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建筑施工技术第2版:常用模板类型及应用特点

更新时间:2025-01-17 工作计划 版权反馈
【摘要】:如P3015表示宽300mm、长1500mm的平模板。表5-1常用组合钢模板规格图5-9钢模板类型2)连接配件组合钢模板连接配件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓、扣件等。这种类型建造的高层数,已达30层以上。

5.3.1 胶合板模板简介  

目前,我国建筑市场大量使用着胶合板模板,胶合板模板包括木胶合板和竹胶合板。木胶合板是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木,再用胶粘剂胶合而成的3层或多层的板状材料,用奇数(5、7、9)层单板,通常最外层表板的纹理方向和胶合板板面的长向平行,因此,整张胶合板的长向为强方向,短向为弱方向,使用时必须注意。模板用木胶合板的幅面尺寸,一般宽度为915~1 220mm,长度为1 830~2 440mm左右,厚约12~18mm。

竹胶合板由竹席、竹帘、竹片等多种组坯结构,及与木单板等其他材料复合,专用于混凝土施工的模板。胶合板模板具有表面平整光滑,容易脱模,耐磨性强,防水性好,模板强度和刚度较好,使用寿命较长,周转次数可达20~30次以上,材质轻,适宜加工大面积模板,板缝少,能满足清水混凝土施工的要求等优点。

胶合板用作楼板模板时,常规的支模方法为:用48mm×3.5mm脚手钢管搭设排架,排架上铺放间距为400mm左右的50mm×100mm或者60mm×80mm木方(俗称68方木),作为面板下的楞木。木胶合板常用厚度为12mm、15mm、18mm,木方的间距随胶合板厚度进行调整。这种支模方法简单易行,现已在施工现场大面积采用。

胶合板用作墙模板时,常规的支模方法为:胶合板面板外侧的内楞用50mm×100mm或者60mm×80mm木方,外楞用48mm×3.5mm脚手钢管,内外模用“3”形卡及穿墙螺栓拉结。

5.3.2 定型组合钢模板

定型组合钢模板包括钢模板、连接件、支撑件三部分。其中,钢模板包括平面钢模板和拐角钢模板;连接件有U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓、扣件等;支撑件有圆钢管、薄壁矩形钢管、内卷边槽钢、单管伸缩支撑等。

1)钢模板

钢模板包括平模板、阴角模板、阳角模板、连接角模(如图5-9)。

平模板用于基础、墙体、梁、板、柱等各种结构的平面部位,它由面板和肋组成,肋上设有U形卡孔和插销孔,利用U形卡和L形插销等拼装成大块板,板块由厚度2.3mm、2.5mm的薄钢板压轧成型。板块的宽度以100mm为基础,按50mm进级;长度以450mm为基础,按150mm进级。

平钢模板、阴角模板、阳角模板及连接角模板分别用字母P、E、Y、J表示,在代号后面用4位数表示模板规格,前两位是宽度的厘米数,后两位是长度的整分米数。如P3015表示宽300mm、长1 500mm的平模板。又如Y0507表示肢宽为50mm×50mm、长度为750mm的阳角模。常用组合钢模板的尺寸见表5-1所示。组合钢模板配板设计中,遇有不合50mm进级的模数尺寸,空隙部分可用木模填补。

表5-1 常用组合钢模板规格

图5-9 钢模板类型

2)连接配件

组合钢模板连接配件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓、扣件等。

U形卡用于钢模板与钢模板间的拼接,其安装间距一般不大于300mm,即每隔一孔卡插一个,安装方向一顺一倒相互错开,如图5-10所示。

L形插销用于两个钢模板端肋与端肋连接。将L形插销插入钢模板端部横肋的插销孔内(如图5-10(b)所示)。当需将钢模板拼接成大块模板时,除了用U形卡及L形插销外,在钢模板外侧要用钢楞(圆形钢管、矩形钢管、内卷边槽钢等)加固,钢楞与钢模板间用钩头螺栓及“3”形扣件、蝶形扣件连接。浇筑钢筋混凝土墙体时,墙体两侧模板间用对拉螺栓连接,对拉螺栓截面应保证能安全承受混凝土的侧压力(如图5-10(c)、(d)、(e))。

