模板早拆体系在住宅工程中的应用分析
2010-05-24崔浩梅平岳亚军
崔浩 梅平 岳亚军
规范[1]规定:跨度不大于2 m的现浇结构,其拆模强度可为混凝土设计强度的50%;大于 2 m、不大于8 m时,其拆模强度可为混凝土设计强度的75%,跨度大于8 m的需要混凝土强度达到100%才能拆模。也就是说,只要将现浇水平结构模板的立柱支撑间距设置在2 m以内,当强度为混凝土设计强度的50%时,即可拆除模板。早拆模板体系施工技术就是将跨度较大的现浇钢筋混凝土梁板等水平构件通过竖向支撑变为短跨受力结构,从而达到减少拆模时间,提高模板的循环利用率的作用。
1 工程概况
某住宅楼工程建筑面积约为19 131 m2,其中地下2层,地上12层,均为框架剪力墙结构,地下部分结构层高为3.3 m,地上部分结构标准层层高为2.9 m,标准层每层建筑面积约为1 635 m2,每层分为4个单元。在结构施工时将每层划分为四个施工流水段,每个单元为一流水段,墙体混凝土设计强度为C35,顶板混凝土设计强度为C30。工程现场施工场地非常狭小,为减少周转材料中间堆放环节,便于水平及垂直运输和清理,降低安全隐患,提高经济效益,在标准层采用模板早拆体系进行施工。
2 模板早拆体系施工方法
2.1 工艺流程
支模工艺流程:配置所需构配件→弹线控制→确定角立杆位置并与相邻立杆支搭,形成稳定结构→按设计展开支搭→整体支架搭设完毕→第一次拆除部分放入早托支架,调整到工作状态→敷设主龙骨→敷设次龙骨,固定次龙骨前早拆装置顶板调整到位→铺设多层板→检查标高→检查支撑体系稳定性。
拆模工艺流程:根据计算或试验确定混凝土强度达到要求→拆除托架→拆除主、次龙骨→拆除模板→保留早拆支撑头→继续支撑,养护→为作业层备料→强度达到75%或100%后拆除早拆柱头(见图1,图2)。
2.2 操作要点
在搭设支撑前要根据图纸对各房间板块进行详细设计,计算出每个房间所需早拆柱头数量、保留数量、拆除数量、立杆规格长度、横杆规格长度、立杆布置位置等,在作业层上进行弹线,上下作业层立杆的位置要保持一致,确保荷载竖直传递;浇筑混凝土时要多留一组抗压试块,作为早拆模的依据,通过回归计算和成熟度计算所得混凝土强度可以作为参考,但并不能取代试验结果。
2.3 施工安全
设计计算确定模板支架的支撑格构时,要留有可靠的安全系数;施工前要制定安全技术措施,并对施工工人进行安全技术交底;施工中安全负责人要随时对模板体系进行安全检查,发现问题及时纠正,消除安全隐患;拆模时要严格按照设定好的拆模顺序进行,避免模板整体塌落的事情发生;坚决避免在上一作业层上随意堆料,带来额外荷载。
2.4 质量要求
1)模板支架立杆、横杆及配件插头连接要牢固、无松动。2)龙骨悬臂搭接时要有支撑措施,若用可调节底座调节高度时,可调底座与立杆要支实,不能出现虚支现象。3)模板拼缝要严密,浇筑混凝土时不变形,不漏浆。4)早拆系统支模、拆模要定人定岗定劳动部位,各支模小组施工部位要相对固定,职责明确。
3 效益分析
3.1 功效分析
以本工程为例,采用传统的支模方法每层的施工时间大约是10 d,整个地上结构部分施工时间大约是120 d,而采用早拆模板支撑的施工方法搭设简易,操作简便,搭设及拆除的时间也可适当缩短。早拆模板的模板及木方等材料可以只配置1套,拆模后只需向上翻一层,垂直运输的距离大大减小,一般8 d即可完成一个标准层,可将主体结构工程的工期由原来的120 d缩短为96 d,节约工期24 d。
3.2 材料用量分析
表1 工程所用早拆体系支架材料最大用量分析
由表1可知,早拆体系与传统支模方式相比,模板用量等减少2/3,横杆用量减少1/2,立杆用量减少1/3,木方和扣件的用量也减少了2/3。由于提高了材料的周转次数,缩短了工期,租用钢管和扣件的费用大大降低。
4 采用早拆技术楼板产生裂缝原因分析
4.1 产生裂缝原因分析
1)一些施工企业对模板早拆体系的使用存在误区,早拆体系把结构的长跨变为短跨,却不知道早拆柱头的位置的弯矩由正值变为负值,而这个位置一般未设计负弯矩筋,没有对结构进行荷载验算和抗裂验算。2)施工管理人员存在怕麻烦的思想,没有针对每个开间(房间)的面积尺寸进行搭设设计,上下支柱的位置相距较远,造成荷载不能竖直传递,带来开裂。3)没有严格控制早拆后楼板上的施工荷载,施工人员应纠正一种错误观点,即只要早拆模板拆下即可在楼板上随意施加荷载。楼板承受荷载作用不均匀也会造成开裂。4)规范中已明确规定了混凝土的早拆强度,因此在模板拆除前应对楼板混凝土的强度进行评定(如压试块或回弹),而实际操作中的情况却并不尽然,施工者通常事先人为地规定混凝土自浇筑至拆模的时间(如3 d),但混凝土的自身条件(如水泥品种、外加剂状况)和环境条件如气温的变化,则使得混凝土在该时间内未必能达到规定早拆强度。5)采用商品混凝土的水灰比较大,水泥用量较多,造成顶板混凝土失水收缩较快,而早拆体系拆除模板较早,混凝土表面与外界空气接触较早,失水收缩较大,再加上温度应力,容易开裂。
4.2 裂缝的防治措施
1)严格控制早拆后楼板上的施工荷载,在施工组织中对相关操作工序进行合理安排,改变荷载作用时间,逐步增加荷载,尽可能将材料、设备、施工器具分散放置,使之以均布荷载的方式出现。2)严格现场制度,在没有把握混凝土是否达到早拆强度时坚决不能早拆,尽量利用试块的强度来判别其是否达到要求。3)早拆后尽快对裸露的混凝土表面进行养护,如喷养护剂或用塑料薄膜进行覆盖,避免其失水收缩。4)施工技术人员应尽量对早拆体系的设计方案进行深化,使其确实有效可行,具有可操作性。
5 结语
模板早拆体系可适用于多层、高层、超高层现浇剪力墙结构和框架结构的顶板施工,经济效益明显;有利于减少树木、森林的砍伐,有利于绿色植被的保护,符合国家提倡的“低碳经济”要求,减小施工耗能,同时它对施工现场的管理水平要求较高,能够促进施工企业自身管理水平的进步,具有较好的社会效益,因此值得大力推广使用。
[1]GB 50204,混凝土结构工程施工及验收规范[S].
[2]郭正兴,李金根.建筑施工[M].南京:东南大学出版社,2004.
[3]毛 杰,李全智,李 臻.几种顶板模板快拆体系的研究与应用[J].施工技术,2007(36):191-192.
[4]黄 楠,沈 杰.早拆模板体系的综合效益分析[J].建筑管理现代化,2008(6):35-37.
[5]朱擎松.高层住宅滑模技术浅探[J].山西建筑,2009,35(8):146-147.