世界杯主场馆工程TMS竖向模板体系关键施工技术

商忠河

（中国铁建国际集团有限公司，北京100855）

1 工程简介

卢赛尔体育场项目为卡塔尔2022年世界杯主体育场，整体呈马鞍形，直径312 m，东西高74 m，南北高58 m，屋面投影直径309 m，建筑面积约18 m2，容纳观众92 000人，承接闭幕式、决赛等重大赛事活动。本文主要就上部结构中核心筒的模板施工进行研究。

2 现浇模板施工技术概述

土建施工中，钢筋、模板和混凝土施工是主要内容。其中，模板施工又是混凝土施工的重要基础。在土建施工过程中，解决模板施工中的问题可以保证工程的整体施工质量，否则，会出现混凝土外观缺陷或结构安全问题。现在施工使用的模板多种多样，根据模板材料的不同，可以分为钢模板、木模版、塑料模板、铝合金模板等；根据安装方式的不同，又可以分为整体式模板、移动式模板、拼装式模板等。

2.1 项目的实际需求

和普通房建项目有所区别的是，体育场项目竖向结构除了结构柱，还有一个大体量竖向结构：核心筒结构。墙体宽度在300~450 mm，结构单层高度约在6 m。不同于单一墙体的是，核心筒主要是楼梯、电梯等竖向交通结构体系，转角多且角度不一，对结构要求较高。因此，模板施工过程中，施工精度必须满足结构要求，还要保证模板结构稳定，满足内部混凝土振捣和外部辅助振捣要求，同时，要保证模板不漏浆，不胀模。

2.2 TMS模板的介绍

TMS模板体系是TMS公司推出的一种模板体系。这种模板体系所有构配件均由TMS公司设计并通过相关部门认证。TMS模板包含很多不同体系，很多大型项目都在使用TMS模板体系。TMS模板分为2种：一种是定尺模板，符合多数结构尺寸的施工要求，可反复使用；还有一种是非定尺模板，可在施工过程中临时制作，不能反复使用。无论定尺还是非定尺模板，在使用之前都是根据混凝土浇筑高度和宽度计算模板的整体受力，得出与之相匹配的支撑体系。如图1所示。

图1 TMS模板正视图

TMS模板主要技术特点包括3个方面：

1）体系的整体性和刚度好。改模板体系的拼装过程中，用水平钢梁将竖向的H形木梁连接起来，最外侧铺上20 mm的胶合板，这样组合起来，使浇筑出来的混凝土墙位置精确且视觉效果好。

2）TMS模板的适用性能好。所有配件都是标准化配件，根据尺寸可自行组合、组装，拆卸时间短，可有效缩短工期。

3）TMS模板维护容易，循环率高。

2.3 模板匹配的脚手架体系介绍

当钢筋绑扎以及模板制作完成后，施工人员需要再一次调整脚手架，以便模板安装。本项目施工现场主要有2种脚手架体系、4种施工方案。每种体系和方案都有自己的优缺点，本文主要讨论钢筋施工完成后，如何调整脚手架，为模板安装做准备。

1）RMD体系施工现场的脚手架安装有2种方案：第一种是脚手架内侧距墙面完成面500 mm。整体脚手架搭建完成后，再在内侧搭设1个挑台（基本为2块脚踏板宽度），作为绑扎钢筋的操作平台。当钢筋绑扎完成后，需要拆除此平台，释放大约500 mm的空间，用来安放模板（模板宽度为420 mm）。第二种是脚手架直接贴近墙面完成面搭设。按照这种方案完成施工后，可直接绑扎钢筋，但安装模板时，需要把脚手架整体后移，调整主框架，所以，需要分别搭设不同位置的脚手架，整体性偏差。另外，还需要设置多个爬梯。整体后移需要二次加固以及第三方的二次报检。其优势是可以快速开始钢筋施工，节约施工材料，特别是脚踏板。

2）Staxo 40体系：Staxo 40体系的搭设速度相对较快，并且可以安排木工完成这项工作，这样可以有效缓解现场施工人员的压力。但与此同时，Staxo 40也有一些的缺点：拼装完成后，需要对钢管进行二次加固以及设置踏步板。功能方面，Staxo 40体系被弱化。产生这种状况的原因有2方面：（1）Staxo 40体系是下部支撑体系，它的内部通道是临时性的，只是在搭设和拆除时使用，并不能满足工作平台或通道的应用；（2）脚手架支撑通道体系中，2块脚手架之间的间距要求是1 m，而Staxo 40体系的支撑间距是不同的，常用是2 m间距。所以，需要在Staxo 40间距之间增加支撑。

3 TMS施工具体流程

3.1 T MS模板的制作

TMS模板组成示意图如图2所示。

图2 TMS模板组成示意图

TMS模板一般都是在现场制作，因为其体积比较大，成品运输比较困难。TMS模板的制作主要分为5个步骤：

1）前期准备工作。根据图纸核对所有核心筒尺寸，根据尺寸，计算各种标准模板的数量以及补丁模板的尺寸和数量。

2）就近安排材料堆放区、拼装区及成品放置区域，并将报检通过的材料运至现场。

3）根据图纸制作标准件。以现场6 m×3 m模板制作为例，按照图纸要求，将钢梁在地面摆好（如果条件允许，可以硬化地面），然后间隔1 m，将边界的第一根H形木梁放好，并用卡口固定，按照图纸设计间距依次固定其他木梁，然后依图把最上层胶合板固定。

