高层建筑大模板施工土木工程施工

大模板 (即大面积模板、大块模板) 是一种工具式大型模板，其尺寸与整个房间或房间的每一面墙及楼地面的大小相吻合，钢筋绑扎等工序完成后，按照设计位置安装好后，在模板内浇筑混凝土。大模板施工的主要特点为: 机械化程度高、模板装拆快、可以减轻劳动强度、节省劳力和施工进度快; 减少结构的施工缝，结构性能好; 混凝土表面质量好，减少装修的工作量等。但大模板的一次性投资较大，安装时需要起吊设备。

大模板建筑设计与施工应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3)和《建筑工程大模板技术规程》(JGJ74)中的相关要求。

6.3.1 大模板建筑的主要类型

大模板建筑的主体结构可分为内、外墙全现浇筑、内墙现浇筑外墙预制和内墙现浇筑外墙砌筑等三种型式。

1. 内、外墙全现浇筑

内、外墙全现浇筑系指建筑物的内墙与外墙全部利用大模板进行整体浇筑的大模板体系。这种大模板体系的整体性好; 由于减少了外墙板制作和运输的环节，造价较低。但是增加了现场工作量，存在外墙保温、隔热、饰面以及防止混凝土收缩等问题。

外墙现浇筑混凝土的集料有两种做法，一种是采用陶粒、浮石、火山渣、膨胀矿渣珠等轻集料，另一种是仍采用普通砂石集料。采用轻集料的优点是可以同时起保温作用，但价格较高，内、外墙采用两种不同的混凝土给现场施工带来困难，结构构造也难以处理。

为了防止现浇筑混凝土外墙出现收缩裂缝和满足外墙的保温隔热要求，可以在现浇筑外墙的外面挂上带保温隔热材料的预制混凝土板或金属板。

2. 内墙现浇筑外墙预制

内墙现浇筑外墙预制系指内墙采用大模板现浇筑混凝土，外墙采用大型预制墙板的大模板建筑体系。国内从1974年开始采用，各地简称为外板内模、内浇外板、内浇外挂、一模三板等。这种体系的特点是预制和现浇筑相结合，发挥各自的长处。外墙有围护、保温、隔热、饰面、防水、隔声、承重等多种功能要求，构造和施工较复杂，在工厂制作有较好的生产条件，较易保证质量，并且减少现场工作量，节省现场用工。但是由于增加了墙板的生产、运输和安装环节，一般较现浇筑外墙稍贵。

采用内墙现浇筑外墙预制方案时，内承重墙和楼板、阳台、楼梯等使用普通混凝土; 外墙板有单一材料和复合材料两种做法。采用单一材料墙板时，一般选用保温隔热性能较好的轻混凝土，以各种陶粒、浮石、火山渣、膨胀矿渣珠等为轻集料。也可以在构件厂用普通混凝土生产外墙板，再粘贴具有保温隔热性能的面层。采用复合材料墙板时，可以用普通混凝土或轻混凝土作面层和结构层，以岩棉、苯板、膨胀珍珠岩、加气混凝土等保温隔热材料作夹层，发挥不同材料的特性，提高功能，且可以减薄厚度，增加使用面积。

小开间大模板建筑物，可以采用每间一块上、下面平整的整间大楼板，这有利于楼板与墙的整体连接，且可以减去地面找平层和抹面。在地震区，当建筑物高度超过50m时，一般就不能采用预制楼板，应采用现浇楼板或叠合楼板。

3. 内墙现浇筑外墙砌筑

内墙现浇筑外墙砌筑系指利用大模板现浇筑混凝土内墙与砌体外墙相结合的大模板体系。1977年以来，国内在多层住宅和旅馆中，发展了外墙砌砖的大模板建筑，这种体系是大模板建筑和砖混建筑的结合，发挥了钢筋混凝土承重墙坚固耐久和砖墙便宜的各自长处。这种体系的外砖墙不仅起围护作用，而且还承担部分垂直荷载和水平荷载。由于高层建筑物的垂直荷载和水平荷载较多层建筑物的相应荷载大得多，砖墙一般不能承受，故仅起填充墙作用。因此，这种大模板体系仅用于层数不超过6层的建筑物。

6.3.2 大模板的构造与主要型式

大模板的结构构造应具有足够的承载力、刚度和稳定性; 应简单、坚固耐用、便于加工制作; 应能整装整拆，组拼便利，在正常维护下应能重复周转使用; 板面光滑平整，拆模后可以不抹灰或少抹灰，减少装修工作量; 重量轻，每块模板的重量不得超过起重机能力; 支模、拆模、运输、堆放能做到安全方便; 尺寸构造尽可能做到标准化，通用化; 一次投资较省，摊销费用较少。

