
9、-提升架 6-吊架 7-调径装置 8-拔杆 9-天滑轮；10-柔性滑道 11-吊笼 12-安全抱闸 13-限位器 14-起重钢丝绳 15-千斤顶 16-支承杆 17-栏杆 18-安全网 19-花篮螺丝 20-悬索拉杆2、 辐射梁与钢圈操作平台的平面骨架由辐射梁与内、外钢圈等组成如下图构架结构平台单孔双吊笼随升井架1-内钢圈 (14) 2-外钢圈(14) 3-外栏圈 (14) 4-辐射梁 (210) 5-通梁(220) 6-随升井架 7-管斜撑 8-吊笼滑轮 9-导素滑轮 10-滑轮横梁（12） 11-拔杆底座 12-钢挡板 13-栏 杆辐射梁与钢圈以螺栓连接，每组辐射梁由两根10号或12号槽钢
10、组成，通常辐射梁内端伸至内钢圈里皮，外端伸出外钢圈500-800mmo悬索结构操作平台每组辐射梁下部靠筒壁一端和下钢圈用一套或两套悬索拉杆拉紧。由于筒身随着升高而直径逐步缩小，辐射梁上的拉耳，亦将逐步内移，因此辐射梁上一般设有2-3个拉耳，每套悬索拉杆由2-3根18-20钢筋拉杆以及花篮螺栓组成。辐射梁的组数与提升架数量相等，即每组辐射梁夹住一个提升架。提升架可在辐射梁的两根槽钢的空隙中作径向移动，每组辐射梁装设有一个推动提升架向内作径向移动的调径装置。内、外钢圈一般用槽钢制成，为了便于制作安装，可将钢圈分段制作，安装时，用夹板及螺栓连接成整体。3、模板与围圈 围圈分为固定围圈和活动围圈，固定
11、围圈的长度略大于固定模板的宽度，活动围圈的长度比一组活动模板加一块或两块收分模板的总和稍长，搭在固定围圈上。由于围圈的弧度已定，而简身的弧度是随高度而变化的，所以一套围圈只能适于某一高度的筒身弧度。设计围圈时，应将筒身全高分段，每段选用一套一种弧度的围圈。如100-150m高度的烟囱，一般可采用2-3套活动围圈和1套固定围圈。模板和围圈的布置：模板和围圈的布置应适应变弧度、变截面的需要。模板的收分是通过收分模板一侧与活动模板的表面相搭接，在收分压力作用下两种模板搭接宽度逐步加大，当超过1块活动模板宽度时，将活动模板抽出1块，从而达到收分的目的。模板收分均匀是防止滑升中平台扭转的措施之一，因此收
12、分模板的布置要求均匀对称。4、提升架、调径装置、调整和顶紧装置及吊架（如下图）提升架、模板、操作平台组装图图 调径装置平台的辐射梁为提升架的滑道。每组辐射梁上部或下部装设有调径装置，调径装置的螺母底座固定在提升架外侧辐射梁的推进孔上，调径装置的丝杠顶紧提升架外侧。每提升一次模板，即按设计收分尺寸拧动一次调径装置的丝杠，推动提升架向内移动，在推动压力作用下，活动围圈与固定围圈、收分模板与活动模板则沿圆周方向作环向移动，相互重叠一些。吊架固定在提升架上，随提升架向内移动，吊架上铺板的搭接重叠长度随着吊架的移动逐渐加大，这祥整个模板结构的直径和周长，可随烟囱直径变化的要求而逐渐减小。烟囱筒壁厚度的变
13、化，是通过提升架上的活动围圈顶紧装置和固定围圈调整装置来控制的。无井架液压滑升模板施工是在操作平台上设置一个随升井架，在井架上设置柔性滑道，装置吊笼进行垂直运输。柔性滑道是用直径19mm以上的钢线绳，一端固定在烟囱下部的预埋铁件上，另一端通过随升井架顶部柔性滑道轮又返回烟囱下部，通过导向滑轮用放置在筒壁内侧0.5t卷扬机收紧。吊笼在柔性滑道上升降起落，为防止提升吊笼断绳，发生吊笼坠落事故，在吊笼上设有安全抱闸装置。液压滑动模板施工计算液压滑动模板构造1模板；2围圈；3提升架；4支承杆；5液压千斤顶；6操作台；7挑三角架；8吊架；9安全栏杆；10安全网；11钢筋；12钢筋稳固架；13钢桁架或下撑
14、拉杆、鼓圈；14混凝土液压滑动模板设计一、荷载取值编号 设计荷载名称 荷载种类 分项系数 备注1 模板结构自重 永久荷载 1.2 按设计图纸设计确定2操作平台上施工荷载（人、料）：设计平台铺板及檩条 2.5KN/m2设计平台桁架 1.5KN/m2设计周围及提升架 1.0KN/m2设计支承杆数量 1.0KN/m2可变荷载 1.4若平台上设置手推车、吊罐、液压控制柜、电气焊设备、垂直运输、井架等特殊设备应按实计算。3 振捣混凝土侧压力： 永久荷载 1.2 按浇筑高度为 800mm沿周长方向每米取集中荷载56KN左右考虑的侧压力分布情况，集中荷载的合力作用点位混凝土浇灌高度的 2/5 处4 模板和混
15、凝土的摩阻力：钢模板取 1.53.0KN/m2 可变荷载 1.45倾倒混凝土时模板承受的冲击力，按作用模板侧面的水平集中荷载为 2.0KN可变荷载 1.4按用溜槽、串筒或0.2m3 的运输工具向模板内倾倒是考虑6操作平台上垂直运输荷载及制动时的刹车力：平台上垂直运输的额定附加荷载（包括起重量及柔性滑道的张紧力）均应按实计算；垂直运输设备刹车制动力按下公式计算： (1)AwQkg可变荷载 1.4w刹车时产生的荷载（N） ；A刹车时的制动减速度（m/s 2） ，一般取 g值的 12 倍；g重力加速度（9.8m/s 2） ；Q料罐总重（N） ；k动荷载系数；在 23 之间取用。二、计算构件时荷载组合
