超高层核心筒液压爬模施工工艺优化与安全控制研究

引言

随着城市化进程的加速，超高层建筑如雨后春笋般涌现。超高层核心筒作为建筑的关键结构，其施工质量和效率直接影响整个工程的成败。液压爬模施工技术凭借其自动化程度高、施工速度快、成型质量好等优势，在超高层核心筒施工中得到了广泛应用。然而，在实际施工过程中，液压爬模施工工艺仍存在一些问题，如模板体系的合理性、液压顶升系统的稳定性等，这些问题可能导致施工效率低下、安全隐患增加。安全控制是超高层施工中的重中之重，液压爬模施工涉及高空作业、机械设备操作等多个环节，任何一个环节出现问题都可能引发严重的安全事故。因此，对超高层核心筒液压爬模施工工艺进行优化，并加强安全控制研究具有重要的现实意义。

一、超高层核心筒液压爬模施工工艺优化

（一）模板体系优化

模板体系是液压爬模施工的关键组成部分，其设计与构造直接影响混凝土结构的成型质量、施工效率以及工程整体的安全性和经济性。传统的木模或钢模板在实际应用中存在拼接精度低、通用性差、周转次数少等问题，容易导致混凝土表面不平整、施工周期延长及维护成本增加等弊端。因此，必须从材料选择、结构设计和施工工艺三方面进行系统性优化。首先，在材料方面应推广使用高强度塑料模板、铝合金模板或复合材料模板，这些新型模板具有自重轻、强度高、耐腐蚀性强、脱模效果好等优点，不仅有助于提高混凝土表面质量，还能有效延长模板使用寿命，减少损耗。其次，在拼接方式上应采用模块化设计与精密加工技术，引入机械锁扣、卡槽式连接或螺栓定位等高效拼装手段，提升模板拼缝的密实性和整体刚度，降低漏浆风险并增强模板的重复利用能力。此外，标准化组件的设计可进一步提升模板体系的适应性，实现不同楼层结构之间的灵活转换，减少现场二次加工量，提高施工效率。最后，在支撑系统方面，应采用可调节式支撑装置，结合自动化调节机构，能够根据不同施工阶段的荷载要求和高度变化进行动态调整，从而提高支撑系统的稳定性与安全性，避免因支撑失效引发模板变形或失稳事故。

（二）液压顶升系统优化

液压顶升系统作为液压爬模施工的动力核心，其运行性能直接决定爬模系统的顶升速度、稳定性和施工安全。传统液压系统在控制精度、同步性及故障响应等方面仍存在一定局限，难以满足超高层建筑复杂工况下的高精度施工需求。为提升液压顶升系统的可靠性与智能化水平，需从控制系统、油路设计及监测维护三个方面入手进行优化。首先，在控制系统方面应引入比例伺服控制技术和多缸同步控制技术。比例控制可根据负载变化实时调节液压油的压力与流量，使爬模升降过程更加平稳，避免冲击和振动；同步控制则通过传感器与PLC 联动实现多个液压油缸的精确同步动作，防止爬模在升降过程中出现倾斜、偏移等安全隐患。其次，优化液压系统的油路布局，采用集成式阀块和低阻力管路设计，缩短油路流程，降低压力损失与泄漏风险，提高系统响应速度与能量利用率。同时，可在关键节点设置过滤器与冷却装置，确保液压油的清洁度与工作温度处于合理范围，延缓系统老化。第三，在维护管理方面，应建立完善的液压系统状态监测机制，配置远程监控系统对液压油压力、温度、流量等参数进行实时采集与分析，及时预警潜在故障。定期开展液压系统全面检查，重点检测油缸密封性能、液压泵站运行状况及控制阀功能，确保设备始终处于良好工作状态。对于易损部件应建立更换周期台账，实施预防性维护策略，防止突发故障影响施工进度与安全。

二、超高层核心筒液压爬模施工安全控制

（一）施工过程安全管理

施工过程的安全管理是超高层核心筒液压爬模施工安全控制的重要环节，直接关系到工程整体的施工质量、进度与人员生命安全。应建立完善的安全管理体系，明确各级管理人员和施工人员的安全职责，形成“层层负责、人人有责、各司其职”的安全管理机制。同时，需加强对施工人员的安全教育与岗位技能培训，提升操作人员对液压爬模系统的基本原理认知及突发情况应对能力，切实增强全员的安全意识与专业技能。

在施工现场，应强化各项安全防护措施，设置符合规范的安全防护栏杆、作业平台防护网以及醒目的安全警示标志，特别是在高空作业区域，确保施工人员的人身安全。针对液压爬模系统的升降、定位及模板拆装等关键工序，必须制定标准化作业流程，并严格执行安全技术交底制度，防止因误操作引发安全事故。

在爬模施工过程中，应严格控制施工荷载，合理安排材料堆放位置与施工工序，避免出现局部超载或偏载现象，从而导致结构失稳或设备过载损坏。同时，需加强对爬模系统的垂直度与水平度监测，利用激光测距仪、倾角传感器等先进监测手段实时掌握模板系统的空间姿态，并及时进行调整，确保爬模系统的稳定性和施工精度。

应建立健全安全检查制度，制定定期与不定期相结合的安全巡检计划，组织专业技术人员对施工现场进行全面安全排查，重点检查支撑系统、连接节点、液压装置及电气控制系统等关键部位，及时发现并消除各类安全隐患，做到防患于未然。

（二）设备维护与检修

设备的维护与检修是确保液压爬模施工安全的重要保障，是延长设备使用寿命、提高施工效率和降低事故率的关键环节。应定期对液压爬模设备进行全面维护和保养，包括结构件的紧固检查、滑动部件的润滑处理、液压油管接头的密封性检测等，确保设备各部件处于良好工作状态。

对于液压系统，应实施周期性的清洗与换油作业，定期更换滤芯，确保液压油的清洁度与粘度性能满足使用要求，防止因杂质侵入或油液老化引发液压元件故障。同时，建议采用高性能抗磨液压油，并配备油温监控装置，以维持液压系统在适宜的工作温度范围内运行，减少能耗并延长设备寿命。

在设备检修方面，应制定科学详尽的检修计划，结合设备运行时间、累计工作周期及故障记录，实行分级维修策略，包括日常点检、月度保养、季度大修和年度全面检修等层次。每次检修过程中，必须严格按照相关操作规程执行，由具备资质的专业技术人员进行调试与测试，确保检修质量达到技术标准。

对于发现的设备故障和潜在隐患，应及时分析原因并采取有效修复措施，杜绝设备“带病运行”，防止小问题演变为重大安全事故。同时，应建立完善的设备档案管理制度，详细记录每套设备的使用年限、运行状况、维修记录、更换配件信息等数据，为设备的全生命周期管理提供可靠依据。通过数据分析还可预测关键部件的失效趋势，提前制定预防性维护方案，进一步提升设备运行的可靠性与安全性。

结论

超高层核心筒液压爬模施工工艺的优化和安全控制是确保超高层核心筒施工质量和安全的关键。通过对模板体系和液压顶升系统的优化，能够提高施工效率和混凝土成型质量，降低施工成本。通过加强施工过程的安全管理和设备的维护检修，能够有效预防和减少安全事故的发生，确保施工人员的人身安全和设备的正常运行。在今后的超高层核心筒液压爬模施工中，应不断探索和创新施工工艺和安全控制措施，提高施工技术水平和安全管理水平，为超高层建筑的发展做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 童栋 . 超高层塔楼液压爬模体系关键施工技术的研究与优化 [J]. 建筑施工 ,2024,46(08):1338-1341.

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