图5-10 连接配件

1—圆钢管钢楞;2—“3”形扣件;3—钩头螺栓;4—内卷边槽钢钢楞;5—蝶形扣件;6—紧固螺栓;7—对拉螺栓;8—塑料套管;9—螺母

3)支承件

组合钢模板支承部件的作用是将已拼装完毕的模板固定并支承在相应的设计位置上,承受模板传来的一切荷载。目前在工程中常用的有钢楞、柱箍、梁卡具、圈梁卡、钢管架、斜撑、组合支柱、钢管脚手支架、平面可调桁架和曲面可变桁架等,如图5-11~图5-14所示。

图5-11 柱箍图

1—插销;2—限位器;3—夹板;4—模板;5—型钢;6—钢型

图5-12 钢支架

1—顶板;2—插管;3—套管;4—转盘;5—螺杆;6—底板;7—插销;8—转动手柄

图5-13 斜撑

1—底座;2—顶撑;3—钢管斜撑;4—花篮螺丝;5—螺母;6—旋杆;7—销钉

图5-14 钢桁架

5.3.3 大模板

大模板是进行现浇剪力墙结构施工的一种工具式模板,一般配以相应的起重吊装机械,通过合理的施工组织安排,以机械化施工方式在现场浇筑混凝土竖向(主要是墙、壁)结构构件。其特点是:以建筑物的开间、进深、层高为标准化的基础,以大模板为主要手段,以现浇混凝土墙体为主导工序,组织进行有节奏的均衡施工。为此,也要求建筑和结构设计能做到标准化,以使模板能做到周转通用。

1)大模板工程分类

我国目前的大模板工程大体分为3类:外墙预制内墙现浇(简称“内浇外板”);内外墙全现浇(简称全现浇);外墙砌砖内墙现浇(简称“内浇外砌”)。

(1)内浇外板工程

内浇外板工程的做法:内纵墙和内横墙为大模板现浇混凝土,外纵墙和山墙为预制墙板。

预制外墙板,采用单一材料或复合材料制成,其厚度主要根据各个地区保温、隔热和结构抗震的要求决定。

楼板,一般采用整间预应力大楼板、预制实心板或小块空心板。

在8度抗震设防区,当大模板工程高度超过50m时,为了加强建筑物的整体刚度,采用现浇楼板或在预制楼板上增设现浇层和采用预制与现浇相结合的叠合楼板。

(2)全现浇工程

这种类型的做法是内外墙均采用大模板现浇墙体混凝土。

采用这种类型,建筑物施工缝少,整体性好,造价比外墙预制类型低,对起重运输设备及预制构件生产能力的要求也比较低。但模板型号较多,支模工序复杂,湿作业多,影响施工速度;同时,外墙外模板要在高空作业条件下安装,存在安全问题。如采用外承式外模(图5-15),安全问题可以解决,但模板用钢量大,对下层墙体的强度要求高,模板周转较慢。

