混凝土模板工程施工技术
【摘要】基于施工人员对混凝土外观质量相对不太重视的具体情况,该文有针对性地将模板工程提出来,试从模板设计、模板的刚度、强度、定位等方面阐述了模板工程施工技术,分析了影响混凝土表观质量的其他事项,并指出好的模板工程,可节约抹灰工程量,缩短工期,且综合经济效益显著。
【关键字】混凝土,模板工程,施工技术,模板设计 1.前言
模板工程是混凝土施工中最重要的环节之一, 也是施工单位必须进行自检的项目。模板工程的费用往往超过混凝土的费用,甚至超过混凝土与钢筋费用的总和。模板的制作与安装质量,直接影响到钢筋混凝土结构与构件的几何尺寸以及结构的强度、刚度,但由于其不参与主体部分工程评定,在钢筋混凝土结构和构件成型后即予以拆除等原因,往往被工程建设者忽略。本文就模板工程的部分施工技术作一整理,在此共同探讨。
2.关于模板的设计
2.1严格执行模板的配置设计
2.1.1在实际操作中,施工人员往往依据施工经验进行模板配置,这样可以简化施工程序。对于常见的构件,质量可以保证,效率也能提高。但是它易出现两方面缺陷,一是经验保守,使用料过大造成材料浪费;二是经验不足,用料偏小产生跑模等质量缺陷,严重的则会造成质量事故。所以,在施工中,模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。
2.1.2对于模板的配板设计即模板的选型和拼接方式,人们的关注程度也远远低于模板的强度、刚度和稳定性的设计,通常不做具体要求,只是在满足使用条件的情况下,由施工人员自行决定拼接方式组合形式,这就使混凝土构造物的外观质量因具体施工管理人员的习惯和审美观点不同而各异了。施工中,经常采用木模板或标准钢模板进行组拼。由于模板多数要在几处施工点周转使用,因此对于一个具体的构造物,不同的模板拼配组合形式,在混凝土表面上留下的模板拼缝和施工缝等的痕迹不同。而不同的模板缝及施工缝痕迹从视觉上将产生不同的效果。
因此,在进行模板的选型、组合和拼接过程中,除要满足现行规范的有关要求外,还应对混凝土最终外观及整体形式有个总体的构思,使得施工人员在施工过程中,对于不同的施工部位采用相应的模板拼配组装方式,以满足整体视觉方面的要求,从而达到外观质量的完美。所以,针对具体的模板选型,合理地进行模板的配板设计,是保证混凝土整体外观美观的重要条件。
2.2引入计算机软件进行模板布置设计
2.2.1随着计算机软件的发展,现在有较多的矢量制图软件可用于模板设计,其中以 AUTOCAD 较为常用。以引入AUTOCAD 等计算机软件进行模板布置设计后,可以减小放样的工作量,异型模板各部位的尺寸也可以进行详细标注。
2.2.2有些构件立体形状特殊,可以通过计算机绘出立体形状后,再将各立面投影出来进行模板拼装设计。设计好的各种规格的模板按形状进行统一编号后,就可以让技术、施工和材料部门进行施工交底、现场安拆、发放回收以及维修等方面的管理。
3.模板施工技术
3.1传统木胶模板
3.1.1木胶合板是目前国内混凝土模板的主材,其规格为1 220 mm×2 440 mm×18 mm及915 mm×1 830 mm×18 mm,模板有进口的也有国产的。该工程框架结构模板统一选用国产黑色厚木胶合板,该板主材以竹纤维机压而成,在日晒、雨淋等自然条件和外力作用下不易变形,保证支设的模板不出现翘曲和接头缝隙。为了解决国产胶合板各层夹板的吸水率不一致,而导致混凝土表面颜色不一样,木纹印在混凝土表面的现象,要求生产厂家必须在板的表面涂一层环氧树脂防水薄膜。确保模板的刚度、强度、表面光滑度、表面颜色等要素均能满足清水混凝土施工的技术要求。
3.1.2木胶模板的配置
根据设计图纸的要求,工程技术部绘制出不同的柱、梁、板配板图,统一下发至施工班组集中在现场木工棚配制。在配板过程中,木胶合板要采用双锯片的高速锯板机及可调整角度的锯板机加工,螺栓孔钻孔时板须垫平,用高速的专用钻孔机钻孔,用防水漆涂板的孔壁,避免木胶合板孔洞受损伤及吸水率不同而使孔周边的混凝土颜色变黑,影响清水混凝土的质感。
