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  钢筋混凝土结构是我国应用最广的一种结构形式,因此,在建筑施工领域里钢筋混凝土工程无论在人力、物资消耗和对工期的影响方面都占有极其重要的地位。钢筋混凝土结构工程由模板工程、钢筋工程和混凝土工程三部分组成。在施工中三者应密切配合,进行流水施工。

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模板工程


模板工程是混凝土结构构件成形的一个十分重要的组成部分。现浇混凝土结构用模板工程的造价约占钢筋混凝土工程总造价的30%,总用工量的50%。采用先进的模板技术,对于提高工程质量,加快施工速度,提高劳动生产率,降低工程成本和实现文明施工,都具有十分重要的意义

一、模板分类及发展方向:

1、按使用材料:可分为木模板、钢木模板、钢模板、木胶合板模板、竹胶合板模板钢框木(竹)胶合板模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。

木模板制作方便、拼装随意,尤其适于外形复杂或异形的混凝土构件,此外,由于导热系数小,对混凝土冬期施工有一定的保温作用,但周转次数少。

钢模板:一般做成定型模板,用连接件拼装成各种形状和尺寸,适用于多种结构形式,应用广泛。钢模板周转次数多,但一次投资量大,在使用过程中应注意保管和维护。

木胶合板模板。通常由5、7、9、11等奇数层单板(薄木板)经热压固化而胶合成型,相邻纹理方向相互垂直,表面常覆有树脂面膜。具有幅面大、接缝少、自重轻、锯截方便,不翘曲、不开裂等优点,在施工中用量较大。

竹胶合板模板,简称竹胶板,由若干层竹编与两表层木单板经热压而成,比木胶合板模板强度更高,表层经树脂涂层处理后可作为清水混凝土模板,但现场拼钉较困难。

钢框木(竹)胶合板模板。是以角钢为边框,内镶可更换的木(竹)胶合板,胶合板的边缘和孔洞经密封材料的处理,可防吸水受潮变形,提高胶合板的使用次数。

塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板。具有重量轻、刚度大、拼装方便、周转率高的特点,但由于造价较高、尚未普遍使用。

2、按结构类型分为:基础、柱、楼板、墙体、壳模板、和烟囱等模板。

3、按施工方法分,模板可分为现场装拆式模板、固定式模板、移动式模板。

现场装拆式模板是在施工现场按照设计要求的结构形状、尺寸及空间位置现场组装的模板,当混凝土达到拆模强度后拆除模板。现场装拆式模板多用定形模板和工具式支撑。

固定式模板多用于制作预制构件,是按照构件的形状、尺寸在现场或预制厂制作模板,涂刷隔离剂,浇筑混凝土,但混凝土达到规定的强度后即脱模、清理模板,再重新涂刷隔离剂,继续制作下一批构件。各种胎模(土胎模、砖胎模、混凝土胎模)也属固定式模板。

移动式模板是随着混凝土的浇筑,模板可沿垂直方向或水平方向移动。如烟囱、水塔、墙柱混凝土浇筑时采用的滑升模板、提升模板和筒壳浇筑混凝土时采用的水平移动式模板等。

4、组合钢模板

组合钢模板是一种工具式模板,由模板板块和配件(连接件、支承件)组成模板板块分为钢模板板块、钢框木(柱)胶合板板块,钢模板板块有平面模板、阴角模板、阳角模板及连接角模4种。

如图4.1所示。钢模板面板厚度一般为2.3-2.5mm;


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   组合钢模板轻便灵活、装拆方便、通用性强,浇筑的构件尺寸准确、棱角整齐、表面光滑,模板周转次数多,大量节约木材;但一次投资大,浇筑成形的混凝土表面过于光滑,不利于表面装修等组合钢模板连接配件主要有U形卡、L形插销、钩头螺栓、紧固螺栓和栓等形式,如图4.2所示模板的支承工具包括钢楞(常用碗扣式、扣件式)、支柱、钢管井架、钢析架、斜撑。


