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  鋼筋混凝土結構是我國應用最廣的一種結構形式,因此,在建筑施工領域里鋼筋混凝土工程無論在人力、物資消耗和對工期的影響方面都占有極其重要的地位。鋼筋混凝土結構工程由模板工程、鋼筋工程和混凝土工程三部分組成。在施工中三者應密切配合,進行流水施工。

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模板工程


模板工程是混凝土結構構件成形的一個十分重要的組成部分。現澆混凝土結構用模板工程的造價約占鋼筋混凝土工程總造價的30%,總用工量的50%。采用先進的模板技術,對于提高工程質量,加快施工速度,提高勞動生產率,降低工程成本和實現文明施工,都具有十分重要的意義

一、模板分類及發展方向:

1、按使用材料:可分為木模板、鋼木模板、鋼模板、木膠合板模板、竹膠合板模板鋼框木(竹)膠合板模板、塑料模板、玻璃鋼模板、鋁合金模板等。

木模板制作方便、拼裝隨意,尤其適于外形復雜或異形的混凝土構件,此外,由于導熱系數小,對混凝土冬期施工有一定的保溫作用,但周轉次數少。

鋼模板:一般做成定型模板,用連接件拼裝成各種形狀和尺寸,適用于多種結構形式,應用廣泛。鋼模板周轉次數多,但一次投資量大,在使用過程中應注意保管和維護。

木膠合板模板。通常由5、7、9、11等奇數層單板(薄木板)經熱壓固化而膠合成型,相鄰紋理方向相互垂直,表面常覆有樹脂面膜。具有幅面大、接縫少、自重輕、鋸截方便,不翹曲、不開裂等優點,在施工中用量較大。

竹膠合板模板,簡稱竹膠板,由若干層竹編與兩表層木單板經熱壓而成,比木膠合板模板強度更高,表層經樹脂涂層處理后可作為清水混凝土模板,但現場拼釘較困難。

鋼框木(竹)膠合板模板。是以角鋼為邊框,內鑲可更換的木(竹)膠合板,膠合板的邊緣和孔洞經密封材料的處理,可防吸水受潮變形,提高膠合板的使用次數。

塑料模板、玻璃鋼模板、鋁合金模板。具有重量輕、剛度大、拼裝方便、周轉率高的特點,但由于造價較高、尚未普遍使用。

2、按結構類型分為:基礎、柱、樓板、墻體、殼模板、和煙囪等模板。

3、按施工方法分,模板可分為現場裝拆式模板、固定式模板、移動式模板。

現場裝拆式模板是在施工現場按照設計要求的結構形狀、尺寸及空間位置現場組裝的模板,當混凝土達到拆模強度后拆除模板。現場裝拆式模板多用定形模板和工具式支撐。

固定式模板多用于制作預制構件,是按照構件的形狀、尺寸在現場或預制廠制作模板,涂刷隔離劑,澆筑混凝土,但混凝土達到規定的強度后即脫模、清理模板,再重新涂刷隔離劑,繼續制作下一批構件。各種胎模(土胎模、磚胎模、混凝土胎模)也屬固定式模板。

移動式模板是隨著混凝土的澆筑,模板可沿垂直方向或水平方向移動。如煙囪、水塔、墻柱混凝土澆筑時采用的滑升模板、提升模板和筒殼澆筑混凝土時采用的水平移動式模板等。

4、組合鋼模板

組合鋼模板是一種工具式模板,由模板板塊和配件(連接件、支承件)組成模板板塊分為鋼模板板塊、鋼框木(柱)膠合板板塊,鋼模板板塊有平面模板、陰角模板、陽角模板及連接角模4種。

如圖4.1所示。鋼模板面板厚度一般為2.3-2.5mm;


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   組合鋼模板輕便靈活、裝拆方便、通用性強,澆筑的構件尺寸準確、棱角整齊、表面光滑,模板周轉次數多,大量節約木材;但一次投資大,澆筑成形的混凝土表面過于光滑,不利于表面裝修等組合鋼模板連接配件主要有U形卡、L形插銷、鉤頭螺栓、緊固螺栓和栓等形式,如圖4.2所示模板的支承工具包括鋼楞(常用碗扣式、扣件式)、支柱、鋼管井架、鋼析架、斜撐。


