林永天
(福建建工集团有限责任公司,福建 福州 35000)
近年来,随着我国城市化建设的不断加快,城市用地愈加紧张,促使住宅建筑朝着高层化、高密度的建设方向发展。高层建筑地下室层高普遍超过4.0m,主要用于人防、车库及商场等,对其施工质量提出了较高的要求。地下室模板工程质量直接决定其工程建设的整体质量,但由于其施工周期长、结构复杂,高度、跨度、荷载均较大,极易出现坍塌事故[1];同时,针对具有特殊要求的地下室,还应具有防毒、防爆、防渗等功能,其施工质量要求更高。文章结合某房屋建筑工程案例,对房屋建筑地下室模板的施工及其质量和安全控制要点进行分析,可为类似工程提供借鉴。
某房屋建筑工程项目,总建筑面积133580m2,包括住宅楼和商业附属用房。其中,住宅楼又19 栋每栋11层;幼儿园1栋,共3层;商场1栋,共4层;其余均为沿街商铺;除高层住宅建筑外,其余建筑下方均无地下室。住宅楼建筑高度为A级,其地下室主要用作储藏室。
建筑模板作为现浇混凝土结构体系施工的必要材料,是保证混凝土结构造型的关键,在建筑工程混凝土浇筑施工中具有极其重要的作用。其工程造价占据项目整体造价的36%,建筑工程施工中模板材质的选用,直接决定项目建设的质量、安全和进度,同时对项目经济效益具有极其重要的影响[2]。
组合钢模板具有强度高、拼装简便、适用性强等优势,可适用于各种现浇混凝土构件,施工中可按照设计要求自由组合成梁、柱、墙等各种结构形式,并可进行整体吊装[3]。同时,也能根据施工要求进行现场散拼施工,作业形式灵活多变。但由于其材质特殊,购置成本较高、重量较大、接缝较多,且容易变形,混凝土结构成型质量较差。
铝合金模板具有强度高、刚度大、质量轻、拼缝少、性能好等优点,且拆模后混凝土成型质量优良,可免去后期抹灰施工,有效缩短施工周期,降低后续装修成本[4]。加之铝合金模板属可再生资源,与我国节能环保理念相契合,已成为目前建筑工程领域的首选模板类型。但其也存在模板附件多、噪声大等缺点,因此施工中需专业的技术管理人员进行现场指导,避免施工中出现板面晃动,威胁施工安全。
塑料模板具有较强的耐水、耐酸碱、耐候性等能力,其平整度、厚度容易控制,且精度较高。由于其热膨胀系数较低,混凝土浇筑完成后拆模比较容易;同时其模型较为灵活多样,可根据建筑结构的具体需求进行专业定制,能实现模板表面雕花、刻字等特殊需求,模板拆除后能够形成装饰图案,并可实施二次处理[5]。其缺点在于承载能力不足、易变形,且易受温度控制,温度变化较大的环境中不易使用;此外,其板面耐高温性能较差,施工中极易被烧坏,钢筋焊接施工会在一定程度上损坏板面,降低表面平整度,直接影响混凝土成型质量。
木模板具有质量轻、可按需切割、施工灵活等优点,是最原始、最普通的模板形式,其拼装技术较为成熟,施工人员水平较高,且成本低、经济性强,是目前使用量最大,适用范围最广的模板体系[6]。但其耐水性差、周转率低、易破碎、不环保。
该工程模板选择时,项目部综合各种模板优缺点,并根据市场材料供应及自身资金状况,选择了多层覆膜木胶合板。
该房屋建筑工程项目墙、柱、梁、板均采用2440mm×1220mm×18mm 的覆膜木胶合板,内龙骨采用规格为50mm×100mm 木方,支撑加固体系为Ф 48mm×3500mm钢管、Ф16mm穿墙螺杆及穿墙套管。
地下室结构除高程变化部位的外墙,其他所有墙、柱、梁、板等结构均采用整体现浇方式施工。其中墙板、墙板与顶板交界部位支模示意图如图1所示。
图1 墙板及墙板与顶板连接支模示意图
3.1.1 柱模板安装施工
柱模板施工时,根据实际尺寸进行现场裁剪、现场拼装,竖向龙骨采用规格为50mm工时,根据实方木,加固体系采用Ф48mm 固体系采用实际钢管,布设间距为200mm。
模板安装时,根据规范要求在钢筋上部安装保护层垫块,以有效固定钢筋位置,防止钢筋在模板内来回移动。同时,模板安装完成后应对其垂直度、轴线偏差等相关指标进行检查验收,确保满足施工规范要求[7]。
3.1.2 剪力墙模板安装施工
剪力墙模板安装前,应先进行排摸组拼,模板选用履塑胶合板。
(1)根据制定的排摸方案进行墙板组拼,以方木作为内侧横向龙骨、钢管作为外侧竖向龙骨,组装成300mm的排摸方案进的支撑体系,并在竖向布设两道具有足够强度的斜向支撑,以有效避免支撑体系发生变形,确保其稳定性。
(2)为有效保证剪力墙钢筋保护层满足要求,应严格按照施工方案设置保护层垫块,并在剪力墙内部焊接一定数量的梯子筋用来承受模板荷载作用,避免混凝土浇筑过程中墙体钢筋发生移位现象,造成保护层厚度达不到设计要求,影响工程质量。
(3)墙和梁的结合部位应使用定型木模板,避免拼缝过大造成漏浆及阴阳角不方正。模板支架体系应严格按照施工方案进行搭设,立杆、横杆、剪刀撑、顶托外露长度等各项指标均应满足规范要求,确保立杆、斜杆与满堂脚手架可靠连接,墙柱周边应按要求设置扫地杆,扫地杆距离地面不得超过200mm[8]。