1. 模板组成

大模板通常由面板、骨架、支撑系统和附件组成，如图6.3.1所示。强度和刚度大的面板也可以不设骨架。

图6.3.1 横墙大模板的构造示意图

—面板; 2—横肋; 3—竖肋; 4—小肋; 5—穿墙螺栓; 6—吊环7—上口卡座; 8—支撑架; 9—地脚螺栓; 10—操作平台

(1) 面板

面板的作用是使混凝土墙面成型，具有设计所要求的外观。面板可以选用钢、竹、塑料等多种材料，如钢面板、钢框胶合板和塑料组合面板等。钢面板用厚度不小于5mm的钢板焊接拼成，板面平整，可以周转200次以上，这种面板使用最广，但自重较大，耗钢量多。钢框胶合板是在竹胶合板的四边镶上钢边框，可以提高模板整体刚度，保护四边不易损坏。塑料组合模板的重量轻，表面光滑，易于脱模。

(2) 骨架

骨架的作用是固定面板，保证其刚度，并将所受到的荷载传递到支撑系统。通常由型钢、冷弯薄壁型钢、槽钢、扁钢、钢管等做成的横肋和竖肋组成。骨架材质宜与钢面板材质同一牌号，以保证焊接性能和结构性能。

(3) 支撑系统

支撑系统的作用是将荷载传递到楼板、地面或下一层的墙体上，并调整面板到设计位置，在堆放时用以保持模板的稳定性。支撑系统包括支撑架和地脚调整螺栓。一块大模板至少要设两个地脚调整螺栓，用于调节整个模板的垂直度和水平标高等工作。大模板的支撑系统应能保持大模板竖向放置的安全可靠和在风荷载作用下的自身稳定性。地脚调整螺栓长度应满足调节模板安装垂直度和调整自稳角的需要，地脚调整装置应便于调整，转动灵活。

(4) 附件

大模板的主要附件包括操作平台、爬梯、对拉螺栓、上口卡板、吊环等。大模板对拉螺栓的材质应采用不低于Q235A的钢材制作，应有足够的强度承受施工荷载。大模板钢吊环应采用Q235A材料制作且应具有足够的安全储备，严禁使用冷加工钢筋。焊接式钢吊环应合理选择焊条型号，焊缝长度和焊缝高度应符合设计要求; 装配式吊环与大模板采用螺栓连接时必须采用双螺母。

2. 大模板的主要型式

(1) 平模

平模尺寸一般相当于房间每面墙的大小，其优点是每面墙的大面上无接缝，充分体现大模板墙面平整的特点，与筒模相比较，自重较轻，灵活性较大，因此平模是各类大模板中采用最多的一种。但平模将模板的接缝转移到墙角，因此，需要妥善处理墙角的模板;另外还需要解决平模在支拆和运输堆放时的稳定性，保证不发生倾覆安全事故。

平模按拼装的方式分以下三种:

①整体式平模。平模的面板、骨架、支撑系统和操作平合、爬梯等构件组拼焊接成整体。其优点是模板的整体性好，但通用性差，适用于大面积标准住宅施工。

②组合式平模。组合式平模主要由板面 (包括面板和骨架)、支撑系统和操作平台三部分用螺栓连接而成。不用时可以解体，以便运输和堆放。

为了减少大模板的型号，组合式平模以常用的进深、开间作为板面的基本尺寸，再辅以200mm、300mm或600mm的拼接窄板，就可以适应建筑平面模数进位的变化。

③装拆式平模。装拆式平模不仅支撑系统和操作平台与板面用螺栓固定，而且面板与钢边框、横肋、竖肋之间也是用螺栓连接，用完后可以完全拆散，灵活性较大。

(2) 小角模

小角模通常与平模配套使用，作为墙角模板。一般要求小角模支模、拆模方便，牢固，不漏浆; 小角模的板面与平模板面保持在同一平面，在接缝处不应出现台阶。小角模与平模之间应有一定的伸缩量，作为不同墙厚和安装偏差调剂用，也为支模、拆模创造方便条件。

通常小角模有两种作法，如图6.3.2所示，第一种做法是在角钢的内面焊上扁钢，拆模后，在接缝处会出现突出墙面的一条棱，这要及时处理。第二种做法是在角钢的外面焊上扁钢，拆模后，在墙面留下扁钢的凹槽，清理后用腻子刮平。两种做法的共同点都是利用扁钢作为平模与角模间距调节，扁钢一端固定在角钢上，另一端与平模板面可以自由滑动。

图6.3.2 小角模构造图

1—横墙平模板; 2—纵墙平模板; 3—角钢; 4—扁铁

(3) 大角模

一个房间的模板由四块大角模组成，与平模的区别在于模板接缝的位置设在每面墙的中部。其优点是四个大角较规矩，接缝较少，但支、拆模板较难。通常也有两种做法，第一种做法是做成固定角，仅依靠6mm泡沫塑料塞缝调整。第二种做法是角模带合页，可以通过花篮螺丝调整，如图6.3.3所示。由于大角模的接缝处很难平整，在墙的大面很明显，现在已很少使用。

