混凝土圆柱定型化木模板施工技术

徐均纪，黄 志，赵 斌

（广西建工集团第一建筑工程有限责任公司，广西 南宁 530001）

混凝土圆柱常采用钢模板和玻璃钢模板进行加固，但钢模板重量大，施工时需要起重机械配合施工，玻璃钢模板成本较高，在周转次数不多的情况下不经济。定型化圆柱木模板由两片、三片或多片圆弧形木模板组合拼装而成，安拆方便、拼缝少，混凝土成型后表面光滑，可达到清水混凝土的效果，在施工中更经济、便捷，同时有较高的模板强度和较好的可周转性。模板安装过程中采用钢带进行局部稳定性加固，结合模板支撑体系对圆柱模板进行整体稳定性加固，保证了施工的质量和安全。

1 工程概况

百色市体育中心二期项目位于百色市右江区，项目包括体育训练中心、体育馆、游泳馆、训练馆、配套用房、室外总平等6个子项，总建筑面积为99681m2。其中体育馆和游泳馆地上3层、局部地下1层，建筑高度分别为38m和37m，两场馆主体均采用框架结构和钢管桁架结构，建筑平面最外围布置直径为1.3m的混凝土圆柱作为钢管桁架的支座，圆柱共70条。

2 施工难点和对策

现浇混凝土圆柱施工具有定位难、模板安装复杂、加固难度大等特点。采用定型化圆柱木模能有效解决模板尺寸不精确、圆弧不细腻、模板安装复杂等问题。（1）通过对梁柱节点进行深化设计，确定定型化圆柱木模的模数及梁柱节点的预留位置，减少定型化圆柱木模板的损耗；（2）通过BIM建模，建立钢筋排布三维模型，解决圆形截面钢筋定位困难的问题；（3）圆柱木模使用钢带对模板进行加固，利用钢带的韧性使钢带能全面贴合圆模板，解决了对圆形截面加固难度大的问题。

3 施工过程控制要点

3.1 施工工艺流程

深化设计→模板加工制作→柱体放线定位→钢筋绑扎→模板拼装→模板加固→混凝土浇筑→拆模养护。

3.2 操作要点

（1）深化设计。采用BIM技术，建立梁柱节点三维模型，优化模板拼装位置及梁柱钢筋排布方式；绘制每个梁柱节点及梁柱节点加固大样图，检查加固杆件是否碰撞；绘制柱钢筋及梁柱节点钢筋三维模型，并通过软件导出钢筋下料长度（见图1）。

图1 圆柱木模板BIM模型

（2）模板加工制作。①模板制作。圆柱木模板根据圆柱直径确定由两片或者多片圆弧形模板组合拼装而成。根据设计图纸尺寸，确定每片圆柱木模板直径，将参数反馈到工厂，工厂通过高温高压定型不同的弧度，制作成不同的直径的圆柱木模板，模板接口处制作成榫卯接口，内外表层涂刷环氧树脂胶覆膜。②模板加工。根据混凝土柱的高度，确定模板的节数和最高一节模板的高度，再利用BIM技术，确定各个梁柱节点的位置关系，然后在模板上用铅笔画出梁口位置，梁口尺寸为梁截面加上梁侧模、底模的厚度，最后进行切割。

（3）柱体放线定位。①在CAD图纸中提取轴线与圆柱轮廓线交点a、b的坐标和弦ab中垂线交圆柱轮廓线点c的坐标。利用全站仪，测设控制点a、b、c；利用控制点a、b、c和半圆定位板画出圆柱的轮廓线（见图2）。②底层圆柱边线放出后，利用铅锤仪将圆柱的控制点引至上一层模板面，用半圆定位板在上层模板面上画出圆柱轮廓线。③利用切割机沿圆柱边线对上层模板进行切割，切割完成后用铅锤仪对完成后的圆柱轮廓线进行复核。

图2 圆柱轮廓线定位点示意图

（4）钢筋绑扎。①按图纸要求，运用BIM技术导出的钢筋下料长度对钢筋进行加工。②在柱纵向钢筋上划箍筋间距线。按箍筋位置线，将已套好的箍筋往上移动，由上往下进行绑扎。垫块应绑在柱竖向钢筋外皮上，间距一般为1000mm。③在梁模板安装完成后进行梁柱节点处的梁钢筋绑扎。

