狭窄伸缩缝处双重剪力墙自制钢模板加固技术

李书华 蒋芳龙 周自红

中国建筑第二工程局有限公司 湖南 长沙 410005

随着我国社会经济的发展，高层及超高层建筑被越来越多地运用到工业及民用建筑中，框架剪力墙结构在高层建筑中的运用也越来越广泛。为满足建筑本身的结构变形需要，确保结构的安全性，高层建筑中通常设计有变形缝，将建筑分为多个单元体。各个单元之间的变形缝通常非常狭小，为200～500 mm，变形缝两侧结构加固困难，特别是双重剪力墙位置，变形缝两侧剪力墙加固及拆除难度非常大[1-2]。传统模板施工方法是先施工完一边剪力墙之后，再施工另一边剪力墙。后施工剪力墙模板加固及拆除困难，传统方式是采用填塞聚苯板，但费工费时，而且聚苯板易变形、漏浆，成形质量差、成本高，拆除困难，存在消防安全隐患。

1 工程概况

常德碧桂园·十里公园项目（图1）位于湖南省常德市武陵区德山大道723号，总建筑面积42万 m2，项目分为3个地块，即A、B、C地块。地上最高27层，地下1层，基础形式为长螺旋钻孔压灌桩＋独立基础，结构形式为框架-剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，结构抗震等级为三级，建筑结构安全等级为二级，结构设计年限为50 a，为大型民用建筑项目，业态为大型住宅社区、公寓、附属商业、幼 儿园。

图1 碧桂园·十里公园效果图

本项目设计有多栋多单元式住宅楼，单元与单元之间为剪力墙，且剪力墙之间的间距仅有200 mm，采用木模加固困难，采用普通钢模拆模困难。

2 施工工艺特点及原理

该施工工艺特点主要有以下几个方面：首先，利用整体大钢模技术，解决传统散拼模板或整体木模板安装及拆除困难的问题；其次，采用整体大钢模施工，节省成本，同时成形质量良好；最后，钢模可周转循环使用，吊装施工方便。

施工原理方面，钢模主框架采用8 mm钢板及50 mm×50 mm×5 mm矩管焊接，竖向矩管间距500 mm、横向矩管间距550 mm，竖向及横向矩管交接位置靠外侧贴焊1块60 mm×50 mm×10 mm钢板片，中间穿φ22 mm圆孔，便于螺杆加固。加固螺杆采用锥形棒形式螺杆，采用圆钢加工，锥形棒需穿通变形缝双重剪力墙，配以销片及圆钢固定。变形缝靠内侧双重剪力墙采用钢模，靠近户内剪力墙仍旧采用木模。模板拆除时，先拆除销片及加固圆钢，然后直接敲打取出锥形棒即可。

3 施工方案

3.1 钢模深化设计

考虑到变形缝内边剪力墙加固模板为钢模，而靠近户内面剪力墙模板采用木模，故钢模深化设计时，参照《模板安全专项施工方案》，设计相关螺杆加固点，初步确定钢模竖向及横向矩管间距、材料参数，通过采用品茗计算软件，验证钢模相关参数的合理性及安全性。

3.2 加固螺杆深化设计

因本项目变形缝间距仅200 mm，采用传统螺杆加固拆除困难，且混凝土浇筑时不可避免地会出现砂浆流入螺杆位置，后续拆除极为不便。因此，特设计一种锥形棒式加固件。该加固件采用φ32 mm镀锌圆钢制作，总长度为920 mm，前端670 mm加工成锥形，锥形棒前端直径为20 mm、后端直径为32 mm。后端20 mm圆钢采用车丝，加工成直径为20 mm的螺杆。同时在锥形棒前端采用冲孔方式加工1个5 mm（长）×0.8 mm（宽）的方孔，方孔配销片予以加固用，锥形棒中端靠剪力墙位置采用冲孔的方式加工1个φ14 mm圆孔，配以φ12 mm圆钢筋加固单边模板。

