可调式弧形模板施工工艺应用分析 朱兵

发表时间:2020/7/22   来源:建筑模拟2020年第6期   作者:朱兵
[导读] 随着我国经济的快速发展,造型复杂的建筑物越来越多,龙其以弧形的运用最为显著,这给结构施工中模板工程的设计和施工都带来了不小的难度。因此,根据工程特点,选择合理的模板施工方案是满足合同质量要求和取得经济效益的前提条件。由我公司在针对异形梁柱节点及圆弧剪力墙的施工质量控制方面,结合工程特点采用一种可调式弧形胶合模板材料,很取得了良好的效果。
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        摘要:随着我国经济的快速发展,造型复杂的建筑物越来越多,龙其以弧形的运用最为显著,这给结构施工中模板工程的设计和施工都带来了不小的难度。因此,根据工程特点,选择合理的模板施工方案是满足合同质量要求和取得经济效益的前提条件。由我公司在针对异形梁柱节点及圆弧剪力墙的施工质量控制方面,结合工程特点采用一种可调式弧形胶合模板材料,很取得了良好的效果。
        关键词:建筑 弧形 施工
       
        一、可调式弧形模板的特点
        (1)可调弧形模板自重轻、操作方便、强度高、耐腐蚀、切割方便;
        (2)安装和操作简单,劳动强度低,周转率高;
        (3)根据节点大样图进行加工,在加工后通过紧固件将其固定,以确保零件在运输过程中不会变性,有效保证了结构变化复杂的情况下的加工精确程度;
        (4)模板弧形可调,实用性强。
        (5)模板可运用于异形节点部位,能够有效的提高混凝土结构的施工质量、缩短施工工期、节约工程费用。
        二、可调式弧形模板的适用范围
        可调式弧形胶合模板能够根据异形结构的形状加工出形状复杂的异形模板;可使用在质量要求高的工业与民用建筑钢筋混凝土的细部结构,尤其是大型公共建筑的圆形框架柱异形梁柱节点及圆弧剪力墙和其它可异形节点的混凝土结构施工。
        三、可调式弧形模板的工艺原理
        可调式弧形模板的面板是胶合板且厚度为18mm,在胶合板的背面设置竖楞,根据胶合板具有可弯曲的韧性特点调节连接胶合板竖楞的调节螺栓,使面板完成所需要的弧度,然后依次将外侧板、内侧板进行拼装,并利用穿墙螺杆、钢筋外箍进行加固,从而完成弧形墙支模。
         
        图3.1 可调式弧形模板结构示意图
        1-胶合面板、2-竖楞、3-紧固螺杆、31-调节螺栓、
        4-穿墙螺杆孔、41-穿墙螺杆
        四、施工工艺流程及操作要点
        4.1 BIM建模排版
        项目BIM技术人员根据施工图对整个异性构件进行三维建模,根据现场实际的施工过程及施工工艺、模板的可操作性及不同曲率情况对模板进行分格分块,对每块不同规格的弧形模板进行相应的排版和编号,根据BIM的编号进行下料,成批制作定型可调弧形模板。
        4.2 工厂加工制作