木胶合板的连接排列可以平放,也可以竖放,排列方式首先应考虑上、下、左、右都可以与其他木胶合板连接,木胶合板的加工损耗率最小以及板缝的视觉效果为主;统一视觉空间内,竖向及水平方向的板缝应水平交圈,竖缝垂直,柱、梁、板也应尽量一致。木胶合板之间的连接合拢必须先用中性硅胶粘结,再用木片连接起来,木胶合板与木片之间用气枪钉连接。
木胶合板加固螺栓和堵头的设置。框架柱、梁的加固螺栓采用周转率比较高、便于清理表面水泥浆的珠牙对拉螺栓或机械螺栓,加固螺栓的直径取决于混
凝土浇筑高度,须经计算确定,一般工程施工中均采用Φ12 mm的螺栓。锥形堵头用塑胶制成,与模板接触面覆盖2 mm厚的硅胶;堵头与对拉螺栓组合,安装在
两块模板中间,使模板能抵抗混凝土的侧压力,拆模后在清水混凝土表面形成规则排列的孔眼。
堵头孔的直径比对拉螺栓直径大2 mm,对拉螺栓套在硬塑料管里面,对于梁、柱宽度比较大的,在硬塑管外再套软塑管,方便拆模及回收硬塑管。对拉螺栓孔应严格控制水平及垂直度,硬塑管用橡皮或塑胶垫圈与堵头贴紧,堵头的硅胶模板通过对拉螺栓压紧,可避免从堵头漏浆。
3.2钢模板的技术进步
3.2.1.整体吊装大块模板施工
将钢板在拼装地预先拼装成大块模板,用运输工具将大块模板运到现场,用起重吊车整体吊装就位,拆模时,也可以整体拆除。其特点是将高空作业变成地面拼装,施工安全文明,并能提高模板装拆工效,加快工程进度,实现机械化施工,另外,可以减少模板在单块装拆中的损坏,延长模板的使用寿命。
3.2.2.爬升模板施工
爬模由大模板、爬升系统和爬升设备三部分组成,以钢筋混凝土主体为支承点,利用爬升设备自下而上地逐层爬升施工,不需要落地支架。在爬升设备方面,从采用倒链葫芦的手动爬升发展到采用液压千斤顶或电动设备的自动爬升;在爬升方法方面,从“架子爬架子”发展到“架子爬模板,模板爬架子”以及“模板爬模板”。
3.2.3.工频涡流加热养护混凝土
冬季施工中混凝土养护方法有蒸气加热法、蓄热法、远红外线加热法、电热法等。由于钢模板保温性差,以上养护方法均不适宜于钢模板。工频涡流加热法正是利用钢模板导热性好的特点,在钢模板背面加钢管,管内穿导线,使电能转变为热能。其特点是加热设备简单,操作方便;电热转换利用率高,节约能源;加热养护混凝土质量好,并可提高模板周转率。
3.2.4.使用灵活,通用性强
模板设计采用模数制,长度模数采用300 mm进位,宽度模数以50 mm进位,模板的长度和宽度能互相适应。U型卡孔的距离为150 mm,与长度和宽度模数相一致,使模板达到横竖都可拼装,用四种不同宽度(100 mm、150 mm、200 mm、300 mm)和三种不同长度(600 mm、900 mm、1 500 mm)的平面模板,及少量的转角模板,即可拼装成50 mm进位的各种尺寸板面(见表1),适用范围较广。
表一 钢模板长度、宽度组合表
4.关于模板的安装
4.1柱模板的安装
安装柱模板前,先在模板下口钉上海绵条,再组装模板,校正后再安装柱箍,柱箍安装应水平。为防止模板移位、扭曲和弯曲,在柱模板上、中、下各设一道钢管箍与模板架连成整体。同时,柱箍螺栓不要一次拧紧,应待对模板的轴线位移、垂直偏差、对角线、轴向等全面校正后再紧固混凝土件浇筑前将柱模内清理干净,封闭清理口,办理预检,清理口宜设在柱根部,且对边各留一个。
4.2梁模板的安装
按设计标高调整支柱的标高,然后安装梁底模板,并拉线找平。对跨度不小于 4m 的现浇钢筋混凝土梁,其模板应按设计要求起拱,当设计无具体要求时起拱高度宜为跨度的1‰-3‰。安装后应校验梁中线、标高、断面尺寸,并在浇筑混凝土前将模板内的杂物清理干净。水电的预埋管,要加穿泡沫固定在梁底板,不要打孔穿管。
4.3安装模板的其他要求
