插栓式变形缝模板的施工技术与应用

赵素丽，孙佰成，韩宏锐，姜思佳，朱小波

（1.联勤保障部队第四工程代建管理办公室，辽宁 沈阳 110000；2.中冶建工集团有限公司，重庆 400084；3.北京城建八建设发展有限责任公司，北京 100107）

0 引言

当建筑物体型过大时，为了使建筑物能够适应所受外界破坏因素的要求，需要对建筑物设置变形缝，常见的变形缝有沉降缝和伸缩缝等。其中沉降缝为基础及地下工程部分必须分开所设置。建筑主体本身包括基础及地下工程部分，尤其涉及两个不同高度的建筑构筑物在一起（形如主楼和附楼），其两个结构构筑物的自重和所受荷载不同，其沉降量也不相同，为防止其沉降不均匀，就必须在两构筑物二者之间设置沉降缝。

伸缩缝（基础及地下工程部分可以不断开），是为了确保结构体在地震等作用下适应其变形的永久变形缝，是结构设计确保建筑结构整体性和安全性的可靠构造措施，伸缩变形缝一般位于建筑物中间，使两侧构筑物形成两个相对独立的结构单元，其两侧结构单元墙体完全断开。多数是从基础顶标高至建筑物屋顶，两侧的构筑物间变形缝间空隙相对狭小，墙体净距离一般在 300 mm 左右，基本上无施工操作空间。施工过程中，其两侧结构墙体的模板加固和混凝土成型质量的控制是需要在施工前着重考虑的问题，必须采取可靠措施保证两侧墙体混凝土成型质量达到要求，又能便于施工过程中的模板加固、拆除等。

1 工程概况

本工程为济南市某住宅小区项目，有 4 栋住宅楼及配套车库和商业用房，建筑高度 94.8 m，总建筑面积 98 500.0m2，地下共 3 层（其中地下 2 层为车库和人防工程），住宅楼地下 3 层为功能室和储藏室，剪力墙结构，基础型式为桩基筏板基础，每栋住宅楼各有 2 个单元，每栋住宅楼两个单元间均设置一道变形缝（伸缩缝），变形缝净宽 300 mm，变形缝两侧结构墙体嵌固部位为筏板基础顶，嵌固部位基础不断开。变形缝处模板总面积约 3 784.0 m2。具体平面位置如图 1 所示。

图1 单元间变形缝（伸缩缝）平、立面图（单位：mm）

2 变形缝处模板工程施工的常规做法总结

变形缝两侧为相对独立的结构墙体，为保证其主体结构的整体成型质量，不宜采取先浇筑完成一侧变形缝墙体后再浇筑另一侧结构墙体的错层施工方式。必须与变形缝以外的结构墙体同步浇筑施工，并且满足既要变形缝内侧的模板及其支撑具有足够的强度、刚度和稳定性的要求，也能可靠地承受浇筑结构墙体混凝土的重量、侧压力以及施工荷载的要求，现将以往类似工程项目变形缝处的常规的施工做法的利弊总结如下。

1）在伸缩变形缝处埋入挤塑聚苯板或 EPS 板替代模板。变形缝处选用特殊材料（挤塑聚苯板或 EPS 板）按照混凝土截面尺寸安装挤塑聚苯板代替模板，待变形缝处两侧墙体混凝土强度达到拆模强度后，将变形缝处挤塑聚苯板取出。

根据以往施工经验总结，变形缝处两侧墙体中间加入挤塑聚苯板（EPS 板），因其模板支撑体系属于单面加固支撑体系（外侧木模板），与挤塑聚苯板（或 EPS 板）的混凝土接触面在变形缝内侧，不易进行加固，其在混凝土浇筑过程中，结构墙体的变形及混凝土膨胀均难以控制，其墙体内部钢筋保护层及混凝土成型质量也很难得到控制。

混凝土浇筑完成后，变形缝内部的挤塑聚苯板很难从变形缝处取出，如果留在变形缝内部，虽然挤塑聚苯板有一定的延展性对结构的变形影响不大，若留在变形缝内不取出，因聚笨乙烯泡沫塑料板（EPS 板）等材料，其燃烧性能应符合现行规范要求［1］，为满足防火要求，燃烧等级需达到 A 级（不燃性）、B1 级（难燃型），其本身材料价格也较高，若达不到燃烧等级将会留下火灾隐患，由此可见选用挤塑聚苯板做为变形缝处模板将会增加施工原材料成本从而造成材料的浪费。具体如图 2 所示。

2）在伸缩变形缝处制作定型空心木模板。变形缝两侧相对独立的结构墙体变形缝之间采取制作空心木模板，其内部采用短木方等作为支撑，其形式类似于制作一个“木盒子”放在变形缝两侧结构墙体之间。具体如图 3 所示。

图2 单元间变形缝（EPS 板）立面图

图3 单元间变形缝木模板平、立面图

采用此种模板的做法，模板和内部短木方作为支撑，其模板的强度和刚度均能满足要求，两侧墙体的混凝土成型质量容易得到保证，但形如空心的“木盒子”模板较难拆除，并且“木盒子”在拆除过程中较易损坏，周转次数有限，不能一次性制作完成并一直施工至顶层，且后续使用过程中破损修整时影响正常施工进度。

通过以上两种变形缝处模板施工的常规施工做法，无论从内侧混凝土成型施工质量及施工进度、施工成本方面综合比较来看而均不能完全达到安全性、实用性和经济性的要求，由此就需要对变形缝处模板的选材及施工工艺和具体施工措施考虑更加科学、便捷的新型模板来解决变形缝处模板施工这一难题。

