模板工程

4模板工程东南大学土木工程施工研究所模板工程在土建施工中扮演重要的角色，直接影响工程施工成本、施工速度及混凝土结构成型的表观质量。模板工程施工的基本流程为：编制模板施工方案搭设模板支架安装模板楞木及面板浇筑混凝土养护至规定强度后拆模模板清理自20世纪70年代末引入组合钢模板，其一度成为施工现场的主流模板，但组合钢模板的刚度差，易变形，现主要应用在工业建筑及多层住宅的构造柱及楼梯等施工中。胶合板面板的单张板块大，不易变形，表面覆膜后增加了耐磨和重复使用次数。胶合板有木胶合板和竹胶合板，厚度有12mm、15mm、18mm、20mm等。但胶合板作为模板也带来重复使用次数不多，造成资源浪费等新的问题。覆膜胶合板工地上用胶合板做面板，用50×100mm做胶合板模板面板的楞木成为目前主流模板工程材料。胶合板木枋可调钢支柱用胶合板拼接的梁板模板，为防止板块间拼缝的漏浆，用双面胶条粘贴填缝。要达到施工高质量的混凝土圆截面柱，一般采用定型加工的钢模，脱模后立即包裹塑料薄膜，保湿养护，防止混凝土表面失水干裂。对于矩形截面的混凝土柱，一般采用胶合板面板做模板，50×100木枋做竖内楞，双钢管和钢筋拉杆做柱箍。用双钢管和钢筋拉杆做柱箍塑料模壳作为模板主要应用在密肋钢筋混凝土楼盖的施工中，模板采用增强的聚丙烯塑料制作，其周转使用次数达60次以上。模壳的主要规格为1200×1200mm、1500×1500mm。塑料模壳与钢管支架顶部的可调托配合使用，可实现提早拆模，一般混凝土达50％设计强度即可拆模。混凝土浇筑拆模后，其表观质量应达到棱角分明，表面平整，梁柱交接部位混凝土不漏浆，其关键是模板的施工安装质量。用扣件钢管做梁板模板的支模架是目前国内主流的支模方式，其优点为搭设灵活，通用性强，缺点为扣件的传力不直接，受人为因素影响大。混凝土梁底模混凝土楼板底模要保证扣件钢管排架的承载力，控制立杆的步高、顶层扣件的拧紧力矩和每步的双向水平杆不少搭是关键。步高顶层扣件拧紧双向水平杆均有在模板支架中，门架支撑是一种主要形式。在桥梁工程施工中，江苏等地常采用主立杆为Φ57的重型门架做支撑。可调托插于门架立柱上，形成良好的轴心受压传力状态。可调托广东等地常采用主立杆为Φ42的轻型门架做模板支撑。碗扣式钢管脚手架是模板支架的主要形式之一，主要应用在市政、桥梁工程上。在北京地区北京城建集团将碗扣架作为在房屋工程、市政桥梁工程的主要模板支架。近来，盘扣架正成为新的模板支架形式，其特点为可方便地搭设水平杆间竖向及水平向的斜撑，形成良好的稳定区格竖向结构施工——墙模板墙模板的特点为混凝土的浇筑速度快，模板侧压力大，应充分注意模板竖内楞、钢管横外楞以及对拉螺栓的间距，防止胀模和炸模。木枋内楞C型钢内楞地下室混凝土外墙施工支模，由于墙高、墙身厚，应注意控制混凝土的浇筑速度，防止胀模。地下室混凝土外墙内外模板间的对拉螺栓上通常按需要焊接止水片，防止沿拉杆形成渗水通道。焊接的止水片穿墙拉杆竖向结构施工——柱模板混凝土浇筑中由于浇筑速度快，柱模板也要承受很大的侧压力，一般矩形柱截面单侧边长大于700mm时需设穿柱拉杆。混凝土阶梯柱脚施工的吊模模板工程的安全至关重要，做必要的模板工程设计计算是保证模板基本承载力的基础。2005年5月南京河西中央公园地下室施工发生了模板支架整体坍塌事故，死1人。支架的整体倾斜倒塌，说明了重视模板支架的构造措施（设扫地杆、剪刀撑等）的必要性。模板设计计算中，根据模板面板厚度，以内竖楞为模板面板的支点，取面板一定宽度为计算单元宽度，可按三跨连续梁计算，以此可确定内竖楞的间距。依面板厚度，确定内竖楞间距单元宽度计算外双钢管横楞间距计算单元宽度计算外双钢管横肋间距时，以一根内竖楞为等效梁单元，以外横钢管为内竖楞梁的支点，也可按三跨连续梁计算，以此确定外横楞的间距。