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二、模板的构造与安装

现浇混凝土基本构件主要有柱、墙、梁、板等,下面介绍由胶合板模板以及组合钢模板组装的这些基本构件的模板构造。

1.基础模板,基础一般高度较小,体积较大。当土质良好时可以不用侧模,原槽灌筑,下图为阶形独立柱基础模板。

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1.柱、墙模板柱和墙均为垂直构件,模板应能保持自身稳定,并能承受浇筑混凝土时产生的横向压力。柱模板要由侧模(包括加劲肋)、柱箍、底部固定框、清理孔4个部分组成,图4.3为典型的矩形柱模板,构造柱的横断面较小,混凝土浇筑速度决,柱侧模上所受的新浇筑混凝土压力较大,特别要求柱模拼缝严密、底部固定牢靠,柱箍间距适当,并保证其垂直度此外,对高的柱模,为便于浇筑混凝土,可沿柱高度每隔2开设浇筑孔

对墙模板的要求与柱模板相似,主要保证其垂直度以及抵抗新浇筑混凝土的侧压力。墙模板由5个基本部分组成:侧模(面板)―维持新浇筑混凝土直至硬化;内楞―支承模板;外楞―支承内楞和加强模板;斜撑―保证模板垂直和支承施工荷载及风荷载等;对拉螺栓及撑块―混凝土侧压力作用到侧模上式时,保持两片侧模间的距离墙模板的侧模可采用胶合板模板、组合钢模板、钢框胶合板模板等。图4.4所示为采用胶合板模板以及组合钢模板的典型墙模板构造。内外楞可采用方木、内卷边槽钢、圆钢管或矩形钢管等。


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     2.梁、板模板梁与板均为水平构件,其模板主要承受竖向荷载,如模板及支撑自重,钢筋、新浇筑混凝土自重以及浇筑混凝土时的施工荷载等,侧模则受到混凝土的侧压力。因此,要求模板支撑数量足够,搭设稳固牢靠现浇混凝土楼面结构多为梁板结构,梁和楼板的模板通常一起拼装(图4.5)。梁模板由底模及侧模组成。底模承受竖向荷载,刚度较大,下设支撑,侧模承受混凝土侧压力,其底部用夹条夹住,顶部由支承楼板的小楞顶住或斜撑顶住楼板模板优先采用幅面大的整张胶合板,以加决模板装拆速度,提高楼板底面平整度。结合施工单位实际条件,也可采用组合钢模板等模板的支撑系统广义地来说包括了垂直支撑、水平支撑、斜撑以及连接件等,其中垂直支撑用来支承梁和板等水平构件,直至构件混凝土达到足够的自承重强度;水平支撑用来支承模板跨越较大的施工空间或减少垂直支撑的数量梁与楼板模板的垂直支撑可选用可调式钢支柱,扣件式钢管支架、碗扣式钢管支架、门式钢管支架以及方塔管支架等(图4.6)。单管钢支柱的支承高度为3一4          二;支架在承载力允许范围内可搭设任意高度。常规的支架可根据所用的形式参照相应的技术规程要求进行设计并安装搭设。非常规的支架可参考支撑加载试验所得的极限承载力除以2一3的安全系数进行设计并搭设。对定型产品,也可参考生产厂家提供的技术参数进行设计并搭设

三、模板设计定型

模板和常用的模板拼板,在其适用范围内一般不需要进行设计或验算。而对于重要结构的模板、特殊形式结构的模板、或超出适用范围的一般模板,应该进行设计或验算以确保安全,保证质量,防止浪费模板和支架的设计,包括选型、选材、荷载计算、结构计算、绘制模板图、拟定制作安装和拆除方案。

1.荷载荷载模板、支架按下列荷载设计或验算l)模板及支架自重

2)新浇筑混凝土的自重标准值普通混凝土用24kN/m3,其他混凝土根据实际重力密度确定。

3)钢筋自重标准值根据设计图纸确定。一般梁板结构每立方米钢筋混凝土结构的钢筋自重标准值:1kN;梁l.5kN

4)施工人员及设备荷载标准值计算模板及直接支撑模板的小楞时:均布活荷载2.5kNm2,另应以集中荷载楼板kN进行验算,取两者中较大的弯矩值计算支撑小楞的构件时:均布活荷载1.5kN/m2计算支架立柱及其他支承结构构件时:均布活荷载1.0kN/m2“对大型浇筑设备(上料平台等)、混凝土泵等按实际情况计算木模板板条宽度小于150mm时,集中荷载可以考虑由相邻两块板共同承受。如混凝土堆集料的高度超过100mm时,则按实际情况计算

