弧形模板的設(shè)計(jì)和施工

1、弧形結(jié)構(gòu)模板設(shè)計(jì)及施工一工程概況本工程為全現(xiàn)澆框架剪力墻結(jié)構(gòu)，三層地下室結(jié)構(gòu)平面為扇形。地下一層結(jié)構(gòu)層高4.2m（局部 3.7 米） ,地下二層結(jié)構(gòu)層高3.6m,地下三層結(jié)構(gòu)層高4.7m。各層環(huán)向墻體大多為弧形墻體，結(jié)構(gòu)平面有同心圓弧軸線7 條, 曲率半徑分別為 :60.8m 、53m、45.5m、38.9m、34.4m、26.6m、18.8m。墻體厚度分別為500 mm、350mm、300mm、250mm及 200mm五種，其中以 300mm、250mm為主。頂板以帶柱托板的無梁鋼筋混凝土樓板為主 , 局部有徑向環(huán)向獨(dú)立梁 ；柱托板厚 400 毫米 , 頂板厚 250 毫米 ; 梁截面絕大多

2、數(shù)寬 400 毫米-200 毫米、高 650 毫米 -350 毫米。地下結(jié)構(gòu) c-d 軸設(shè)有四個(gè)電梯井筒，環(huán)向墻為弧形，井筒平面為扇形。本工程地下結(jié)構(gòu)共有弧形墻體 4000 平方米，弧形梁 200 延米，扇形頂板 9000 平方米。施工作業(yè)面按六段劃分施工流水段（附圖 1）, 全部采用商品混凝土，采取機(jī)械振搗方式。采用泵車澆筑墻板梁混凝土，塔吊吊斗澆筑柱混凝土。二 工程特點(diǎn)1. 結(jié)構(gòu)內(nèi)含有曲率半徑 60.8m18.8m 不等的弧形墻體，其中外墻在地下三層厚度為 300mm，從地下二層起變?yōu)?250mm；內(nèi)墻絕大多數(shù)墻厚為 300mm、250mm，200mm。2. 電梯井及電纜管道井筒為扇形。3

3、. 結(jié)構(gòu)平面 F-E 軸、 12-13 軸之間有一條 L 形后澆帶，將結(jié)構(gòu)在環(huán)向及徑向上分割成兩塊。三 墻體模板( 一) 模板選型1. 經(jīng)過多種方案的優(yōu)化比較我們選用了 SP-70 系列鋼框竹編模板及組合鋼模板支立混合組拼進(jìn)行弧形墻體施工。 弧形墻體配模從質(zhì)量角度講應(yīng)首選弧形鋼大模板， 但由于三層層高不同， 并有 9 種不同弧度的墻體，加工數(shù)量大、成本高、周轉(zhuǎn)次數(shù)少，并且還需要塔吊配合，所以很不經(jīng)濟(jì)，故不宜采用。若采用竹編原板支立，由于原板的拼接、立、接縫處理等工藝復(fù)雜；而原板被彎成弧形后存在一定的反彈力， 墻體弧度不易保證。 并且使用竹編原板支立必須購置新的竹編原板， 這些原板由于需打穿墻螺

4、栓孔，墻體用完后無法用于頂板，因此使用原板也不經(jīng)濟(jì)，故也未被采用。2. 為確定定型組合平模在弧形墻中使用的可能性對有代表性墻體弧線進(jìn)行試算：對 C 軸弦長 300mm弧的弦高： 60.8- （60.82-0.152 ）1/2=0.18mm,可見弦高極小 , 幾乎可以忽略 , 用 300mm寬以下的定型組合模板完全可以滿足圓弧墻的順滑。對曲率半徑均較小的G軸同樣可以試算： 18.8- （18.82-0.12 ）1/2=0.27mm,可使用 200mm寬以下的定型模板。3. 在現(xiàn)有可選資源中，有 55 系列和 70 系列組合鋼模板及系列鋼框竹編模板，經(jīng)比較后選用系列鋼框竹編模板及 70 系列鋼模板

5、作為弧形墻體模板。 該模板具有剛度大、 拼裝整體性好、整修便易、人工支立不用吊車、周轉(zhuǎn)性強(qiáng)等特點(diǎn)，其表面光滑利于拆模；其面板選料為竹編板更有利于冬季混凝土保溫養(yǎng)生。( 二) 墻體模板設(shè)計(jì)1. 采用 SP-70 系列鋼框竹編板模板支立，弧墻模板以 300mm寬及200mm寬為主，采用豎排方式排模( 其中 200mm寬模板為鋼制調(diào)模 , 板面需按穿墻螺栓孔徑打孔) 。豎向上地下三層4.2 米墻高及地下一層內(nèi)墻 3.95 米墻高用 1.2m、1.5m 兩種規(guī)格拼成， 地下二層及地下一層外墻 3.35 米墻高用 1.5m、1.8m 兩個(gè)規(guī)格拼成。模板排列均錯(cuò)縫花拼，減少通縫，增強(qiáng)其整體性。2. 由于弧

