危险性较大模板工程专项施工方案研究——以成都工业学院宜宾产教融合实训基地建设项目为例

邓登攀, 赵 立, 邓 波

(成都工业学院宜宾校区,四川 宜宾 644000)

0 引 言

近几年,高大模板坍塌事故频发,已成为建筑施工中极易引发群体性伤亡的危险源之一。因此,必须进一步提高和加大对高大模板支撑系统施工安全的控制力度,以有效地避免和减少房屋建筑施工过程中出现较大的施工事故,解决房屋建筑工程高大模板支撑体系的搭设、加固及拆除等存在的问题,使工程施工质量安全得到保证。

1 工程概况

成都工业学院宜宾产教融合实训基地建设项目(二期)包括实验实训组团、第二学生食堂,为独立基础+桩基础+框架结构+框架剪力墙结构形式。项目总建筑面积为122 869m2,占地面积为132 600m2。实验实训组团危险性较大的模板工程支模高度为6.0m,第二学生食堂危险性较大的模板工程支模高度为5.40m。结合工程实际情况,现场均采用盘扣式满堂脚手架(标准型)作为支模架。

2 建筑模板工程施工的准备工作

2.1 建筑施工面的准备

为给模板安装提供参照基准以及固定模板,应在模板工程正式施工前做足施工面的准备工作:

(1) 规划标高:由专员根据设计图纸要求完成各楼层施工面的测量放线工作,并确定标高控制基准,作为模板安装的参照。

(2) 杂物的清理:清理部位包含施工面和模板两部分,其中施工面指的是墙、柱、梁等结构的施工面,应确保附着在表面的杂物均得到清除,以减小杂物对施工的影响,规避滑板或其他问题。

(3) 涂刷脱模剂:在保证模板形态完整、表面整洁的前提下,于模板上均匀涂刷黏合剂。

2.2 施工材料的选择

应着重围绕模板和配套材料展开分析。

(1) 模板材料:根据工程要求而定,在楼房工程模板施工中通常选用厚度为18m的木芯胶合板,背带采用木枋。模板的尺寸、完整性、表面平整性及洁净程度均要达标。

3 施工参数及方案

3.1 技术参数

见表1。

表1 学生第二食堂板模板及支撑体系设计

3.2 施工方案

本方案支撑采用标准型盘扣钢管支架。

梁按方案设计立杆支撑,在梁腹板设对拉螺栓,通过此类配套构件的应用提升侧墙的稳定性。

后浇带模板采用独立支撑系统,在混凝土强度达标后,拆模人员应谨慎拆除后浇带的模板,防止磕碰。

盘扣式钢管支架主要由盘扣支撑立杆、水平横杆、斜拉杆、顶托等组成。立杆盘扣节点间距按0.5m模数设置,水平横杆长度按0.3m模数设置。其主要部件结构简图如图1所示。

图1 盘扣钢管支架

4 高危大模板施工技术的应用

4.1 模板的制作

应精心挑选优质模板材料,并根据工程要求加工成型,或进行配制。模板加工后,核对规格、数量;清理模板上的杂物,均匀涂刷脱模剂;根据模板类别分类,并放置在便于取用的区域。

4.2 模板及支撑的安装

基本流程为:测量放线→绑扎墙、柱钢筋→设支模架→布设主梁→安装梁、板底模并起拱→封墙、柱模板→绑扎梁筋和板筋→布设侧模及支撑→全面检验→连接至相邻模板(位置、尺寸、标高各项检验指标均合理时才可进行)。