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二、模板的構造與安裝

現澆混凝土基本構件主要有柱、墻、梁、板等,下面介紹由膠合板模板以及組合鋼模板組裝的這些基本構件的模板構造。

1.基礎模板,基礎一般高度較小,體積較大。當土質良好時可以不用側模,原槽灌筑,下圖為階形獨立柱基礎模板。

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1.柱、墻模板柱和墻均為垂直構件,模板應能保持自身穩定,并能承受澆筑混凝土時產生的橫向壓力。柱模板要由側模(包括加勁肋)、柱箍、底部固定框、清理孔4個部分組成,圖4.3為典型的矩形柱模板,構造柱的橫斷面較小,混凝土澆筑速度決,柱側模上所受的新澆筑混凝土壓力較大,特別要求柱模拼縫嚴密、底部固定牢靠,柱箍間距適當,并保證其垂直度此外,對高的柱模,為便于澆筑混凝土,可沿柱高度每隔2開設澆筑孔

對墻模板的要求與柱模板相似,主要保證其垂直度以及抵抗新澆筑混凝土的側壓力。墻模板由5個基本部分組成:側模(面板)―維持新澆筑混凝土直至硬化;內楞―支承模板;外楞―支承內楞和加強模板;斜撐―保證模板垂直和支承施工荷載及風荷載等;對拉螺栓及撐塊―混凝土側壓力作用到側模上式時,保持兩片側模間的距離墻模板的側模可采用膠合板模板、組合鋼模板、鋼框膠合板模板等。圖4.4所示為采用膠合板模板以及組合鋼模板的典型墻模板構造。內外楞可采用方木、內卷邊槽鋼、圓鋼管或矩形鋼管等。


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     2.梁、板模板梁與板均為水平構件,其模板主要承受豎向荷載,如模板及支撐自重,鋼筋、新澆筑混凝土自重以及澆筑混凝土時的施工荷載等,側模則受到混凝土的側壓力。因此,要求模板支撐數量足夠,搭設穩固牢靠現澆混凝土樓面結構多為梁板結構,梁和樓板的模板通常一起拼裝(圖4.5)。梁模板由底模及側模組成。底模承受豎向荷載,剛度較大,下設支撐,側模承受混凝土側壓力,其底部用夾條夾住,頂部由支承樓板的小楞頂住或斜撐頂住樓板模板優先采用幅面大的整張膠合板,以加決模板裝拆速度,提高樓板底面平整度。結合施工單位實際條件,也可采用組合鋼模板等模板的支撐系統廣義地來說包括了垂直支撐、水平支撐、斜撐以及連接件等,其中垂直支撐用來支承梁和板等水平構件,直至構件混凝土達到足夠的自承重強度;水平支撐用來支承模板跨越較大的施工空間或減少垂直支撐的數量梁與樓板模板的垂直支撐可選用可調式鋼支柱,扣件式鋼管支架、碗扣式鋼管支架、門式鋼管支架以及方塔管支架等(圖4.6)。單管鋼支柱的支承高度為3一4          二;支架在承載力允許范圍內可搭設任意高度。常規的支架可根據所用的形式參照相應的技術規程要求進行設計并安裝搭設。非常規的支架可參考支撐加載試驗所得的極限承載力除以2一3的安全系數進行設計并搭設。對定型產品,也可參考生產廠家提供的技術參數進行設計并搭設

三、模板設計定型

模板和常用的模板拼板,在其適用范圍內一般不需要進行設計或驗算。而對于重要結構的模板、特殊形式結構的模板、或超出適用范圍的一般模板,應該進行設計或驗算以確保安全,保證質量,防止浪費模板和支架的設計,包括選型、選材、荷載計算、結構計算、繪制模板圖、擬定制作安裝和拆除方案。

1.荷載荷載模板、支架按下列荷載設計或驗算l)模板及支架自重

2)新澆筑混凝土的自重標準值普通混凝土用24kN/m3,其他混凝土根據實際重力密度確定。

3)鋼筋自重標準值根據設計圖紙確定。一般梁板結構每立方米鋼筋混凝土結構的鋼筋自重標準值:1kN;梁l.5kN

4)施工人員及設備荷載標準值計算模板及直接支撐模板的小楞時:均布活荷載2.5kNm2,另應以集中荷載樓板kN進行驗算,取兩者中較大的彎矩值計算支撐小楞的構件時:均布活荷載1.5kN/m2計算支架立柱及其他支承結構構件時:均布活荷載1.0kN/m2“對大型澆筑設備(上料平臺等)、混凝土泵等按實際情況計算木模板板條寬度小于150mm時,集中荷載可以考慮由相鄰兩塊板共同承受。如混凝土堆集料的高度超過100mm時,則按實際情況計算

