滑升模板

科普中国-科学百科 2018-02-19

　　滑升模板适用于塔形高层建筑。建筑的平面可以在基础面上放样定形平面的形状，可以是圆形、方形、十字形、弧形、实心的、空心的、蜂窝状的或不规则的。最重要的是这个面积必须是直线向上升展而且是相当高的。

　　概论

　　滑模的墙面虽然多数是平直的但是也可以是锥形的、踏步式的甚至是曲线的。锥形的烟囱用滑模建造曾高达 1200尺（366米）。滑升模板在建筑上的用途范围较广，除掉储仓和筒仓之外，主要的是用于高层商业建筑。大楼中的“芯管”一般包括楼梯井及公共设施的管道等，同时它也是高层建筑的主要构架。解决框架结构中的侧向荷载问题。在高层建筑中，可用滑模建造承重墙结合部分预制混凝土梁、板及现浇混凝土。其他用途有水塔、堤坝进水塔、火箭筒仓、纪念塔（在塔顶常带有饭店）、冷却塔及空航指挥塔等。

　　滑升模板的设计

　　滑升模板可以基本上分为三大类的部件：衬板、横撑及轭（即Ⅱ形架）模板须能承受垂直及侧向荷载。

　　滑升模板的工作平台上面有钢筋平台，在下面有修整脚手。全部模板及操作平台的重量都由千斤顶杆支承。垂直荷载是由衬板及平台板传递到横撑，通过Ⅱ形架传到千斤顶并传到千斤顶杆。千斤顶杆是插在浇捣比较早的、有适当强度的混凝土中，其后陆续浇捣的混凝土除掉承受它本身的重量之外它要起到防止千斤顶侧向压屈的作用。计算荷载除掉全部滑模重量之外，应包括平台面上的操作荷载，40磅/尺2（200公斤/米2）及50磅/尺（75公斤/米）的脚手架长度，此外，钢筋、箱模及其他存放在平台面上的重量都必须考虑。

　　另一个重要的垂直荷载是滑模在滑升过程中的摩阻力。这个数值是不易估计的，因为它是按照混凝土及操作中各种不同的条件而变化的。为了减低这项摩阻力，模板一般是做成向内倾斜约每尺模板高1/16时（约1/200的倾斜度）。在衬板上涂油或贴塑料对于防止模板吸水是可取的因为表面水分充裕起着有利的润滑作用。建议按照每叹长的模板有100磅的摩阻力作为设计准则150公斤/米长。摩阻力是由衬板传递到横撑作为均布荷载。摩阻力连同平台上的荷载脚手架的荷载都由模板传递到Ⅱ形架。如果 Ⅱ形架之间的距离较短横撑作为水平方向的梁衬板就在上下层的横撑之间起着分配的作用。如果衬板能承受剪力，象钢板或胶合板则横撑与衬板相结合，即成为大梁。在跨度大，荷载重的时候须采用析架形式的模板，来承担荷载。

　　在垂直荷载之外，模板还须承担塑性状态混凝土的侧向水压力，衬板必须按横撑之间的水压力设计，并在横撑之外，作为悬臂。此处的横撑，又须作为横向的梁，承受水平压力。在任何情况下，混凝土的静水压力永不会超过模板男的高度。

　　滑升模板的衬板可由几种材料中选择最常用的木料是1寸厚、3～6寸宽的条板。钢模板有时用于滑模中它的代价比木模要贵几倍，但是在预期多次周转时还是合算的。还有其他衬板材料好用，只要它们是光洁、坚固、有些韧性，相当不透水，并在气温变化时不产生严重的质量变化。

　　除钢模以外，横撑一般是木料做的，做成二片或三片的，接头处错开。两片的横撑都是用2 时厚的木料，三片的可用2时木料或2时及1时的木料组合使用。多数的模板用两道横撑有些是按三道设计的。

　　Ⅱ形架是按倒U字形设计的，它的腿和横撑相连，这两支腿在承担垂直荷载时是受拉，在承担侧向荷载时是作为悬臂梁。 Ⅱ形架的横杆必须是作为梁来设计，承担垂直和侧向荷载所产生的弯矩。千斤顶支承着它的中心。钢 Ⅱ形架必须在大幅度内可以调节以便在不同类型工程中使用。

　　千斤顶体系

　　模板的提升和支承是滑升模板操作中的一个重要方面。这是通过千斤顶和千斤顶支承杆来达到的。千斤顶都近似圆筒形中心有个孔千斤顶杆由此穿过。一般它有两套钳子环离合器，在千斤顶爬升时，轮换握紧和放松，每次爬升高度，由千斤顶的冲程决定，普通是1时(2.54厘米)。升高速度,就是冲程乘每小时爬升次数。现用的千斤顶，每小时速度都能超过20时(50.8厘米)。实际上滑升模板的速度，不是由千斤顶所控制，而是由混凝土的凝结时间所决定。假如千斤顶操作速度太快，塑性状态的混凝土将由模板底下掉落。假如太慢，混凝土就会粘住模板，甚至随着模板提升将混凝土拉裂。最适宜的千斤顶速度，在很大程度上是受混凝土的性能和气温所影响的。在干燥和热的天气，需要滑行速度高些,而在潮湿和冷的天气则需要慢些。滑模操作，普通不应小于每小时2 时(约5 厘米)的速度，也不大于每小时30时(约76厘米)。正常操作的速度范围是每小时6~18时(约15~46厘米),如按每天24小时计算，约为每小时8~14 时(约20~35厘米)。

　　千斤顶杆一般都是按轴向受压设计的，必须在荷载状态下没有挠曲。在没有混凝土时(如梁下或窗洞)，则用4X6时(约10X“J”15厘米)的撑木来支撑。千斤顶杆借“J”形螺栓扣紧在撑木上,“J”形螺栓,一头钩住千斤顶杆，另一头穿过撑木，在千斤顶与撑木之间垫着木块,用螺帽拧紧。在某种情况下，千斤顶杆可以从滑模上面的一个结构物悬挂下来，这样千斤顶杆是受拉，可以增加结构物在垂直方向的精确度这样的方法是用在地下火箭筒仓支撑结构物是支承在开挖洞处的地面上。千斤顶杆普通的间距是在 4～9呎（1.20～2.70米）之间，影响千斤顶间距有：横撑最大的允许跨度、墙面的弧度、千斤顶的起重量和每个转角点需按放千斤顶等。一般在特别重荷载处，如平台梁、混凝土料斗和桥头平台等，需集中几只千斤顶。千斤顶系统的正确安排，对于滑模操作的成功，是极关重要的。

　　工作平台和支撑的设计

　　工作平台都是直接支承在模板上面并和模板同时提升当模板之间。跨度太大时，就用梁或析架来代替平台搁栅。平台面板和搁栅的设计是按照静荷载加就地活荷载75磅/尺2（366公斤/米2），或者是混凝土小车或其他施工机械的集中活荷重设计，以较重的为准。梁和析架可按照40磅/尺2（196公斤/米2）的均布活荷载设计。