4.2.1 支架的安装

(1) 按方案要求制作样板单元,监理单位和施工单位共同检验,在确认无误后方可继续搭设,直至成型。支架的立面结构如图2所示。

图2 支架立面示意图

(2) 每结束一步架的安装后,检测水平度、垂直度、杆件的布设情况,发现问题及时调整。

(3) 支架竖向每隔三跨设一道斜杆,优先设置于梁底;水平剪刀撑共设置一道,位于架体顶部水平杆上,水平剪刀撑应连续,宽度为6～8m,夹角为45°～60°。

(4) 保持多道施工工序相协调,在钢管立杆、水平杆搭设过程中同步进行剪刀撑的设置。钢管立杆的内侧、外侧分别布设水平杆、剪刀撑,并用扣件与立杆稳定连接。

(5) 梁、板立杆连成整体,模数不对时,立杆应采用水平钢管扣件拉结形成整体。

4.2.2 柱模板安装

(1) 内龙骨间距250nm,螺杆离阴角间距200mm,螺杆离封头间距200mm,第一道加固离楼面200mm。

(2) 墙柱配模原则:长边包短边,模板尽量采用横配,尺寸必须准确。墙柱配模为减少漏浆现象,确保混凝土成型后棱角顺直、美观,剪力墙、柱端部模板可向外延伸10cm,采用双龙骨包边处理,进行优化转角柱在阴角位置必须采用钢管蝴蝶扣和对拉螺杆加固,同时阴角位置设水泥内撑条,以确保截面尺寸准确及防止胀模。

(3) 模板拼缝不能大于2mm,且应粘贴海绵条,墙柱阴阳角位置在安装模板前必须粘贴双面胶,以防止漏浆和砂角。

(4)墙柱加固完成后,墙柱根部与楼板接触缝隙用木条堵缝并塞紧,能有效防止漏浆、烂根。

4.2.3 梁模板的安装

(1) 于柱子上测放轴线、水平线及梁位置线,复核测量放线结果,若无误,即可钉柱头模板。

(2) 根据支顶的标高检测结果与设计要求的差值进行支顶的调整,安装梁底模板,并拉线找平。梁跨度在4m及以上时,按照全宽长度的2‰在跨中部位起拱。当主次梁交接时,起拱顺序为先主梁、后次梁。

(3) 以测量放线结果为准,安排梁侧模板、斜撑等材料的安装。梁高度在600mm以上时,存在梁侧模板失稳的可能,此时应加穿梁螺栓进行加固。

4.2.4 板面模板的安装

(1) 检查支顶的高度,根据检查结果通线调节;拉平大龙骨,并在此基础上将小龙骨架设到位。

(2) 按照从四周开始向中间推进的方式进行模板的铺设,若为压旁,通线钉固角位模板。

(3) 楼面模板铺设完成后,应检测标高和平整度,并按要求将偏差控制在许可范围内;预留孔和预埋件的数量均要合理,位置准确,保持稳定。模板梁面、板面均无杂物,支模顶架稳固可靠。

4.2.5 楼梯模板施工

(1) 立杆采用盘扣式,横杆采用钢管扣件式脚手架并通过扣件与立杆连接。

(2) 模板采用15mm厚的覆膜复合模板及40mm×80mm的木枋现场放样后配制,踏步模板用胶合板和木枋预制成型木模,楼梯侧模用三角形板拼制而成。顶部模板可能由于混凝土浇筑过程中产生的升力而失稳偏移,为予以规避,可设置对拉螺栓,将踏步顶板与底板拉结。

4.2.6 后浇带模板施工

后浇带两侧采用快易收口网作为后浇带挡模,在本层梁板底模支设楼板后浇带模板时,采用快拆体系支撑,以便在梁板板底拆模后仍能够维持后浇带两侧支撑的稳定性,避免形成悬挑结构,具体布设位置应选取在后浇带两侧。为满足支模架体整体稳定性,后浇带位置架体不要断开以保证模板架体为一个整体。

4.3 混凝土浇筑

采用商品混凝土浇筑,根据现场施工要求安排足量优质的混凝土进场,并尽快泵送到位。在临近浇筑的区域布置布料点,混凝土倾落高度不超过3m,以缓解混凝土下料过程中带来的冲击问题。混凝土浇筑如图3所示。