        根据BIM建模的情况、现场实际情况及模板的标准尺寸进行弧形模板的加工,弧形模板生产分为基础底板吊模和上部模板,标准尺寸基础吊模高度为550mm,弧长为2440mm;上部弧形模板高度为1220mm,弧长为2440mm;非标准尺寸的根据BIM建模的实际尺寸进行加工,对单元异形模板的尺寸进行确定,用平面矩形面板通过塑料贴面将其连接成一块整体,使平面的矩形面板长度和高度符合单元异形模板的尺寸—(高度和弧长);在平面矩形面板的背面均匀的设置竖楞(60×60木方),间距500mm,竖楞用32#射钉牢固的固定在面板的背面;竖楞上下两端各预留两个紧固螺杆孔,用于紧固螺杆的连接,螺杆通过调节螺丝进行固定; 根据BIM模型,对不同异性构件进行放样,通过调节紧固件将平面的模板改变其曲率符合异性构件放样曲率,制作成与图纸曲率相同的可调弧形模板;在竖楞之间的曲面模板上开孔,用于异性模板现场拼装时安装对拉螺杆,洞口水平间距为500mm,竖向间距为460mm; 模板在工程制作完成后根据BIM的编号对模板进行编号,按照编号进行堆放,待使用时运至施工现场。
        4.3定位放线
        将需要测量放线的异形构件的图纸导入施工总平面图中,将异形结构构件的外边线尺寸向外偏移20cm,再在偏移的控制线上端头、中间每隔1m找一点并求出相应坐标;找出圆弧圆心坐标及圆弧半径。根据图纸计算出圆心坐标,利用全站仪定出圆心及相应控制线上的控制点。将钢尺零尺位于圆心,按照所需半径画出模板控制线的控制点,用墨线将控制点连接起来,用黄色油漆标出控制点位置,就形成了内圆形的模板控制线,在安装的过程中利用已安装的内弧模板控制外弧模板位置。
        4.4内、外侧模板安装
        安装基础吊模时先根据剪力墙厚度在剪力墙内焊十字定位架,通过控制线及标高在架体上焊定位钢筋,保证吊模在安装过程中位置、标高、墙厚的准确,并有效的支撑了吊模;安装上部剪力墙模板时,墙外侧模板底部锁脚螺杆的施工做法是通过在已施工完成的竖向结构部位预埋螺杆,待支设上层竖向结构模板时保证上下混凝土结构交界处顺直、不漏浆;对运至现场的弧形模板根据图纸和模板的编号进行现场预拼装,预拼完成后对局部弧形模板曲率与现场有差别的进行调整,通过调节弧形模板的螺杆螺栓,使弧形模板的曲率符合现场定位放线的曲率;
        每块弧形模板端头的竖楞上留有模板连接的孔洞,用连接螺杆将所有相邻两块弧形模板连接成一个整体,并紧固调节螺栓,使其牢固可靠,不宜变形;弧形模板拼装成整体后利用2Ф14的钢筋沿弧形模板的竖楞将模板箍紧,箍筋接头位置采用单面焊将单个箍筋连接成一个整体,箍筋封圈接头处焊接在花篮螺栓两端,通过拧紧花篮螺栓使模板与定位钢筋贴紧。但不可过紧,避免定位钢筋穿透模板;在两根箍筋中间水平距离间距500mm或弧形模板曲率变化的端头设置对拉螺杆,将整个模板体系连接、固定成一个整体;竖向方向上间距460mm设置一道箍筋,并用穿墙螺杆固定。
        4.5弧形模板加固
        基础吊模施工时将模板的紧固件及对拉螺杆的松紧调节好,然后在底板钢筋上焊Ф22钢筋作为斜撑,支撑吊模的稳定性;本工程弧形剪力墙高度分别为4m、6m、7.5m,厚度大部位为600mm厚,少部分厚度为1000mm,在施工过程中根据墙高确定模板安装次数,对于小于等于4m的剪力墙,一次安装完成,墙高大于4m的,分两次进行安装;上部剪力墙加固时采用钢管体系进行加固,利用钢管斜撑与支模架体相连,端头利用U型顶托顶在竖楞木方上面.