模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂;浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;对清水混凝土工程及装饰混凝土工程,应使用能达到设计效果的模板。
现浇结构模板安装允许偏差及检验方法详见表 1
表一 现浇结构模板安装的允许偏差及检验方法
注:检查轴线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值,参照《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)
5.模板的拆除
5.1柱、墙、梁和板模板的拆除必须等混凝土达到脱模强度
柱模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模而受损伤,方可拆模;
墙模板必须待混凝土强度达到1.2MPa 以上时,方可拆模;梁和板的拆模强度应符合表2的规定。
表二底模拆除时的混凝土强度要求
5.2.拆模程序: 先支的后拆,后支的先拆;先拆非承重部位,后拆承重部位。
5.3.梁、板支柱拆除时, 每根大龙骨留 1-2 根支柱暂不拆除;拆除跨度较大的梁下支柱时,应从跨中开始,分别向两端拆除。梁、板模板要隔层拆除,拆除模板临时堆放的重量不能超过混凝土楼板允许使用荷载,以免压坏楼板。
5.4预应力混凝土结构拆模:同整体式和预制构件的拆模要求;不承重模板应在预应力张拉前拆除;承重模板应在结构式构件建立预应力后拆除。对后张法预应力混凝土结构构件,侧模宜在预应力张拉前拆除,底模支架的拆除应按施工技术方案执行。当无具体要求时,不应在结构构件建立预应力前拆除。
6.模板的强度与刚度
强度、刚度和稳定性是模板工程的主要保证,施工人员有时对重要的、较高的、较复杂的现浇混凝土没有进行模板设计,会给模板的整体性、密闭性、精确度差造成较大影响。这些变形主要是由于支撑及模板带断面小、刚度差、支点位置不当,支撑不可靠等原因造成的。
对于组合小钢模由于连接件未按规定布置,连接件不齐,模板整体性差,变形漏浆,小钢模支点太远,钢模呈现永久变形。在墙和梁混凝土施工时,模板无对称螺栓及模内缺顶撑。承重模板垂直支撑体系刚度不足,拉杆太稀,垂直立撑压曲或者支撑体系缺斜撑或十字拉杆,直角不方而引起系统变形甚至失稳。
7.关于模板的定位
在日常检查中,施工人员对模板定位主要检查模板的轴线位移和标高偏差。轴线定位错误或者墙柱模板根部和顶部没有固定措施,发生偏差后不作认真校正都会造成累积误差。施工人员应当建立水平控制、竖向总垂直度控制和每层楼标高控制点,对于墙体大模板顶标高,圈梁顶标高,设备基础顶标高应标记模板顶部标高并按标记检查施工,注意如用找平砂浆不得深入柱体,楼梯踏步板要考虑不同装修层厚度差。
8.模板对于混凝土质量的影响
8.1模板制作安装周期过长,会造成干缩缝过大。如果接缝不严,接头不规则或者浇混凝土前不提前浇水湿润胀开都会造成跑浆。对于木模,如果模板木料含水率过大,制作不符合要求,粗糙、拼缝不严;对于钢模,如果变形不修理,接头没有整平,也会造成跑浆。一旦出现较宽的接缝,要采取相应的堵缝措施,不能用抽毡条,塑料布,水泥袋纸,泡沫等堵模板缝,否则难以拆净,会影响结构和装饰。在梁柱交接部位、楼梯间尤其要注意模板接头尺寸,避免出现错台。
8.2模板脱模剂涂刷应符合要求,否则会导致拆模后混凝土表观质量。要选用适当的脱模剂,严禁不清理残灰、不刷脱模剂。脱模剂涂刷不匀、漏涂或刷油过多都会影响混凝土表面装饰工程质量。
8.3拆模不宜过早,否则会损坏混凝土棱角。承重底模要按规范规定强度拆模。对于杯斗起模要掌握火候,起模过早则混凝土坍落,起模过晚则无法起出。
9.结束语
“百年大计,质量第一”。建筑施工单位要树立自身的品牌形象,争创优质工程,就必须做好工程建设中的每一个环节,特别是对直接影响工程结构和外观质量的模板工程更加要严格控制。
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