李 鵬

（中鐵十八局集團(tuán)國際工程有限公司，天津 津南 300222）

傳統(tǒng)的散模施工，不僅都或多或少地存在著接縫錯臺、脹模變形等質(zhì)量通病，后期修補(bǔ)費(fèi)用較高，而且，模板周轉(zhuǎn)利用率低，材料浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重［1］。在沙特男子大學(xué)宿舍工程標(biāo)準(zhǔn)層剪力墻施工中，我們采用了工具式定型組合木框木模板施工新技術(shù)，效果十分顯著，受到集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)職能部門的一致好評，并在集團(tuán)公司內(nèi)部積極進(jìn)行推廣。現(xiàn)將該應(yīng)用技術(shù)簡要分析如下：

1 工程概況

位于沙特延布市的沙特男子大學(xué)宿舍工程一期包括1#、2#、3#、4#四棟樓房層及地下室，建筑高度為15m，總建筑面積86735.36m2，設(shè)計(jì)地下1層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。

考慮到該工程造價低、工期緊、施工場地窄、標(biāo)準(zhǔn)層較多等具體情況，為確保工程質(zhì)量，獲取更好經(jīng)濟(jì)效益，項(xiàng)目部在做模板方案時，決定將原來的散支散拆方案改為工具式定型組合木框木模板方案。

2 應(yīng)用技術(shù)

2.1 概念及原理

工具式模板，是針對工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件特點(diǎn)加工制作的一種可以持續(xù)周轉(zhuǎn)使用的專用性模板。其特點(diǎn)是：定型化設(shè)計(jì)、工業(yè)化制作、工具式拼裝、尺寸準(zhǔn)確、周轉(zhuǎn)率高。

利用工業(yè)化建筑施工的原理，采用定型化組合設(shè)計(jì)和現(xiàn)場工業(yè)化加工制作方法，以建筑物的開間、進(jìn)深、層高的標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，通過標(biāo)準(zhǔn)尺寸模板和龍骨框架固定，一次組合釘制而成的一種標(biāo)準(zhǔn)尺寸的工具式定型組合木模板。

2.2 散支散拆方案與工具式定型組合木框木模板方案的對比情況

表1

續(xù)表1

2.3 適用范圍

適用于房建住宅工程中較多標(biāo)準(zhǔn)層的剪力墻結(jié)構(gòu)、尺寸基本統(tǒng)一的高層、純剪力墻等結(jié)構(gòu)形式的現(xiàn)澆混凝土剪力墻施工。

2.4 工藝流程

圖1 施工工藝流程圖

2.5 主要資源投入

現(xiàn)僅以本工程中的3#樓為例，考慮每一層標(biāo)準(zhǔn)層所需要的人、機(jī)、材等主要資源的投入數(shù)量。

（1）勞動力。

各工種人員配備和工作任務(wù)如表2。

表2

（2）材料。

每一層標(biāo)準(zhǔn)層應(yīng)配備的工具式定型木框木模板（12mm厚膠合面板與40×60mm木方條）、鋼管（48×3mm）、穿墻圓鋼對拉螺栓（直徑14mm）、主楞加固鎖具、塑料套管、海綿膠條、脫模劑等材料用量如表3所示：

表3

續(xù)表3

（3）機(jī)械設(shè)備。

每一層標(biāo)準(zhǔn)層應(yīng)配備的錘子、鉆孔電鉆、電動鎖具、水平尺、線墜、撬棍、吊裝索具等工具。

2.6 操作要點(diǎn)