这种类型建造的高层数,已达30层以上。

(3)内浇外砌工程

这种体系是大模板剪力墙与砖混结构的结合,发挥了钢筋混凝土承重墙坚固耐久和砖砌体造价低的特点。主要用于多层建筑。

内墙采用大模板现浇混凝土,外墙采用普通黏土砖、空心砖或其他砌体。

内浇外砌结构,根据建筑物层数和抗震设防烈度,在建筑区段四大角、内墙与外墙交接处采取适当的连接构造。

2)大模板的构造

大模板由面板、加劲肋、竖楞、支撑桁架、稳定机构和操作平台、穿墙螺栓等组成,是一种现浇钢筋混凝土墙体的大型工具式模板(如图5-16)。

图5-15 外承式外模

1—外墙模板;2—外墙内模;3—外承架;4—安全网;5—现浇外墙;6—穿墙卡具;7—楼板

图5-16 大模板构造示意图

1—面板;2—水平加劲肋;3—支撑桁架;4—竖楞;5—调整水平螺旋千斤顶;6—调整垂直螺旋千斤顶;7—栏杆;8—脚手板;9—穿墙螺栓;10—固定卡具

(1)面板

面板是直接与混凝土接触的部分,通常采用钢面板(由3~5mm厚的钢板制成)或胶合板面板(用7、9层胶合板)。面板要求板面平整、接缝严密,要具有足够的刚度。

(2)加劲肋

加劲肋的作用是固定面板,可做成水平肋或垂直肋(图5-16所示大模板为水平肋)。加劲肋把混凝土传给面板的侧压力传递到竖楞上去,加劲肋与金属面板焊接固定,与胶合板面板可用螺栓固定。加劲肋一般采用[65或∠65制作,肋的间距根据面板的大小、厚度及墙体厚度确定,一般为300~500mm。

(3)竖楞

竖楞的作用是加强大模板的整体刚度,承受模板传来的混凝土侧压力和垂直力并作为穿墙螺栓的支点。竖楞一般采用[65或[80制作,间距一般为1.0~1.2m。

(4)支撑桁架与稳定机构

支撑桁架采用螺栓或焊接方式与竖愣连接在一起,其作用是承受风荷载等水平力,防止大模板倾覆。桁架上部可搭设操作平台。

稳定机构为在大模板两端的桁架底部伸出支腿上设置的可调整螺旋千斤顶。在模板使用阶段,用以调整模板的垂直度,并把作用力传递到地面或楼板上;在模板堆放时,用来调整模板的倾斜度,以保证模板的稳定。

(5)操作平台

操作平台是施工人员的操作场所,有两种做法:一是将脚手板直接铺在支撑桁架的水平弦杆上形成操作平台,外侧设栏杆。这种操作平台工作面较小,但投资少,装拆方便。二是在两道横墙之间的大模板的边框上用角钢连接成为搁栅,在其上满铺脚手板。这种操作平台的优点是施工安全,但耗钢量大。

(6)穿墙螺栓

穿墙螺栓的作用是控制模板间距,承受新浇混凝土的侧压力,并能加强模板刚度。为了避免穿墙螺栓与混凝土黏结,在穿墙螺栓外边套一根硬塑料管或穿孔的混凝土垫块,其长度为墙体厚度。穿墙螺栓一般设置在大模板的上、中、下3个部位,上穿墙螺栓距模板顶部250mm右右,下穿墙螺栓距模板底部200mm左右(如图5-17)。

3)大模板的平面组合方案

采用大模板浇筑混凝土墙体,模板尺寸不仅要和房间的开间、进深、层高相适应,而且模板规格要少,尽可能做到定型、统一。在施工中模板要便于组装和拆卸,保证墙面平整,减少修补工作量。大模板的平面组合方案有平模、小角模、大角模和筒形模方案等。(www.xing528.com)

(1)平模方案

图5-17 穿墙螺栓连接构造

1—螺母;2—垫板;3—板销;4—螺杆;5—套管

采用平模方案纵横墙混凝土一般要分开浇筑,模板接缝均在纵横墙交接的阴角处,墙面平整;模板加工量少,通用性强,周转次数多,装拆方便。但由于纵横墙分开浇筑,施工缝多,施工组织较麻烦。在一个流水段范围内先支横墙模板,待拆模后再支纵墙模板,平模平面布置(图5-18)。平模的尺寸与房间每面墙大小相适应,一个墙面采用一块模板。

