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铝木结合模板施工技术研究与应用

2022-01-24裴玉胜孟召虎汉光昭闵刘亮景占旭

施工技术(中英文) 2021年20期
关键词:铝模螺栓模板

裴玉胜,孟召虎,汉光昭,陈 旭,张 伟,闵刘亮,景占旭,杨 健

(中建三局集团有限公司,陕西 西安 710000)

0 引言

铝木结合模板施工技术是通过铝合金模板(铝模)和木模板(木模)的组合来施工特殊节点部位或非标准层配模部位,以此来降低成本,避免资源浪费。在保利·天宸湾项目非标准层施工前,根据现场施工情况,在标准层铝模深化基础上,对非标准层铝模的使用进行深化,并对铝模和木模的接槎问题提出解决方案。

1 工程概况

保利·天宸湾项目位于兰州市七里河区马滩社区,银滩大桥东北侧,临近南滨河西路。占地面积约52 565.9m2,其中可建设用地28 272.9m2,工程总建筑面积约232 884.53m2。项目由5栋住宅楼、1栋商业超高层建筑、1所幼儿园组成。其中,1~5号住宅楼均为框架剪力墙结构,地上33层,地下2层。6号超高层建筑为框架-核心筒结构,地上47层,地下2层,高178.3m。项目效果如图1所示。

图1 项目效果

2 工艺原理

根据设计图纸对铝木模板的加工进行提前设计,在水平和竖向结构出现变化时,能够合理运用铝模和木模,发挥各自长处,避开两者缺点,结合使用,进一步提高施工效率,增加项目经济效益。

3 铝木结合模板施工技术

3.1 住宅楼

1~5号住宅楼为框架-剪力墙结构,其中1层层高3.6m,2层层高3m,均为非标准层;3层及以上为层高3m的标准层。现在以1号楼为例,分析铝木结合模板施工技术在住宅楼中的应用。

3.1.1墙柱

1号楼1层墙柱截面尺寸与标准层相比,宽度略有不同,而其他截面尺寸相同。因此,将与标准层相同的截面采用铝模拼接,与墙柱宽度不同的截面采用木模拼接。木模采用传统的钢管木方加固体系,对拉螺栓穿过销钉孔,然后使用螺母和铝模固定在一起。

3.1.2梁板

1号楼1,2层北侧有1处门厅,高度为6.6m,若使用铝模,支撑杆高度无法满足要求,因此,门厅板底采用木模拼接,其余板底大部分采用铝模拼接,局部区域与标准层存在差异,铝模无法拼接,使用木模拼接。

当梁截面尺寸与标准层相同时,梁侧和梁底均使用铝模拼接,与板底木模接槎处使用销钉固定。

当梁高和标准层相同、梁宽不同时,梁侧使用铝模拼接,梁底使用木模拼接,接槎处采用U形卡固定。

3.1.3飘窗位置

1号楼1层南侧有部分外墙与标准层存在差异,因此,采用木模拼接,但其中的飘窗节点与标准层相同,因此,飘窗部位使用铝模拼接。这样既保证了飘窗施工质量,同时飘窗部位处企口、滴水线可利用铝模一次浇筑成型,避免后期窗框位置抹灰收口及防渗漏风险,有效节约了成本。

飘窗分为上、下飘,原设计飘窗板厚为100mm,设计滴水线时飘窗板厚加大为120mm,企口板厚为100mm,长度为100mm,深度为80mm。

深化设计飘窗铝模时,在交接处专门设计1个L形钢背楞,背楞伸出至木模300mm位置,内侧使用M6螺栓进行固定,背楞交接处两侧采用φ18对拉螺栓进行加固(见图2)。

图2 铝模与木模接口处理示意

在每个飘窗上、下飘之间设置6根可伸缩单支撑,飘窗顶部设置抗弯背楞,可有效消除胀模与飘窗顶板起拱现象。

飘窗铝模生产完成后,随主体施工进行上、下飘窗模板安装,根据厂家提供的图纸对铝模进行组装。组装前需对铝模面进行清理并涂刷脱模剂。

铝模与木模接槎处木方长度必须满足要求,交界面需平顺,螺栓及对拉螺栓要加固牢靠。

3.1.4墙底接高

由于1号楼1层高为3.6m,标准层高3m,因此,需在使用铝模的墙体下部接60cm高木模,即墙身采用铝模拼接,铝模下部采用木模拼接。该位置将墙模板伸出1个木方背楞的宽度,拼接好该位置模板,将堵头竖向木方紧贴两侧墙模,并利用对拉螺栓穿过木方与留出的模板及两侧木方主楞拉结。接高位置木模堵头构造如图3所示。

图3 接高位置木模堵头构造

考虑到木模接高墙转角处无有效加固措施,为防止胀模及模板脱落,根据单边支模施工方法和实际需要,采用∟50×5焊接成三角形支撑的方式。首先,根据设计尺寸在模板基础底面楼板设计位置标注预埋2道地脚螺栓,第1道距墙面200mm,第2道与第1道间距450mm,埋深为100mm,高出地面为100mm;然后,制作三角支撑架,角钢任一直角边根据螺栓位置进行开孔,木模次楞设置完成后安装三角支撑,将木方顶住。转角支模构造如图4所示。

图4 转角支模构造剖面

3.2 6号超高层建筑铝木结合模板施工技术

6号超高层建筑为框架-核心筒结构,26层及以下为层高3.2m标准层,28层及以上为层高4.2m标准层。其中,3~6,47层为非标准层,13,27,38层为避难层,均为铝木结合模板层。