        4.6弧形模板校正
        检查模板下口是否移位,调节模板垂直度的效果模板拼缝有无变形,若有及时进行调整,再校正垂直度,重复几遍直至垂直度和模板下口准确无误。
        4.7 浇筑混凝土
        浇筑墙、柱混凝土前,先均匀浇筑厚度为30~50mm的去石子砂浆后,再浇筑混凝土,并随浇随铺。混凝土分层浇筑振捣,下棒间距500mm。每层浇筑厚度控制在300cm(以标尺杆为依据),混凝土下料点分散布置,浇筑墙体混凝土连续进行,间隔时间不应超过混凝土初凝时间。墙体混凝土浇筑高度应高出相应位置梁底或板底标高20mm,门窗洞口处浇筑混凝土时,应两边同时下料,同时振捣,保证两侧混凝土高度大体一致,采用插入式振捣器时,应采取快插慢拔的方法。
        4.8模板拆除:
        先松去弧形模板的支撑体系,然后拆除螺杆和箍筋;先松动上部对拉螺栓,退出对拉螺杆,再松动下部对拉螺栓,使模板向后倾倒与墙体脱离开。如果模板与墙体有吸附或粘连时,可用撬棍从模板下口撬一下,松动模板,不得在上口撬模板或用大锤砸模板,以保证不损伤砼墙体表面和棱角。
        五、可调式弧形模板的加工材料与设备
        需要保证材料的质量合格,供应可以及时,材料要按施工计划的分期进度分批进购,按照规定地点存放,做好遮盖保护,同时对进入施工场地材料进行抽检试验。
        六、可调式弧形模板质量控制
        6.1模板质量参考依据:
        《混凝土结构工程施工规范》(GB 50666-2011);
        《建筑施工承插型轮扣式钢管支架安全技术规程》(DBJ43/323-2017);
        《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130-2011);
        《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB/T 50300-2013);
        《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2015);
        《工程测量规范规范》(GB 50026 -2007);
        6.2 质量保证措施
        6.2.1对模板的单元分格和不同曲率的模板进行编号生产,确保生产的模板基本与现场一致;
        6.2.2加工时的材料选用必须满足施工方案要求,胶合板的拼接及连接须牢固可靠,保证运输和安装过程中不出现变形;
        6.2.3工程施工前,项目管理人员对劳务队长进行专项技术交底,交底内容具体明确,有针对性,使操作人员熟悉施工工艺;
        6.2.4 定位放线时各个圆弧的曲率、半径及交接的位置必须准确,将各个圆弧模板的控制线准确的放样在地下室底板上;焊接定位钢筋前须对焊接位置进行复核焊接位置,保证模板安装时出现位置偏差,造成剪力墙变形;
        6.2.5弧形模板在现场安装前须根据排版和编号进行预拼,确定到现场的弧形模板符合图纸要求的数量和规格,如果有缺失或者规格不符合要求,可以第一时间进行调整,避免安装完成后返工;
        6.2.6 弧形模板加固时须仔细根据控制线来调整剪力墙的垂直度,因为剪力墙的长度长、面积大、曲率多,所以每3m或者不同曲率交接的位置都必须对垂直度进行检查,垂直度符合规范要求后将模板体系与周边支模架体进行连接固定;
        6.2.7模板及支架应当具有足够的硬度,能够稳定承载混凝土的重量及侧压力等。
        6.2.8在模板与混凝土的接触面,应当清理干净并均匀涂抹脱模剂,脱模剂不得污染接触处。
        6.2.9 浇筑混凝土时,特设人员进行观察,以防发生意外。
        6.2.10 拆模时不得砸开或者撬开,防止破坏模板边角和混凝土外观和质量。
        6.2.11 拆下的模板逐块进行检查和清理,并及时进行抛光,并均匀涂刷脱模剂后,经项目质量员验收合格后,方可进行周转施工。
        6.2.12 模板拆除后,及时对混凝土表面包裹塑料薄膜进行保湿,并喷水养护。
        6.2.13 模板在专用场地进行堆放,存放区有排水、防水、防潮、防火措施。
        七、效益分析
        7.1施工速度快,工期短,节约人工和材料。
        7.2 结构质量好、节省材料:
        7.3经济效益
        普通模板工人平均每天安装模板面积约为4.3平方米(包括安装、加固、拆除及材料吊运),使用可调弧形模板每天平均安装面积可以达到9平方米;
        普通模板安装人工费:65元/㎡×3620㎡/4.2=56.023万元
        可调弧形模板安装人工费:65元/㎡×3620㎡/9=26.14万元;
        节约人工费:56.023-26.14=26.09万元;
        普通模板材料费:3620㎡×72元/㎡=26.06万元;
        可调弧形模板材料费:1820×105元/㎡=19.1万元;
        节约模板费用:26.06-19.1=6.96万元;
        项目节约直接成本:26.06+6.96=33.02万元;
        同时项目节约工期20天,节约了项目的管理成本,周转材料的租赁费用等间接成本。
        结束语:
        通过可调弧形模板的使用,项目部不仅实现了经济成本的节约,更带来了很好的社会效益。一方面通过可调弧形模板的使用减少了模板材料的浪费,节约了人工和机械设备的能源消耗,减少了建筑垃圾的产生,达到了很好的绿色施工要求;另一方面通过可调弧形模板的使用大大提高了混凝土的浇筑质量,解决了异形混凝土构架成型质量比较差的难题,提高了企业的施工品质。
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