图6.3.3 大角模构造图(www.xing528.com)

螺栓; 3—固定销子; 4—活动销子; 5—调整用的螺旋千斤顶

(4) 筒模

筒模是在平模的基础上发展起来的，将一个房间各个现浇墙面各自独立的模板连接成空间整体模板。筒模的结构如图6.3.4、图6.3.5所示。筒模的优点是模板的稳定性好，可以整间吊装，减少吊次，有整间大的操作平台，施工条件较好，但灵活性不如平模，自重较平模大。常用于电梯井、管道井，筒模尺寸较小，自重较轻，装、拆模较平模方便。

图6.3.4 钢架筒模构造图

1—模板; 2—内角模; 3—外角模; 4—钢架5—吊环; 6—支杆; 7—穿墙螺栓8—操作平台; 9—出入孔

图6.3.5 组合式铰接筒模构造图

—脱模器; 2—铰链; 3—组合模板; 4—方钢横肋5—方钢纵肋; 6—角撑; 7—地脚螺栓

6.3.3 大模板施工工艺

1. 大模板施工工艺流程

对于高层建筑，大模板结构施工宜采用内、外墙全现浇筑和内墙现浇筑外墙预制两种施工方法。这两种施工方法的工艺流程如图6.3.6、图6.3.7所示。

图6.3.6 内、外墙全现浇筑施工工艺流程图

图6.3.7 内墙现浇筑外墙预制施工工艺流程

2. 主要施工方法

(1) 抄平放线

每栋建筑物的四大角和流水段分段处，应设置标准轴线控制桩。根据标准轴线桩用经纬仪引测各层控制轴线，然后用钢尺放出其他轴线和墙身、门窗洞口位置线。每层墙体在拆模后应弹出两道水平线。一道距地面500mm高，供楼面、地面、装饰工程等用。另一道距楼板下皮100mm，作控制墙体找平层和楼板安装高度用。另外，还可以在墙体钢筋上弹出水平线，用以控制墙体顶部的找平层、楼板的安装标高和控制大模板的水平度。

(2) 钢筋绑扎

大模板施工的墙体钢筋应优先采用点焊网片。网片之间的搭接长度和搭接部位都应符合设计规定。网片在堆放、运输和吊装过程中，要放在专用的金属网片架上，防止钢筋弯曲变形和焊点脱落。上、下层墙体钢筋网片搭接部分应理直，且绑扎牢固。双排钢筋网片之间应设置足够的定位连接筋，钢筋与模板之间应绑扎砂浆垫块定位，其间距不宜大于1m，以保证钢筋位置的准确和保护层厚度。

外墙板安装前，应将两侧伸出的钢筋套环理直。外墙板就位后，两块外墙板的套环和内墙的钢筋套环应重合，将本层的竖筋插入内、外墙重合的套环内，对每块外墙板和内墙，插入套环均不得少于3个，且绑扎牢固。在施工段的分界处，应按设计规定留出墙体连接钢筋，可以预先弯折于模板内，待拆模板后理直，与下一施工段墙体钢筋绑扎连接。

墙体钢筋应尽量预先在加工厂按图纸要求点焊成网片，这样可以做到位置准确，且减少现场工作量。构造柱钢筋也应尽量在加工厂统一下料、弯钩、编号。

(3) 大模板的安装和拆除

大模板运到现场后，应清点数量、核对型号，清除表面锈蚀和焊渣且均匀地涂刷脱模剂。安装模板时，应按顺序吊装就位，先支横墙大模板，后支纵墙大模板。先安装横墙一侧的模板，用塔式起重机将大模板吊至安装位置初步就位，再用撬棍按照墙身线调整模板位置，并用地脚螺栓调正垂直度，利用双十字靠尺检验，特别要处理好墙角模板。再安装另一侧的横墙模板，随即放入穿墙螺栓和塑料套管，然后再安装内纵墙模板，最后安装角模，使纵、横墙模板连成一体。墙体厚度由放在两块模板之间的穿墙螺栓的塑料套管来控制，垂直度用2m长双十字形靠尺检查; 通过支架上的地脚螺栓调整。安装模板时，要将模板之间或模板与模板之间缝隙堵严，防止漏浆。

若采用钢架筒模，支模前应在楼板上将支承钢架四条腿的位置用水泥砂浆抹找平层，找平时将铁垫板安放好，且在每个房间弹出十字线; 钢架上设有与十字线相应的标记，模板吊装按房间十字线就位。根据找平层标高和钢架腿上高度标记，用丝杠千斤顶调整模板高度，然后按墙体线调整模板的位置和垂直度，安装角模和穿墙螺栓。

