李智平 荆军峰

1 工程概况

某煤矿储运系统主体结构为大容量矩形煤仓，框架剪力墙结构，设计容量20 000 m3，总长106.1 m，宽24.6 m，高28.4 m，局部高为32.4 m，主体分四个框架层，沿纵横跨每7.0 m设框架梁及框架柱，外围均为剪力墙结构，混凝土强度等级:标高24.4 m以下柱、梁、板为C35，标高24.4 m以上柱、梁、板为C30。该工程的特点是工期紧，混凝土浇筑量大，结构主要为煤仓仓壁，其混凝土量大约占整个结构混凝土的60%，采用普通钢模板施工将不能确保工期，且质量难以保证，从而达不到业主要求。

2 方案确定与分析

由于混凝土浇筑量大，为从根本上加快工期，采用商品混凝土进行浇筑，结合现场条件及施工的特殊要求，从工程要求抹灰的角度考虑，首先在选材上为缩短工期，取消抹灰工艺，我们选择由河北廊坊同利木业有限公司生产的“混凝土模板用清水模板”，依据对拉螺杆受力特性，配合内外楞与清水模板形成仓壁的模板系统，由于清水模板保水性好、加快水化反应、增加密实度的同时，减少了裂缝的产生，从而保证了混凝土的截面尺寸与成品质量，可达到了清水墙的效果，从选材到工艺定位正确，加快了施工工期。

2.1 “倒模法”技术原理

模板在承受侧压力时，其荷载的传递过程为:混凝土侧压力→模板面板→次肋(楞)→主肋(楞)→对拉螺栓，其中横竖支撑构件为肋(楞)，而肋的支座为背楞，背楞的支座即对拉螺栓。主楞承受次楞荷载，并将荷载传递给背楞，所以从受力角度分析，模板结构设计时，合理确定主、次楞的间距及选择对拉螺栓从理论上是可行的。根据工程结构特点划分流水段，采用标准区段模板与对拉螺杆组成墙体模板系统，支下节，倒上节，逐层向上传递，顺序完成混凝土墙壁的施工。

2.2 清水模板简介

该清水模板由河北廊坊同利木业有限公司生产，从剪力墙墙体施工的角度上讲，其优点有:

1)重量轻，为九层压型，施工性能(钉、锯、钻孔)比普通竹胶合板好，不变形翘曲，耐水性好，周转速度高，寿命长。2)幅面大(最大2 440×1 220)、减少拼缝，提高支模效率。3)绿色建材产品，易脱模，不污染混凝土墙面，浇筑表面光滑美观，达到清水混凝土效果。4)清水模板拆除后的混凝土表面不做任何装饰，直接追求拆模后的混凝土表面质感，起着结构和装修双重作用的混凝土，即可达到清水混凝土的效果。

3 墙体倒模施工工艺及设计计算书

3.1 墙体倒模施工工艺

3.1.1 概述

清水模板规格为2 440 mm×1 220 mm×18 mm，根据结构特点，本着经济、合理的原则将主体结构分为三个水平流水段施工，按标高及模板尺寸四片水平拼装倒模，组成模板体系。

3.1.2 加固措施

清水墙模板内外侧横楞均采用10 cm×10 cm的方木，纵向间距300 mm，内外侧纵楞采用φ48×3.5钢管，横向间距500 mm，蝶形扣件、φ16对拉螺杆进行组合加固，仓壁厚200 mm，对拉螺杆混凝土壁均为220 mm。

3.1.3 工艺流程

清水模板指定位置打孔、材质准备→清理基面→按长度方向分片树立模板及紧固系统→穿对拉螺杆固定→逐层向上→依次支上层模板系统→最后一层支设→检查该施工段稳定性→浇筑混凝土→将下层模板逐层倒上(留最后一层)→逐层上传并浇筑混凝土至墙壁完成。

3.1.4 操作要点

1)依据结构特点，为施工更便捷及节约起见，模板打眼应按螺杆间距及结构尺寸操作，避免重复打眼，且宜留在拼缝处。2)为防止漏浆及上部混凝土流坠，模板间拼缝预先用胶带纸或胶泥密封。3)仓壁模板宜采用CAD进行配板设计，以便大程度节约板材，局部外露框架柱配合方木及清水模板上传。4)使用前应在模板表面均匀涂布一层脱模剂，以便脱模和表面清洁，延长模板使用寿命及改善混凝土表面质量。5)混凝土振捣应均匀分层，保证时间，高度宜为200 mm～300 mm，采用自然流淌，按照“一个坡度、薄层浇筑、顺序推进、一次到顶”，相邻混凝土浇捣速度应确保初凝前进行施工，并把握好倒模时机。

