趙禹軒,趙淼,李昌輝
(1.中建二局第三建筑工程有限公司,北京100070;2.北京北國建筑工程有限責(zé)任公司,北京100070;3.中建二局第一建筑工程有限公司,北京100070)
鋁模板具有工藝新穎性, 相比原有工藝具有高效循環(huán)特點(diǎn),可用于多變、錯綜的工程體系,能夠有效減少工料支出。 高層建筑項(xiàng)目不斷增加,工序逐漸復(fù)雜,可廣泛融合鋁模板工藝,積極發(fā)揮鋁模板優(yōu)異的承載能力、工程環(huán)保性、工藝支出少等特點(diǎn)。 為此,本文結(jié)合工程實(shí)例研究鋁模板的工藝及應(yīng)用。
鋁模板運(yùn)至工程現(xiàn)場之前, 施工單位應(yīng)以設(shè)計(jì)圖的要求作為鋁模板的工藝標(biāo)準(zhǔn)方案。 圖紙要求包括外部組成布置方法、鋁模板結(jié)構(gòu)圖等。 結(jié)合BIM 技術(shù)開展圖紙分析,積極排查工程隱患問題,給出有效的工藝優(yōu)化方案,確保工程安全。
結(jié)合鋁模板工藝,給出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,可詳細(xì)繪制各節(jié)點(diǎn)配模的示意圖,提升模板排板方案的合理性,準(zhǔn)確給出墻板-樓板、墻板-梁板各處的連接方法,再用MSTEEL 工具驗(yàn)算布局設(shè)計(jì)的規(guī)范性,保證配模拼裝規(guī)劃的全面性。
裝配鋁模板期間,需結(jié)合高層項(xiàng)目的各處樓層位置,給出軸線方位,開展測量放樣,準(zhǔn)確標(biāo)注墻柱、門窗各節(jié)點(diǎn)的方位,仔細(xì)檢查墻柱各位置的鋼筋方位, 結(jié)合工程實(shí)況給予糾偏處理。 墻柱周邊區(qū)域,可給出控制線,精準(zhǔn)測定模板裝設(shè)的方位[1]。
A 高層建筑是一座民用建筑項(xiàng)目,共有11 棟樓,標(biāo)準(zhǔn)層高度約為2.9 m,建筑規(guī)??倲?shù)約為650 000 m2。初期規(guī)劃A高層建筑項(xiàng)目時, 選用現(xiàn)澆框架工藝, 融合剪力墻施工方法,確保工程質(zhì)量?;炷翉?qiáng)度等級為C40,基礎(chǔ)層模板厚度達(dá)到130 mm,梁截面長邊1 200 mm,短邊200 mm,剪力墻側(cè)面寬度為200 mm,基礎(chǔ)層之上均使用鋁合金模板。
鋁模板工藝進(jìn)行前期,需結(jié)合深化設(shè)計(jì)結(jié)果開展鋁模板的前期平展、板材序號編寫等工作。 模板工人需參加模板操作考核,考核通過方可參與鋁模板的安裝工作。 工程前期開展的工藝交底工作主要包括工程質(zhì)量控制、 工程安全措施、成品養(yǎng)護(hù)等。 還要準(zhǔn)確核對樓層軸線的位置控制工作,多次核驗(yàn)標(biāo)高點(diǎn)的工程方位,對墻、柱、水電各關(guān)鍵位置開展預(yù)埋件的全環(huán)節(jié)驗(yàn)收工作。
3.3.1 荷載測算
A 高層項(xiàng)目裝入的鋁模板結(jié)構(gòu)測算參數(shù)有: 模板側(cè)面厚4 mm,基礎(chǔ)層板厚130 mm,梁截面最佳值的短邊為200 mm、長邊為1 200 mm,剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)面厚度為200 mm。 鋁模板性能如表1~表3 所示。
表1 結(jié)構(gòu)載荷kN/m2
表2 強(qiáng)度MPa
表3 載荷效應(yīng)
3.3.2 墻模結(jié)構(gòu)
墻模板結(jié)構(gòu)主要含有底角支護(hù)、墻頭板、K 板、對拉螺栓等組成。
結(jié)合A 建筑項(xiàng)目的實(shí)際需求,留出預(yù)埋位置、開展預(yù)埋件裝設(shè)處理, 仔細(xì)查看鋼筋綁扎質(zhì)量, 開展吊裝模板的工藝項(xiàng)目。 墻模板裝設(shè)期間,各模板間隙位置以銷釘為主要連接件。針對外墻螺栓的前期使用,需將螺栓埋至混凝土下方區(qū)域,以此達(dá)到外墻墊腳效果。 螺絲間距不可大于1 200 mm。 內(nèi)墻模板裝設(shè)工藝中,以墻角位置為起點(diǎn),逐一進(jìn)行施工裝設(shè)。 模板拼裝工藝需從兩側(cè)開始操作,使用銷釘保證孔位的處理效果。以對稱方案設(shè)計(jì)螺桿孔位的操作方位, 保證墻體軸線設(shè)計(jì)的規(guī)范性[2]。
與地面平行的水平間距需控制在800 mm 以內(nèi), 使用Tr16 螺栓操作兩個模板,確保對拉施工質(zhì)量。背楞類型包括直背型、直角型,背楞中間添加“加強(qiáng)塊”。 背楞生產(chǎn)需要使用矩形鋼管,融合焊接工藝,確保背楞生產(chǎn)質(zhì)量。 背楞與樓面間距分別為:①250 mm、②850 mm、③1 450 mm、④2 050 mm、⑤28 250 mm。①~⑤每個數(shù)字對應(yīng)一道背楞。背楞需與樓面陰角相互對拉,在陰角位置嵌入“鋼墊片”,確保螺栓抽出的順暢性。墻柱斜面支護(hù)系統(tǒng)需保證豎向背楞的固定質(zhì)量。樓梯步行區(qū)域使用小規(guī)格背楞進(jìn)行固定處理。
