许陇朋，刘 奎

中铁四局建筑工程有限公司，安徽 合肥 230000

0 引言

相对一般混凝土柱模板加固而言，与剪力墙相连的型钢混凝土柱模板加固比较困难［1］。加固困难的原因在于墙柱相连且柱内型钢占用空间大导致柱模板不易加固，且连墙柱较高，浇筑混凝土时会对模板产生较大侧压力；二是要考虑经济和现场施工的可行性，常规加固方式在不对型钢柱开孔的情况下，对拉螺杆不容易设置。此外，在施工过程中常使用散拼木模板，如果加固不到位及现场工人安装不规范，使用散拼木模板可能会导致错台、阴阳角不垂直、在拼接缝处漏浆、涨模等问题，引起柱外观质量缺陷，从而增加修补费用。针对以上情况以及结合本工程的实际情况，本文针对连墙式大截面型钢混凝土柱模板加固方式进行相关探讨。

1 工程概况

济南轨道交通R2 线王府庄车辆段位于王府庄片区，用地面积45.4 公顷。王府庄车辆段二标场区现浇混凝土柱共计1369 根，其中型钢混凝土柱433 根，柱截面尺寸多为1800mm×1900mm、2000mm×2000mm、2200mm×2200mm，部分型钢混凝土柱间布置剪力墙，柱间剪力墙的布置可分为沿柱边布置和居中布置两种形式。

2 工艺原理、工艺流程及操作要点

2.1 工艺原理

使用木方为次楞，采用双槽钢、双钢管分别为型钢混凝土柱、剪力墙主楞，对拉螺杆穿过模板与主楞通过蝶形扣件连接的方式对模板进行加固。

其中，双钢管中一条为直通钢管并与两端槽钢连接。对于剪力墙沿柱边布置形式型钢混凝土柱模板加固形式（见图1），利用剪力墙内部钢筋与螺杆焊接后穿过模板，与双槽钢采用蝶形扣件连接，剪力墙内侧使用通长钢管对槽钢侧向形成约束，外侧使用通长螺杆与相邻型钢混凝土柱的主楞通过蝶形扣件连接；对于剪力墙居中布置形式的型钢混凝土柱模板加固形式（见图2），剪力墙两侧使用通长钢管对槽钢侧向形成约束。

图1 剪力墙沿柱边布置形式型钢混凝土柱模板加固形式

图2 剪力墙居中布置形式的型钢混凝土柱模板加固形式

2.2 工艺流程

槽钢加工→木模板深化设计及开孔→放线→木模板与方木连接安装→木模板与方木安装→安装对拉螺杆→主楞安装→木模板矫正→混凝土浇筑

2.3 操作要点

2.3.1 柱模板加固设计

依据柱截面尺寸及高度和结构计算软件算得的结果，柱模板选20mm胶合板，柱箍选为16号槽钢，间距为400mm。方木截面尺寸为50mm×100mm，间距200mm。对拉螺栓采用型号M16，扣件采用碟形26 型。

2.3.2 阴阳角加固

为确保阴阳角方正、顺直，采用在模板四周垂直加四根木方，方木截面尺寸5cm×10cm，并用槽钢成正方形固定木方的方式对阳角进行加固。将两方木并立放置在阴角处，利用双钢管中一个直通钢管与两端槽钢紧密接触，另一钢管紧贴方木侧面与模板接触。此外可在阴阳角模板缝间使用海绵防止在浇筑过程中漏浆现象出现。

2.3.3 模板上下接口加固

模板的上下连接处的两块模板需要错开安装，上下模板采用直榫节点形式连接（见图3），可以有效避免柱出现错台等外观质量缺陷，槽钢要覆盖在水平接口部位。模板合拢前必须清理干净，接缝平整，涂隔离剂。加固的模板底部离地面0.5～1cm距离，并用混凝土填缝。

图3 上下模板采用直榫节点形式连接

2.3.4 质量验收要求

为满足结构或构件尺寸满足要求，模板制作和安装的允许偏差和检验方法应满足《现浇混凝土结构工程施工质量验收规范》［2］，见表1。

表1 现浇结构模板尺寸检验办法及允许偏差

3 荷载验算

以高8000mm、截面尺寸1800mm×1900mm连墙式大截面型钢混凝土柱为例，对型钢混凝土柱进行验算。

3.1 基本计算参数

主楞、次楞、面板的基本计算参数见下表，主楞间距为400mm，次楞间距为200mm。对拉螺栓型号M16，轴向拉力设计值24.5kN，扣件为碟形26 型，容许荷载26kN。

表2 主楞、次楞、面板的基本计算参数

3.2 荷载组合及计算

依据《建筑结构荷载规范》［3］、《建筑施工模板安全技术规范》［4］对柱模板侧压力进行组合和计算。

新浇混凝土对模板的侧压力标准值

Gk＝min［0.22γct0β1β2v1/2，γcH］

＝min［0.22×24×4×1×1×21/2，24×8］＝29.87kN/m2

倾倒混凝土时对垂直面模板荷载标准值 Qk=2kN/m2

承载能力极限状态设计值S承＝0.9max［1.2G4k+1.4Q3k，1.35G4k+1.4×0.7Q3k］

＝0.9×42.282＝38.054kN/m2

正常使用极限状态设计值S正＝Gk＝29.868 kN/m2

3.3 构件验算

3.3.1 模板强度及挠度验算

σ＝Mmax/W＝0.121×106/（1/6×400×202）≤［f］＝14.74N/mm2

ν＝0.632ql4/（100EI）＝0.172mm ≤［ν］＝l/400 3.3.2 方木强度、抗剪及挠度验算

σ＝Mmax/W＝3N/mm2≤［f］＝13.5N/mm2

τmax=3Vmax/（2bh0）≤［τ］=1.35N/mm2

ν＝0.123mm ≤［ν］＝1mm 3.3.3 槽钢强度及挠度验算

σ＝N/A+M/Wn＝9.629×103/2515+1.047×106/（116.8×103）

＝12.79N/mm2≤［f］＝205N/mm2

ν＝0.033mm ≤［ν］＝l/400＝3mm

3.3.4 对拉螺栓验算

N＝9.629×2=19.25kN，小于螺杆轴向拉力设计值和扣件容许荷载值。

4 结论

（1）上下模板接缝处采用卯榫节点形式连接，阳角四周垂直加5cm×10cm 的木方四根，并用槽钢成正方形固定木方的方式对其进行加固，在墙柱阴角处，使用钢管紧贴方木侧面与模板接触形成约束，同时将两方木并立放置在阴角处，可以有效解决错台、阴阳角不垂直、涨模等情况。

（2）利用剪力墙内部水平钢筋作为对拉螺杆解决柱箍计算长度跨度大。将直通钢管放置在两端墙柱阴角处并且钢管端头与槽钢紧密接触，直通钢管起到传递水平荷载的作用，从而解决墙柱阴角处因槽钢悬挑引起侧向刚度较小的问题。通过合理布置次楞、主楞间距能够有效抵抗在浇筑混凝土过程中对的问题模板引起的侧压力。

（3）此种方法简单易行，操作简单，适合现场施工作业。