3.2 设计计算书

高度按清水模板拼接高度3.66 m考虑，则模板的侧压力计算如下:

混凝土侧压力设计值:

1)F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22 ×24 ×6.67 ×1.2 ×1.15 × 5/2=121.5 kN/m2。其中，γc为混凝土重力密度，γc=24 kN/m3;β1为外加剂影响系数，β1=1.2;β2为混凝土坍落度影响系数，β2=1.15;V为混凝土浇筑速度，V=5 m/h(为安全起见取经验中较大值);T为混凝土温度，T=15℃;t0为新浇混凝土初凝时间，t0=200/(T+15)=6.67 h。

2)F2=γc·H=24 × 3.66=87.84 kN/m2。取较小值 F2=87.84 kN/m2。因木材含水率小于25%，其荷载设计值乘0.9系数予以折减，则 F=F1×折减系数 =1.2 ×87.84 ×0.9=94.87 kN/m2。

3)倾倒混凝土时产生的水平荷载:查大模板技术规程表(泵送混凝土测算值)取4 kN/m2。荷载设计值为:4×1.4×0.9=5.76 kN/m2。

4)荷载组合:F'=94.87+5.76=100.63 kN/m2。

5)对拉螺杆验算:P=F'×A=100.63×0.3 ×0.5=15.09 kN。查表φ16mm截面面积 A=156 mm2，σ=N/A=15 090/156=96.73 N/mm2＜170 N/mm2，符合要求。

3.3 支模示意图

支模示意图见图1～图3。

4 联合工艺应用效果

4.1 实际工程应用效果

该模板系统标准区段支撑完毕后，我方会同有关单位对其作了验收，在确认其仓壁混凝土模板系统强度、刚度、稳定性满足要求的情况下，进行仓壁混凝土的浇筑，施工过程中，设专人对支撑系统进行观察，未出现胀模现象，在混凝土浇筑完，拆模后混凝土尺寸准确;线条通顺，表面平整，无色差，达到了A级清水混凝土的效果，既保证了成品质量，又美化了观感，从根本上达到了清水混凝土的施工质量，模板区段逐步上倒至顶，从选材、施工工艺上双效合一，为工程顺利交工创造了先决的条件。

4.2 经济效益简要概述

从经济效益上分析，工期作为工程建设成本分析中的首要目标，使成本从工期角度根本上降下来，意味着成本的有效节约，而清水模板反复周转所产生的效益，对施工单位来讲，在成本上也是现金的流入。从安全角度上讲，按照施工组织“减工序、少措施”原则，由于其取消了二次抹灰，所以从施工上取消了普通外装须搭设吊架的工序过程，减少了高空作业过程，从侧面上大大降低了风险因素，也将是一个经济上间接不可估量的新增长点。

5 存在问题及改进意见

该施工方法存在如下问题:相对于滑模技术，其施工速度还较缓慢;尽管机械投入少，但人工投入相应加大，有一定程度的风险因素;当框剪结构预留洞口多且不均匀时，其倒模标段配板困难，易造成浪费，有一定的局限性。在实际施工中，应严格安全与技术交底，掌握好混凝土的初凝时间，从而在技术要求的范围内合理加快速度，并可归避一定的风险因素，对于洞口多且不均情况，宜选用定型组合钢模与清水模板配合支模的办法，并采用CAD合理规则配板、局部附加处理的办法进行处理，也将取得好的效果，此外，对于取消抹灰会降低混凝土耐久性角度考虑，应与设计方协商从设计角度加大保护层，以保证有足够的耐久性。

6 结语

采用清水模板配合倒模法施工，是在国内中小型施工企业偏多，相对技术设备力量薄弱，且市场上一些地区剪力墙结构或框剪结构份额又相对较少，投入较多原始资本金进行设备改造，使企业既力不从心，又会产生利润负增长的情况下所采用，其从根本上加快了工期，达到了清水混凝土的效果，对于我国建筑业生产力不均衡与产业结构的调整，将起到一定的推动作用。

[1]杜 锐.高层建筑剪力墙结构滑模施工技术要点[J］.山西建筑，2010，36(1):157-158.