本工程加固原设计平面图如图2所示。

4 钢模及加固件制作

4.1 钢模制作

钢模面板采用8 mm钢板，钢模现场切割拼装，按照剪力墙长度及高度进行下料切割，高度需比剪力墙高200 mm，便于吊装及拆模。根据设计图纸，先整体弹线画线，然后采用乙炔切割。加强层铸钢节点采用ZG300-500H低合金高强度钢制作，产品化学成分、力学性能按照《焊接结构用铸钢件》的标准执行。通过调质热处理，产品不但有较高的强度和良好的塑性，而且具有良好的焊接性能，有利于现场的焊接和施工。面板外侧主楞及次楞采用50 mm×50 mm×5 mm矩管焊接，焊接方向从两边向中间方向进行，防止钢板变形。

4.2 加固件制作

加固件在工厂制作，材料采用φ32 mm镀锌圆钢，配以销片、垫片。前端670 mm加工成锥形，锥形棒前端直径为20 mm、后端直径为32 mm。后端20 mm圆钢采用车丝，加工成直径为20 mm的螺杆。垫片采用10 mm× 10 mm×5 mm的钢板制作，中间冲孔，孔径22 mm。销片采用5 mm钢板片制作，制作成一个梯形插片，梯形插片长、短边分别为50、30 mm，高50 mm（图3）。

图2 加固件平面示意

图3 加固件设计

4.3 钢模吊运及安装

4.3.1 钢模吊运

为便于钢模吊运，在钢模上部焊接有2块耳板，耳板采用2块150 mm×100 mm×20 mm的钢板焊接在钢模骨架上，钢模采用塔吊配合吊运，模板在现场指定位置堆放，钢模下部垫木方，防止钢模变形。

4.3.2 钢模安装

在浇筑下一层混凝土前，在外墙上口距离楼面下口50 mm处预埋φ25 mm的PVC套管，下层混凝土拆模后，在预埋φ25 mm的PVC套管内插入φ22 mm短钢筋作为钢模的承重支架。

将变形缝内各位置的垃圾清理干净，在下层外墙上口沿线贴双面胶。承重支架安装完成及内侧木模安装完成后，即可调入第1块钢模安装，调整钢模位置并穿入螺杆，待第1块钢模螺杆全部穿入后，吊装第2块钢模，调整位置并穿入螺杆。一切就绪后，调整模板平整度及垂直度，拧紧螺杆并加固完成（图4）。

4.3.3 混凝土浇筑

墙体模板加固完成报验后，开始浇筑混凝土，浇筑时做好交底，避免大量混凝土污染钢模，造成螺杆取出困难。振动棒振捣过程中，注意观察钢模的状态，若出现漏浆情况，应及时处理。浇筑混凝土过程中，派专人旁站观察模板的变形情况，防止因模板焊接质量造成模板变形过大。若出现变形，应立即停止浇筑混凝土，采取应急方案加固处理。

4.3.4 模板拆除

待墙柱混凝土达到拆模条件后，开始拆除钢模。拆除时，先用锤子敲出销片及中部圆钢筋，然后在另一侧拧出螺帽，用锤子敲击锥形棒的小直径端头位置，直至取出锥形棒螺杆，用塔吊调出钢模即可，钢模拆除后及时清理浮浆并刷脱模剂。为便于钢模的拆除，施工过程中，待墙柱混凝土强度达到初凝状态时，可先送螺杆，防止模板拆除困难（图5）。

图4 施工过程

图5 剪力墙成形效果

5 效益分析

该施工技术在常德碧桂园·十里公园项目3、4、8、9、6、7、13号楼的运用，取得了良好的效果，剪力墙成形质量良好，各项效果得到业主、监理单位等社会单位的一致好评。

在经济效益方面，通过与传统聚苯板工艺相比，通过计算，本工程200 mm宽变形缝位置墙体接触面积约为3 000 m2，所需挤塑聚苯板总量约为600 m3，价格按照防火B1级计算，单价约为850元/m3。故采用挤塑聚苯板所需材料成本约为51万元。采用整体钢模，根据钢材吨位及加工费，共计成本约16.8万元，节约成本约34.2万元。

6 结语

通过采用自制钢模及特殊加固件，成功解决了狭窄伸缩缝双重剪力墙加固及拆除的难题，无论是技术方面还是经济方面，均具有推广意义。

在建筑业飞速发展的今天，模板加固技术亦在不断发展及更新，本项目所发明的特殊加固件，配合铝合金模板使用极为方便，不需要采用胶杯套管，环境效益显著。