5)振捣混凝土时产生的荷载标准值水平面模板2.0kN/m3气垂直面模板4.0kN/m3(作用范围在新浇混凝土侧压力的有效压头高度范围之内)。

6)新浇筑混凝土对模板侧面的压力标准值影响混凝土侧压力的因素很多,如混凝土的骨料种类、水泥用量、外加剂、浇筑速度、结构的截面尺寸、坍落度等但更重要的还是混凝土的重力密度、浇筑速度、混凝土的温度、外加剂种类、振捣方式、构件厚度等混凝土的浇筑速度是一个重要影响因素,最大侧压力一般与其成正比但当其达到一定速度后,再提高浇筑速度,则对最大侧压力的影响就不明显混凝土的温度影响混凝土的凝结速度,温度低、凝结漫,混凝土侧压力的有效压头就高,最大侧压力就大;反之,最大侧压力就小。模板情况和构件厚度影响拱作用的发挥,因此对侧压力也有影响。

四、模板拆除

模板的拆除时间取决于混凝土的强度、各个模板的用途、结构的性质、混凝土硬化时的气温等。为了加决模板周转的速度决,减少模板的总用量,降低工程造价,模板应尽早拆除,提高模板的使用效率。但过早拆除模板,混凝土会因强度不足以承担本身自重,或受到外力作用而变形甚至断裂,造成重大的质量事故但模板拆除时不得损伤混凝土结构构件,确保结构安全要求的强度。在进行模板设计时,要考虑模板的拆除顺序和拆除时间不承重的侧模拆除时间,应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时,方可拆除。一般当混凝土强度达到2.5MPa后,就能保证混凝土不因拆除模板而损坏承重模板的拆除时间,在混凝土强度达到规定强度(按设计强度标准值的百分率计)后方能拆除。

模板拆除时混凝土强度应符合表45规定

表45现浇结构拆模时所需混凝土强度

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   模板的拆除顺序一般是先支的后拆,后支的先拆,先拆除非承重部分,后拆除承重部分,自上而下。重大复杂模板的拆除,事先应制定拆模方案。对于肋形楼板的拆除顺序,首先是柱模板,然后楼板底模板、梁侧模板、最后梁底模板。对框架结构模板的拆除顺序一般是柱----楼板----梁侧模----梁底模多层楼板模板支架的拆除,应按下列要求进行:上层楼板正在浇筑混凝土时,下一层楼板的模板支架不得拆除,再下层的楼板模板的支架,仅可拆除一部分,即跨度4m及4m以下的梁下均应保留支架,其间距不得大于3m拆模时应尽量避免混凝土表面及棱角或模板收到损坏,以致整块下落伤人。拆下的模板,应及时加以清理、修理,按种类及尺寸分别堆放,以便下次使用,有钉子的,要使钉尖向下,以免扎脚。对定型模板,若其背面油漆脱落,应补刷防锈漆。在拆模过程中,如发现混凝土质量问题,应暂停拆除,经处理后,方可继续拆除。

五、新型模板体系介绍

1、早拆模板体系

模板的拆除顺序一般是先支的后拆,后支的先拆,先拆除非承重部分,后拆除承重部分,自上而下。重大复杂模板的拆除,事先应制定拆模方案。对于肋形楼板的拆除顺序,首先是柱模板,然后楼板底模板、梁侧模板、最后梁底模板。对框架结构模板的拆除顺序一般是柱一楼板一梁侧模一梁底模多层楼板模板支架的拆除,应按下列要求进行:上层楼板正在浇筑混凝土时,下一层楼板的模板支架不得拆除,再下层的楼板模板的支架,仅可拆除一部分,即跨度4m及4m以下的梁下均应保留支架,其间距不得大于3m拆模时应尽量避免混凝土表面及棱角或模板收到损坏,以致整块下落伤人。拆下的模板,应及时加以清理、修理,按种类及尺寸分别堆放,以便下次使用,有钉子的,要使钉尖向下,以免扎脚。对定型模板,若其背面油漆脱落,应补刷防锈漆。在拆模过程中,如发现混凝土质量问题,应暂停拆除,经处理后,方可继续拆除。