5)振搗混凝土時產生的荷載標準值水平面模板2.0kN/m3氣垂直面模板4.0kN/m3(作用范圍在新澆混凝土側壓力的有效壓頭高度范圍之內)。

6)新澆筑混凝土對模板側面的壓力標準值影響混凝土側壓力的因素很多,如混凝土的骨料種類、水泥用量、外加劑、澆筑速度、結構的截面尺寸、坍落度等但更重要的還是混凝土的重力密度、澆筑速度、混凝土的溫度、外加劑種類、振搗方式、構件厚度等混凝土的澆筑速度是一個重要影響因素,最大側壓力一般與其成正比但當其達到一定速度后,再提高澆筑速度,則對最大側壓力的影響就不明顯混凝土的溫度影響混凝土的凝結速度,溫度低、凝結漫,混凝土側壓力的有效壓頭就高,最大側壓力就大;反之,最大側壓力就小。模板情況和構件厚度影響拱作用的發揮,因此對側壓力也有影響。

四、模板拆除

模板的拆除時間取決于混凝土的強度、各個模板的用途、結構的性質、混凝土硬化時的氣溫等。為了加決模板周轉的速度決,減少模板的總用量,降低工程造價,模板應盡早拆除,提高模板的使用效率。但過早拆除模板,混凝土會因強度不足以承擔本身自重,或受到外力作用而變形甚至斷裂,造成重大的質量事故但模板拆除時不得損傷混凝土結構構件,確保結構安全要求的強度。在進行模板設計時,要考慮模板的拆除順序和拆除時間不承重的側模拆除時間,應在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時,方可拆除。一般當混凝土強度達到2.5MPa后,就能保證混凝土不因拆除模板而損壞承重模板的拆除時間,在混凝土強度達到規定強度(按設計強度標準值的百分率計)后方能拆除。

模板拆除時混凝土強度應符合表45規定

表45現澆結構拆模時所需混凝土強度

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   模板的拆除順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。重大復雜模板的拆除,事先應制定拆模方案。對于肋形樓板的拆除順序,首先是柱模板,然后樓板底模板、梁側模板、最后梁底模板。對框架結構模板的拆除順序一般是柱----樓板----梁側模----梁底模多層樓板模板支架的拆除,應按下列要求進行:上層樓板正在澆筑混凝土時,下一層樓板的模板支架不得拆除,再下層的樓板模板的支架,僅可拆除一部分,即跨度4m及4m以下的梁下均應保留支架,其間距不得大于3m拆模時應盡量避免混凝土表面及棱角或模板收到損壞,以致整塊下落傷人。拆下的模板,應及時加以清理、修理,按種類及尺寸分別堆放,以便下次使用,有釘子的,要使釘尖向下,以免扎腳。對定型模板,若其背面油漆脫落,應補刷防銹漆。在拆模過程中,如發現混凝土質量問題,應暫停拆除,經處理后,方可繼續拆除。

五、新型模板體系介紹

1、早拆模板體系

模板的拆除順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。重大復雜模板的拆除,事先應制定拆模方案。對于肋形樓板的拆除順序,首先是柱模板,然后樓板底模板、梁側模板、最后梁底模板。對框架結構模板的拆除順序一般是柱一樓板一梁側模一梁底模多層樓板模板支架的拆除,應按下列要求進行:上層樓板正在澆筑混凝土時,下一層樓板的模板支架不得拆除,再下層的樓板模板的支架,僅可拆除一部分,即跨度4m及4m以下的梁下均應保留支架,其間距不得大于3m拆模時應盡量避免混凝土表面及棱角或模板收到損壞,以致整塊下落傷人。拆下的模板,應及時加以清理、修理,按種類及尺寸分別堆放,以便下次使用,有釘子的,要使釘尖向下,以免扎腳。對定型模板,若其背面油漆脫落,應補刷防銹漆。在拆模過程中,如發現混凝土質量問題,應暫停拆除,經處理后,方可繼續拆除。