2.6.1 模板設(shè)計(jì)及配置

（1）模板側(cè)壓力的計(jì)算。

澆筑混凝土?xí)r，混凝土對墻柱模板產(chǎn)生的側(cè)壓力主要決定于下列一些因素：

①混凝土的澆灌速度；②混凝土的溫度；③混凝土的重量或密度；④混凝土的搗實(shí)方法；⑤混凝土的澆灌深度；⑥水泥的凝結(jié)速度。

據(jù)測算，混凝土作用在墻、柱模板上的側(cè)壓力分別如下列公式所示：

新澆筑混凝土對模板側(cè)壓力計(jì)算式為：

其中 F——新澆混凝土側(cè)壓力；

G—— 砼自重。根據(jù)GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，可取值24kN/m2；

t—— 砼初凝時間，有實(shí)測確定，取值t0=4h；

β1—— 外加劑影響系數(shù)，不摻外加劑時取1.0，摻具有緩凝作用外加劑時取值1.2；

β2—— 塌落度影響系數(shù)，塌落度＜30mm時取0.85，塌落度50～90mm時取1.0，塌落度110～150時取1.15；

V——混凝土澆筑速度，約4m/h；

H—— 砼澆筑最大高度，側(cè)壓力計(jì)算位置至新澆混凝土頂面高度，取值3m。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，將相關(guān)數(shù)值代入公式中：

根據(jù)相關(guān)計(jì)算手冊，兩個公式取較小值為準(zhǔn)。取值為58.29kN/m2

考慮到混凝土傾倒時產(chǎn)生的外力，加上人、機(jī)械等荷載（取值為3kN/m2）及安全系數(shù)等因素，所以最終取值為：

（安全系數(shù)取1.2，外部荷載系數(shù)取1.4）

方木規(guī)格40×60，間距為150mm。取值2段（150×2）進(jìn)行計(jì)算最大擾度：

最大擾度公式為f=5ql^4/（384EI）

線性荷載q=F×L=75.35×0.3=22.605

彈性模量（木方）E=4×103

慣性矩I=bh3/12=40×603/12=7.2×105

計(jì)算得出最大擾度f=8.3×10-5＜L/400=7.5×10-4

擾度滿足要求。

同樣根據(jù)此公式進(jìn)行計(jì)算，鋼管以600mm間距布置，擾度也滿足要求。

（2）設(shè)計(jì)。

①熟悉施工圖紙；

②確定模板規(guī)格；

根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)不同規(guī)格的定型模板。一般地說，板面越大，裝拆效率越高，使用零配件越少，但重量也越大，施工不便；板面越小，重量越輕，小規(guī)格型式越多，越能滿足各種不同的構(gòu)件的需要，但管理及應(yīng)用復(fù)雜，墻面拼縫往往也較多。內(nèi)墻模板裝拆及搬運(yùn)主要依靠人工，考慮到作業(yè)人員體力因素，內(nèi)墻定型模板主要以小型為主，寬度一般控制在600mm左右，高度據(jù)墻身凈高減去上層模板厚度（12mm）及海綿條厚度（20mm）確定，見圖2a。外墻主要依靠機(jī)械吊裝，因而，基本設(shè)計(jì)成較大尺寸的定型模板，以盡量減少拼縫，見圖2b。

③根據(jù)墻柱側(cè)壓力數(shù)值表，確定龍骨尺寸、間距，確定對拉螺栓規(guī)格、間距、位置等；

本工程模板采用12mm厚膠合板，橫肋與豎肋（次楞）均采用40mm×60mm建筑木方，橫肋兩條分別置于膠合面板的上下兩端，豎肋（次楞）橫向間距150mm，并與橫肋相抵住，橫豎肋木方楞與膠合面板采用螺釘牢固組成定型模板結(jié)構(gòu)，龍骨采用雙拼48mm×3mm鋼管，穿墻對拉采用Φ14mm螺栓，間距為600mm×600mm。

④材料選用必須經(jīng)過計(jì)算滿足《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》JGJ162-2008要求；