3 变形缝模板的材质选择及施工难点分析

由于楼栋结构单元间变形缝的空间狭小（净宽度为 300 mm），基本没有施工作业面，并且变形缝间的模板和杂物等在结构施工完成后，应清除干净，以满足结构受到地震等外力作用时，变形缝处能正常按设计要求满足变形要求而不影响其正常使用功能。由此可见，为了变形缝的正常功能要求，对其变形缝处内侧模板的材料选材及具体施工工艺和施工措施就有了较高的要求。

3.1 变形缝模板的材质要求

结构单元间变形缝内侧模板的材质必须有足够的刚度、保证其在混凝土浇筑过程中，足以抵抗混凝土振捣过程中的侧压力而不发生变形从而影响混凝土外观成型质量，并且内侧模板要便于加固和拆除。

3.2 变形缝模板的设计

1）本变形缝处模板采用自行设计的内侧模板与外侧模板相结合的型式。其中内侧模板为钢板与纵、横龙骨加固的型式，本着在满足安全施工质量要求的前提下，确保具有实用性和经济性原则，模板的原材料尽可能在施工现场选取，内侧模板选用δ=6 mm 厚的钢板作为模板面板，φ25 mm 螺纹钢作为纵横龙骨加劲肋，间距控制在 400～500 mm；横向龙骨加劲肋间距同样控制在 400～500 mm；其中局部间距控制在间距 150 mm；外侧模板采用普通木模板配合使用，内、外侧模板预留加固孔，在内侧模板钢板面板，采取间距气割制孔直径φ50 mm 的加固螺栓孔，间距 450～500 mm，并与外侧常规模板加固孔相互对应并确保模板开孔在同一条轴线上，以便于后续模板加固。具体如图 4 所示。

根据变形缝处结构墙体的长度和高度设计制作变形缝模板，如变形缝结构墙体长度超过 10 m，可将变形缝处内、外侧模板分成 2～3 片搭接使用，在每块内侧组合钢模顶部焊 2 个 U 形φ20mm（HPB 300）圆钢吊环以便于模板的吊运安装、拆除［2］，具体如图 5 所示。

图4 变形缝内侧模板立面图（单位：mm）

2）变形缝处内、外侧模板的加固采用专用对拉丝杆进行加固，对拉丝杆采取A10mm圆钢与其组合焊接而成，具体如图 6 所示。

图5 变形缝外侧模板立面图（单位：mm）

图6 变形缝处模板加固螺栓

3.3 模板安装施工步序及加固施工控制措施

根据变形缝所处位置的特殊性，两侧单元结构墙体净距 300 mm；其内部几乎没有模板的加固及施工操作空间，本模板加固采取如下施工步序及措施。

3.3.1 模板安装施工步序

变形缝处两侧墙体钢筋验收→安装内侧钢模板→安装对应外侧匹配模板→安装专用加固对拉螺栓→校对内外模板的垂直度→紧固对拉加固螺栓→浇筑混凝土→拆除模板。

3.3.2 模板安装、加固施工控制措施

1）变形缝处墙体钢筋绑扎验收合格后即进入模板工序施工，采用塔吊将模板吊运至准确位置并固定，安装模板前要确保模板与混凝土的接触面平整、清洁［3］。本变形缝处的内模板采用“插栓式”的加固措施，当内、外侧模板准确就位并校正后，将专用加固对拉螺栓穿入对拉螺栓孔内，并将加固螺栓统一转到同一平面并将φ20 mm 圆钢插栓插入对拉螺栓的圆环内，然后对其进行在变形缝外侧模板处紧固螺栓加固。具体如图 7～图 8 所示。

图7 变形缝处模板加固图（单位：mm）

图8 变形缝处模板加固平面图

2）对于 2 层及 2 层的变形缝处模板加固时，与 1 层有所不同，涉及到一个内侧模板的临时固定支撑问题，为了解决这一问题，将变形缝处内侧模板在完成 1 层混凝土浇筑后，将内侧模板的底边加长 200 mm 并粘贴防漏浆胶条，另在模板底边切割成一个凹槽，保留 1 层（相应下一层）的最上一排对拉螺栓并与内侧模板底边凹槽相对应（模板底边凹槽卡进最上一排对拉螺栓内）用于临时支撑。确保内侧模板拆除后不会脱落至底部。具体如图 9 所示。

3）变形缝处墙体在混凝土强度达到模板拆除条件后即进行模板拆除工序，先在变形缝外侧模板处松动加固螺栓并拆除大部分加固螺栓，然后在变形缝处的顶部，向上提起“插栓”，用方木及橡胶锤等均匀敲击大块墙体模板及内侧钢模，使其脱离结构墙体，注意在模板拆除过程中，要用撬棍轻轻外撬大块墙模防止猛撬使其塌落，然后将内、外侧模板挂上吊装钢丝绳索扣，拆除全部剩余加固螺栓。吊运过程中，速度要慢，保持垂直，注意避免模板撞击结构墙体，并有专人指挥依次吊离运往变形缝以外的指定模板安放场地，对拆除的模板统一进行涂刷防锈油或涂刷脱模剂等相关工序以备下一层使用［4］。

图9 2 层及以上内侧模板凹形卡槽固定图（单位：mm）

4 结语

在涉及房建建筑工程施工中，对变形缝处模板的正确选择和合理的施工措施，将对变形缝处结构墙体的混凝土成型质量控制起至关重要的作用，插栓式变形缝处模板在确保安全、质量和施工方便快捷的前提下，实现了原材料就地选取，并满足了模板的强度、刚度需求。可实现一次性制作完成，其模板的周转可一直施工至建筑顶层和模板使用后百分之百回收利用。

插栓式变形缝模板的施工技术的应用有效解决了变形缝结构墙体间模板支设加固这一施工难题，通过具体工程实例应用来看，达到了合理利用建筑材料节约资源和安全文明施工的良好效果。Q