沙特男子大学工具式定型组合木模板的应用技术

李 鹏

（中铁十八局集团国际工程有限公司，天津 津南 300222）

传统的散模施工，不仅都或多或少地存在着接缝错台、胀模变形等质量通病，后期修补费用较高，而且，模板周转利用率低，材料浪费现象严重［1］。在沙特男子大学宿舍工程标准层剪力墙施工中，我们采用了工具式定型组合木框木模板施工新技术，效果十分显著，受到集团公司领导和相关职能部门的一致好评，并在集团公司内部积极进行推广。现将该应用技术简要分析如下：

1 工程概况

位于沙特延布市的沙特男子大学宿舍工程一期包括1#、2#、3#、4#四栋楼房层及地下室，建筑高度为15m，总建筑面积86735.36m2，设计地下1层，现浇钢筋混凝土剪力墙结构。

考虑到该工程造价低、工期紧、施工场地窄、标准层较多等具体情况，为确保工程质量，获取更好经济效益，项目部在做模板方案时，决定将原来的散支散拆方案改为工具式定型组合木框木模板方案。

2 应用技术

2.1 概念及原理

工具式模板，是针对工程结构构件特点加工制作的一种可以持续周转使用的专用性模板。其特点是：定型化设计、工业化制作、工具式拼装、尺寸准确、周转率高。

利用工业化建筑施工的原理，采用定型化组合设计和现场工业化加工制作方法，以建筑物的开间、进深、层高的标准化为基础，通过标准尺寸模板和龙骨框架固定，一次组合钉制而成的一种标准尺寸的工具式定型组合木模板。

2.2 散支散拆方案与工具式定型组合木框木模板方案的对比情况

表1

续表1

2.3 适用范围

适用于房建住宅工程中较多标准层的剪力墙结构、尺寸基本统一的高层、纯剪力墙等结构形式的现浇混凝土剪力墙施工。

2.4 工艺流程

图1 施工工艺流程图

2.5 主要资源投入

现仅以本工程中的3#楼为例，考虑每一层标准层所需要的人、机、材等主要资源的投入数量。

（1）劳动力。

各工种人员配备和工作任务如表2。

表2

（2）材料。

每一层标准层应配备的工具式定型木框木模板（12mm厚胶合面板与40×60mm木方条）、钢管（48×3mm）、穿墙圆钢对拉螺栓（直径14mm）、主楞加固锁具、塑料套管、海绵胶条、脱模剂等材料用量如表3所示：

