整体模架钢平台(造楼机)
我国大城市人口密集,建设用地资源稀缺,超高层建筑极其相关的复杂工程建造技术,为城市发展做出了卓越贡献。
在不断刷新城市“天际线”的征程上,在超高层建造的跋涉过程中,需要攻克数百项高大结构建造的技术难题,模板脚手架是重要的攻关方向之一。当前,中国自主研发的整体模架钢平台(造楼机)及配套建造技术,在智能化、数字化建造领域取得了大量突破性创新成果。新型平台将先进制造技术、信息化控制技术和智能化算法及程序驱动与工程装备进行融合,赋予平台智能感知、分析、决策和控制等功能,装备的智能化水平进一步显著提升。当前,超高层整体模架钢平台技术不断优化,且轻型的造楼机技术不断取得发展,国内多家企业快速跟进,且取得多个项目的良好工程实践应用,给模架行业带来新的场景和变化。
上海建工一建集团——第六代钢柱与筒架交替支撑式整体钢平台模架体系施工
作为上海市重大建设项目,张江“科学之门”整体共由8个地块项目组成,总占地约0.89平方公里,总建筑面积约136万平方米,项目计划于2025年整体竣工交付。
张江科学之门东塔项目超高层办公塔楼核心筒采用建工集团自主知识产权的第六代钢柱与筒架交替支撑式整体钢平台模架体系施工,并集成了混凝土智能布料机、施工升降机、消防逃生疏散通道等装备与措施,创新采用了装备爬升姿态动态监测、施工风险实时预警等自动化、信息化技术,形成了模块化装备集成平台体系。
张江科学之门东塔项目办公塔楼核心筒45至49层南侧剪力墙向内斜向收分,在221.400~246.900的标高区间内(总高25.5米)共收分2.85米,形成倾角为6.37°的超高倾斜剪力墙结构。项目部针对主要施工难点展开技术攻关,应用信息化技术手段,制定了全面详实的专项方案,提出适应斜墙施工的整体钢平台变形调整技术、超高倾斜模板支撑体系及结构施工技术,基于大量施工推演与风险源全面摸排,形成了保证全封闭施工的安全防护技术,确保了斜墙结构的安全平稳施工。项目部克服疫情影响和劳动力短缺等问题,共历时50天,顺利完成全部斜墙结构一次整体施工,取得了理想的形象效果。
中建三局——第四代“空中造楼机
中建三局自主研发的第四代轻量化顶模“空中造楼机”由贝雷架钢平台系统、支撑与顶升系统、模板系统、挂架系统及附属设施等组成是代表中国建造最高科技水平的“大国重器”,作为第四代“空中造楼机”,相较于前三代构件更加小型化,运转周期更短,标准化和通用性得到了改进,建造速度更快,稳定性更高。
第四代“空中造楼机”优化了支撑系统、液压系统、钢平台系统、模板系统、挂架系统其标准化通用性更高作为新一代核心技术设备,更具构件标准化、结构轻量化、模板高效化。
第四代“空中造楼机”集成了施工电梯、布料机、钢结构安装控制室、堆场、可移动厕所、消防设施等功能采用封闭施工环境,配备智能化喷淋系统在应对恶劣气候时也能提升施工人员作业舒适度在造楼机的加持下最快能够实现“三天一层楼”的施工速度。
陕西泰博——智能落地式造楼机
落地式造楼机集成了多项国内先进技术,进水口采用(大吨位、长行程)液压顶升建造系统,有效保障了浇筑质量和外观水平。
应用在中国葛洲坝集团股份有限公司新疆大石峡水利枢纽工程联合进水塔(大吨位、长行程)落地式造楼机,采用“轻量化”设计理念,整套系统可提供足够的的顶升力量并抵抗12级大风,采用先进的智能控制和监测系统,可满足项目施工需求。该系统由桁架吊挂竖向模板及挂架组成,主要用于竖向墙体结构施工及该阶段的安全防护。整个系统由4个大行程(4.5m)的液压油缸驱动的支撑主立柱坐顶升落地架上,顶升其上部的2根主桁架、5根次桁架(不等长)体系。
造楼机相关部位示意图如下所示:支撑立柱放置在支撑塔架内,由下支腿将荷载传递至塔架,实现主立柱依附塔架向上爬升,驱动立柱上设计液压油缸( 4个大行程液压主立柱)。在施工过程中,驱动主立柱油缸完成上支腿爬升,驱动主立柱收缩油缸完成下支腿自爬,顶升完毕后,油缸卸载,实现桁架、挂架、模板一同提升。