⑤繪制模板拼裝圖、大樣圖：對每塊模板進(jìn)行編號，標(biāo)明龍骨的位置，螺釘?shù)拈g距等。

（3）配制。

①根據(jù)設(shè)計(jì)方案，統(tǒng)計(jì)各種規(guī)格模板的數(shù)量；

②組織工人根據(jù)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行模板制作；

③根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對加工好的定型模板進(jìn)行編號；

④在現(xiàn)場安排場地進(jìn)行分類堆放。

內(nèi)外墻定型模板實(shí)體效果見圖3。

圖3 內(nèi)外墻定型模板實(shí)效圖

2.6.2 測量放線

彈好柱墻身位置線及支模控制線，支模控制線離墻邊線距離500mm。彈好門窗洞口位置線，測量并畫出標(biāo)高線。

2.6.3 安裝準(zhǔn)備

（1）墻身鋼筋綁扎完畢，鋼筋保護(hù)層墊塊已安置到位，安裝預(yù)埋管線、接線盒、電箱，并通過各分項(xiàng)工程的隱檢工作。

（2）為防止樓面不平而導(dǎo)致墻模底部漏漿“爛根”，在墻底部樓面貼海綿條找平。同層找平標(biāo)高偏差控制在±5mm以內(nèi)。

（3）定型模板表面水泥漿等雜物清理干凈，并在模板與混凝土接觸面涂刷好脫模劑。

（4）把清理完畢并涂刷過脫模劑的模板搬運(yùn)到相應(yīng)位置。

2.6.4 工具式定型木模板安裝

（1）工具式定型木模板安裝原則。

通常按照“先橫墻，后縱墻”；“先外墻，后內(nèi)墻”；“先小板塊模，后大板塊模，大板塊模壓住小板塊?！钡娜?xiàng)要領(lǐng)進(jìn)行安裝作業(yè)。

（2）工具式定型木模板安裝方法。

①安裝順序。

墻模支承面找平——墻位放線——墻模腳定位件設(shè)置——一側(cè)模板安裝就位、支撐安裝、臨時加固——另一側(cè)模板安裝就位、支撐安裝、臨時加固——套管及對拉螺栓安裝——墻模整體垂直度調(diào)整——緊固對拉螺栓——全面檢查——與相鄰墻、柱模接頭補(bǔ)縫、拼接連成整體。

②注意事項(xiàng)。

a. 墻模安裝前，要進(jìn)行樓面找平，標(biāo)高偏差是否控制在±5mm以內(nèi)；b. 復(fù)核墻模安裝位置的定位件是否準(zhǔn)確；c. 嚴(yán)格依據(jù)配模時的部位、編號安裝模板；d. 檢測墻模整體垂直度、中心線、標(biāo)高及各部分尺寸；e. 對拉螺栓安裝要垂直板面，松緊適度，太緊會壓壞板面，太松會消弱墻模剛度，增大墻體混過凝土厚度；f. 遇六級以上的大風(fēng)時，應(yīng)暫停室外的高空作業(yè)；g. 不得在腳手架上堆放大批模板等材料；h. 支模過程中如須中途停歇，應(yīng)將支撐、搭頭、柱頭板等釘牢。拆模間歇時，應(yīng)將已活動的模板、牽桿、支撐等運(yùn)走或妥善堆放，防止應(yīng)踏空、扶空而墜落。

③墻模安裝。

a. 外墻模板安裝：為解決外墻樓層過渡錯臺弊端，在澆筑下層剪力墻混凝土?xí)r，在墻頂面標(biāo)高以下5cm處（模板高度300cm，樓層高度295cm），預(yù)留穿墻螺栓孔洞，將穿墻螺栓固定于墻上，然后，利用塔吊把外墻外側(cè)定型模板架設(shè)在穿墻螺栓上，做好臨時固定。外墻內(nèi)側(cè)模板架立好后，用穿墻螺栓與已立好外側(cè)墻模定位加固。如圖4所示。

圖4 內(nèi)、外墻模安裝詳圖

b. 內(nèi)墻模板安裝：內(nèi)墻模板安裝前，需對樓面砼進(jìn)行磨平處理，保證墻根部樓板平整度，并根據(jù)放樣的墻位置線，在模板下口與地面接觸面粘貼6cm寬的海綿條找平，以防漏漿。利用人工把內(nèi)墻一側(cè)工具式定型木框木模板架立在墻體鋼筋骨架的一側(cè)，單側(cè)拼接完成后穿入限位對拉螺栓，并做好臨時固定。鋼筋骨架的另一側(cè)組合模板架立好后，與已立好的原有一側(cè)墻模穿墻限位螺栓連接，外側(cè)用螺母鎖具鎖緊，定位加固。如圖4a所示。

c. 墻體兩側(cè)模板采用5排2層雙面鋼管（主龍骨）通過穿墻對拉螺栓拉接加固，墻體兩頭采取封邊處理。

d. 有樓面洞口一側(cè)的模板安裝同外墻外側(cè)模板（為解決樓層孔洞邊墻體過渡錯臺弊端，將孔洞邊一側(cè)模下口伸至下層墻頂以下5cm），洞口兩側(cè)墻模采用鋼管對撐以控制洞口尺寸。

