装配木模板体系创新应用研究＊

张海召，初文荣

（上海中森建筑与工程设计顾问有限公司，上海 200333）

0 引言

装配式建筑是以构件工厂预制化生产，现场装配式安装为模式，以标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修和信息化管理为特征，整合从研发设计、生产制造、现场装配等业务领域，实现建筑产品节能、环保、全周期价值最大化的可持续发展的新型建筑建造方式。

装配式建筑作为新型建造方式，是全周期的一个过程，目前阶段装配式建筑更多集中在设计和预制构件生产，对于现场施工过程尚未达到装配式预期效果，然而施工阶段非常关键，也是体现装配式建造方式优势最直接的环节，影响施工现场因素很多，特别是模板和支撑，作为混凝土建筑现场施工的三大主材之一，对于施工质量、成本、效率有直接影响，而且与国家推行的文明施工、绿色施工有重要影响，因此从施工现场实际出发，着眼于解决现场现阶段模板和支撑应用痛点，改进优化现场材料加工形式与模板安拆方式、提高施工成型质量与工作效率、减少垃圾、节约人工、降低施工综合成本等方面，不断完善各环节，为装配式建筑快速、可持续发展不断赋能。

1 现状分析

随着国家装配式政策的引导推进，装配式建筑发展在国内已步入快车道，建筑体量和施工质量均有很大提升，上下游产业联动也不断加强和完善，如构件厂、模具厂、深化设计单位蓬勃发展，但在装配式建筑下游专业中，装配式模板发展滞后，模板体系形式较单一，施工现场基本还是传统的木模体系，也有部分铝合金模板体系，但传统木模施工成型平整度、垂直度等无法满足要求，而且节能环保方面也不符合发展要求，制约装配式建造优势的体现，主要体现在装配式建筑施工现场采用传统的木模，钢管扣件的满堂支架，这样的施工组合方式完全无法体现装配式施工优势，木模现场加工脏乱，钢管扣件满堂支架复杂，施工作业界面相互交叉，成型观感质量相对较差，想要实现免抹灰，垂直度、平整度又达不到要求，这些传统施工的痛点亟待解决。

2 装配木模板体系特点

2.1 实现模数化、标准化及工业化设计与安装

响应政府政策号召，走工业化发展道路，实现可持续发展，需改变原有现场粗放加工带来的一系列问题，如现场加工木材属于可燃材料，加工产生的刨花更是易燃材料，增加现场安全隐患；现场加工需材料堆场和加工场地，而且更多是在施工作业区边加工边安装，产生噪声污染，现场加工缺少必要的安全防护，操作安全隐患大，同时产生大量垃圾，影响现场文明施工。现在将此部分实施模数化、标准化设计，从散拼无连接到标准化基本单元，结构形式的改变使之能够走向工业化，大大增加模板周转次数，采用工厂化生产、批量化与工业化加工，可大大提高产品加工精度，促进现场文明施工，降低施工综合成本，装配式拆装可简化现场操作，加快施工速度，完善装配式建筑施工配套，为装配式建筑行业发展提供更多优质产品，为建筑行业的转型升级不断赋能，共同促进行业不断发展。

2.2 施工成型精度高

1）从散拼到模板基本单元，使原来的模板板面、竖向次楞组合形成有机整体，减少和控制模板吸水膨胀、干缩翘曲，从模板材料自身控制形变，提高模板精度和周转次数。

2）模板单元模数化、标准化设计为模板工厂化加工、工业化发展奠定基础，工业化加工可提高模板自身加工精度。

3）模板基本单元均设有封边，封边上有开孔，使用销钉销片将模板连接在一起，孔位对齐同时也使模板单元与单元之间的板面处于同一平面，从连接上保证模板之间的平整度。

4）结构阳角部位采用铝合金阳角件，利用铝合金型材的高强度和高精度，确保阳角部位的成型角度。

5）阴角部位通过榫卯企口和企口锁，确保阴角部位成型角度和模板之间的连接加固。

6）背楞采用方钢管取代原来的圆钢管，增大背楞与模板次楞接触面积，用平面约束取代线约束，更便于模板平整度的调整和模板加固。

2.3 模板可扩展性强

此体系从散拼到模板单元，使原来的模板板面、竖向次楞组合形成有机整体，体系的基板单元为定型化模板单元，工厂化、工业化的加工方式，为模板的扩展应用奠定基础。定型化模板单元就具备了模板板面能够精确添加附加件的条件，根据结构设计和建筑设计，以及机电专业、二次施工等专业的综合深化，实施模板平面布置，根据平面布置图确定预埋件预留洞等的精确定位，附加件安装在模板板面，可实现更多的造型和功能，为不同专业、二次结构施工、精装修等奠定扩展基础，也使模板施工应用扩展性得到加强。

2.4 实现装配施工工艺

此体系是目前国家推广应用的定型模板体系，采用木材加工，相较其他金属材质，木质模板现场工人更熟悉，最主要是应用灵活度更高，如果出现设计变更修改甚至尺寸加工错误等情况，现场木工可修改裁切，无需像金属模板必须工厂加工、运输并发货到现场，避免现场等待耽误工期，增加施工成本，使用起更加灵活方便，而且此体系是工厂加工、现场拼装且可重复应用的模板体系，可极大简化现场切割加工，提高现场文明施工，实现材料循环应用，为绿色施工的实施提供优质产品。可以说装配式木模板体系是一种符合装配要求的定型高精度模板体系，可满足装配式节能、环保、绿色的发展要求，也符合现阶段国家建筑工业化发展要求。

