姚立錚

（中鐵十六局集團(tuán)城市建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100018）

0 引言

我國在門邊及窗邊構(gòu)造柱、導(dǎo)墻等混凝土構(gòu)件的模板支設(shè)中，多采用頂撐的方式對混凝土構(gòu)件模板進(jìn)行加固，場地狹窄的部位施工非常不便，存在較大的局限性，工作量相對投入較大，且經(jīng)常出現(xiàn)未頂牢固，導(dǎo)致模板漲模，費工廢料，耽誤施工進(jìn)度，部分工程工地的木工采用木方自制的加固夾，雖然解決了頂撐方式對場地的要求，但自制的加固夾對材料浪費嚴(yán)重，且加固效果并未得到有效改善，出現(xiàn)漏漿、泡漿現(xiàn)象，未從根本上解決門邊及窗邊構(gòu)造柱、導(dǎo)墻等混凝土構(gòu)件的模板加固的問題，且極有可能使整個結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失去部分平衡，或由于模板強(qiáng)度不足，連接結(jié)構(gòu)、構(gòu)件遭到破壞［1］。

本文就混凝土工程中的構(gòu)造柱、導(dǎo)墻模板安裝加固工藝進(jìn)行工藝研究，介紹新型施工方法，研發(fā)一種新型加固模板的夾具，施工過程對工作面要求極低，適用于多種場地、多種情況的混凝土構(gòu)件模板施工，對混凝土構(gòu)件模板進(jìn)行加固，防止?jié)q模，保證工程質(zhì)量及表觀質(zhì)量，提高工作效率，降低人工及材料消耗。

1 工程概況

包頭機(jī)場新建反恐處突中心及機(jī)務(wù)綜合業(yè)務(wù)用房工程項目位于內(nèi)蒙古自治區(qū)包頭市東河區(qū)機(jī)場公司院內(nèi)。本工程西側(cè)與原有機(jī)場公司行政辦公樓銜接，東側(cè)與原有機(jī)場賓館銜接，規(guī)劃為一體建筑。本工程總建筑面積 2 536.25 m2，建筑物為 5 層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，填充墻為蒸壓加氣塊，約 900 m3，工程層高 4.2 m，建筑總高度 19.3 m［2］。

2 新型混凝土構(gòu)件模板夾具施工技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

混凝土構(gòu)件模板夾具主要通過兩道收緊螺栓及緊固夾對夾具本身就行收緊，鎖住構(gòu)造或?qū)δ０澹鸬侥０寮庸痰淖饔?，收緊螺栓對混凝土構(gòu)件模板夾具末端進(jìn)行約束，加強(qiáng)末端部位拉力，緊固夾對混凝土構(gòu)件模板夾具前端及當(dāng)前部位模板進(jìn)行約束，防止混凝土構(gòu)件模板夾具因兩端受力不同，導(dǎo)致夾具本身產(chǎn)生形變，對模板加固作用造成影響。

2.2 施工步驟及操作要點

工藝流程如下：模板夾具施工交底→測量放線→模板拼裝→模板夾具安裝加固→混凝土澆筑和模板拆除。

2.2.1 模板夾具施工交底

模板夾具使用前，通過 BIM 三維動態(tài)模擬對全部操作人員及管理人員進(jìn)行直觀的教育、培訓(xùn)，結(jié)合紙質(zhì)版安全技術(shù)交底使各參與人員充分掌握此種新型加固模板夾具的施工工藝及施工要點。

2.2.2 測量放線

根據(jù)圖紙及現(xiàn)場定位好的軸線排出混凝土構(gòu)件模板控制線，并進(jìn)行復(fù)核。

2.2.3 模板拼裝

根據(jù)圖紙及現(xiàn)場混凝土構(gòu)件模板邊線對混凝土構(gòu)件模板進(jìn)行初步拼裝固定，模板安裝前涂刷脫模劑，合模前將構(gòu)造柱或?qū)Ω胯徝?，并將混凝土浮漿及垃圾清掃干凈［3］；用鐵釘將模板拼裝固定，拼裝完成后檢查校正模板。模板根部密封條封堵，防止模板底部漏漿。

2.2.4 模板夾具安裝加固

混凝土構(gòu)件模板初步拼裝校正完成后，使用新型混凝土構(gòu)件模板夾具對模板進(jìn)行加固，混凝土構(gòu)件模板的夾具包括夾架、第一道收緊螺桿、第二道收緊螺桿、緊固夾，如圖 1 所示。

