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高层建筑组合木模板施工技术

2020-02-18徐嘉晖刘民曾邹宝玉

建材与装饰 2020年26期
关键词:钢模板胶合板龙骨

徐嘉晖,刘民曾,邹宝玉

(中建铁路投资建设集团有限公司,辽宁大连 116000)

随着我国社会经济的快速发展,高层、超高层建筑不断涌入人们的视野。模板工程作为混凝土结构的主要施工工序,对于保证施工质量、安全,控制施工工期,节约施工成本等具有决定性作用。近年来,我国把开发新型模板技术作为“建筑业10项新技术”之一,研究力度逐渐加大,大模板施工技术愈发成熟。此外,为响应生态文明建设,大模板体系同时也要兼顾绿色、环保、可再生利用等新要求。

大模板体系主要由面板材料与支撑系统组成,面板材料主要有钢板、铝板、胶合板等[1]。钢模板自重大,合模、拆模时受重量制约,且易生锈,损坏后不易修复;铝模板自重较轻,承载力却很好,但造价较高,且易与表面混凝土反应,对施工水平要求高[2];胶合板自重小,且加工、拆改耗时较短,但周转次数相对较少,消耗木材资源。目前,组合钢模板是我国广大地区使用的主要大模板体系,本文基于组合钢模板设计理念,利用传统木胶合板加工制作成大模板,进一步探讨组合木模板的施工特点及应用情况。

1 组合木模板设计理念

组合木模板系统是基于组合钢模板设计理念,以剪力墙结构的长、宽、高标准化尺寸为基础,采取定型化木模板组合设计方法,通过将木模板与次、主龙骨框架固定成整体而形成的一种工具式定型组合木模板[3]。组合木模板可以利用垂直运输设备进行整体安拆,可在剪力墙结构中重复周转,一定程度上节约传统支模、拆模施工时间,也减少材料的损耗。

组合木模板设计时,首先需充分考虑剪力墙结构的尺寸,以标准层为基础进行设计,保证单位大模板安拆时便捷,避免单个大模板过大或者过小,降低施工效率。其次,合理设计单块大模板的组拼数量,尽量减小模板拼缝并保证模板刚度。最后,严把材料质量关,确保主次龙骨间距满足计算结果,保证模板周转后表面平整度以达到混凝土成型后外观质量要求,并且龙骨框架应稳固,以防止面板出现局部胀模等质量、安全问题。

2 组合木模板施工特点

(1)利用木胶合板制作成大模板加工周期短,施工工艺简单,以单层普通住宅为例,传统木工10人3—4d即可加工制作完成,相对组合钢模板等前期深化设计可节约大量工期,同时也降低了对图纸准确性及精确度的高要求。如遇剪力墙截面变化及设计变更时,木模板可依据实际情况现场加工改造,操作方便快捷。此外木模板维修方便,破损局部修补即可。

(2)与传统散拼模板施工相比,效率明显更高一些,模板整体强度有所提升,质量管理有保障,并且提高材料循环利用率,可减少模板、木方损耗量,同时组合木模板可在场外深化加工,消除现场木屑、废渣等污染,并可减少现场火灾安全隐患。

(3)部分高层建筑层高不一,组合钢模板制作时基本以标准层层高为基准,遇层高较大时,多出部分则只能利用木模板弥补。此外,门窗洞口处也只能利用木模板进行支设,但由于材质不一,容易在交接处形成缝隙,混凝土浇筑时容易造成质量问题。而大模板均用木模板制作,接缝处连接可靠、稳固,混凝土无法穿越缝隙,浇筑整体性良好,混凝土成型后外观质量可达到相关要求。

(4)根据实际经验,组合木模板周转可达10~15次(双面重复用),尽管周转次数低于组合钢模板、铝模板等,但从建筑周期考虑,组合木模板成本大大降低,并且周转后中心部分木模板基本无破损,仍可用于其他零星部位散拼模板。此外,组合钢模板等成本高,尤其前期一次性投资较大,并需额外配备相应的起重吊装设备或爬升体系,而组合木模板则可在施工过程中逐步投入成本,缓解资金压力。

(5)利用木胶合板制作成大模板自重小,垂直运输时灵巧,且合模、拆模时可整体式安装和拆除,有效缩短施工工期且操作方便,施工难度交底,但施工效率可与钢模板等媲美。另外木模板保温性能好,有利于冬期施工使用。

(6)基于生命周期理论(包括原材的生产、加工及运输、使用等过程),文献[4]建立不同建筑材料的碳排放模型,结果表明木结构材料碳排放量远低于钢结构材料等。虽然木模板消耗木材资源,但统筹全周期碳排放量,合理使用木模板将有效降低施工中碳排放,对建立环境友好型社会具有重要意义。

3 组合木模板制作及实际应用

3.1 组合木模板制作

(1)根据设计方案及剪力墙门洞口位置,提前合理规划各种大模板的尺寸,并整理统计好各规格模板的数量。高度以标准层为基准,模板上导200mm,下包200mm,保证混凝土浇筑质量。非标准层时,利用同样加工工艺制作模板加高。

