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异型模板在不规则曲面造型建筑结构中的应用

2022-12-17吕勇柘韩洋乔会丹关世超杨剑

工程建设与设计 2022年20期
关键词:销钉螺杆曲面

吕勇柘,韩洋,乔会丹,关世超,杨剑

(中国建筑第二工程局有限公司华南分公司,广东 深圳 518000)

1 引言

异型模板体系提供一种混凝土不规则曲面的新型模板结构体系,用于不规则曲面建筑结构。该模板体系包括采用柔性钢板的侧向模板,配合预留销钉孔洞、连接销钉销片进行拼接加固。加固支撑体系采用方钢管制成的背楞作为横向次楞,竖向主楞采用方钢管,主楞后可加设可调节支撑杆进行水平支撑加固。模板通过均匀排布的销钉销片固定连接。在目前日趋严格的质量要求及更加高效的进度要求的前提下,异型模板体系以其特有的安全、高效、经济、环保等优点[1-2],解决了不规则曲面结构现场施工的各项难题。

2 异型模板简介

2.1 应用背景

某商业、办公、酒店综合体项目位于广州市南沙区。由项目裙楼1~4层集中商业,2栋23层、1栋22层的办公楼和1栋18层的酒店组成,地下2层(局部1层),总建筑面积2.9×105m2。办公楼采用框架核心筒结构,酒店采用框架剪力墙结构,项目裙楼、4栋塔楼楼板局部外边缘设计造型为不规则曲面,结构外边线形式为由下至上的大量弧形曲面,且各塔楼外立面结构竖向逐层向内收缩共约2~2.5 m。

2.2 异型模板体系介绍

项目为了应对不规则曲面建筑结构带来的现场操作难度大、质量控制不可靠等因素,选用异型模板体系进行施工,该体系由模块化柔性钢侧模及方钢管加固支撑体系组成。异型模板体系采用装配式模块化的理念进行深化设计,模板采用标准模块的柔性钢模板,克服了现有模板应对不规则曲面结构形式时的诸多技术缺陷,且施工操作简便,费用低廉,质量有保证,可节省各项施工措施费用和施工工期。

2.3 异型模板构件组成

异型模板由以下构件组成:(1)异型模板标准板:采用模块化柔性钢侧模(90 cm标准板材),板材背面按照30 cm间距焊接有方钢管材质的竖向背楞。(2)可调角度背楞:为满足可调节的功能需求,板材背楞提前开孔,设置高强螺杆,配合扇形螺母、铁垫进行加固及调节,调整模板弧度时,只需按照排板图调节扇形螺母改变背楞间距。(3)模板拼接:板材边缘部位预留销钉孔洞,通过连接销钉、销片进行板材的拼接组合。(4)加固体系:主楞采用方钢管,搭配可调节支撑杆、高强螺杆。加固体系所采用的构件均由高强度钢材以及高强度型钢组合设计并经焊接而成,所形成的加固构件强度高,整体质量好,加固的稳定性有保障。

2.4 异型模板材料

异型模板由高强度钢材铸造而成,接触面和表面使用3 mm厚标准模数钢材金属板,经过焊接与板材后部高强度钢肋板进行连接,形成模块化高刚度整体块件。异型模板的连接及固定通过预留销钉孔洞、连接销钉销片连接出异型构造,并形成高刚度整体模板结构,连接后尺寸精确,可通过添加水平及斜向可调节支撑杆来加强模板整体刚度,避免浇筑过程中的变形。大截面梁及墙体异型模板可用高强对拉螺杆固定,并添加横向模板,经梁及支撑杆支撑,受力较大部位可进行加密。

3 异型模板的施工准备

3.1 技术准备

首先,项目部技术部门及施工部门针对设计图纸不规则曲面结构进行核对,确保结构设计造型特点、复核尺寸标注无误;然后,由技术人员对不规则曲面部位支模体系进行深化,根据异型模板体系出具配模排板图,并根据施工组织设计、施工图纸要求提前进行深化设计,编制异型模板专项施工方案。