圖1 三維示意圖

首先將緊固架按照構(gòu)件尺寸調(diào)整間距?；炷翗?gòu)件模板夾具安放在拼裝好模板的構(gòu)件上后，通過調(diào)整第一道收緊螺桿及第二道收緊螺桿使夾具固定在模板上，待夾具固定完成后，調(diào)整緊固夾夾片方向及位置，獲得最佳加固位置后，擰動緊固夾螺桿，對模板進(jìn)行加固，復(fù)擰第一道收緊螺桿及第二道收緊螺桿，緊固時前后兩端應(yīng)分多次進(jìn)行，直至混凝土構(gòu)件模板夾具完全固定，不得將一端一次性收緊，避免混凝土構(gòu)件模板夾具變形失效（見圖 2）。

圖2 安裝示意圖

2.2.5 混凝土澆筑和模板拆除

加固完成后，檢查混凝土構(gòu)件模板夾具是否還有松動，檢查緊固夾是否過緊導(dǎo)致模板變形，確認(rèn)無誤進(jìn)行混凝土澆筑，混個凝土構(gòu)件達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行拆除。拆除時，首先擰動第一道收緊螺栓、第二道收緊螺栓螺帽，將兩道收緊螺栓進(jìn)行松動，然后擰動緊固架取下混凝土構(gòu)件模板夾具，對取下的混凝土構(gòu)件模板夾具進(jìn)行細(xì)部清理，著重清理收緊螺栓及緊固架螺扣部位混凝土或雜物，做防銹處理。防止周轉(zhuǎn)使用時收緊螺栓及緊固架無法正常使用。

3 混凝土構(gòu)件模板夾具三維模擬

采用 BIM 的三維建模功能，從制作、安裝入手（見圖 3、圖 4）。對混凝土構(gòu)件模板夾具進(jìn)行動態(tài)模擬安裝，根據(jù)三維動態(tài)模擬安裝，擇優(yōu)挑選制作簡單，安裝便捷，節(jié)約材料的混凝土構(gòu)件模板夾具方案。混凝土構(gòu)件模板夾具材料可就地取材，為施工現(xiàn)場常見材料。通過三維動態(tài)模擬安裝，確定適用于構(gòu)造柱、導(dǎo)墻及窗臺挑板等，對操作空間有限，混凝土構(gòu)件尺寸多變的建筑工程具有良好的操作性和實用性，使用范圍廣泛，具有極大的推廣意義。

圖3 正面示意圖

圖4 正面示意圖

4 施工操作關(guān)鍵技術(shù)混凝土構(gòu)件模板夾具加工制作

4.1 混凝土構(gòu)件模板夾具加工制作

混凝土構(gòu)件模板夾具部件如圖 5 所示。夾架采用鋼材（或其他材料）制作，長度 40 cm，夾架上進(jìn)行鉆孔，用于收緊螺栓及緊固夾的安裝，第一道緊固架距離夾架端頭 5 cm。第二道收緊螺栓距離第一道收緊螺栓 15 cm。緊固夾距離第二道收緊螺栓 10 cm。緊固架分為螺桿及帶有螺扣的夾片，通過擰動螺桿調(diào)整緊固夾之間的間距對構(gòu)件模板進(jìn)行加固。制作過程嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙尺寸，提前進(jìn)行技術(shù)交底及培訓(xùn)，必須杜絕野蠻施工等現(xiàn)象的發(fā)生，安排專人監(jiān)督制作過程，對材料選取、制作進(jìn)行全面檢查，做好夾具的細(xì)節(jié)處理，提高成品質(zhì)量及合格率，杜絕材料浪費。安裝過程中要求規(guī)范作業(yè)，加強(qiáng)作業(yè)人員各方面素質(zhì)，嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計圖紙進(jìn)行施工，遵循設(shè)計意圖。

圖5 混凝土構(gòu)件模板夾具示意圖

4.2 成品質(zhì)量控制

1）檢查設(shè)計圖夾具各細(xì)部節(jié)點尺寸是否符合現(xiàn)場實際情況，檢查成品夾具是否符合設(shè)計圖紙尺寸，收緊螺栓及緊固夾安裝位置允許±1 cm 偏差［4］。螺桿與螺帽處涂抹潤滑油劑。

2）模板接縫處應(yīng)嚴(yán)密，應(yīng)＜l.5 mm，確保不漏漿［5］。夾具安裝后，檢查夾具與模板間是否牢固，如有松動或夾具不匹配時及時進(jìn)行調(diào)換。