表3

续表3

（3）机械设备。

每一层标准层应配备的锤子、钻孔电钻、电动锁具、水平尺、线坠、撬棍、吊装索具等工具。

2.6 操作要点

2.6.1 模板设计及配置

（1）模板侧压力的计算。

浇筑混凝土时，混凝土对墙柱模板产生的侧压力主要决定于下列一些因素：

①混凝土的浇灌速度；②混凝土的温度；③混凝土的重量或密度；④混凝土的捣实方法；⑤混凝土的浇灌深度；⑥水泥的凝结速度。

据测算，混凝土作用在墙、柱模板上的侧压力分别如下列公式所示：

新浇筑混凝土对模板侧压力计算式为：

其中 F——新浇混凝土侧压力；

G—— 砼自重。根据GB50009-2012《建筑结构荷载规范》，可取值24kN/m2；

t—— 砼初凝时间，有实测确定，取值t0=4h；

β1—— 外加剂影响系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用外加剂时取值1.2；

β2—— 塌落度影响系数，塌落度＜30mm时取0.85，塌落度50～90mm时取1.0，塌落度110～150时取1.15；

V——混凝土浇筑速度，约4m/h；

H—— 砼浇筑最大高度，侧压力计算位置至新浇混凝土顶面高度，取值3m。

根据现场实际情况，将相关数值代入公式中：

根据相关计算手册，两个公式取较小值为准。取值为58.29kN/m2

考虑到混凝土倾倒时产生的外力，加上人、机械等荷载（取值为3kN/m2）及安全系数等因素，所以最终取值为：

（安全系数取1.2，外部荷载系数取1.4）

方木规格40×60，间距为150mm。取值2段（150×2）进行计算最大扰度：

最大扰度公式为f=5ql^4/（384EI）

线性荷载q=F×L=75.35×0.3=22.605

弹性模量（木方）E=4×103

惯性矩I=bh3/12=40×603/12=7.2×105

计算得出最大扰度f=8.3×10-5＜L/400=7.5×10-4

扰度满足要求。

同样根据此公式进行计算，钢管以600mm间距布置，扰度也满足要求。

（2）设计。

①熟悉施工图纸；

②确定模板规格；

根据不同的结构部位设计不同规格的定型模板。一般地说，板面越大，装拆效率越高，使用零配件越少，但重量也越大，施工不便；板面越小，重量越轻，小规格型式越多，越能满足各种不同的构件的需要，但管理及应用复杂，墙面拼缝往往也较多。内墙模板装拆及搬运主要依靠人工，考虑到作业人员体力因素，内墙定型模板主要以小型为主，宽度一般控制在600mm左右，高度据墙身净高减去上层模板厚度（12mm）及海绵条厚度（20mm）确定，见图2a。外墙主要依靠机械吊装，因而，基本设计成较大尺寸的定型模板，以尽量减少拼缝，见图2b。

③根据墙柱侧压力数值表，确定龙骨尺寸、间距，确定对拉螺栓规格、间距、位置等；

本工程模板采用12mm厚胶合板，横肋与竖肋（次楞）均采用40mm×60mm建筑木方，横肋两条分别置于胶合面板的上下两端，竖肋（次楞）横向间距150mm，并与横肋相抵住，横竖肋木方楞与胶合面板采用螺钉牢固组成定型模板结构，龙骨采用双拼48mm×3mm钢管，穿墙对拉采用Φ14mm螺栓，间距为600mm×600mm。

④材料选用必须经过计算满足《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008要求；

⑤绘制模板拼装图、大样图：对每块模板进行编号，标明龙骨的位置，螺钉的间距等。

（3）配制。

①根据设计方案，统计各种规格模板的数量；

②组织工人根据设计要求，进行模板制作；

③根据设计图纸对加工好的定型模板进行编号；

④在现场安排场地进行分类堆放。

内外墙定型模板实体效果见图3。

图3 内外墙定型模板实效图

2.6.2 测量放线

弹好柱墙身位置线及支模控制线，支模控制线离墙边线距离500mm。弹好门窗洞口位置线，测量并画出标高线。

2.6.3 安装准备

（1）墙身钢筋绑扎完毕，钢筋保护层垫块已安置到位，安装预埋管线、接线盒、电箱，并通过各分项工程的隐检工作。

（2）为防止楼面不平而导致墙模底部漏浆“烂根”，在墙底部楼面贴海绵条找平。同层找平标高偏差控制在±5mm以内。

（3）定型模板表面水泥浆等杂物清理干净，并在模板与混凝土接触面涂刷好脱模剂。

（4）把清理完毕并涂刷过脱模剂的模板搬运到相应位置。

2.6.4 工具式定型木模板安装

（1）工具式定型木模板安装原则。

通常按照“先横墙，后纵墙”；“先外墙，后内墙”；“先小板块模，后大板块模，大板块模压住小板块模”的三项要领进行安装作业。

（2）工具式定型木模板安装方法。

①安装顺序。

墙模支承面找平——墙位放线——墙模脚定位件设置——一侧模板安装就位、支撑安装、临时加固——另一侧模板安装就位、支撑安装、临时加固——套管及对拉螺栓安装——墙模整体垂直度调整——紧固对拉螺栓——全面检查——与相邻墙、柱模接头补缝、拼接连成整体。

②注意事项。

a. 墙模安装前，要进行楼面找平，标高偏差是否控制在±5mm以内；b. 复核墙模安装位置的定位件是否准确；c. 严格依据配模时的部位、编号安装模板；d. 检测墙模整体垂直度、中心线、标高及各部分尺寸；e. 对拉螺栓安装要垂直板面，松紧适度，太紧会压坏板面，太松会消弱墙模刚度，增大墙体混过凝土厚度；f. 遇六级以上的大风时，应暂停室外的高空作业；g. 不得在脚手架上堆放大批模板等材料；h. 支模过程中如须中途停歇，应将支撑、搭头、柱头板等钉牢。拆模间歇时，应将已活动的模板、牵杆、支撑等运走或妥善堆放，防止应踏空、扶空而坠落。

③墙模安装。

a. 外墙模板安装：为解决外墙楼层过渡错台弊端，在浇筑下层剪力墙混凝土时，在墙顶面标高以下5cm处（模板高度300cm，楼层高度295cm），预留穿墙螺栓孔洞，将穿墙螺栓固定于墙上，然后，利用塔吊把外墙外侧定型模板架设在穿墙螺栓上，做好临时固定。外墙内侧模板架立好后，用穿墙螺栓与已立好外侧墙模定位加固。如图4所示。