图3 混凝土浇筑示意图

首先浇筑框架柱混凝土,再进行大截面梁身的浇筑,考虑到梁身尺寸较大的特点,可分层有序进行,单层厚度不超过500mm,且各层的厚度尽可能保持均匀,最后浇筑楼板混凝土。混凝土应分层、对称、均衡浇筑,以防止混凝土在板面集中堆积。

(1) 在混凝土浇筑前,应检查模板、钢筋的布设情况,清理模板和垫层的杂物,并准备好输送泵及其他与混凝土浇筑有关的机具。

(2) 规划混凝土浇筑顺序,从施工面中间开始,向两侧延伸。

(3) 大截面梁不具备一次浇筑成型的条件,宜采取分层浇筑法,并将振动棒作用长度的1.25倍作为分层厚度;本层混凝土初凝前再安排后一层的浇筑,避免产生冷接缝。

(4) 严格管控混凝土的运输、浇筑各环节的各项施工活动,避免由于混凝土质量缺陷引起施工质量问题。对于施工期间散落的混凝土,均视为废料处理。

(5) 混凝土浇筑采用泵送施工的方法,需注意如下几点:①浇筑前安排泵水检查,适度润湿与混凝土接触的部位,例如输送泵的料斗、活塞,随后清理残留在泵内的积水。②首先输送水泥砂浆,起到润滑输送泵和输送管的作用,然后在此基础上进行混凝土输送作业。③按照先慢后快的方式浇筑混凝土,前期慢速进行,确认各项施工条件均无误后,根据正常速度泵送混凝土。④配套输送集料斗网罩,确保集料斗有充足的余料,使泵送能连续进行。⑤混凝土浇筑存在一定的扰动性,施工人员应加强对模板、钢筋等材料的检查,并做好松动时的加固、偏位时的调整等相关工作。

4.4 模板的拆除

4.4.1 拆模原则

(1) 遵循“先搭后拆,后搭先拆”的原则,从顶层开始向下逐层拆模。

(2) 提前制定分段、分立面拆除时的分界处理方案,划分为多个部分有序拆除,要求分段后架体保持稳定,且尤为关键的是原本布设在后浇带位置的支撑装置应得到保留。

(3) 拆除4～8m跨度的梁下立杆时,按照先跨中、后两端的顺序进行。

(4) 立杆的水平横杆超出2层时,划分为多个部分有序拆除,常见方法是先拆除2层以上的横杆,待拆除进行到最后一道时,连同立杆拆除作业同步进行。

(5) 对于多层楼板模板的立杆,禁止下层模板立杆的拆除发生在上层及以上楼板混凝土浇筑时,拆除的时间以下层楼板混凝土强度达标为准进行灵活控制。

4.4.2 拆模要求

根据混凝土的强度判断是否具备拆模的条件,不同结构模板的拆除对混凝土强度的要求存在差异,见表2。

表2 拆模对混凝土强度的要求

4.4.3 拆模的作业细节

(1) 根据与模板安装相反的顺序依次拆除各部位的模板,即“先搭后拆,后搭先拆”,总体流程为先上部、后下部。考虑到拆模时混凝土结构的稳定性要求,应先拆非承重模板,再拆承重模板。

(2) 梁、板模板的拆除流程为“梁侧模→板底模→梁底模”,根据拆除工作量分段、分片进行。

(3) 拆模人员在模板的拆除过程中要注重防护,并禁止强制性撬动模板。

(4) 混凝土竖向构件带模养护至少3d。框架柱、剪力墙等竖向主要受力构件应配置两套及以上模板,上一楼层框架柱、剪力墙等竖向主要受力构件正在施工,下一层框架柱、剪力墙等竖向构件模板不得拆除。

(5) 在拆除楼板模板时,为使模板与楼板分离,应调节顶部支撑螺杆,拆模过程中保留支撑及上方的养护模板。

(6) 拆除后的模板必须吊放至指定的存放区域,禁止随意丢弃;模板应统一平放,附着在模板上的水泥及其他材料用铲刀、湿巾等清理干净。根据模板的实际情况适度修整,挑选出具有重复利用价值的模板,妥善存放。