3）澆筑混凝土?xí)r，振搗棒應(yīng)避開夾具位置進(jìn)行振搗，不得將振搗棒與夾具進(jìn)行接觸，防止夾具脫落或產(chǎn)生松動影響混凝土構(gòu)件成品質(zhì)量。

4）混凝土構(gòu)件達(dá)到一定強(qiáng)度后，拆除夾具及模板，拆模時嚴(yán)格遵守混凝土拆模時間控制，不得過早拆模，以保證拆模時、拆模后沒有掉角、起皮情況［6］。確保要在達(dá)到 3.0 MPa 強(qiáng)度以后才可以進(jìn)行模板拆除，對已拆除的夾具基施進(jìn)行清理及防銹處理，防止再次使用時出現(xiàn)安裝偏差，影響加固效果。

5 混凝土構(gòu)件模板夾具發(fā)明優(yōu)點

1）混凝土構(gòu)件模板的夾具可根據(jù)不同構(gòu)件的尺寸進(jìn)行調(diào)整，便于狹窄空間施工，使用范圍廣效果強(qiáng)，制作所需的材料易獲得，且適用于多種材料，在模板加固中新穎有效。

2）以新型的施工技術(shù)及施工工具替代傳統(tǒng)構(gòu)造柱、導(dǎo)墻等混凝土構(gòu)件模板加固方式，使用方便，提升工作效率。

3）保證混凝土結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量和施工安全，加快工程進(jìn)度，降低施工成本保證工程質(zhì)量，提高工程管理水平，提高驗收通過率［7］。

4）可多次使用，節(jié)省材料。

5）避免了后期剔鑿或修補等二次處理費用。

6）混凝土構(gòu)件模板夾具可獨立設(shè)置在模板上，無需對已完成墻體打孔，從根本上解決了構(gòu)造柱支模加固必須在砌體結(jié)構(gòu)上打孔的問題，避免了砌體結(jié)構(gòu)因構(gòu)造柱支模打孔導(dǎo)致墻體整體性及抗壓強(qiáng)度變低的弊端，使砌體整體性和抗壓強(qiáng)度更高，施工更加簡便快捷。

6 經(jīng)濟(jì)效益

以本工程的工期、人工、二次處理為出發(fā)點，采用此新型混凝土構(gòu)件模板的夾具，避免混凝土構(gòu)件進(jìn)行混凝土澆筑時發(fā)生漲模產(chǎn)生的材料費、人工費。避免因混個凝土構(gòu)件成品質(zhì)量差而需進(jìn)行二次處理的費用。對新型混凝土構(gòu)件模板的夾具濟(jì)效益分析得出，使用新型混凝土構(gòu)件模板的夾具比未使用下節(jié)省工期 15 d，費用降低 75 %。

綜合測算：采用新型混凝土構(gòu)件模板的夾具人工費、材料費總成本為 4.3 萬元，采用傳統(tǒng)模板加固方式人工費、材料費總成本為 13.66 萬元。二次處理成本消耗節(jié)約 1.81 萬元。工程累計可節(jié)省成本約 11.17 萬元。

7 結(jié)語

“混凝土構(gòu)件模板夾具”解決在混凝土構(gòu)件的模板加固問題，從根本上杜絕了混凝土構(gòu)件模板漲模的問題，提高了建筑工程的實用性和安全性，安裝方便快捷，拆裝靈活，可周轉(zhuǎn)使用，根據(jù)不同構(gòu)件尺寸進(jìn)行調(diào)整，節(jié)約材料，節(jié)省人工，保證工程質(zhì)量，提高工作效率［8］。對模板工程驗收與評定起到直接作用。同時也提高了精細(xì)化施工管理水平。

通過本工程對混凝土構(gòu)件模板夾具的綜合評估，于制作簡單、安裝便捷、工期要求、實用性、安全性及成本等方面為切入點，前期進(jìn)行三維動態(tài)模擬安裝，現(xiàn)場進(jìn)行實際安裝試用，開發(fā)出一種綜合全優(yōu)性的新型施工工藝，同時該技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用已申報專利［9］。此項成果頂替了傳統(tǒng)混凝土構(gòu)件模板加固的處理方式，以全新工藝對混個凝土構(gòu)件模板加固進(jìn)行處理，解決了因模板加固問題影響工程安全及質(zhì)量，在我國混凝土及模板工程施工中具有很強(qiáng)的實效性和推廣性［10］。Q