图4 内、外墙模安装详图

b. 内墙模板安装：内墙模板安装前，需对楼面砼进行磨平处理，保证墙根部楼板平整度，并根据放样的墙位置线，在模板下口与地面接触面粘贴6cm宽的海绵条找平，以防漏浆。利用人工把内墙一侧工具式定型木框木模板架立在墙体钢筋骨架的一侧，单侧拼接完成后穿入限位对拉螺栓，并做好临时固定。钢筋骨架的另一侧组合模板架立好后，与已立好的原有一侧墙模穿墙限位螺栓连接，外侧用螺母锁具锁紧，定位加固。如图4a所示。

c. 墙体两侧模板采用5排2层双面钢管（主龙骨）通过穿墙对拉螺栓拉接加固，墙体两头采取封边处理。

d. 有楼面洞口一侧的模板安装同外墙外侧模板（为解决楼层孔洞边墙体过渡错台弊端，将孔洞边一侧模下口伸至下层墙顶以下5cm），洞口两侧墙模采用钢管对撑以控制洞口尺寸。

（3）穿墙限位螺栓及模板主楞加固安装。

①工具式定型木框木模板加固的水平外背楞（主楞）采用双拼48×3mm钢管，穿墙螺栓从两根钢管中间穿过，通过蝴蝶式锁扣与螺栓牢固连接，从而锁紧墙模。穿墙螺栓竖向间距为600mm，混凝土浇筑侧压力通过板面结构传给横向主楞，由穿墙螺栓约束内外板面结构受力，以保证模板的强度和刚度。如图5所示。

②穿墙对拉采用Φ14mm螺栓，固定墙体模板以确定模板的位置（形成整体定位）。

图5 工具式定型木框木模板穿墙限位对拉螺栓加固结构详图

（4）阴阳角结构组合模板的安装。

结构阳角部位采用2块竖向定型模板拼接，成90°直角，利用蝶形卡扣和丝杆与主楞钢管连接成整体，再通过铁锁链将墙体两端阳角部位整体拉接紧固，如图6、图7所示。

阴角部位采用阴角模，为防止拆除时模板受力变形，在阴角模的两端及中部分别加设了斜撑。如图8所示。

图6 阳角结构详图

图7 阳角模板平面图

图8 阴角模示意图

（5）模板固定

墙模（采用吊线锤校正垂直后）就位后，根据实际情况用钢管抵住背楞支撑于楼面稳定墙体两侧模板。

（6）模板位置校正、垂直度调整

采用吊线锤方法吊线坠挂铅垂线（量测模板上、下口控制线距离），通过调整墙体两侧的碳钢钢管长度来修正模板垂直度。

2.6.5 模板的拆除、堆放和清理

（1）严格掌握拆模强度，常温施工时不得低于1.0MPa，冬季施工时不得低于受冻临界强度，并保证拆模时墙体不粘模、不缺角、不裂缝。剪力墙内墙拆模强度应达到1.2MPa，外墙拆模强度应达到7.5MPa；

（2）剪力墙拆模时，一般应遵循先支后拆、后支先拆、先拆除非承重部位、后拆除承重部位以及自上而下的原则；

（3）注意保护现浇板面，尽量利用大模板自重脱落，严禁强行砸撬模板；若自重脱模困难，则采用撬棍轻撬模板下口；

（4）拆模过程必须有专人指挥；

（5）拆模必须一次性拆清，不得留下无撑模板；

（6）模板拆除后，应立即对模板的板面及缝隙进行全面彻底清理，保证下次使用不出现粘模现象；

（7）模板使用后要进行维修清理，如模板清理、变形的校正、模板配件的更换等；

（8）经检查合格后再涂刷脱模剂，堆放整齐备用。

3 结束语

实践证明，房建住宅工程中较多标准层的剪力墙结构、尺寸基本统一的高层、多层、纯剪力墙等结构形式的现浇混凝土剪力墙采用工具式定型组合模板体系施工，方法简便，安全可靠，不仅保证了工程质量、安全，加快了施工进度，达到了预期质量目标，而且，拆模后墙面光滑平整，各项指标均达到清水混凝土要求，节约了工期和材料费用，效果良好，值得推广使用。

［1］ 易超. 浅谈混凝土建筑结构模板施工技术［J］. 四川建材，2015（10）：12-14.

［2］ 江正荣. 建筑施工计算手册［M］. 北京：中国建筑工业出版社，2013.