3 适用范围

装配木模板体系适用于民用建筑中的装配式建筑，包括居住建筑、公共建筑，主要是针对装配式住宅建筑，用于施工现场现浇段模板体系。

4 体系设计一般规定

1）模板设计深度符合专项深化设计要求。

2）模板荷载及荷载组合应按GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》的有关规定确定。

3）模板中的钢构件设计应符合GB 50017—2017《钢结构设计标准》的规定，其截面塑性发展系数应取1.0。

4）模板中的木构件设计应符合GB 50005—2017《木结构设计标准》的规定，其中受压立杆应满足计算要求。

5）模板结构构件的长细比应符合下列规定：[1]受压构件长细比支架立柱及桁架不应大于150；拉条、缀条、斜撑等联系构件不应大于200。[2]受拉构件长细比钢杆件不应大于350：木杆件不应大于250。

6）模板配板设计应与主体结构设计、预制构件设计相协调。

7）模板应拼缝严密，装拆灵活，搬运方便。

8）此系统包括支撑体系、加固体系、模板体系、附件系统。

9）模板采用木质定型模板，定型模板包括封边和次楞，封边按照规定间距开孔。

10）背楞采用焊接的方钢管加固，背楞间距按规定要求设置。

11）模板单元与单元之间通过封边采用销钉销片连接。

12）结构阳角部位通过铝合金阳角件连接，阳角件按照规定间距开孔。

13）结构阴角部位通过榫卯企口锁进行连接，企口按照通长开设，锁口按照规定间距设置。

14）墙体加固采用穿墙螺杆，螺杆加固间距按规定设置。

15）附件包括销钉销片，企口锁，穿墙螺杆，垫片、螺母等。

5 装配木模板体系典型节点大样

装配木模板体系典型节点如图1～5所示。

图1 模板基本单元

图2 墙体模板连接做法节点

图3 梁底阴角连接做法节点

图4 墙体背楞加固做法节点

图5 阴角企口锁节点

6 装配式木模板实施流程

6.1 深化设计

1）收集项目全套图纸，包括PC构件拆分布置图、深化图等。

2）根据建筑、结构、机电、装配式构件拆分平面布置图进行深化，根据深化图纸和设计要求进行模板设计排布，形成模板平面布置图，布置图内包括定位、尺寸、规格、型号及材料统计表等。

3）按照模板体系基本规则和体系专有节点连接做法大样进行免拼装配模设计，包括技术体系介绍的基本规定及节点做法大样等。

4）根据模板深化图，对于非标构件，绘制详细的模板、背楞等加工生产图，供工厂加工生产。

5）按模板承受荷载的最不利组合对模板进行验算。

6）编制模板施工安全、防火技术措施及设计、施工说明书。

6.2 安装

6.2.1 安装流程

1）工作面清理，测量放线，按照墙体位置和轴网，放样模板安装的双控线。

2）安装墙柱模板，按照控制线定位竖墙柱模板，安装从阴阳角部位开始，依次向端头位置，对于“一”字形位置从一端向另一端安装。

3）墙柱模板边安装边涂刷脱模剂，先安装一侧模板，然后安装另一侧模板，同时安装穿墙螺杆和胶杯胶管。

4）墙体背楞安装和加固，加固完成进行垂直度和平整度调整。

5）搭设模板支架。

6）安装梁模板和楼面模板，先安装梁底模板，然后是梁侧模板和楼面模板。

7）进行垂直度、平整度、楼面标高调整。

8）检查模板连接、支架连接、加固等确保符合规范要求。

9）浇筑前内墙模板底部采用砂浆封堵，确保不漏浆。

10）混凝土浇筑。

6.2.2 安装要求

1）模板及其支撑应按照配模设计的要求进行安装，配件应安装牢固。

2）整体组拼时应先支设墙板，调整固定后再架设梁模板及楼面模板。

3）墙两侧模板的对拉螺栓孔应平直相对，穿过螺栓时不得斜拉硬顶，当改变孔位时应采用机具钻孔。

4）背楞宜采用整根背楞，搭接时上下2道接头宜错位分开，错开不宜少于400mm，搭接长度不少于200mm。

5）模板之间连接部位应用销钉锁紧，销钉间距不宜大于300mm，模板顶端与承接模板连接处，模板宽度大于200mm时，不宜少于2个销钉；宽度大于400mm时，不宜少于3个销钉。

6）墙柱模板不宜在竖向拼接，当配板确需拼接时，不宜超过1次，且应在拼接缝附近设置横向背楞。

7）梁侧模板宜设置背楞。

8）楼梯、开洞、沉箱、悬挑及其他细部结构模板应采取构造措施保证其承载力。

6.3 模板拆除

1）现浇结构部位的模板支架拆除必须遵照GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》规的要求。

2）模板拆除前必须申请办理拆模手续，混凝土达到拆模强度模板方可拆除，并向操作班组进行安全技术交底，在作业范围设安全警戒线并挂警示牌等。

3）拆除前应全面检查模板支撑体系稳定性和安全性等是否符合要求，同时清除支撑周围的杂物及地面障碍物等。

4）模板拆除应遵循“先支后拆，后支先拆；先拆非承重部位，后拆承重部位”的顺序。

5）拆模时严禁扰动底部的支撑系统。

6）模板应根据专项施工方案规定的墙、梁、楼板拆模时间依次及时拆除。

7）支撑件和连接件应逐件拆卸，模板应逐块拆卸传递，拆除时不得损伤模板和混凝土。

8）拆下的模板应及时进行清理，清理后的模板和配件应分类堆放整齐，不得倚靠模板或支撑构件堆放。