外墙外侧模板一般支承在下一层从外墙面挑出的三角架上，如图6.3.8所示，三角架用L形螺栓 (L形螺栓的短头朝上形成挂钩) 通过下一层外墙预留孔挂在外墙上，为了保证安全，应设置护栏和安全网。外墙外模板也可以通过模板上端的悬壁梁悬挂在内侧模板上，如图6.3.9所示。

图6.3.8 外侧模板支承在外三角架上

图6.3.9 外墙模板悬挂支撑系统

现浇装饰混凝土外墙外侧模板，可以采用不同的衬模 (采用聚氨酯、橡胶、塑料、铁木等材料制作)，做出不同的花饰、线形与纹理质感的图案。

在常温条件下，混凝土强度需达到1.0N/mm2方可拆模。宽度大于1m的门洞口的拆模强度，应与设计单位商定，以防止其产生裂缝。模板拆除后，应及时对墙面进行清理和修补。

(4) 立门口、洞口

门口有先立和后立两种方法。后立门口是先用木方做假口，拆模后再立正式门口，采用该方法立门口不易牢固，门口两侧的砂浆容易发生空鼓和裂缝。先立门口是在支模时即将正式门口固定好，可以省工、省料，而且比较牢固，但在立门口时必须位置准确，在浇捣混凝土时要防止将门口挤歪。

(5) 混凝土浇筑

常用的浇筑方法是料斗浇筑法，即用塔式起重机吊运料斗至浇筑部位，料斗口直对模板进行浇筑。当采用混凝土泵进行浇筑时，要注意混凝土的可泵性和混凝土的布料。

混凝土应具有良好的工艺性能，当采用塔式起重机吊运料斗上料时，坍落度为60～80mm，当采用泵送混凝土时，坍落度为120～180mm。

为保证新旧混凝土结合面处混凝土浇筑密实、饱满，在混凝土浇筑前，应先铺一层50～100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的砂浆。墙体混凝土浇筑应分层进行，每层厚度不应超过600mm。当浇筑到门窗洞口两侧时，应由门窗洞口正上方下料，两侧同时浇筑，高度应一致，振捣棒应距洞口边300mm以上，以防门窗洞口的模板走动与变形。

若要做到每天完成一个流水段的作业，模板每天周转一次，就要求混凝土浇筑后10h左右达到拆模强度。当使用矿渣硅酸盐水泥时，往往要掺早强剂。常用的早强剂为三乙醇胺复合剂和硫酸钠复合剂等。为增加混凝土的流动性，常在混凝土中掺减水剂。常用的减水剂有木质素磺酸钙等。

常温施工时，拆模后应及时喷水养护，连续养护3d以上。也可以采取喷涂氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液薄膜保水的方法进行养护。

(6) 楼板施工

如果层数不太多，楼盖可以为预制楼板，尤其是采用整间的大楼板，有利于提高建筑物的整体性、抗震性能，并减少施工现场的装修作业量。当墙体混凝土强度不小于4.0N/mm2后，方可在其上安装楼板，否则要采取硬架支模等技术措施。

高层建筑物的层数多、高度大，或进深和开间尺寸很大时，为满足抗震要求或方便施工，楼板往往要求现浇筑。楼板现浇筑用的模板，有组合钢模板、钢框木 (竹) 组合模板、台模、预应力薄板、压延型钢等，应根据具体情况和技术经济比较后选用。

叠合楼板除可以采用条形预制混凝土薄板作永久性模板外，对小开间房间，宜采用整间大的混凝土薄板，安装后再浇筑60～120mm厚混凝土。这种叠合楼板的整体性好，对保证质量、缩短工期、减少现场用工有显著效益。由于板薄平面面积大，为了保证起吊时受力均匀，变形小，应采用有8个吊点的专用吊具。

(7) 外墙板与内隔墙板的安装

外墙板安装前应预先抹好找平层。就位时浇筑水泥素浆以保证结合面的粘结。以墙的外边线为准，做到墙面平整，墙身垂直，缝隙一致，且注意保护外墙板的棱角和防水构造。上、下外墙板键槽内的连接钢筋应及时焊接，焊缝长度不小于90mm，检查合格后，浇筑键槽混凝土，且完成外墙板根部砂浆捻塞作业。

当采用钢筋混凝土薄板 (厚50～60mm，两面平整) 作分室隔墙和厨房、卫生间隔墙时，要求在上层楼板施工前即吊装就位，与承重墙焊接。当采用各种轻质条板，如加气混凝土板、空心石膏板、纸面石膏板等，可以在上层楼板施工前先运入，到装修阶段再进行墙板安装。若采用各种砌块、空心砖等，运输和施工安排可以更加灵活。