3.2.1框柱

6号楼1层(层高为6.1m)和2层(层高为5.66m)为非标准层,施工前,项目部经过深化设计,决定外框柱使用2层标准层的铝模拼接,即1,2层外框柱模板均采用2 700mm高标准模板+300mm高K板+2 700mm高标准模板一次性拼接,采用方圆扣加固。浇筑混凝土时,控制好浇筑高度,浇筑至梁底,方便后期梁板钢筋绑扎和木模拼接。

由于外框柱铝模数量有限,不能对所有外框柱同时进行拼接,因此,决定对外框柱分批次浇筑。当第1批外框柱浇筑完成且混凝土强度达到要求时,无需将铝模全部拆除,只拆除外框柱转角处的C槽,然后将铝模整体吊装至第2批外框柱,周转使用。

3.2.2剪力墙

由于6号楼1,2层层高较高,而墙体铝模数量较少,因此,项目优化后,决定1,2层墙体采用分层浇筑。先使用2 700mm高标准模板+300mm高K板拼接并进行第1层浇筑。

为不影响铝模接缝整体美观性,待混凝土强度达到要求后,300mm高K板保持原位置不动,将下部2 700mm 高标准模板进行上返,然后进行第2层浇筑,浇筑高度至梁底,与框柱浇筑高度保持一致。待混凝土达到要求后,将2 700mm高标准模板整体吊装至其他墙体进行拼接,这样不仅可以节约劳动力,还可以加快施工进度。3层以上标准层墙体全部使用铝模拼接。

3.2.3楼梯间

6号楼1~5层楼梯间为非标准楼梯间,因此,无法全部使用铝模拼接。项目根据不同构造位置深化设计出3种不同的铝木结合节点。

1)第1种为楼梯间墙体两侧均无其他构造物,墙宽处无法使用铝模拼接,因此,两侧墙面采用铝模拼接,中间墙宽处采用木模拼接,整体采用对拉螺栓+背楞固定。

2)第2种为一侧为整墙面,一侧墙连接楼梯。整墙面的一侧模板较规则,通常采用全铝模,另一侧与楼梯连接尺寸变化大,采用木模,这种方式成型效果较难控制。因此,外墙采用铝模拼接,内墙与中间墙宽处采用木模拼接,外墙采用对拉螺栓+背楞固定,内墙采用对拉螺栓+圆钢管固定。

3)第3种是在第2种基础上,墙宽靠近外墙的一半使用铝模拼接,靠近内墙的一半使用木模拼接。这是由于墙宽为850mm,而铝模宽度为400mm,若使用2块铝模,剩余的50mm宽采用木模拼接后不易加固,因此,墙宽处采用400mm宽铝模+450mm宽木模拼接。铝模厚度为60mm,木模厚度为15mm,因此,墙宽处采用15mm厚木模+30mm厚木方+15mm厚木模与铝模拼接在一起。外墙采用对拉螺栓+背楞固定,内墙和墙宽处采用对拉螺栓+圆钢管固定。

3.2.4梁板

6号楼1,2层梁板全部采用木模拼接,在梁和框柱接缝处拼接模板时,为保证混凝土浇筑完成后的垂直度和平整度,在框柱浇筑高度以下10cm采用木模拼接,使用对拉螺栓焊接在钢柱上进行固定。

由于墙柱混凝土只浇筑至梁底,因此,板底至墙体浇筑高度以下10cm采用木模接高,墙体使用对拉螺栓固定。

1,2层北侧有1处酒店大堂,高度为11.76m,采用钢管扣件式支撑体系进行支撑,其余部分采用碗扣式支撑体系进行支撑,立杆纵、横间距均为900mm,步距1 200mm。

6号楼3~6层仍属于非标准层,但与标准层相比,只在主楼东侧和北侧多了2处悬挑的三角区域。因此,最终确定与标准层相同部分梁板全部采用铝模拼接、铝模立杆支撑,悬挑三角区域采用木模拼接、碗扣架体支撑,立杆纵、横间距均为900mm。

由于标准层无悬挑三角区域,标准层最东侧和最北侧梁侧面模板为封闭状态,无法再使用至3~6层,因此,梁侧模板需重新配模,留出悬挑梁端缺口。铝模厚度为60mm,木模厚度为15mm,因此,悬挑部分梁两侧模板采用15mm厚木模+30mm厚木方+15mm厚木模与铝模拼接在一起,并采用钢管和对拉螺栓固定,梁底也使用木模拼接,并控制好标高。由于目前悬挑梁还未施工,为减少施工中一些不必要的问题,最终将铝木拼接的节点模型图在Revit软件中直观地体现出来,为现场施工创造便利条件。铝木结合模板效果如图5所示。

图5 铝木结合模板效果

3.2.5电梯井门洞

6号楼西侧核心筒位置共设置6个电梯井(DT2~DT7),尺寸均与标准层相同,但只在1,28层和层高4.2m标准层设置电梯门,而且需在2,4,7,10,13,16,19,22,25层设置安全门,而安全门洞尺寸与电梯门井洞尺寸不同。经过优化,决定在28层以下施工时,不配备电梯门铝模,1层电梯井门洞和其他相关楼层安全门洞模板采用木模,模板宽度与门洞宽度相同,门洞中间采用单根立杆支撑。然后使用铝模将整个门洞模板合在里面,一次性浇筑。

4 结语

铝模租赁费虽然高于木模材料费,但铝模周转率高,综合考虑,使用铝模所产生的经济效益要远高于木模,因此,非标准层应尽可能地利用低成本的铝模来搭设。通过对铝模和木模结合体系的优化,不仅节约了施工成本,对施工进度也有很大的提高,达到了节能、创效的目的。

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