华西工程——超高层建筑轻量化模块式智能施工平台
华西工程超高层建筑轻量化模块式智能施工平台解决了超高层建筑核心筒施工的痛点。具有构件轻,自重小,平均系统自重600吨,砼强度达到C10即可顶升,承载力强,堆放荷载1吨/平米,有效堆放面积90%以上;集成能力强,布料机、工器具房、消防设施等可集成至系统,电梯直达平台。顶升、安拆、施工速度快,竖向高度低,钢筋无需传递,不需串筒,伸臂桁架层不需拆改,大幅缩短工期。平台各模块自由组合,灵活适应结构变化,被赞誉为百变魔方。用钢量少、周转率高、造价低、提质增效、节能环保等技术特点。
其应用在深圳前海冠泽金融中心项目,总建筑面积52.2万平米,建筑高度299m,地下4层,地上69层,核心筒工期提前90天,节约费用约1000万元。
应用在南宁华润中心东写字楼工程,总建筑面积约27.7万平米,建筑高度405m,地下3层,地上90层,核心筒工期提前180天,节约费用约3000万元。
达蒙安防——DMZLJ001型高层建筑智能化集成建造平台(住宅造楼机)
DMZLJ001型高层建筑智能化集成建造平台有①辅助施工设备集成功能;②一体化智能安全高效爬升功能;③智能控制式混凝土布料功能;④智能定时喷淋养护降尘功能;⑤多功能全天候施工保障功能;⑥智能化AI巡逻机器人监察功能;⑦智能化通风空调功能;⑧服务精益建造功能等八大功能。
DMZLJ001型高层建筑智能化集成建造平台设计符合国家提倡的低碳环保,绿色节能战略理念;设备部件采取了模块化,材质复合化、轻量化、高度信息化、智能化、工程设备集成化、类工厂化作业环境,极大提高现场工作舒适度;全天候施工常年可以保证,3-4天完成一个结构层施工,极大提高工作效率。
厦门安科——轻型智能建造集成作业平台
轻型智能建造集成作业平台利用液压油缸作为平台升降动力,可驱动大载荷顶部作业平台,并进行模板吊挂,结合智能布料机器,完成模板支设和混凝土浇筑;架设堆料平台,实现物料转运功能,利用外挂架密封,把建筑施工现场作业变成一个密闭自动化建造工厂作业。
本项目具备功能集成化、作业智能化的特点,实现了全天候高效作业的同时,全方位保障高质量建造,最快三天可建一层楼,因此相较传统造楼方式,提高建造速度60%。通过多级钢平台和多级轨道设置,实现非承重墙的3D打印、配合预制件实现预制建造工艺。通用搭载喷淋系统、开合雨篷、风机等辅助作业模块,实现全天候精益建造。
中建八局二公司——“空中智能造楼机”
由中建八局二公司承建的山东国际金融中心将迎来核心筒封顶,完成428米建设大关,稳居“山东第一高”。山东国际金融中心项目总建筑面积40.9万平方米,高达428米。这座摩天高楼,建造过程中创新研用“空中智能造楼机”、自爬式外挂动臂塔吊,以及高性能混凝土超高压泵送、超厚底板施工等技术,创新进行“造楼机”超前一体化设计,实现系统集成化、安装标准化、控制智能化、监测信息化,可负载1000多吨物料,伴随大楼长高,智能顶升,获得授权专利4项,省级工法一项,超高层不等高同步攀升顶模建造技术,经评价达到国内领先水平。
中建七局——超高层利器“轻筑机”
由中建七局自主设计、改良研发已应用于西安荣民金融中心项目(270米)的筑楼利器“轻筑机”,“轻筑机”也叫轻量化液压顶升平台,由顶部平台及钢桁架系统、支撑及液压顶升系统、电控系统、内外挂架系统、模板系统五大系统以及全过程安全防护系统组成。该平台采用“轻量化”设计理念,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级大风的能力完全可满足施工需要。
现阶段,荣民金融中心项目通过“轻筑机”设计优化和工艺创新共获得综合经济效益950万元,目前已获得省部级科技进步一等奖1项,发明专利受理3项,实用新型专利受理6项,省级工法1项,核心期刊1篇,省部级QC成果4项等成绩,受到业主、各级主管部门和行业专家一致好评。随着超高层建筑市场的快速发展,“轻筑机”必将在未来大显身手助力唱响超高层品牌。