方案经审核审批后,对现场一线施工人员和施工班组进行方案交底工作,确保方案的正确实施。项目技术负责人负责牵头部署相关技术人员提前编制专项技术方案,方案经审批后对生产一线的主管工长、操作班组做好岗前培训、交底工作,明确异型模板安装操作标准、质量安全要求。项目的生产经理根据施工部署及施工进度,协调主管工长提前制定人员、材料的配置计划。

3.2 材料准备

根据图纸及深化设计方案计算模板配置类型,制定配模排板图,确定数量,并交由专业厂家生产,验收合格后进场使用。

3.3 劳动力准备

异型模板工程施工时,作业人员只需有木工操作基础,对工人的经验要求不高,上手较快,经现场指导后,搭设2~3个楼面后即能熟练操作。一般可将一层楼面分为几个单位,每个单位由几名人员组成。

3.4 场地准备

场地准备工作包括:(1)按照施工组织设计总体部署要求,按现场平面布置要求搭设模板堆放作业棚,将异型模板分类堆放,安装并调试各项模板安装机械。(2)平整并硬化材料堆放、周转作业区地面。对异型模板材料堆放区,需设置定型化安全防护栏,并悬挂材料识别标识及区域责任分区标识。(3)异型模板进场时,质检人员需严格检查材料强度、材料刚度、材料形状尺寸,不合格的材料应进行退厂处理,符合要求的材料进入现场使用。严禁不合格材料投入现场使用。

4 异型模板的工艺流程

异型模板设计流程:模块化标准板材定制(90 cm宽、长度定制)→加固形式(采用销钉、销片)→次楞、主楞排布设计→对拉螺杆排布设计→局部斜撑加固点布设→确定排板图。

墙柱模板工艺流程:施工准备→定位放线→模板定位装置安装→异型墙柱模板拼装→加固高强螺杆安装→加固、自检矫正→验收。

梁模板工艺流程:施工准备→定位放线→模板定位装置安装→异型梁底模板安装→异型梁侧模安装→加固高强螺杆安装→加固、自检矫正→验收。

斯大林时期与勃列日涅夫时期特权阶层的使命是不同的,斯大林时期“特权阶层”的主要使命是维护、巩固斯大林的体制模式;而勃列日涅夫时期,特权阶层的主要使命是抵制各种实质性的改革,维护现状,使斯大林式的社会主义更加“成熟”。这也是这个时期体制改革停滞不前的一个重要因素。

板模板工艺流程:施工准备→定位放线→板底模安装→板底支撑、托撑安装→异型板侧模安装→加固、自检矫正→验收。

5 异型模板的质量控制

5.1 施工质量要求

1)设计及制作:异型模板的体系设计、材料制作和现场施工应符合国家现行规范、标准的相关要求。在设计阶段配制异型模板板材尺寸时,重点关注模板现场拼装接合的实际施工需要,可以适当调整某一部位长度以满足整体尺寸。模板体系的构造设计应尽量简单(类似铝模的标准模块设计理念),以便于现场施工的安拆简化操作。

2)材料存放:异型模板进场后,应单独进行存放,存放场地要平整夯实,提前硬化。模板材料采用平放进行堆放时,材料层间设计木方进行架立。采用立放进行堆放时,材料底部设置垫板,保证模板材料堆放时不扭曲、不变形为原则。不可乱堆放或在已组拼的模板上堆放分散模板和配件。

3)测量放线:现场模板施工前,先进行构件的放线并复核验收,验收时重点关注各个构件几何尺寸、位置定位的正确。

4)立柱、顶托:规格、尺寸和垂直度应符合要求,搭设时避免出现偏心受压。架体的搭设需在架体规格、间距尺寸、构造设置上符合设计及方案的具体要求。架体的立杆、横杆、斜拉杆、顶托、扫地杆等设置应符合设计及方案的具体要求,保证架体的可靠性、安全性。