(4)对于具有抗渗要求的墙板结构,其加固螺杆应使用止水螺杆。
(5)抗渗结构拆模后,应将止水螺杆两端橡胶止水垫挖除,割除多余螺栓,并采用1抗渗防水砂浆封堵密实。
3.2.1 梁模板的安装施工
梁模板为规格2440mm×1220mm×18mm 的覆膜木胶合板,龙骨采用48mm×100mm方木,根据梁体尺寸分别裁剪出侧模和底模。
为最大限度保证梁体支撑系统的安全性、稳定性、可靠性,结合多年施工经验,采用脚手架进行梁体支撑,两侧采用钢管对夹,中间采用穿墙螺杆进行加固,其示意图如下图2所示。
图2 梁模板大样图
3.2.2 顶板和底板模板的安装施工
根据该项目地下室建筑面积大、顶板厚度大等实际情况,为充分确保顶板模板支设的安全性、稳定性,应对模板支架实施荷载验算。
(1)该地下室顶板模板采用厚度为18mm的胶合板,下部设置规格为50mm×100mm 方木作为垫脚,其支撑体系为扣件式钢管脚手架;
(2)结合荷载验算结果,支架体系采用纵横向间距为800mm钢管排架,其安全性、稳定性完全满足施工要求;
(3)此外,地下室底板模板施工时,应在模板角部位置桩体钢筋上焊接一定数量的Ф20mm 钢筋,并与加固底板模板的钢管连接牢固,同时在吊模上方堆载,以确保其满足基坑抗浮要求。
(1)模板系统设计应结合工程设计资料通过科学计算进行确定,确保满足承载要求后再进行实际应用。该工程模板系统采用品茗建筑安全计算软件进行设计和验算,结果表明模版的强度、刚度、稳定性完全符合规范及设计标准要求[9]。
(2)模板施工前,应全面了解设计文件及施工方案,严格按照图纸和施工方案中的要求,计算各构件规格尺寸,计算履塑胶合板的需求量。此外,模板应选用优质A级材料,确保其具有足够的承载能力,防止出现变形。
(3)胶合板和方木应平整、顺直,规格相同。为避免胶合板遇水膨胀变形,必须确保板面压刨顺直,并对其表面实施封闭处理。
(4)梁、板结构跨度小于4m 时,其中部起拱高度应控制在0.001~0.003L范围内。
(5)模板采用硬性拼接,应严格控制拼接质量,采用胶带对拼接位置进行处理,并用方木进行压实,防止产生变形、漏浆等现象。拼缝处理完成后,用钢尺检查其宽度、平整度,确保偏差均不超过1mm。
(6)模板支设完成后,应将其表面垃圾清理干净,并涂刷性能优良的脱模剂,以确保脱模顺利,保证混凝土成型质量。
(7)模板工程验收时,应对其垂直度、平整度、拼缝、轴线偏差、支架系统等各项指标进行严格检查,确保满足规范及设计要求,以最大限度保证模板施工精度和安全。该工程模板支架体系为扣件式钢管脚手架,其搭设标准应严格按照《建筑工程扣件式钢管脚手架施工技术标准》(JGJ130-2011)执行。
(8)模板支设时应在墙柱模板底部设置杂物清除窗口,以便杂物清理,清理完成后按规范要求进行封堵。此外,混凝土浇筑前,应确保模板根部封堵严密,避免灰浆外溢导致墙柱出现烂根。
(1)模板拆除前编制专项施工方案,由施工单位技术负责人审核通过后,报监理单位批准后方可实施。项目技术人员根据现场同条件养护试块检测结果,确定各构件拆模情况。非承重侧模,应待其强度可保证拆模不产生棱角破坏,且强度不低于1.2MPa时,即可进行拆模;对于承重模板,如梁、板、壳等模板体系,其混凝土强度超过设计值的75%时,方能进行拆模[10]。
(2)严格按照模板拆除方案中规定的顺序及方法进行拆除作业,若方案中未强调,则应按照“先支后拆,侧模优先”的原则实施。对于大跨度模板拆除,应由中间向两侧进行拆除。
(3)冬期施工期间,当气温较低时,在模板拆除后,应及时采取必要的保温措施,确保混凝土强度满足要求,通常采取塑料薄膜包裹、毛毡覆盖、涂刷养护剂等措施进行养护。
(4)大体积混凝土拆模后,应采取必要的温控措施,避免其内外温差过大,形成温度裂缝。
(5)拆模时严格按照由上而下的顺序实施,严禁暴力拆除,造成结构破坏;同时,拆卸完后的模板、支架应分类码放,并及时运出现场,以便后续施工。
(6)模板拆除前,施工人员应对拆除工具进行全面检查,确保安全、可靠,同时应采取必要的安全防护措施,进入施工现场必须佩戴安全帽、穿反光背心等。
(7)模板拆除前,应在施工区域设置警示标志,防止各专业交叉施工,增大安全风险;当必须交叉施工时,应对工人进行严格的安全技术交底,提高施工人员自我保护意识和规避风险能力。
(8)当模板支撑体系采用满堂支架施工时,应在支架四周、中间位置布设纵横向剪刀撑。当支架体系高度大于4m 时,还应在其端部、中间布设水平剪刀撑。此外,支架体系上部严禁大规模堆放模板、钢筋等材料,防止荷载集中造成架体失稳,引发安全事故。
总之,地下室模板工程施工质量直接决定地下室结构的质量,对建筑工程整体建设质量具有重要影响。该房屋建筑工程采用多层覆膜木胶合板进行模板工程施工,严格按照模板总体设计方案,采用柱和墙模板施工方法以及梁和板施工方法,施工中严格控制模板质量和施工安全。该工程已全面完工,施工中未出现质量、安全事故,各方面效果显著。