6、墻的曲線要求，需選用可加工成弧形的 48×3.5 規(guī)格的腳手架鋼管作為弧墻模板橫帶 , 橫帶鋼管采用人工現(xiàn)場冷彎的方法加工成與各道弧墻相對應(yīng)的弧度。并采用不同顏色的油漆做明顯標(biāo)記，以便于區(qū)分和周轉(zhuǎn)使用。3經(jīng)計(jì)算確定：弧墻橫帶間距取為600mm，每道橫帶為 2 根弧形鋼管；立帶采用每組2 根100×50×3方鋼管 ,立帶間距取為500mm。4.墻模加固采用普通穿墻螺栓，經(jīng)計(jì)算采用16螺栓，螺栓間距b×h=500mm×600mm,外墻螺栓中間滿焊止水環(huán)。5. 弧墻模板斜向加固采用鋼管斜向支頂和用緊線器拉錨，鋼管端頭加可調(diào)托撐支頂加固 , 拉錨間距為

7、 5 米一道，支撐間距為1 米一道。( 三) 施工技術(shù)要點(diǎn)1. 弧墻使用鋼框竹編模板支立與普通直墻支模工藝基本相同 , 由于墻面為曲面 , 對工作面的平整度要求較高 , 所以在澆筑混凝土?xí)r , 在墻模的位置應(yīng)注意表面平整 , 在支模前要仔細(xì)檢查 , 對平整度不好的部位要抹找平層。2. 模板連接使用楔形鋼銷子 , 按模板線位置將一側(cè)的模板連成片后先用支撐臨時(shí)固定 , 穿上螺栓再上另一側(cè)模板并臨時(shí)固定 , 按先水平楞后立楞的順序在模板上加楞 , 調(diào)整水平楞水平及墻根部模板位置并在兩側(cè)加側(cè)向支撐調(diào)整墻體的平整度。3為便于使用， 外墻螺栓上應(yīng)焊定位卡筋， 使模板達(dá)到預(yù)定尺寸 （墻厚減去 3 毫米），并

8、使螺栓達(dá)到一定的預(yù)緊力，以保證混凝土灌入后模板的最后位置， 從而保證墻體尺寸； 結(jié)構(gòu)鋼筋上則按規(guī)范要求綁扎砂漿墊塊以保證鋼筋的保護(hù)層厚度。4. 弧形鋼管加工 : 選用新購的 48×3.5 鋼管 , 在現(xiàn)場人工冷彎加工。加工前在現(xiàn)場的工作面上用架子管搭設(shè)操作架 , 并且在地面上按1：1 比例對各種曲率墻體的曲線放大樣；將鋼管一端插入操作架，另一端插入翹杠人工彎制， 成形后放在大樣上進(jìn)行檢查直到符合。各種不同弧度的管要用油漆涂刷加以區(qū)分標(biāo)志。由于弧管弧度直接影響墻體成形，所以在每次使用之前應(yīng)對其弧度進(jìn)行檢查及整修。5.由于弧墻模內(nèi)外曲率不同, 會造成的內(nèi)外螺栓孔位偏移問題, 所以每五米在

9、外模立縫上加寬 70mm、厚 1030mm的刨光木條進(jìn)行調(diào)整 ( 如下圖)。6模板支立就位以測放的結(jié)構(gòu)邊線、模板檢查線、標(biāo)高控制線為控制依據(jù)；現(xiàn)場實(shí)際測量放線由于精確測放弧線困難,只能放出適當(dāng)?shù)恼劬€對模板進(jìn)行控制 , 所以在模板支立及調(diào)整時(shí)要以折線的折點(diǎn)為準(zhǔn),而折線段不得大于1.5 米, 以保證墻體位置的精確度。7弧墻鋼管橫帶用碼鋼扣件連成一體，可采用對接方式也可采用搭接方式，但搭接段應(yīng)超過兩個(gè)模板立帶。8. 由于墻體曲線原因，兩兩相鄰的模板邊楞間會形成夾角，內(nèi)側(cè)模可能會因此而產(chǎn)生縫隙。對其夾角進(jìn)行試算：由于曲率不同 , 其夾角約在 0.6 ° 0.2 °之間 , 在模板邊

