吴怀宾
福建省汤头建筑工程有限公司
现阶段,建筑业正在引领我国经济发展,随着人们对建筑性能要求的不断提高,高层建筑已成为城市建筑工程的主流,而高大模板施工也成为高层建筑工程中的重要施工工序,在我国建筑业中得到广泛使用。如果模板设计不合理,模板拆卸不当都容易导致模板结构不稳,甚至模板倒塌发生安全事故,从而危及人们的生命财产安全,因此研究建筑工程高大模板施工技术要点,对于提高建筑施工质量和施工安全性具有非常重要的意义。
中共福清市委党校工程是当地城市建设重要组成部分,属于福清市重点项目,其中2#楼采用高大模板施工,模板支撑高度为12.6m。此项目中使用的所有模板支撑基础底部都是砾石层,通过冲夯方式进行压实,并加设20cm厚C15混凝土垫层进行处理,以提高建筑地基的整体结构刚度。
(1)使用18mm厚的层压板作为模板材料,在模板骨架结合部添加方木以加强支撑。支撑系统之间的距离应控制在25cm~30cm之间,同时用面积为100cm2的木板加强模板基础的受力面积。(2)梁模板选用厚度为18mm的光滑胶合板,底部支架采用55mm×105mm的方木,内轴距为250mm,托梁选用55mm×55mm×3mm的钢管,梁的侧面用方木进行支撑加固。
该工程模板以钢制脚手架作为主要支撑结构,包括两个顶部支撑梁,梁间距控制在350mm~400mm之间,具体间距可以结合工程实际情况合理确定;步长设置为1600mm,纵向间距控制在1000mm~1200mm之间。脚手架顶设顶托,在底板锚固支撑框架,下部用木垫板或槽钢作为支撑,支撑系统整体方案如图1所示。
图1 支撑系统剖面图
(1)钢管。钢管的选择需要遵守国家强制性质量标准,尤其是钢管的碳含量必须符合质量要求。该项目模板施工选用尺寸为Φ48.3mm×3.6mm的钢管、(2)钢管配件。钢管配件必须根据钢管的公称直径来选择,确保配件尺寸与钢管尺寸匹配,材料应为铸铁,并且材料性能必须符合国家标准;检查配件的紧固力,确保大小至少为65N·m。模制钢管紧固件的质量至少为1.2kg,旋转型钢管紧固件的质量至少为1.25kg,插入式钢管紧固件的质量至少为1.35kg。(3)模板顶部托举构造。其结构高度应能灵活调节,托举盘为U形,螺钉板由可锻铸铁制成,并带有碗形带扣。(4)方木。其截面尺寸参数分别为55mm×105mm、105mm×105mm。
主梁结构模板的制造工艺和基本步骤:放样→铺设木垫板→设置支护结构→设置托梁、方木→紧固面板→检查标高并固定模板→绑扎钢筋→浇筑混凝土→混凝土当强度达标后拆模。
(1)该项目的模板支撑主体为钢制脚手架,所用主楞、方木的尺寸分别为60mm×60mm×4mm、60mm×110mm,混凝土浇筑模板采用层压板,尺寸为1835mm×920mm×18mm,模板下部钢管架宽度为1200mm×1200mm,在模板之间正确施加密封剂,以确保模板足够光滑和平整。(2)支撑钢管结构。该项目采用的支撑结构为钢管框架,其支撑点必须根据设计图的要求进行布置。(3)混凝土模板浇筑。模板计算→现场冲孔→测量放线→弹出支撑位→垫木放置→安装垂直和水平支撑框架以连接钢管→调节标高→垂直梁搁栅→水平梁搁栅→托梁板铺设→标高检查→调整加固。(4)该项目主梁支撑结构选择扣件式钢管。支撑结构的提升高度可以在安装模板阶段动态调整,确定标高后安装垂直和水平网格,调整井字脚的间隔以调节支撑结构的承载能力。(5)楼层模板设置。楼层模板的支撑顺序从四周到中心,支撑模板应垂直于钢网格。(6)模板固定位置通常为端点或连接处,不建议固定模板中心区域,以免由于钻孔而造成结构完整性损坏,导致应力过于集中,确保模板拆除顺利进行。模板的内部应保持清洁湿润,浇筑混凝土前应该先涂布脱模剂。
