大跨度结构工程高支撑木模板的应用

陈德鹏（佳木斯大学建筑工程学院，黑龙江 佳木斯154000）

1 模板体系的选择

针对工程大跨度结构的特点，如采用传统的大模板或定型钢模板，周转率极低，加工造价高，配模困难，不能满足施工进度要求。经过多种方案的综合比较，选用了装拆方便、配模灵活、便于周转使用、重量轻的木胶合板模板。木胶合板模板既能在直线墙体上使用，也能在曲线形墙体上使用。

2 模板结构布置及验算

2.1 YKL-L梁模板布置

底模用双层18mm九夹板，底模下设100mm×100mm松方木楞，间距250mm，楞木支撑在槽钢上，侧模板用18mm九夹板，立档为100mm×100mm松方木楞，间距300mm，对拉螺栓采用Φ12，间距300mm，排距915mm。梁底钢管采用φ 48×3mm，立杆间距400mm，在10m以下采用双立杆支撑，钢管水平撑间距1500mm。

2.2 模板结构验算

1）底板强度验算：底板承受标准荷载：

①底模板自重：2×4×0.018×0.7

=0.1kN/m；

②混凝土自重：24×0.7×1.9=31.92kN/m；

③钢筋自重：1.5×0.7×1.9=2.0kN/m；

④恒载合计：

（0.1+31.92+2.0）×1.2=40.82kN/m；

⑤活荷载为施工荷载标准值与振捣混凝土时产生的荷载：(1.0+2.0)×0.7×1.4=2.94kN/m。按四跨连续梁计算，按最不利荷载布置，

Mmax=0.107gl2+0.121ql2=0.107×40.82×0.2 52+0.121×2.94×0.252=0.30kNm，

W=bh2/6=700×362/6=151200mm3，I=700×363/12=2721600mm4，

σmax=Mmax/W=0.30×106/151200

=1.98N/mm2＜fm=13N/mm2满足要求。

2）剪应力验算：

V=0.607gl+0.620ql

=0.607×40.82×0.25+0.620×2.94×0.25

=6.65kN；

τmax=3V/2bh

=3×6.65×103/(2×700×36)

=0.39N/mm2＜fv=1.4N/mm2满足要求。

3）刚度验算：刚度验算时按标准荷载，同时不考虑施工荷载，故g=34.02kN/m。ωA=0.632gl4/100EI=0.632×34.02×2504/(100×9.0×103×2721600)=0.03mm＜[ω]=L/25 0=1mm满足要求。

4）梁底方木计算：梁底方木按均布荷载计算，

W=bh2/6=8×1003/6

=1.34×106mm3，

I=bh3/12=8×1004/12=6.66×107mm4

①强度验算：

Mmax=0.07gl4+0.096gl4=0.49kNm；

σmaxx

=Mmaxx/W=0.49×106/1.34×106

=0.34；N/mm2＜fm=13N/mm2

满足要求。

②剪应力验算：V=0.625(q+g)l

=0.625×43.76×0.4=10.94kN

τmax=3V/2bh

=3×10.94×103/(2×800×100)

=0.21N/mm2＜fv=1.4N/mm2满足要求。

③刚度验算：刚度验算时按标准荷载，同时不考虑施工荷载故g=34.02kN/m。ωA=0.521×gl4/100EI=0.521×34.02×4004/(100×9×103×6.66×107)

=0.01mm＜[ω]=L/250=1.6mm满足要求。

5）侧模板计算：

① 侧 压 力 计 算：T=25℃，V=2m/h，β1=1.2，β2=1.15，则t0=200/(T+15)=5

F=0.22γct0β1β2v1/2=0.22×24×5×1.2×1.15×21/2=51.52kN/m2

F=γcH=24×1.9=45.6kN/m2；

取二者较小值，F=45.6kN/m2计算。

恒载：g=1.2×45.6×1.9=103.97kN/m活载：

q=4×1.4×1.9=10.64kN/m。

②强度验算：立档间距为300mm，梁侧模板厚18mm，设模板按四跨连续计算，

Mmax=0.107gl2+0.121ql2=1.10kN·m；W=bh2/6=1900×182/6=102600mm2，

I=bh3/12=1900×183/12=923400mm4；σmax=Mmax/W=1.10×106/102600=10.72N/mm2＜fm=13N/mm2满足要求。

