科技成果

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成果名称: 超高层建筑轻量化顶升模架体系及其示范应用

成果登记号: 9612023Y1739

第一完成单位: 中建七局第四建筑有限公司

联 系 人: 牛彦平

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新装备

技术领域: 先进制造

应用行业: 建筑业

学科分类: 土木工程机械与设备其他学科(560.5099)

应用状态: 小批量或小范围应用

完成人: 高宇甲,曾凡奎,杜广辉,张文明,莫江峰,牛彦平,李凯宁,黄延铮,张中善,李佳男,张健华,陈江,张业,余斌,朱伟

成果简介:

关键技术一:轻量化顶升模架体系构建 1、轻量化顶升模架体系设计 针对传统“造楼机”自重重量大、顶升速度慢、构件无法周转等弊端,研究团队采用轻量化设计理念,研 发了轻量化液压顶升模架体系,整套系统设计完成总重量约 400 吨,只相当于传统“造楼机”自重的五分 之一,600 吨的顶升力量和抵抗 12 级大风要。各系统构配件采用模块化设计,70%以上桁架、模板、挂架、 立柱及液压顶升系统可周转使用。 研发了变频流量液压控制系统,每个液压缸都能独立工作,不依托集成液压站,占用空间小,维护成本低, 管路简单,流控系统相对比传统阀控技术总体体积减少了 90%以上。采用手持式终端控制器,实时监控主 立柱顶升情况。 研制了轻量化钢桁架系统,针对轻量化的需求,采用桁架截面高度减少 20%,桁架层空间高度降低为 1—1.5 层结构层高度的设计方案,实现了整体重量减少约 30%,重量更轻、整体稳定重心更低。采用标准化连接 件机械连接代替焊接方法,实现 70%以上构件可周转。 2、智能物流协同平台施工技术与应用 研制了可调滑动附墙式施工电梯,解决了轻量化平台平面晃动对施工电梯的影响;研制了基于轻量化顶模 的核心筒内部硬质防护与行吊集成系统,解决了核心筒安全隐患。 针对核心筒内的内爬动臂塔吊在爬升与调运工作中可能对结构和顶升模架体系产生影响,对轻量化顶升模 架体系的安全验算,又针对内爬动臂塔吊对结构、以及内爬动臂塔吊与顶升模架体系共同对结构产生影响 的力学分析,用最不利的动态工况分析本项目的结构安全性。 

关键技术二:轻量化顶升模架体系关键施工技术 1、轻量化顶模标准化施工流程 基于轻量化顶升模架安装,构建了与其相匹配的标准化安装技术,总结形成了《轻量化液压顶升模架工程 技术规程》企业标准; 实现了轻量化顶升模架的创新应用,系统研究了轻量化顶升模架的工作机理,总结形成了一套标准化施工 技术;创制了钢框拼合加固技术,大大提高了钢框木模板体系整体性。 基于轻量化顶升模架拆除,构建了与其相匹配的标准化拆除技术,并利用有限元分析软件构件模型,揭示 了拆除工程各工况下受力性能。 2、轻量化顶升模架体系安全运行技术 针对轻量化顶升模架体系应力应变安全问题,采用安全运行监控系统,实现对顶模体系各构件运行中应力 应变情况监控。 研发了创新型防坠装置,以机械锁止的形式最大程度保证顶升模架在特殊情况下的安全稳定,解决了因主 立柱液压千斤顶突发泄压、漏油而发生下坠或因外部因素使得主立柱有失稳风险的极端情况。 3)轻量化顶升模架体系拆除关键技术 创新设计“Z”字型串筒,合理设置管道直径与弯管角度,直接在平台上部开洞后将串筒穿入平台洞口,串 筒筒身位于剪力墙侧壁,筒身上半部分避开模板悬挂梁,不受顶平台预留洞口净宽影响,在拟浇筑混凝土 的墙顶 1.5m 以下设置之字转向头,将混凝土引流至剪力墙内。不影响钢筋绑扎,实现钢筋绑扎穿插进行, 每层钢筋占用时间由原来的 5 天减少到 1 天,核心筒剪力墙由每月完成 3 层提高到每月完成 5 层以上。 针对现有的大模板爆模问题,背楞的拆装费时费力,工作效率低问题。研制了新型大模板背楞固定技术, 将背楞的一个竖板限位在背楞竖板限位槽内,从而使背楞能限位在固定块和限位卡之间。 针对变截面墙体处在转换层施工难题,研发了变截面处理技术,通过调节模板上预设的调节孔,配合自主 设计的 T 型螺栓、风车柱连接器和专用卡具,即可通过简单调节即可完成变截面模板改造。