（3）穿墻限位螺栓及模板主楞加固安裝。

①工具式定型木框木模板加固的水平外背楞（主楞）采用雙拼48×3mm鋼管，穿墻螺栓從兩根鋼管中間穿過，通過蝴蝶式鎖扣與螺栓牢固連接，從而鎖緊墻模。穿墻螺栓豎向間距為600mm，混凝土澆筑側(cè)壓力通過板面結(jié)構(gòu)傳給橫向主楞，由穿墻螺栓約束內(nèi)外板面結(jié)構(gòu)受力，以保證模板的強(qiáng)度和剛度。如圖5所示。

②穿墻對拉采用Φ14mm螺栓，固定墻體模板以確定模板的位置（形成整體定位）。

圖5 工具式定型木框木模板穿墻限位對拉螺栓加固結(jié)構(gòu)詳圖

（4）陰陽角結(jié)構(gòu)組合模板的安裝。

結(jié)構(gòu)陽角部位采用2塊豎向定型模板拼接，成90°直角，利用蝶形卡扣和絲桿與主楞鋼管連接成整體，再通過鐵鎖鏈將墻體兩端陽角部位整體拉接緊固，如圖6、圖7所示。

陰角部位采用陰角模，為防止拆除時模板受力變形，在陰角模的兩端及中部分別加設(shè)了斜撐。如圖8所示。

圖6 陽角結(jié)構(gòu)詳圖

圖7 陽角模板平面圖

圖8 陰角模示意圖

（5）模板固定

墻模（采用吊線錘校正垂直后）就位后，根據(jù)實(shí)際情況用鋼管抵住背楞支撐于樓面穩(wěn)定墻體兩側(cè)模板。

（6）模板位置校正、垂直度調(diào)整

采用吊線錘方法吊線墜掛鉛垂線（量測模板上、下口控制線距離），通過調(diào)整墻體兩側(cè)的碳鋼鋼管長度來修正模板垂直度。

2.6.5 模板的拆除、堆放和清理

（1）嚴(yán)格掌握拆模強(qiáng)度，常溫施工時不得低于1.0MPa，冬季施工時不得低于受凍臨界強(qiáng)度，并保證拆模時墻體不粘模、不缺角、不裂縫。剪力墻內(nèi)墻拆模強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到1.2MPa，外墻拆模強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到7.5MPa；

（2）剪力墻拆模時，一般應(yīng)遵循先支后拆、后支先拆、先拆除非承重部位、后拆除承重部位以及自上而下的原則；

（3）注意保護(hù)現(xiàn)澆板面，盡量利用大模板自重脫落，嚴(yán)禁強(qiáng)行砸撬模板；若自重脫模困難，則采用撬棍輕撬模板下口；

（4）拆模過程必須有專人指揮；

（5）拆模必須一次性拆清，不得留下無撐模板；

（6）模板拆除后，應(yīng)立即對模板的板面及縫隙進(jìn)行全面徹底清理，保證下次使用不出現(xiàn)粘?，F(xiàn)象；

（7）模板使用后要進(jìn)行維修清理，如模板清理、變形的校正、模板配件的更換等；

（8）經(jīng)檢查合格后再涂刷脫模劑，堆放整齊備用。

3 結(jié)束語

實(shí)踐證明，房建住宅工程中較多標(biāo)準(zhǔn)層的剪力墻結(jié)構(gòu)、尺寸基本統(tǒng)一的高層、多層、純剪力墻等結(jié)構(gòu)形式的現(xiàn)澆混凝土剪力墻采用工具式定型組合模板體系施工，方法簡便，安全可靠，不僅保證了工程質(zhì)量、安全，加快了施工進(jìn)度，達(dá)到了預(yù)期質(zhì)量目標(biāo)，而且，拆模后墻面光滑平整，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到清水混凝土要求，節(jié)約了工期和材料費(fèi)用，效果良好，值得推廣使用。

［1］ 易超. 淺談混凝土建筑結(jié)構(gòu)模板施工技術(shù)［J］. 四川建材，2015（10）：12-14.

［2］ 江正榮. 建筑施工計(jì)算手冊［M］. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.