这种平模适用于“内浇外板”和“内浇外砌”结构的施工。

采用这种平模进行横墙与纵墙混凝土分两次浇筑时的节点处理如下:

①相邻两块横墙平模节点构造

为使模板装拆方便,相邻两块横墙平模之间预留了20mm的间隙。在支撑时用长度与模板高度相等的φ25钢管堵住缝隙。在两块模板的拼缝处设有L形夹板支架,钢管与支架中间用木楔塞紧。木楔及夹板在模板的上中下部位设置3处,以使模板拼缝严密并使两块模板保持在一个平面上(如图5-19A节点所示)。

②纵墙平模与横墙的连接节点

考虑到横墙厚度的变化以及施工的偏差,同时为模板装拆方便起见,纵墙平模的长度要比开间净尺寸短20~40mm。支纵墙平模时,模板一端应紧贴横墙混凝土,另一端与另一道横墙表面间留出20~40mm间隙。间隙处可支设由1~2mm厚钢板弯成的40mm×70mm不等边补缝角模,以防止漏浆。补缝角模与纵墙平模由木楔子固紧,使之紧贴于横墙混凝土上。当间隙宽度为40mm时,补缝角模的长肢(70mm)与纵向轴线平行。当间隙宽为20mm时,补缝角模的短肢(40mm)与纵向轴线平行(如图5-19B节点所示)。

图5-18 平模构造示意图

1—面板;2—横肋;3—支架;4—穿墙螺栓;5—竖向主肋;6—操作平台;7—铁爬梯;8—底脚螺栓

图5-19 平模平面布置图

1—横墙平模;2—纵墙平模;3—横墙;4—纵墙;5—预制外墙板;6—补缝角模;7—拉结钢筋;8—夹板支架;9—夹板;10—木楔;11—钢管

(2)小角模方案

一个房间的模板由4块平模和4根∠100×100×10角钢组成。∠100×100×10的角钢称为小角模。小角模方案在相邻的平模转角处设置角钢,使每个房间墙体的内模形成封闭的支撑体系。小角模方案纵横墙混凝土可以同时浇筑,这样房屋整体性好,墙面平整,模板装拆方便。但浇筑的混凝土墙面接缝多,阴角不够平整。

小角模有带合页式和不带合页式两种,如图5-20所示。

图5-20 小角模方案

1—小角模;2—合页;3—花篮螺丝;4—转动铁拐;5—平模;6—扁铁;7—压板;8—转动拉杆

带合页式小角模即平模上带合页,角钢能自由转动和装拆。安装模板时,角钢有偏心压杆固定,并用花篮螺栓调整。模板上设转动铁拐可将角模压住,使角模稳定。

不带合页式小角模采用以平模压住小角模的方法,拆模时先拆平模,后拆小角模。

(3)大角模方案

虽然小角模有纵横墙可一起浇注,模板整体性好,但也有模板拼缝多、墙面修理工作量大、加工精度要求高、模板安装较困难等缺点。施工时可采用大角模,大角模是由两块平模组成的L形大模板。在组成大角模的两块平模连接部分装置了大合页,使一侧平模以另一侧平模为支点,以合页为轴可以转动,其构造如图5-21所示。

大角模方案是在房屋四角设4个大角模,使之形成封闭体系。如房屋进深较大,四角采用大角模后,较长的墙体中间可配以小平模。采用大角模方案时,纵横墙混凝土可以同时浇筑,房屋整体性好。大角模拆装方便,且可保证自身稳定。采用大角模墙体阴角方整,施工质量好,但模板接缝在墙体中部,影响墙体平整度。