5 高危大模板施工注意事项

(1) 板跨超过4m时,在板模支撑架的搭设过程中根据2‰的要求起拱;检测主龙骨的位置并予以调整,以便连接至支模架;将板底次楞布设到位;铺设模板,检查位置和数量,确认无误后再采取固定措施。

(2) 根据上下楼同轴的基本要求设置梁、板模支撑体系立杆,否则楼板可能由于局部存在的过强应力而受损。为保证模板及支撑体系立杆的稳定性,必须将材料落在坚实、平整的部位,即“落在实处”。

(3) 梁、板模安装完成后,应检查中心线、平整度、标高等,并对比分析实测结果与设计值,针对偏差进行调整。支模架与梁模夹具维持稳定,偏差超出许可范围或有失稳的发展倾向时要第一时间处理。

(4) 梁模支设到位后,用止水胶带封堵梁模阴角接缝部位,消除接缝区域的漏浆通道,以免由于漏浆而出现梁阳角质量缺陷(常见的是蜂窝、麻面)。

(5) 模板应垂直起吊,且全程平缓进行,不能发生大幅度的摆动,不能与周边设施出现碰撞。起吊前,要检查模板的起吊作业条件,判断是否会与周边剐蹭;摘钩后,检测钢丝绳及塔吊钩的位置,合理状态是超过模板平台架护栏,以保证起吊动作的顺畅性;要加强起吊时的安全防护,地面操作人员须离开模板2m或更远距离;起吊人员要严格听从指挥,以保证吊装安装施工的安全、顺利。

(6) 模板支架搭设成型后,应复核底模标高,并根据设计要求对具有起拱必要性的部位做起拱处理。模板安装位置的偏差须在许可范围内,在保证位置准确的同时维持稳定。

6 施工技术提升及质量管理强化建议

6.1 阴阳角拼缝的精细化处理

优先选择“企口式”的拼接方式,部分拼缝的刚性不足,为维持稳定,可联合采取补强和海绵胶带密封的处理措施。在进行结构墙施工时,将最后一根背楞方木向外延伸,目的在于加厚模板,在设置两个企口后严密包住风头板。施工人员应加强封头加固,常见方法是以钢管为原材料加工成抱箍,从而避免胀模问题。

6.2 楼梯模板的规范化施工

楼梯施工前须安排技术交底和安全交底,使施工人员明确施工目标,掌握施工操作要点;根据工程施工条件准确计算混凝土的用量,按需取用,避免由于混凝土供应不足而停机等料以及供应过量而引起严重的资源浪费。施工人员要严格依据施工标准将楼梯模板布设到位,要求楼梯的宽度、高度均合理。考虑到泥土收面的问题,布设在底部的钢筋可适当超过踏步面10mm。视施工条件采取措施用于卡住梯板,常见方法是加焊水平钢筋,此举可较为有效地避免楼梯胀模问题。

6.3 加强拆模作业的检查与管理

拆模前须安排混凝土强度检验,在确认混凝土强度达标后方可正式拆模;注重对拆模流程的规划,总体上遵循“先搭后拆、后搭先拆,先非承重模板、后承重模板”的原则;由专员加强对拆模作业的管理,禁止随意调整拆模顺序、丢弃模板等行为的出现;拆除后的模板须及时吊放至指定区域;拆模时避免强制性撬动模板,以免损伤模板和混凝土结构;修整拆除后的模板,应分类存放,并加强管理。

7 结束语

为了更好地保证建筑工程施工安全及质量,建筑施工单位应该严格控制危险高大模板工程的质量问题,并严格地遵守行业标准及规范,按照施工计划的工序来展开进度,控制好每一个环节的质量,以便提高危险高大模板的质量以及施工安全系数。