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六、新型模板體系施工

現澆混凝土結構施工,模板支撐配置量大,占用時間長,裝拆勞動量大。因此,為加決模板支撐周轉使用,采用大面積工具式模板支撐,整塊安裝、整塊拆除,能加決施工速度,減少現場作用量,降低工程施工費用。大模板、滑動模板、爬升模板、臺模、早拆模板等正是能滿足上述要求的新型模板體系,其中,大模板、滑動模板以及爬升模板用于垂直結構決速施工,臺模和早拆模板用于水平結構的快速施工。

1.大模板

大模板是用于現澆鋼筋混凝土墻體的大型工具式模板,由面板、加勁肋、豎楞、支撐析架、穩定機構和操作平臺、穿墻螺栓等組成(圖4.7)。采用大模板可節省模板裝、拆時間。

2.滑升模板

滑升模板是隨著混凝土的澆筑而沿建筑結構或構件表面向上垂直移動的模板,由模板系統、操作平臺系統、液壓提升系統和控制系統組成(圖4.8)。施工時,在建筑物或構筑物的底部,按照其平面,沿結構周邊安裝高1.2二左右的模板和操作平臺,隨著向模板內不斷分層澆筑混凝土,利用液壓提升設備不斷使模板向上滑升,使結構連續成形,逐步完成混凝土澆筑工作。

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1一支撐桿2一提升架3一液壓千斤頂4一圍圈5一圍圈支托6一模板7一操作平臺呂一平臺析架9一欄桿10一外挑三腳架n一外吊腳手12一內吊腳手13一混凝土墻體

液壓滑升模板適用于煙囪、筒倉、剪力墻、筒體等施工,也可用于現澆框架結構施工。采用液壓滑升模板可節約大量模板,節省勞動力,減輕勞動強度,降低工程成本,加決施工進度,提高了施工機械化程度。但耗鋼量大,一次投資費用較多。

3.爬升模板

爬升模板是在混凝土墻體澆筑完畢后,利用提升裝置將模板自行提升到上一個樓層,再澆筑上一層墻體混凝土的垂直移動式模板爬升模板由模板提升架和提升裝置3部分組成圖4.9為利用液壓千斤頂作為提升裝置的外墻爬升模板示意圖爬升模板采用整片式大平模,由面板及肋組成,不需要支撐系統;提升設備采用電動螺桿提升機、液壓千斤頂或倒鏈。既保持大模板優點,又保持了滑模利用自身小型設備使模板自行向上爬升而不依賴塔吊的優點適用于高層建筑墻體、電梯井壁等混凝土施工。

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1一爬架2一螺栓3一預留爬架孔4一模板5一爬架千斤頂6一爬模千斤頂7一爬桿呂一模板挑橫梁9一爬架挑橫梁10一脫模千斤頂

4.臺模

臺模是用于澆筑鋼筋混凝土樓板的一種大型工具式模板。在施工中可以整體脫模和轉運,利用起重機從澆筑的樓板下吊出,轉移至上一樓層,中途不再落地,所以也稱“飛模”臺模由臺面、支架(支柱)、支腿、調節裝置、走道板及配套附件等組成。按其支架結構類型分為:立柱式臺模、析架式臺模、升降式臺模等。臺模示意圖如圖4.10所示

5.隧道模隧道模是將樓板和墻體一次支模的一種工具式模板,相當于將臺模和大模板組合起來。隧道模有斷面呈門形的整體式隧道模和斷面呈倒L形的雙拼式隧道模兩種(圖4.11)。整體式隧道模移動困難,目前已很少應用;雙拼式隧道模應用較廣泛,特別在內澆外掛和內澆外砌的高、多層建筑中應用較多

6.水久性模板水久隆模板在鋼筋混凝土結構施工中起模板作用,而當澆筑的混凝土結硬后模板不再取出而成為結構本身的組成部分最先人們就在厚大的水工建筑物上用鋼筋混凝土預制薄板作為水久隆模板房屋建筑工程中各種形式的壓型鋼板(波形、密肋形等)、預應力鋼筋混凝土薄板作為水久隆模板,已在一些高層建筑樓板施工中推廣應用薄板鋪設后稍加支撐,然后在其上鋪放鋼筋,澆筑混凝土形成樓板,施工簡便,效果較好模板是鋼筋混凝土結構工程施工中的一個重要組成部分,國內外都十分重視,新型模板也不斷出現,除了上述各種類型模板外,還有玻璃鋼模板、塑料模板、提模、藝術模板和專門用途的模板等


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