4)大模板的施工

为了提高模板的利用率,避免施工中大模板在地面和施工楼层间上、下升降,大模板施工应划分流水段,组织流水施工,使拆卸后的大模板清理后即可安装到下一段的施工墙体上。

以内、外墙全现浇体系为例,大模板混凝土施工按以下工序进行:抄平放线→敷设钢筋→固定门窗框→安装模板→浇筑混凝土→拆除模板→修整混凝土墙面→养护混凝土。

(1)抄平放线

在每栋房屋的4个大角和流水段分段处,应设置标准轴线和控制桩。用经纬仪引测出各楼层的控制轴线,至少要有相互垂直的两条控制轴线。根据各层的控制轴线用钢尺放出墙位线和模板的边线。

每层房屋应设水准标点,在底层墙上确定控制水平线,并用钢尺引测出各层水平标高。在墙身线外侧用水准仪测出模板底标高,然后在墙身线外侧抹两道顶面与模板底标高一致的水泥砂浆带,作为支放模板的底垫。

(2)敷设钢筋

墙体宜优先采用点焊网片。

钢筋的搭接部分应调直理顺,绑扎牢固。搭接部分和长度应符合设计要求。双排钢筋之间应设S钩以保证两排间距。钢筋与模板间应设砂浆垫块,保证钢筋位置准确和保护层厚度,垫块间距不宜大于1m。

流水段划分处的竖向接缝应按设计要求留出连接钢筋并绑扎牢固,以备下段连接。

当外墙用预制板时,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,两块外墙板的套环应与内墙的套环重合,在其中插入竖向钢筋。对每块外墙板和内墙,竖筋插入的套环数均不应少于3个。竖筋和钢筋套环应绑扎牢固。

图5-21 大角模构造示意图

1—合页;2—花篮螺丝;3—固定销子;4—活动销子;5—调整用螺旋千斤顶

(3)大模板安装和拆除

大模板进场后应检查整修,清点数量进行编号。涂刷脱模剂时,应做到涂层质地均匀,不得在模板就位后涂刷;常用的脱模剂有甲基硅树脂脱模剂、皂角脱模剂、机柴油脱模剂等。

组装时,先用塔吊将模板吊运至墙边线附近,模板斜立放稳。在墙边线内放置预制的混凝土导墙块,间距1.5m,一块大模板不得少于两块导墙块。将大模板贴紧墙身边线,利用调整螺栓将模板竖直,同时检查和调整两个方向的垂直度,然后临时固定。另一侧模板也同样立好后,随即在两侧模板间旋入穿墙螺栓及套管加以固定。纵、横内墙模板和角模安装好后应形成一个整体,然后即可安装外墙的外模。

在常温条件下,墙体混凝土强度必须超过1N/mm2时方可拆模。拆除时应先拆除连接附件,再旋转底部调整螺栓,使模板后倾与墙体脱离。任何情况下不得在墙上口晃动、撬动或用大锤砸模板。经检查各种连接附件拆除后方可起吊模板。

模板直接吊往下一流水段进行支模,或在下一流水段的楼层上临时停放,以清除板面上的水泥浆,涂刷脱模剂。

(4)浇筑混凝土

当内、外墙使用不同混凝土时,要先浇内墙、后浇外墙。当内、外墙使用相同的混凝土时,内、外墙应同时浇筑。浇筑时,宜先浇灌一层厚5~10cm左右、成分与混凝土内砂浆成分相同的砂浆。墙体混凝土的浇筑应分层连续进行,每层浇筑厚度不得大于60cm;每层浇筑时间不应超过2h或根据水泥的初凝时间确定。门窗口两侧混凝土应同时浇筑,高度一致,以防门窗口模板走动,窗口下部混凝土浇筑时应防止漏振。混凝土浇筑到模板上口应随即找平。

使用矿渣硅酸盐水泥时,为达到浇筑后10h左右拆模,以保证大模板每天周转一次,完成一个流水段作业的要求,往往需掺用早强剂。常用的早强剂有三乙醇胺复合剂和硫酸钠复合剂等。