4）在模板上部安装吊耳，检查所有卡扣。

5）复核尺寸，并将其移动至成品区存放。

3.2 TMS模板的安装

本工程中，在安装模板前，将提前预浇的混凝土（见图3）内外粘贴厚胶带（防止细缝漏浆）。如果没有下部支撑（如核心筒内部），需要在模板下面提前制作支撑。因为模板本身的质量较小，同时，模板主要受到的是水平荷载，所以，对下部的支撑的承载力要求并不是很高。

图3 踢脚示意图

根据图纸，首先将待安装模板移至塔吊或汽车吊覆盖范围内，如果可以直接在设备范围内制作更好，可以节约二次倒运成本和时间，安装顺序为：

1）对于核心筒等封闭墙体，安装顺序为先内后外。主要原因为：一方面是因为内部安装完成后，施工人员可以从外边对模板进行直观的观测检查；另一方面是因为如果先安装外部模板，那么内部就是封闭空间，会在不同程度上增加施工难度，比如，光线弱，会影响施工人员的视线等；在施工高峰期，可能部分钢筋没有完成施工或报检有问题，还需要继续钢筋施工，这时可以优先安装内部模板，这样做可以不影响钢筋施工。但是如果先安装外模优，一些加筋施工会有困难（如拐角处的钢筋施工等）。

对于大面积的单片墙体，内外皆可，另外，根据现场实际情况可以做适当调整。

2）对于模板单体，安装顺序为应先大后小，并且从中间往两侧安装，内模板宜先安装角模。

模板安装先大后小，从中间往两侧。相比而言，模板体积越大，施工难度也越大，所以，刚开始施工时，先安装大体积模板。从中间往两侧安装是因为这样可以使模板整体受力均衡。

相邻2块模板安装完成后，要进行简单的防护固定，用连接件将模板与横梁连接起来，连接为一个整体。以此类推，连接为一体时，不要将全部连接件固定牢固，以便调整模板时，能轻微地左右移动（见图4）。

图4 连接构件示意图

根据图纸在模板上打孔，安装对拉螺栓。由于对拉螺栓是安装在模板横梁上，所以，打孔位置在横梁内部，基本原则是：左右间距约1 m，保证每块模板至少有1个。上下方向：一般下部第1层横梁距模板下部300~500 mm，然后，每1.5 m设置1层横梁。对拉螺栓安装完成后不要拧死，同时模板外侧安装支撑，支撑间距控制在1.5~2 m，并且保证每个单体横梁都有支撑，当所有紧固件及连接件安装完成后，需要调整水平及垂直度，与此同时紧固所有构件[1]。

现场TMS模板的墙体支护基本都为单侧，但当墙厚或高度比较大时，可以根据需求增加部分内部支撑。

3.3 TMS模板的拆除

TMS模板的拆除顺序基本与安装顺序相反，但是也略有不同。当混凝土浇筑完成24 h后（不同地区时间可能稍有不同），就可以拆除模板。首先是拆除支撑体系，把斜支撑拆掉，同时，可以将内外模板连接杆上的螺栓拧松；把水平连接梁上的销栓拆除，转角处的斜连接件拆除。拆除所有紧固件后，开始移除模板，从墙的一端开始，而核心筒则是从转角处开始，先外后内。

3.4 TMS模板的维护和储存

模板的固定体系拆除完成后，适当调整脚手架操作平台，然后用吊车将模板整体吊走。如果模板要循环使用，应就近安排存放地点，将模板放平后，立即安排工人清理表面残留混凝土，然后，涂1遍混凝土养护剂。需要重叠堆放时，每层模板构件之间需要放垫木，重叠堆放最高不要超过3层。如果短时间内不用，有2种放置方法：（1）可以拆散，然后分类堆放；（2）叠放后，覆盖保护层（三防布），避免外界环境破坏。

4 TMS模板的优缺点

TMS模板优点主要包括：（1）灵活性能好。TMS模板属于标准化模板，可以迅速组装、拆卸。（2）可以提前组装模板。这样就能不占用关键线路工期，如果是大规模使用，这一优势会更突出。

TMS包括缺点主要：（1）TMS的梁和模板都是木质的，因此，在潮湿环境下，会腐化和膨胀，减少了周转次数。（2）TMS模板的成本相对较高，一次性投入较大。（3）TMS模板工程不适合和钢结构工程等有明火作业的工作交叉施工，因为木质模板易燃。

5 结语

对于竖向结构模板体系，在国际上存在很多不同品牌，不同品牌的模板体系，设计思路和安装流程存在一定的差异。这就需要根据当地的标准规范以及项目技术规范的要求，调查和了解当地建筑市场的竖向结构模板体系应用种类，并结合施工的便利性、可操作性、成本和质量安全等方面进行综合分析判断，选择符合本项目要求的模板体系。