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六、新型模板体系施工

现浇混凝土结构施工,模板支撑配置量大,占用时间长,装拆劳动量大。因此,为加决模板支撑周转使用,采用大面积工具式模板支撑,整块安装、整块拆除,能加决施工速度,减少现场作用量,降低工程施工费用。大模板、滑动模板、爬升模板、台模、早拆模板等正是能满足上述要求的新型模板体系,其中,大模板、滑动模板以及爬升模板用于垂直结构决速施工,台模和早拆模板用于水平结构的快速施工。

1.大模板

大模板是用于现浇钢筋混凝土墙体的大型工具式模板,由面板、加劲肋、竖楞、支撑析架、稳定机构和操作平台、穿墙螺栓等组成(图4.7)。采用大模板可节省模板装、拆时间。

2.滑升模板

滑升模板是随着混凝土的浇筑而沿建筑结构或构件表面向上垂直移动的模板,由模板系统、操作平台系统、液压提升系统和控制系统组成(图4.8)。施工时,在建筑物或构筑物的底部,按照其平面,沿结构周边安装高1.2二左右的模板和操作平台,随着向模板内不断分层浇筑混凝土,利用液压提升设备不断使模板向上滑升,使结构连续成形,逐步完成混凝土浇筑工作。

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1一支撑杆2一提升架3一液压千斤顶4一围圈5一围圈支托6一模板7一操作平台吕一平台析架9一栏杆10一外挑三脚架n一外吊脚手12一内吊脚手13一混凝土墙体

液压滑升模板适用于烟囱、筒仓、剪力墙、筒体等施工,也可用于现浇框架结构施工。采用液压滑升模板可节约大量模板,节省劳动力,减轻劳动强度,降低工程成本,加决施工进度,提高了施工机械化程度。但耗钢量大,一次投资费用较多。

3.爬升模板

爬升模板是在混凝土墙体浇筑完毕后,利用提升装置将模板自行提升到上一个楼层,再浇筑上一层墙体混凝土的垂直移动式模板爬升模板由模板提升架和提升装置3部分组成图4.9为利用液压千斤顶作为提升装置的外墙爬升模板示意图爬升模板采用整片式大平模,由面板及肋组成,不需要支撑系统;提升设备采用电动螺杆提升机、液压千斤顶或倒链。既保持大模板优点,又保持了滑模利用自身小型设备使模板自行向上爬升而不依赖塔吊的优点适用于高层建筑墙体、电梯井壁等混凝土施工。

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1一爬架2一螺栓3一预留爬架孔4一模板5一爬架千斤顶6一爬模千斤顶7一爬杆吕一模板挑横梁9一爬架挑横梁10一脱模千斤顶

4.台模

台模是用于浇筑钢筋混凝土楼板的一种大型工具式模板。在施工中可以整体脱模和转运,利用起重机从浇筑的楼板下吊出,转移至上一楼层,中途不再落地,所以也称“飞模”台模由台面、支架(支柱)、支腿、调节装置、走道板及配套附件等组成。按其支架结构类型分为:立柱式台模、析架式台模、升降式台模等。台模示意图如图4.10所示

5.隧道模隧道模是将楼板和墙体一次支模的一种工具式模板,相当于将台模和大模板组合起来。隧道模有断面呈门形的整体式隧道模和断面呈倒L形的双拼式隧道模两种(图4.11)。整体式隧道模移动困难,目前已很少应用;双拼式隧道模应用较广泛,特别在内浇外挂和内浇外砌的高、多层建筑中应用较多

6.水久性模板水久隆模板在钢筋混凝土结构施工中起模板作用,而当浇筑的混凝土结硬后模板不再取出而成为结构本身的组成部分最先人们就在厚大的水工建筑物上用钢筋混凝土预制薄板作为水久隆模板房屋建筑工程中各种形式的压型钢板(波形、密肋形等)、预应力钢筋混凝土薄板作为水久隆模板,已在一些高层建筑楼板施工中推广应用薄板铺设后稍加支撑,然后在其上铺放钢筋,浇筑混凝土形成楼板,施工简便,效果较好模板是钢筋混凝土结构工程施工中的一个重要组成部分,国内外都十分重视,新型模板也不断出现,除了上述各种类型模板外,还有玻璃钢模板、塑料模板、提模、艺术模板和专门用途的模板等