混凝土入模时宜采用低坍落度混凝土(6~10cm)。混凝土中可加入木质素磺酸钙等减水剂,以节约水泥或提高混凝土的工作性能。

如采用预制楼板,一般情况下,墙体混凝土强度达到4N/mm2以上时方可安装楼板。如提早安装,必须采取措施支撑楼板。

5.3.4 爬升模板

爬升模板简称爬模,适用于现浇钢筋混凝土竖直或倾斜结构的施工。分为“有架爬模”(即模板爬架子、架子爬模板)和“无架爬模”(即模板爬模板)两种。

爬升模板具有大模板和滑动模板共同的优点,适用于超高层建筑施工。它与滑升模板一样,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。它与大模板一样,是逐层分块安装,故其垂直度和平整度易于调整和控制,可避免施工误差的积累,也不会出现墙面被拉裂的现象。但是,爬升模板的配制量要大于大模板,原因是其施工工艺无法实行分段流水施工,因此模板的周转率低。

1)爬升模板的构造

爬升模板由大模板、爬升支架和爬升设备三部分组成,如图5-22所示。

(1)大模板

大模板的面板一般用组合式钢模板组拼或薄钢板,也可用木(竹)胶合板。横肋用[6.3槽钢。竖向大肋用[8或[10槽钢。横、竖肋的间距按计算确定。模板的高度一般为建筑标准层层高加100~300mm(属于模板与下层已浇筑墙体的搭接高度,用于模板下端的定位和固定)。模板下端需加橡胶衬垫,以防止漏浆。模板的宽度,可根据一片墙的宽度和施工段的划分确定,其分块要求要与爬升设备能力相适应。模板的吊点,根据爬升模板的工艺要求,应设置两套吊点。一套吊点(一般为两个吊环)用于制作和吊运,在制作时焊在横肋或竖肋上;另一套吊点用于模板爬升,设在每个爬架位置,要求与爬架吊点位置相对应,一般在模板拼装时进行安装和焊接。

(2)爬升支架

爬升支架由支承架、附墙架(底座)以及吊模扁担、爬升爬架的千斤顶架(或吊环)等组成。爬升支架是承重结构,主要依靠附墙架(底座)固定在下层已有一定强度的钢筋混凝土墙体上,并随着施工层的上升而升高,主要起到悬挂模板、爬升模板和固定模板的作用。因此,爬升支架要具有一定的强度、刚度和稳定性。

爬升支架顶端高度一般要超出上一层楼层高度0.8~1.0m,以保证模板能爬升到待施工层位置的高度。爬升支架的总高度(包括附墙架)一般应为3~3.5个楼层高度,其中附墙架应设置在待拆模板层的下一层。

(3)爬升设备

爬升设备是爬升模板的动力,可以因地制宜地选用。常用的爬升设备有电动葫芦、捯链、单作用液压千斤顶等,其起重能力一般要求为计算值的2倍以上。

捯链:又称环链手拉葫芦。选用捯链时,还要使其起升高度比实际需要起升高度大0.5~1m,以便于模板或爬升支架爬升到就位高度时尚有一定长度的起重捯链可以摆动,便于就位和校正固定。

千斤顶:可采用穿心式千斤顶。千斤顶的底盘与模板或爬升支架的连接底座用4只M14~M16螺栓固定。插入千斤顶内的爬杆上端,用螺钉与挑架固定,安装后的千斤顶和爬杆应呈垂直状态。

2)爬升原理

以建筑物的钢筋混凝土墙体为支承主体,通过附着于已完成的钢筋混凝土墙体上的爬升支架或大模板,利用连接爬升支架与大模板的爬升设备,使一方固定,另一方做相对运动,交替向上爬升,以完成模板的爬升、下降、就位和校正等工作。其施工程序见图5-23所示。

图5-22 爬升模板的构造

1—导杆;2—千斤顶;3—外模板;4—预留洞口;5—爬升支架;6—附墙连接螺栓

图5-23 爬升模板爬升原理

1—爬升支架;2—外模板;3—内模板;4—墙体混凝土

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