(2)大模板面板选择18mm厚双面覆膜木胶合板,次龙骨采用100mm×100mm木枋(间距150mm)。依据大模板尺寸选取适量标准规格木胶合板,并按照间距要求将木枋与模板利用铁钉钉牢,依次将标准模板拼装成大模板。

(3)大模板主龙骨采用φ48×3.0双钢管(间距450mm),待次龙骨与面板固定完成后,利用M16对拉螺栓从双钢管中心由外侧依次穿过主龙骨、次龙骨与面板,面板一端利用50mm×50mm垫铁与螺栓端头焊接固定,并将螺栓锁紧,从而将整块模板固定。

(4)混凝土浇筑时对模板产生侧压力,因此主次龙骨间距设计时需充分考虑侧压力影响因素,包括混凝土自重、混凝土浇筑速度、混凝土振捣方式、混凝土初凝时间等。

(5)阴阳角处模板极易因振捣而移位,因此阴阳角处单独制作角模。角模处主龙骨分别于两侧大模板主龙骨连接,同时与转角处钢筋固定,保证角模的稳定性与可靠性。

3.2 组合木模板的应用

(1)组合木模板体系施工工序与传统混凝土结构一致,即绑扎墙柱钢筋→安装墙柱模板→安装梁板模板→绑扎梁板钢筋[5],模板体系及钢筋工程验收合格后即可进行混凝土浇筑。

(2)组合木模板制作完成后进行统一编号,吊装时依次安装内侧模板、门窗洞口处模板、外侧模板、阴阳角处模板。大模板吊装前,施工人员应在模板支设位置弹出控制线,并全面检查模板的尺寸、高度、位置及预埋件等情况,吊装到位后适当调整内外侧模板的相对位置与垂直度,调整无误后对角模与墙模进行整体连接固定。为防止墙体根部与模板交接不紧密,吊装模板前在模板底部与下层墙体交界处涂刷一层10mm水泥砂浆,保证根部模板与混凝土墙体贴紧。另外在墙体两侧模板之间的对拉螺栓上安装定位穿墙管,控制墙体厚度。

(3)模板支撑及钢筋工程验收合格后,进行混凝土浇筑。浇筑时采用分层下料、分层振捣的方法,用标尺杆控制分层厚度,每层混凝土厚度不超过50cm。施工时严控混凝土的配合比及振捣的充分性,以保证组合木模板在剪力墙结构中发挥作用。

(4)待N层混凝土达到强度要求后,N+1层钢筋及预留预埋工作按照流水顺序依次进行,钢筋绑扎完成一侧,则将与该处对应的N层大模板拆除并吊装到位,重复上述操作步骤进行N+1层模板工程施工。拆模时间按照相关规范及要求确定,外墙强度应达到7.5MPa,内墙应达到1.2MPa,拆模时要遵循先非承重部位后承重部位以及从外到内、从上到下的顺序进行。

(5)剪力墙模板拆除时遵循先拆非承重部位,后拆承重部位,同时保证先支后拆、后支先拆。模板拆除后立即对模板板面及缝隙处进行全面清理,及时进行维修,如变形的校正及配件的更换等,经检查完毕后涂刷脱模剂备用。如拆除过程中遇大风天气,严禁施工,防止大模板破损。拆模后墙体螺杆孔可用收缩率较小的砂浆进行封堵,对有防水要求房间墙体则利用防水砂浆封堵。

4 结语与展望

本文介绍组合木模板的设计理念及原则,描述组合木模板的制作方案及实际应用情况,并对比分析组合木模板的优点,在保证施工质量、安全的基础上,具有明显的经济效益和社会效益,对于高层标准住宅建筑剪力墙结构施工具有推广意义。

目前,我国大模板技术日趋成熟,其中组合钢模板仍占据主要角色。但对于一些中小企业及普通住宅项目,组合钢模板的使用仍存在一些困难,如前期投入资本多、整体成本压力大等。此外,随着生态文明建设的推进,模板材料的环保及可再生利用的性能尤为重要。除本文所述的木模板外,竹材作为绿色材料之一,成材周期短,质硬耐磨,周转次数高于木材,是模板面材的明智选择。但目前竹胶合板生产加工的工艺技术尚不成熟,产品质量无法保证,造成竹材资源浪费。希望日后对竹胶合板等环保材料加工技术进行改善,确保生产质量,推动建筑行业绿色建筑模板体系的健康长远发展。

随着建筑产业的高速发展,对施工工艺要求越来越高,我们必须加大模板工程的研究力度,创新大模板加工工艺,并以“五位一体”布局为发展导向,创新出满足经济、社会、环保效益等要求的模板体系。其中,不同模板体系的结合使用以及钢(铝)框木(竹)模板体系等是值得研究的模板体系,但需注意不同材质模板拼接时的连接形式,保证混凝土结构质量。

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