(1)平板模板支撑系统的支撑杆应该与地面充分接触,并将地面分层压实,然后浇筑并硬化200mm厚的C15混凝土。(2)垂直支撑杆连接方式为对接,禁止采用搭接。垂直支撑杆间距不得超过1500mm。垂直支撑杆顶部托盘可调节,禁止通过横杆来承载。(3)垂直支撑杆的正交偏差要控制在1∕500H以内,H为垂直支撑杆的计算高度,并且必须使用垂直和水平扫地杆、水平杆来构建模板框架。(4)支撑结构必须与图形结合设置剪切支撑,同时钢筋对角线和基础之间的角度必须控制在45°~60°内。(5)垂直支撑杆和水平支撑杆的位置应相互错开,避免重叠,且错开距离不小于500mm;剪力支撑、垂直支撑杆、水平杆交叉部位,利用旋转式扣件紧固。(6)模板支撑结构始于端部,距离为4排垂直支撑杆,水平剪力支撑结构从顶部到底部以固定距离设置,且距离控制在两步。(7)确保支撑架与建筑结构之间的连接强度,以免因支撑架过高而造成负载不稳,支撑板下方的第一、第三、第五横杆之间的距离为6m。(8)垂直支撑杆,水平连杆、剪切支撑端的连接位置必须错开,连接头中心点和支撑杆之间的距离不得超过步距的30%;连接杆不能直接连接到外部脚手架,也不能连接到卸载工作台。
(1)确保各个部件的外观、位置、承载能力、抗变形性能、载荷稳定性符合设计标准。(2)类型、位置不同的垂直支撑杆不可以交叉使用,且要尽量确保安装简便,以满足实际的钢筋绑扎,吊装、混凝土浇筑等环节的顺利进行。(3)如果需要多个支撑层,则相邻两层的支撑点应保持在一条直线上,如果钢筋混凝土梁楼板的跨度超过4m,则应设置拱形结构以确保支撑结构满足承重要求。(4)如果安装的模板高度超过2m,则应安装临时紧固装置,如果下部模板受力,则无法安装上部模板。(5)如果垂直支撑杆不是正交结构,则应设计适当的加固装置以确保支撑点的载荷稳定性,并且有必要在底部受力点设置防滑装置。(6)在立柱距离地面200m处,扫地杆应在垂直和水平方向上按照纵下横上顺序安装。可调节支架托盘底部立柱顶部应在垂直、水平方向安装水平拉杆,杆的末端应充分顶紧。(7)钢立柱横向杆,扫地杆选择的钢管尺寸为Φ48.3×3.6mm。钢管和立柱通过紧固件连接,以保证连接处的结构强度、结构稳定性、耐用性符合要求。(8)立柱和其他构件。立柱的平面布置示意图如图2所示。与该项目关联的所有立柱连接,均需通过端到端对接扣件牢固连接,禁止搭接,以防止立柱牢固连接。
图2 立柱平面布置图
(9)水平拉杆。水平拉杆和垂直拉杆必须拉通。水平拉杆的连接应为端对端对接扣件连接。水平杆各个方向上连续设置垂直剪刀撑;并且根据“隔10布6”的原则在布设垂直剪式支架。(10)周边拉结。支撑结构保持正交的构件,应沿不同方向单独浇筑,以提高支撑结构之间的结构稳定性。
(1)在本项目中使用商品混凝土,使用泵送方式进行混凝土浇筑,基于混凝土浇筑总量分多次进行。
(2)在进入下一个施工步骤之前,必须先浇筑高层模板和周围框架结构的支撑位置。
(3)对于混凝土浇筑应优先浇筑主梁,根据梁高要求设计分层浇筑,浇筑后及时充分振捣,通过泵送方式,确保从侧边到中心对称浇筑混凝土的。
(1)应根据混凝土强度等级要求确定何时拆除模板,通常,当混凝土实际强度大于等于设计强度的95%时方可拆除模板,拆除之前应该先彻底清洁环境,设置施工安全防护设施。
(2)拆除模板顺序应与模板支设顺序相反,首先拆除非承重模板,再拆除承重模板。
综上所述,高大模板支撑系统已在我国建筑业中得到广泛使用,本次结合具体的工程实例,探讨高大模板的施工技术要点,具体如下。
(1)优化模板支设方法,合理设置模板支撑间距,有效确保高大模板的结构刚度、承载力和结构稳定性。
(2)在支撑模板之前必须先做好测量放线,确定支撑点位置,保证各层模板的支撑点在同一直线上。
(3)模板支撑座由钢材制成,根据施工图纸设置相互垂直的支撑杆。
(4)水平剪刀支撑结构,必须在垂直、水平两个方向连续布设。
(5)针对高大模板拆除制定相应的作业制度,作业过程中如发现施工质量问题,应第一时间暂停施工,并采取有效措施彻底解决质量问题,对现有施工工艺和施工流程进行优化后方可继续进行模板拆除。