（5）模板拼装。①根据圆柱轮廓线埋设定位筋，确定首节模板位置，并避免模板偏移。定位筋位置到柱轮廓线距离等于模板的厚度，在圆柱外轮廓四个切点位置进行钻孔，钻孔深度为5cm，孔径为10mm，用植筋胶将φ10的钢筋植入孔中，钢筋露出混凝土面5cm（见图3）。②安装首节木模板前，用于混凝土柱同配比砂浆找平，保证圆柱木模板水平缝水平，竖向拼缝竖直。③将首节模板放置于定位筋内，模板竖向拼缝位置由最上一节模板与梁位置关系决定。竖向拼缝榫卯接口应牢固平整。④根据柱净高，模板由两节或两节以上组成时，模板水平拼装应错开，错开间距应大于等于至少一个钢带加固间距，且宜为钢带加固间距的整数倍。模板的水平拼缝榫卯接口应牢固平整。⑤当拼接到最上一节模板时，使模板预留的梁口位置与板面梁口位置重合（见图4）。⑥模板拼接完成后，用海绵条对所有拼缝进行粘贴密封处理。第一，使用钢带对模板进行局部稳定性加固，每条钢带宽度为12～15mm。首条钢带离地高度不应超过100mm，其他钢带的中心距离以模板强度计算为准。第二，钢带安装前，借助钢卷尺在模板的同一高度四周钉上4个钉子。把钢带搁置在钉子上，保持钢带水平。第三，相邻钢带的接头部位应错开设置。钢带接头安装螺丝时，每一个螺丝拧紧力要保持一致，保证钢带受力均匀。第四，模板水平拼缝的位置应用钢带进行加固，保证模板水平拼缝在钢带的中间位置，以保证模板加固效果。第五，钢带安装好以后对圆柱模板进行整体稳定性加固，在模板四周垂直加5cm×10cm的木方四根，用四根钢管搭成正方形固定木方，加固竖向间距同原梁板支架步距。圆柱四周在原梁板支撑体系上增设竖向剪刀撑（见图5）。

图3 模板水平拼缝错缝示意图

（6）混凝土浇筑。①混凝土入模前对模板进行湿润，并检查模板内无积水后方可浇筑。②圆柱高度≤5m，混凝土可以一次性浇灌；圆柱高度＞5m，需要分2次浇灌，第一次浇灌后，在上次浇筑混凝土初凝前进行第二次浇灌。③混凝土自由下落高度＞2m，应采用溜槽或串筒辅助浇筑；当混凝土浇筑深度＞8m时，应采用带节管的振动串筒，即在串筒上每隔2～3节管装1台振动器。④振动棒应在混凝土入模前放置于柱底，第二次浇筑则放置于第一次浇筑的混凝土面上。振捣过程依序分层振捣，振动棒按每层50cm左右进行分层振捣。

图4 圆柱木模板梁柱节点加工示意图

图5 圆柱模板整体稳定性加固示意图

（7）拆模养护。①圆柱拆模条件为混凝土强度能保证其表面棱角不受损伤，拆模应遵循先支后拆、后支先拆、先拆非承重模板、后拆承重模板的顺序进行；②模板拆除后，对圆柱混凝土进行淋水养护，并用薄膜覆盖。

4 质量控制措施

（1）模板施工前首先要根据各部位的具体情况进行针对性设计，并验算其刚度、强度和稳定性，使其能够承受所浇筑混凝土的重量侧压力及施工荷载。（2）钢管支架立杆间距、扫地杆、水平拉杆、剪刀撑的设置应符合规范规定。（3）模板支设直至模板拆除的整个过程中，项目部指定木工施工员和安全管理员专门负责对构件模板、支撑体系的各个套件进行监测、看护。

5 结论

（1）施工过程中借助BIM技术进行梁柱节点支模的深化设计，减少圆柱木模板损耗，通过错缝拼接方式保证拼缝处的强度，利用钢带进行圆柱木模板的局部稳定性加固，借助梁板支撑体系进行圆柱木模板整体稳定性加固。（2）整个施工过程质量受控，混凝土成形质量佳，达到了清水混凝土的效果，相比其他支模方案缩短了工期，降低了造价。