③剪力验算：V=0.607gl+0.620ql=20kN；

τmax=3V/2bh=3×20×103/2×1900×18

=0.88N/mm2＜fv=1.4N/mm2满足要求。

④刚度验算：刚度验算时按标准荷载，同时不考虑施工荷载，故g=86.64kN/m。

ωA=0.632gl4/100EI=0.632×86.64×3004/(100×9×1033×923400)=0.53mm＜[ω]=300/25 0=1.2mm满足要求。

⑤立杆验算：支架系统用48×3mm钢管，梁下立杆间距为400×640mm，A=424mm2，回转半径i=15.9mm

NG=0.129×31.475+0.34×0.4×0.64+(24+1.5)×1.9×0.4×0.64=16.55kN；

NQ=(1.0+2.0)×0.4×0.64=0.77kN；立杆承受 荷 载 N=1.2×16.55+1.4×0.77=20.94KN；l0=k1k2(h+2a)=1.167×1.095×(1.5+0.1×2)=2.1 7m；

λ=l0/i=2170/15.9

=136，查表得，φ=0.402；

σ=N/φA=20.94×103/0.402×424

=123N/mm2＜f=200N/mm2满足要求。

3 模板施工技术措施

施工顺序：放线→搭设支模架→安装梁底模→安装梁侧模→安装板底模→安装梁柱节点模。

3.1 放线

模板安装前，根据测量标记在墙或柱上弹出的标高、中心线和模板安装控制内边线，并按满堂架设计要求定出安模架立杆位置线。

3.2 搭设支模架

纵横杆与剪刀撑必须扣件拧紧。

3.3 安装梁底模

按梁跨全长度2‰起拱。梁底模下方木位于支撑上后，用麻线拉通线校正底模中心线和边线以及标高，校正无误后将底模固定支模架上。

3.4 安装梁侧模

当梁底模安装校正后，再拼装梁侧模两面，安装时应注意侧模的上口高度控制，并将侧模与底板连接，板模盖侧模，用铁钉固定，模板装完后，应检查梁模中心线及标高、断面尺寸，用钢管及木方加固。

3.5 安装板底模

支架必须稳固、不下沉。按设计要求间距搭设脚手架立杆。支模架搭设时应拉通线控制高度及垂直度，并抄平检查。楼板上的预埋件和预留洞，先弹出位置线在模板上保证位置准确后预埋，用铁钉或其它方法固定。楼板底模安装好后，应复核模板面标高和板面平整度、拼缝、预埋件和预留洞的准确性，进一步核实梁、柱位置。

3.6 安装梁柱节点模

梁模板与柱模及板模接头处的空隙均用木胶板或松木板拼缝严密，并采取加固牢固；检查其平整度是否与大面相同及垂直。复核检查梁侧模是否加固牢固，有无漏设支撑。

4 模板施工质量控制措施

1）所有钢管、扣件等材料必须经检验符合规格，无缺陷方可使用。2）模板及支架安装应确保轴线、标高及几何尺寸的准确性，同时要有足够的强度、刚度和稳定性，保证能承受施工过程所产生的一定荷载和侧压力，同时装拆方便。3）模板及其支撑均应落在实处，不得有“虚”脚出现，安拆均设专人负责。4）为防止混凝土在硬化过程中与模板粘结，影响脱模，在浇筑混凝土之前，应清理模板的表面(包括第一次使用的模板)，涂刷隔离剂。5）在混凝土浇筑前，必须对模板系统进行技术复核，复核内容主要包括标高、轴线、截面尺寸、垂直度、平整度、支模架强度、刚度、稳定性等。6）浇筑混凝土时振捣器不能直接碰到板面上，避免磨损撞坏面板，同时振捣时间要按规范规定，要适时，以防模板变形。7）为保证架体的稳定性，设置两层顶墙撑杆，每隔10m设置一个加强层。

[1]刘开国，高层与大跨度结构简化分析技术及算例［M］，中国建筑工业出版社，2007

[2]王秀丽，大跨度空间结构分析与概念设计［M］，机械工业出版社.2008

[3]《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162—2008），北京：中国建筑工业出版