3.3.3 梁模結(jié)構(gòu)
梁模結(jié)構(gòu)組成有模板、陰角、轉(zhuǎn)角件、鋼支護(hù)等。 配置兩組備用支護(hù),以此保障模板周轉(zhuǎn)能力,間距邊長取1.2 m。
梁模板裝設(shè)期間,需依據(jù)主、次、底、側(cè)的順序進(jìn)行工藝操作。裝設(shè)梁底模板期間,如果模板長度小于或等于3 m,采取整裝工藝。如果模板長度大于3 m,采取分單元的拼裝工藝,每個單元不超過3 m。模板裝設(shè)后,需查看模板工程效果,包括平整性、垂直偏差等。 確定模板位置無誤,使用銷釘固定。
3.4.1 墻柱模板工藝質(zhì)控要點(diǎn)
內(nèi)墻模板裝設(shè)期間,結(jié)合模板序號編碼特點(diǎn),從陰角位置逐一開展安裝操作。 豎直模板拼接需按照300 mm 的間距使用銷釘,保證模板拼接位置空隙寬度的規(guī)范性。 水平方向模板拼接頂處,插銷方式采取由上至下次序,確保銷釘全數(shù)裝設(shè)完成,防止插銷振落問題。 裝設(shè)對側(cè)模板,需保持兩個模板位置的對應(yīng)性,對正螺栓孔位。 以控制線位為目標(biāo)調(diào)整點(diǎn)位,保證模板位置的準(zhǔn)確性,固定對拉螺栓,增強(qiáng)模板封閉效果。 模板拼接形成的間隔區(qū)不可大于1 mm,高低區(qū)差值需小于2 mm。模板工藝需積極防控板材碰撞、板材摩擦等問題,以此保持板材性能。
3.4.2 梁板工藝面質(zhì)控要點(diǎn)
梁底模板裝設(shè)前期,需開展各位置的預(yù)拼裝處理。 清除梁底板各處雜物,使用插銷方法,保證底板、陰角模的拼接固定質(zhì)量,準(zhǔn)確對正早拆頭、地下支護(hù)方位,防止混凝土結(jié)構(gòu)受損。
3.4.3 樓板工藝質(zhì)控要點(diǎn)
墻梁頂處裝設(shè)陰角模,需查看陰角模質(zhì)量,保證陰角模安裝操作的規(guī)范性,再裝設(shè)樓面龍骨。 安裝操作期間,需關(guān)注早拆頭、支護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量情況。 模板裝設(shè)完成,合理調(diào)整支護(hù)結(jié)構(gòu),保證模板平整性。
3.4.4 拆除模板質(zhì)控要點(diǎn)
澆筑工藝完成, 需檢查結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的規(guī)范性, 查看成型情況。 如果澆筑質(zhì)量達(dá)到工程規(guī)范,可進(jìn)行模板拆除處理。 在模板拆除期間,優(yōu)先去除側(cè)向模板,當(dāng)鋁模發(fā)生松動后,再拆除連接結(jié)構(gòu), 逐一卸除模板, 防止卸除模板操作形成的質(zhì)量缺陷。 拆模需測定混凝土用料性能,樓板位置強(qiáng)度達(dá)到50%,梁結(jié)構(gòu)位置強(qiáng)度達(dá)到75%,方可進(jìn)行拆模處理。 全面拆除完成,對卸下模板使用中水有效清洗, 以此減少清潔鋁模板形成的水耗問題,切實(shí)保證模板清洗質(zhì)量,增強(qiáng)用水循環(huán)性,順應(yīng)綠色工藝的操作需求。
使用MID 軟件以鋁合金模板為主體,開展性能分析。 鋁模板設(shè)計(jì)參數(shù)如表4 所示。
表4 鋁模板設(shè)計(jì)參數(shù)
性能分析選用的鋁模板,采取一次擠壓成型工藝,板材寬度為400 mm,板材長度為1200 mm,框架高度取值為65 mm,板材厚度為4 mm,橫肋間隔長度為400 mm,豎肋間隔參數(shù)均值為130 mm。
選擇表1 的荷載方案,對A 項(xiàng)目鋁模板性能進(jìn)行分析,測算出樓面位置可能承受的最大工藝載荷為9.8 kN/m2。
引入案例項(xiàng)目工藝荷載參數(shù), 開展的鋁模板性能分析,板材撓度最高值為0.7 mm, 遠(yuǎn)小于1.5 mm 的性能標(biāo)準(zhǔn),可保證板材使用質(zhì)量。 各項(xiàng)性能分析中獲得:板材彎矩最高值為0.59 kN·m,強(qiáng)度參數(shù)為31.3 MPa,板材剛度為0.23 mm,由此確定鋁模板性能符合工程要求。
綜上所述, 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn), 案例項(xiàng)目融合的鋁模板工藝成本,相比原有模板工序成本顯著減少,還可簡化塔吊、卸料等環(huán)節(jié)的工藝,有效控制工程垃圾的生成量,積極防控高空墜物問題,獲取優(yōu)異的工程成效。 由此證明,鋁模板工藝具有較強(qiáng)的清潔性,模板安裝具有便利性,模板質(zhì)量優(yōu)異,符合綠色施工的各項(xiàng)要求。