5)模板加固:模板体系的加固应确保足够的竖向承载力、水平及竖向刚度和体系稳定性,在施工过程中保证不发生变形。模板内侧要平整,接缝严密,应保证接缝不漏浆。销钉销片紧固到位,间距满足设计方案要求,模板拼缝周边应接缝平直、严密,接缝高低差≤2 mm,平整度≤3 mm。

6)成品保护:现场作业面已完成施工的不规则曲面模板,包含墙、柱、梁结构应做好成品保护工作。避免发生其他材料转运时的碰撞,避免其他施工作业产生的额外荷载,防止成品模板因受力导致变形、偏差。

5.2 检查验收重点

1)测量放线:现场模板施工前进行构件的放线,验收时重点关注几何尺寸、位置定位。

3)脱模剂:模板拼装前,应涂刷具有出厂合格证的脱模剂。

4)材料周转:现场支模架及配件在拆除后,下一步周转使用前,应做好外观检查,并对出现损坏、变形的材料进行筛选,禁止继续使用。材料不足时及时进行补充。

5)安全防护:支模架体系内侧最上层水平杆设置水平兜网,外架部位设置高处作业面不低于1.8 m的防护栏杆。安全网和各种安全防护设施,以及工人高处作业的安全带、安全帽配置应满足标准要求,确保施工安全。

5.3 模板拆除

墙体模板拆除的顺序与安装顺序相反,先安装的后拆除,后安装的先拆除。主体部分模板拆除顺序应先拆外墙后拆内墙。楼层板底模拆除时先进行水平拉杆的拆除,再进行立柱拆除,最后拆除龙骨及模板,拆除时一般从入口处逐步向里拆除,立杆及模板同步拆除。

模板拆除要满足规范GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求。确保混凝土达到一定强度时再进行模板拆除,现场拆模先试拆,拆模过程注意避免暴力拆模或强度不足造成混凝土构件的缺楞掉角。模板拆除时先拆除模板加固的高强螺杆,再拆除锁脚螺杆使模板与墙体脱开,当遇到局部模板有黏结不便拆除时,可使用撬棍等辅助工具撬动模板进行拆除,使用撬棍时不得在构件上进行敲打,做好成品保护工作。

构件底模拆除要满足GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求。确保混凝土同条件试块送检合格,达到规范要求强度时提出拆模申请,经审批后方可进行拆模。底模拆除时先进行水平拉杆的拆除,再进行立柱拆除,最后拆除龙骨及模板,拆除时一般从入口处逐步向里拆除,立杆及模板同步拆除。拆下的模板及时进行残渣清理,并做好脱模剂的涂刷。

6 异型模板产生的效益

在异型模板的使用过程中,由于其使用便捷、材质质量轻等特点,节约了成本,缩短了工期,在提高混凝土成型质量的同时降低了翻修整改费用的投入,节省人力物力的同时做到了节能环保。异型模板在经济效益方面上有着较大的优势。

通过异型模板的使用,为项目及施工企业在此类型结构施工方面积累了优秀经验,提高工程施工管理水平和工程整体施工速度的同时,解决了业主方最为担心的不规则曲面结构施工质量问题,得到了业主及监理单位的一致好评,也为施工企业树立了良好的口碑,并为进一步夯实项目基础管理、加速扩宽市场打下坚实的基础。

7 结语

随着装配式建筑技术的大力发展,异型模板技术与装配式建筑技术设计理念有效结合、合理应用,为企业以及建筑行业的发展带来更多的收益与促进效果。异型模板的应用势在必行,在建筑造型设计多元化的当下,是解决现场不规则曲面结构施工的优选方案,可应对各类型曲面墙体、柱体、梁、板结构。在未来,异型模板技术将会赢得更多企业的认可。

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