(一)对模板的基本要求
模板的作用是控制混凝土构件的造型,因此它直接影响到混凝土工程的质量。一般使用的模板按材料分有:木模、钢模、胶合板模板、钢木结合模、钢框胶合板模板、充气橡胶芯模、土模。现代桥梁施工的总趋势是快速、轻型、拼装化,因此,模板工程势必朝着标准定型、以钢代木、整体吊装和自动滑升等方面发展。
对模板的要求主要有以下几点:
(1)保证混凝土结构和构件各部分设计形状、尺寸和相互间位置正确。
(2)模板必须具有足够的刚度、强度和稳定性,施工中不允许有较大的变形或移位。
(3)模板接缝严密不漏浆、板面光滑平整,以确保混凝土构件的质量。
(4)模板应力求结构简单,利于施工,要便于制造、安装、拆卸和倒用,达到节约的目的。
(二)模板的类型
1.按使用材料分类
(1)木模。木模板主要由紧贴于混凝土表面的面板(又称壳板)、支承面板的肋木和立柱或横挡组成,基本构造如图8-3-8所示。木模制作容易,但木材耗损大,成本较高。
图8-3-8 木模构造
1—木面板;2—肋木;3—横挡;4—立柱。
壳板可以竖直拼装或水平拼装,壳板的接缝可做成平缝、搭接缝或企口缝(见图8-3-9)。当采用平缝拼接时,应在拼缝处衬压塑料薄膜或水泥袋纸以防漏浆。
图8-3-9 壳板的接缝
为了增加木模的周转次数并方便脱模,往往在壳板面上加钉一层薄铁皮。壳板的厚度一般为20~50 mm,宽150~180 mm,不宜超过200 mm,过薄与过宽的板容易变形。肋木、立柱或横挡的尺寸可根据经验或计算确定。肋木的间距一般为0.7~1.5 m。
(2)钢模。钢模是用钢板代替木板,用角钢代替肋木和立柱。钢板厚度一般为4 mm。角钢尺寸应根据计算确定。
钢模虽然一次投入资金较多,但由于钢模板具有通用性强、装拆方便、周转次数多等特点,所以实际成本较低。施工时可事先按设计要求将钢模组拼成主梁或墩柱的大型模板,整体吊装就位,也可散装散拆。
钢模由于结实耐用,接缝严密,能经受强力振捣,浇筑的构件表面光滑,所以目前已被广泛应用。
组合式定型钢模是目前使用较广泛的一种通用性组合模板,主要由钢壳板、连接件和支承件等部分组成。它是以标准钢模构件,用定型的连接件将钢模拼成结构的模板。它具有体积小、重量轻、运输方便、装拆简单、接缝紧密等优点。它由具有一定模数的若干类型的板块、角模、支撑和连接件组成,用它可以拼出多种尺寸和几何形状,以适应建筑物的梁、柱、板、墙和基础等施工的需要。施工时可以在现场直接组装,亦可以预拼装成大块模板或构件模板用起重机吊运安装。
① 钢壳板。钢壳板采用Q235钢材制成,钢板厚度2.5 mm,对于400 mm以上宽面钢模板,钢板厚度应采用2.75 mm或3.0 mm钢板。主要包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模等,如图8-3-10所示。
图8-3-10 组合钢模板钢壳板类型
每种模板又有不同的规格可供选用。
不同类型的钢壳板有不同的用途。其中:阴角模板用于浇筑混凝土构件阴角;阳角模板用于浇筑混凝土构件阳角;连接角模用于平面模板作垂直连接构成阳角,如图8-3-11所示。
图8-3-11 组合钢模板钢壳板用途
1—阴角模;2—阳角模;3—混凝土构件;4—连接角模;5—平面模板。
② 连接件。连接件用来连接钢模,使之成为一个整体,常用的连接件主要有钩头螺栓、L形插销、U形卡和紧固螺栓等,如图8-3-12所示。
图8-3-12 钢模连接件
③ 支承件。支承件包括支承梁、模板的托架、支撑桁架和顶撑及支撑墙模板的斜撑。这些支撑多为工具式支撑,在高度或宽度上均可调整。这些工具式支撑必要时可按有关规定进行验算,以确保模板体系的强度、刚度和稳定性。
(3)胶合板模板。胶合板模板可分为木胶合板模板和竹胶合板模板,现已成为我国模板工程的主材,广泛应用于现浇混凝土结构工程中。用于面板的竹胶合板是用竹片或竹帘涂胶黏剂,纵横向铺放,组坯后热压成型,板面光滑平整,便于脱模和增加周转次数。竹胶合板表面一般采用涂料或浸胶纸复面处理,以利于防水。
(4)钢木结合模板。如果将钢模板中的钢制壳板换成水平拼装的木壳板,用沉头螺栓连接在角钢竖肋上,在木壳板上再钉一层薄铁皮,这样就做成钢木结合模板。这种模板可以节约木材,降低成本,而且具有较大的刚度和紧密稳固性,是一种较好的模板结构。
(5)钢框胶合板模板。钢框胶合板模板是由钢框和防水胶合板组成,防水胶合板平铺在钢框上,用沉头螺栓与钢框连牢。这种模板在钢边框上可钻有连接孔,用连接件纵横连接,组装各种尺寸的模板。它们也具备定型组合钢模板的某些优点,而且质量比组合钢模板轻,施工方便。
钢框竹胶板模板是由钢框和竹胶板组成,竹胶板构造与胶合板模板相同。