计算单元宽度计算对拉螺栓间距确定内外模对拉螺栓间距时，以双钢管外横肋为等效梁，计算单元宽度为两横肋间间距，以对拉螺栓为该梁的支点。计算面板及小楞活载2.5kN/m2计算支撑小楞的大楞活载1.5kN/m2计算支撑大楞的支架活载1.0kN/m2在模板设计计算中，根据计算对象的不同，取不同的施工荷载值是学习中的难点之一。图片中列出了不同的计算对象的施工荷载取值，依照层层扩散，逐步减小规律进行。对于大截面尺寸的混凝土大梁，在支模时应进行必要的支模架的承载力计算复核。在扣件质量差时，在钢管立杆顶端插入可调托，能保证梁底模下钢管撑的承载力。可调托南京赛虹桥立交桥用碗扣架作为模板支撑架。南京长江三桥接线桥以重型门架作为模板支撑架。江苏苏通长江大桥30m跨引桥以碗扣架作为模板支架，胶合板为模板面板，木工字梁为楞木。南京双桥门立交桥施工跨越秦淮河时，在老桥面上支模时，多种模板支撑架组合使用。新型模板体系——大模板施工全钢大模板在北京地区应用多，它的刚度好，能实现多次重复使用。缺点为重量大，对塔吊在起重半径内的起重能力有一定要求，模板改造费用高。钢大模板适用于高层全现浇混凝土剪力墙结构施工，施工前必须做详细的模板设计，包括配板设计。新型模板体系——滑模施工滑模是一种特殊的模板体系，它主要应用于混凝土高烟囱、高塔、筒仓、冷却塔等构筑物施工。解决垂直运输的简易扒杆滑模用的混凝土坍落度不宜大，一般入模坍落度在70～80mm左右，因此，多采用自搅拌混凝土，并用吊斗运输。当采用泵送混凝土时应做严格的试配，保证在规定的时间内达到最低的出模强度。提升架滑模千斤顶支承杆（钢管）滑模支承杆可以是Ø25圆钢杆，也可以是Ø48钢管。从滑模的操作平台上将混凝土铲入模板，边振捣，边提升滑动模板。滑模的模板高度一般为900～1200mm，分层浇筑混凝土。当模板下口的混凝土达到出模强度时可以滑升模板。新型模板体系——早拆模板施工顶托板托梁与模板块插板早拆模板是利用混凝土楼板的支承跨度小于2m时，混凝土达设计强度的50％即可拆模的原理，在钢支撑顶端插入早拆模板的升降柱头，其顶托板始终顶住混凝土楼板，托梁与模板块搁置在插板上方的短挑梁上。混凝土达拆模强度后，敲击插板，插板下滑，托梁与模板块下降，但顶托板仍支撑楼板。短挑梁利用早拆模板的原理，在一般梁板支模中，可采用可调钢支柱，设置于模板块中。拆模时，将模板块及一般支撑拆除，但钢支柱保留，达到模板早拆目的。新型模板体系——爬模施工爬模是竖向混凝土结构施工的一种高效支模方式。其优点为不占用塔吊等垂直运输机械，利用爬模自带的提升系统，交替固定和提升，完成模板的翻转使用和混凝土墙体的分段浇筑。图为南京电视塔施工的爬模，内外套架交替固定于塔身，外套架带模板爬升。外套架内套架顶升外套架的千斤顶新型模板体系——爬模施工在超高层建筑主体结构施工中，其混凝土核芯筒体结构也通常可采用爬模施工。模板的翻转使用和提升利用临时钢平台系统，钢平台的提升采用多台涡轮和蜗杆组合的提升机（也称升板机）。型钢提升架涡轮提升机蜗杆提升杆钢作业平台新型模板体系——台模施工台模也称飞模，是施工高层平板结构混凝土楼板的一种高效模板体系。一般在地面组装成台模单元，用塔吊等机械将台模单元分别吊运安装到位。拆模时，分单元整体降落台模，从楼层外边缘移运飞出，转运至上一楼层安装位置。台模单元组装图为南京邮电学院教学楼的混凝土楼板施工采用了台模体系。图为南京玄武湖隧道的主体结构施工采用碗扣架做模板支架，立杆顶端可调托上搁置木枋做纵横楞木，胶合板做面板。南京九华山隧道施工碗扣钢管支架上方的模板支撑体系。江苏润扬大桥的南锚碇采用DOKA模板体系作为外侧模。