16、值荷载组合结构计算项目计算承载能力 验算挠度支承杆计算 （1）+（2）+（4）（1）+（2）+（6） 取较大值模板面计算 （3）+（5） （3）围圈计算 （1）+（3）+（5） （1）+（3）+（4）提升架计算 （1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6）（1）+（2）+（3）+（4）+（6）操作平台结构计算 （1）+（2）+（6） （1）+（2）+（6）三、计算原理一、模板计算滑动模板一般系用钢模板，钢模板的宽度一般为 200500mm，高度可根据混凝土达到出模强度所需时间和模板滑升速度用下式计算： HTvA式中：H模板的高度（m） ；T混凝土达到滑升强度所需要的时间（h） ；v模板的滑升
17、速度（m/h） 。模板所受荷载主要为新浇混凝土对它的侧压力、冲击力和滑升时混凝土对它的摩阻力，模板设计主要考虑前两次荷载。例：300mm900mm2.3mm 组合钢模，模板上口距上围圈 200mm，模板下口距下围圈 150mm，围圈间距 550mm，试验算模板的强度与刚度。解：分析得计算简图如下： F=6KN/m302015下 口得： 2.934.786MKNA300mm 宽模板 0. .3024A300mm 宽钢模板 ，5xWcm6.9xIc强度计算： ，可行。223.241./15/860Nm挠度计算：查内力计算用表 Lab.2134P23()max9PbfEIt1.8KN0.10.4am
18、0.5t522/6391I3 23543.8.(.4.104)ax9100.5f .4m二、围圈计算：围圈同时承受水平荷载（混凝土侧压力、冲击力）和垂直荷载（模板和围圈自重力已经摩阻力） ，当操作平台支承在围圈上时，围圈还承受操作平台的自重力和施工荷载。围圈的计算又按三跨连续梁支承在提升架上考虑，计算跨度等于提升架的间距。由于混凝土轮圈依次浇筑，作用在围圈上的荷载并非均布于各跨，课按最不利情况，近似地取荷载仅布置于两跨考虑。又由于围圈同时受到水平和垂直荷载作用，因此要按双向受弯考虑。其内力计算可以从建筑结构静力计算手册中查得两个方向的弯矩 Mx 和 My，其计算公式如下：20.17xMHlyV
19、式中：H围圈承受的水平荷载；l围圈承受的垂直荷载；V提升架的间距。围圈计算简图求得 Mx 和 My 之后，分别进行两个方向的强度、挠度验算。 MfW4max0.573150FllEI例：提升架间距 2m，围圈用 8，其它同前。则围圈所受的水平力： 上 围 圈 下 围 圈（ 模 板 下 口 ）275KN/M340162756.1/0HKNm22.1.7404MxlA围圈所承受的垂直荷载：1.围圈自重：80N/m2.模板自重：53N/m（300900 组合钢模板，0.01064T/ 块）3.混凝土摩阻力： 213.0/.9350/KNmNm所以，V=1.483KN/m 22.1748.64yMVl
20、 KA查型钢表： 35xWc10xIc35.79yWc416.yIc62232.04187./15/5xMNmfNmW6223.9.9/y f挠度验算： 4max() 5.71000.52.3425wm4ax() 5.83. .96.y可行三、提升架计算提升架荷载和计算简图（a）提升架上荷载；（b）立柱与横梁刚接时；（c ）立柱与横梁铰接时1-横梁； 2-立柱；3- 牛腿； 4-外挑梁式中 H1 、H 2作用于立柱的水平力（砼的侧压力、冲击力等） ；L1 、L 2 横梁至上围圈、下围圈的距离；N作用于立柱上的竖向荷载：N=N 1 + N2 +N3+N4+N5；N1 、 N2模板的自重力及摩阻力
21、，由围圈传给立柱的垂直力；N3 、 N4上、下操作平台传给立柱的垂直力；N5吊脚手架传给立柱的垂直力；W立柱的截面抵抗矩；A立柱的截面积。（1）横梁的计算当横梁与立柱刚性连接时，其弯矩 M 可按两端固定梁计算： 18PL式中：P千斤顶的顶升力； L横梁的跨度，取两立柱中轴线之间的距离。当横梁与立柱铰接时，其弯矩 M 可按简支梁计算： 4符合意义同前。（2）立柱的计算当立柱与横梁为刚性时，立柱可作为悬臂梁计算，按拉弯杆件验算；当立柱与横梁为铰接时，立柱也可作为悬臂简支梁，同样按拉弯构件验算。立柱的强度按下式验算： ，NfWA其中：M水平力对立柱产生的弯矩， 12MHl立柱的侧向变形要求不大于 2mm，按下式验算：立柱侧向变形验算（a）立柱与横梁刚接；（b）立柱与横梁铰接对于立柱与横梁为刚接时，按悬臂梁计算： 2(3)6AHblEI对于立柱与横梁为铰接时，按悬臂简支梁计算： 22()AlacabI式中 H2混凝土的侧压力、冲击力；E钢材的弹性模量；I立柱的截面惯性矩。
