圆柱纸模在实际工程中的应用
2014-09-20
中国华西企业股份有限公司 上海 201615
1 工程概况
苏州工业园区中银大厦项目位于江苏省苏州市工业园区环金鸡湖CBD商贸区,建成后将成为全国最大的银行分支机构。该工程由美国贝聿铭建筑事务所秉持可持续发展设计理念进行设计,项目总建筑面积99 797.06 m2,为框架-剪力墙结构。框架柱几乎都为圆柱,Φ500 mm~1 200 mm,共10 种规格,柱高3.98~7.82 m不等,总数量达到908 根,模板面积达到12 000 m2。
2 模材选定
大量的框架圆柱施工首先需要解决的就是模板材料的选用。混凝土圆柱模板经历了定型钢模、木模及玻璃钢模、塑胶模几个阶段,但每个阶段都未根本解决劳动力投入大、材料浪费严重、观感效果不理想等问题。我们以贝氏绿色二星设计标准为平台,极力寻求一种既绿色、环保又不至于增加成本的新型圆柱模板体系,为施工领域做出努力。通过进一步了解和成本核算,最终选用了目前还未被行业熟知但却值得广泛推广的纸模。
3 纸模工艺[1-8]
3.1 纸模的制作
圆柱纸模的加工是将多层纸带间涂粘结胶水后以一定角度卷在预定直径的钢筒上,每圈相互咬合形成圆筒,卷制原理见图1。钢筒直径同柱直径,纸带宽度185 mm,厚度0.5 mm,每层错开15 mm,层数由圆柱纸模板厚度确定,通常15 层/cm。
图1 纸模板制作原理
3.2 纸模的加固
圆柱纸模的加工高度为层高减去楼板厚度,加工完成后的圆柱纸模为一根根不同直径、不同长度的圆形成型模板,见图2。圆柱纸模本身强度已能足够抵抗混凝土浇筑时和浇筑后所产生的重力和内力。但安装时考虑到柱子的稳定性,会适当采取加固措施——先加固后安装方式和先安装后加固方式。
图2 纸模加工成型
(a)先加固后安装方式是工厂将模板运送至现场后在临时堆放区先用钢管、钢筋进行加固、固定,待柱钢筋绑扎完毕后,直接吊装至操作面,套放在柱钢筋笼上固定即可。该方式曾在山西体育中心自行车馆项目使用,优点是模板变形小,能提前进行临时堆场处的模板加固固定工作。缺点是对临时堆场场地面积要求较大。
(b)先安装后加固方式,顾名思义就是工厂将模板运送至现场后,直接吊装至操作面已经绑扎好的柱钢筋笼上,然后进行加固。苏州工业园区中银大厦项目因楼层中仍有部分核心筒墙体采用了木模板,故将圆柱纸模的加固方式与墙体木模加固方式融为一体,采用木方、钢管进行加固。具体做法为内龙骨沿圆柱一周用4~8 根方木(根据直径大小)从底至顶用水泥钉固定在圆柱纸模上,外龙骨用钢管、扣件按2.5 m的间距夹紧内龙骨即可。该方式的优点是减少了堆放场加固程序,对场地无特殊要求。同时整个工程只存在一种模板加固体系,工人更易操作。缺点是对吊装工作要求更高了。
3.3 纸模与梁板的连接
为保证梁柱节点混凝土外观质量,梁柱节点与圆柱模板为整体(一次安装高度到楼板底),梁板构件放线后,圆柱纸模板在梁柱节点需要现场开梁口,梁底及侧模伸入圆柱模板内,支撑方木对圆柱纸模板起固定及支撑作用。当梁柱节点简单或比较规则时,可先切割梁口,然后安装加固并浇筑混凝土。当梁柱节点复杂或不规则时,可先安装加固并浇筑柱混凝土,然后切割梁口。
3.4 纸模的拆除
圆柱纸模的拆除采用模板切割机沿竖向切开,在混凝土应力作用下,纸模板便会自动胀开,然后手工剥离即可。剥离后的纸模可以回收至加工厂便于其他纸制品的制作。
4 使用效果
我们以苏州中银大厦项目圆柱纸模应用为例进行了试验和记录,对组合钢模板和纸模板在加工、安装和拆除方面的特点进行分析,见表1。我们不难看出圆柱纸模的优势和潜力。
表1 纸模与组合钢模特点比较
进一步对组合钢模与圆柱纸模在成本占用上进行分析,见表2。
表2 纸模与组合钢模成本比较
5 结语
随着科技进步在建筑领域的无数次新的尝试,新型材料在保证既定施工质量的前提下,比传统材料在操作便利、节约成本方面有了更大的优势。应用圆柱纸模,既能达到比钢模、木模更好的成型效果——清水品质,又能大大节约劳动力、解放劳动力。在人工费用日渐高涨的建筑行业,节约劳动力、解放劳动力就是一项革命。
通过苏州工业园区中银大厦项目在圆柱纸模应用方面的尝试和探索、实验及论证,我们不难看出,圆柱纸模的应用不仅利用了“绿技术”,更创造了“绿收益”。
我们也相信随着对圆柱纸模的进一步开发和研究,它势必会因展露出更多的惊喜而逐渐被更多的建筑工程所应用。