(6)充气橡胶芯模。充气橡胶芯模是由橡胶与纤维加强层硫化而制成的产品,具有很高的抗张强度、弹性和气密性,充入高压空气后,能代替原有的木模、竹模、钢模,可以多次重复使用,是一种降低成本和加快施工进度的混凝土制品配套产品,可做空心板的内模。(www.xing528.com)
(7)土模。
土模的优点是节约木料和铁件。缺点是用工较多,制作要求严格,预埋构件较难固定,雨季施工困难。土模按其位置高低可分为下列三种:
① 地下式土模:在已平整的地坪上就地放样,挖槽成形,构件大部分埋入地坪下,外露5 cm左右;
② 半地下式土模:构件半埋入地坪下,所挖出的土作为两边侧模;
③ 地上式土模:构件全部外露在地坪上,侧模由填土夯筑而成。
2.按施工方法分类
(1)拼装式模板。常备拼装式模板主要为钢模板。按照模板块件的大小又可分为小钢模和整体式钢模。小钢模主要用在对表面质量要求不高的情况下,它的主要优点是造价低,如图8-3-13所示。
图8-3-13 拼装式模板
(2)整体吊装模板。将模板水平或竖直分成若干段,每段模板组成一个整体,在地面拼装后吊装就位。分段高度可视起吊能力而定,整体吊装模板的优点是:安装时间短,无须设施工接缝,加快施工进度,提高了施工质量;将拼装模板的高空作业改为平地操作,有利于施工安全;模板刚性较强,可少设拉筋或不设拉筋,节约钢材;可利用模外框架作简易脚手架,不需另搭施工脚手架;结构简单,装拆方便,如图8-3-14所示。
图8-3-14 整体吊装模板
(3)滑升钢模板。滑升钢模板简称滑模,是一种能随混凝土的浇筑自行向上滑升的模板装置。用于现场浇筑高耸的建筑物,尤其适于浇筑桥塔、高桥墩和沉井等截面变化较小的混凝土结构。滑模可节省大量模板和脚手架,加快施工进度,降低工程费用,但滑模设备一次性投资较多,耗钢量较大,只适宜用来浇筑混凝土结构的竖向结构,对建筑物截面变化频繁者施工起来比较麻烦。
滑升模板可以使工程机械化,施工时先在墩位组装好模板,灌注一定高度的混凝土后,用人力或机械传动(液压或电力),使模板沿导杆向上滑升,即可随滑升随灌注混凝土。
(4)爬升模板。爬升模板(即爬模),是一种适用于现浇钢筋混凝土竖直或倾斜结构施工的模板。它与滑动模板一样,在结构施工阶段依附在建筑竖向结构上,随着结构施工而逐层上升,这样模板可以不占用施工场地,也不用其他垂直运输设备。另外,它装有操作脚手架,施工时有可靠的安全围护,故可不需搭设外脚手架,特别适用于在较狭小的场地上建造多层或高层建筑。
(三)模板的制作与安装
1.钢模板制作
(1)钢模板宜采用标准化的组合模板。组合钢模板的拼装应符合现行国家标准《组合钢模板技术规范》。各种螺栓连接件应符合国家现行有关标准。
(2)钢模板及其配件应按批准的加工图加工,成品经检验合格后方可使用。
2.木模板制作
(1)木模可在工厂或施工现场制作,木模与混凝土接触的表面应平整、光滑,多次重复使用的木模应在内侧加钉薄铁皮。
(2)重复使用的模板应始终保持其表面平整、形状准确,不漏浆,有足够的强度和刚度。
3.模板安装的技术要求
(1)模板与钢筋安装工作应配合进行,妨碍绑扎钢筋的模板应待钢筋安装完毕后安设。模板不应与脚手架联结(模板与脚手架整体设计时除外),避免引起模板变形。
(2)安装侧模板时,应防止模板移位和凸出。基础侧模可在模板外设立支撑固定,墩、台、梁的侧模可设拉杆固定。浇筑在混凝土中的拉杆,应按拉杆拔出或不拔出的要求,分别采取相应的措施。
(3)模板安装完毕后,应对其平面位置、顶部高程、节点联系及纵横向稳定性进行检查,相关人员签认后方可浇筑混凝土。
(4)模板在安装过程中,必须设置防倾覆设施。
(5)当结构自重和车辆荷载产生的向下挠度超过规定时,钢筋混凝土梁、板的底模板应设预拱度,纵向预拱度常做成抛物线形。
(6)后张法预应力混凝土梁、板,应注意预应力、自重和车辆荷载等综合作用下所产生的上拱或下挠,应设置适当的预挠或预拱。
4.芯模安装的技术要求
中小跨径的空心板制作时所使用的芯模应符合下列要求:
(1)充气胶囊在使用前应经过检查,不得漏气,安装时应有专业人员检查钢丝头,钢丝头应弯向内侧,胶囊涂刷隔离剂。每次使用后,应妥善存放,防止污染、破损及老化。
(2)从开始浇筑混凝土到胶囊放气时止,其充气压力应保持稳定。
(3)浇筑混凝土时,为防止胶囊上浮和偏位,应采取有效措施加以固定,并应对称平衡地进行浇筑。
(4)胶囊的放气时间应经试验确定,以混凝土强度达到能保持构件不变形为宜。
(5)充气胶囊芯模在工厂制作时,应规定充气变形值,保证制作误差不大于设计规定的误差要求。
(6)钢管芯模应由表面匀直、光滑的无缝钢管制作,混凝土终凝后,即可将芯模轻轻转动,然后边转动边拔出。
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