10、框不變形的情況下 , 弧墻內(nèi)側(cè)模形成 0.7mm0.3mm寬的縫隙，但在模板銷子打緊的情況下邊楞的變形可以彌補(bǔ)小的縫隙，故大曲率墻可忽略此問題 , 本工程曲率小的弧墻很少，當(dāng)縫隙大于 0.5mm時(shí)采取在該處模板鋼框上貼以 2mm厚、15mm寬的不干膠塑料密封條的技術(shù)措施即可滿足質(zhì)量要求, 而其它弧墻靠模板銷子打緊即可。9. 斜撐豎向自地面起每 11.5 米設(shè)一道，墻體的斜支撐點(diǎn)應(yīng)在立帶之上 , 兩側(cè)要互相對應(yīng)，外墻外側(cè)模板可利用基礎(chǔ)槽壁用短方木、短鋼管加可調(diào)托撐進(jìn)行加固， 支撐點(diǎn)也應(yīng)與內(nèi)側(cè)斜撐對應(yīng)。 在墻根的底板上要提前預(yù)留鋼筋，用方木、楔子等對墻模強(qiáng)制定位。墻體斜撐不得與混凝土澆筑操作臺連接

11、， 混凝土澆筑操作臺也不得支撐在模板及其加固體系上，以免擾動模板。( 四) 墻體支模流程：放墻身線及模板檢查線施工縫處理、 抹找平層（若作業(yè)面平整性好可省略）作業(yè)條件檢查（驗(yàn)線、檢查材料等）現(xiàn)場放樣排模放門窗洞口模加固校正位置自檢預(yù)檢上一側(cè)模板， 連成整體，臨時(shí)加固上穿墻螺栓（上好砂漿墊塊）上另一側(cè)模板安裝水平帶、立帶上緊螺栓、 控制墻厚安裝斜撐及緊線器調(diào)整墻體位置、平整、垂直度加固自檢專檢預(yù)檢監(jiān)理驗(yàn)收轉(zhuǎn)入下工序( 五) 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目：項(xiàng) 目允許偏差檢查方法（ mm)軸線位移3尺 量標(biāo)高±5尺量截 面 尺+2,-3尺 量寸垂直度3靠尺表面平整5靠 尺度四.扇形電梯井地下室有四個(gè)電

12、梯井 , 平面成扇形 ; 徑向?qū)?2150mm,環(huán)向弧長短邊2200mm、曲率半徑 34.9 米，長邊 2380 mm、曲率半徑 37.05 米。五 弧形梁模板弧形梁模板以竹編原板及方木支立， 先在地面上搭設(shè)鋼支撐格構(gòu)， 鋼支撐上縱向放置方鋼管， 方鋼管上放梁底模橫肋方木， 間距 400 毫米；方木上鋪預(yù)先切成弧形的竹編原板底模， 弧梁底模平面定位以地面上測放的梁位線為準(zhǔn)，用線墜吊到相應(yīng)高度；在弧梁鋼筋綁扎完畢后，在梁橫肋方木上分段連續(xù)釘放縱向方木， 方木長度以中間弦高不大于100mm為準(zhǔn)，然后將原板裁成梁側(cè)幫高度放入縱向方木與弧梁底模之間，用木塊配合木楔背入縱方木與梁側(cè)模之間直至弧梁側(cè)模與底

13、模緊密結(jié)合。弧梁側(cè)模中間用方木斜撐加固（詳見附圖2）；梁高大于 300 毫米的梁中間設(shè)水平鋼管橫帶加穿梁螺栓，弧形梁使用弧形腳手鋼管，按弧度吻合或接近從墻體模板弧形腳手鋼管水平帶中選用。（梁模見附圖3）六弧形梁柱節(jié)點(diǎn)弧形梁柱節(jié)點(diǎn)用竹編原板裁剪、拼湊，使用木方、木螺絲或鐵件、沉頭螺栓將竹編板拼縫加以連接，拼縫處用膠帶封閉。七模板使用效果分析1. 本工程將鋼框竹編模板應(yīng)用于弧形墻體取得了較好的效果。混凝土澆筑后，從觀感檢查及尺量檢查上，無論曲率大小，墻體曲面普遍成形較好。（見附后備干部照片）2. 由于采用模板密封條克服了小曲率墻體內(nèi)側(cè)模板接頭的嚴(yán)密性不良的缺點(diǎn)，而外側(cè)模板則由于曲率的原因在模板連接銷子打緊的情況下更趨于嚴(yán)密， 使?jié)仓蟮幕炷帘砻嫫秸饣瑹o漏漿， 圓弧過渡自然。3. 采用相應(yīng)曲率的弧線鋼管做水平帶及剛度較大的方鋼管做立帶，使墻體曲面成形好， 達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。 而且加工的弧管周轉(zhuǎn)性較好 , 在以后施工中還可以將弧管調(diào)直作為架子管使用。4. 圓弧墻采用鋼框竹編模板，由于與直墻及柱子模板達(dá)成一致，使現(xiàn)場模板單一，便于統(tǒng)籌安排使用，提高了模板的總周轉(zhuǎn)率；而且70 系列鋼框竹編模板的自有資源充足，租賃費(fèi)用較購置新模板節(jié)省了大筆的費(fèi)用。5. 與鋼制大模的經(jīng)濟(jì)比較計(jì)算：鋼制大模造價(jià)：（報(bào)價(jià)）5500 元/ 噸；大模用量總計(jì)： 1600 m2；總需資金： 211