企口式全鋼大模板在超高層建筑中的施工應(yīng)用精選

1、企口式全鋼大模板在超高層建筑中的施工應(yīng)用宋衛(wèi)國 錢藝柏(江蘇省華建建設(shè)股份有限公司深圳分公司 深圳 518034)【摘要】 超高層建筑主體結(jié)構(gòu)施工中的采用全鋼企口式大模板，能提高建筑施工現(xiàn)場(chǎng)的工業(yè)化施工程度，節(jié)約材料，降低成本，并滿足清水混凝土的施工質(zhì)量要求。【關(guān)鍵詞】高層建筑；企口式全鋼大模板；直芯帶；自爬升筒模；爬升動(dòng)力1 工程概況駿皇名居工程位于深圳市福田保稅區(qū)，為一裙三塔式高層住宅，地下兩層，地上有1#、2#、3#樓三棟三十四層，全現(xiàn)澆鋼筋砼剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積74315.5m2，工程總高度125.4m。其中13層為大柱網(wǎng)框剪結(jié)構(gòu)商用裙房，四層以上為標(biāo)準(zhǔn)層住宅，層高2800mm，板厚1

2、00-150mm，墻厚200、250、300mm，在標(biāo)高63.27m以上墻厚發(fā)生變化。該工程采用以整體全鋼企口搭接式大鋼模板為主，多種模板相組合施工工藝，滿足了合同規(guī)定的工期要求，保證了工程質(zhì)量，降低了工程施工成本，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。2 模板的設(shè)計(jì)與構(gòu)造根據(jù)工程的不同結(jié)構(gòu)和不同部位分別進(jìn)行模板設(shè)計(jì)：整個(gè)工程剪力墻采用整體全鋼企口搭接式大鋼模板；電梯井筒采用自爬升筒模體系；現(xiàn)澆樓板、梁采用鋼管支撐+可調(diào)U型托+木龍骨+膠合板的早拆模板；門窗洞模采用鋼木結(jié)合整支散拆模板；樓梯踏步采用全鋼敞開式整體鋼模板。2.1 剪力墻全鋼企口搭接式大模板設(shè)計(jì)2.1.1 剪力墻模板：根據(jù)工程結(jié)構(gòu)形式及開間進(jìn)深尺寸確

3、定模板規(guī)格，為突出大模板施工的整體性，在滿足塔吊起重量允許的條件下，模板盡量加工成大塊。模板塊的面板采用6mm鋼板，板間用企口（又稱：子母口）相互銜接，企口寬40mm，并留置2mm以便模板支拆，用鉤頭螺栓將相鄰的兩塊模板連接后，再用直芯帶將之連成一體。豎肋采用8#槽鋼，間距300mm，上下封頭及左右邊框?yàn)?0*8角鋼，模板的橫背楞（主龍骨）采用雙向10#槽鋼焊接而成，槽鋼間距55mm，橫背楞與豎肋焊成整體，橫背楞縱向間隔900-1300mm。由于該模板為橫背楞模板，可借助直芯帶這種獨(dú)特的鎖緊工具，對(duì)各個(gè)連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固處理，這樣可以保證模板的強(qiáng)度和剛度，也體現(xiàn)出大模板的整體性。內(nèi)模設(shè)計(jì)高度=層

4、高板厚+20mm=2720mm，外模設(shè)計(jì)高度=層高+搭接尺寸（50mm）=2850mm，這樣能使內(nèi)墻砼的施工縫隱藏在樓板內(nèi)，外墻施工縫上下銜接，混凝土澆筑后整體觀感效果好，保證質(zhì)量。為保證施工支模時(shí)模板穿墻對(duì)拉螺栓位置的一致性及模板良好的通用性，內(nèi)外模板的下口就位標(biāo)高設(shè)計(jì)為同一標(biāo)高位置。模板構(gòu)造見圖1,a.外模設(shè)計(jì)尺寸，b.內(nèi)模設(shè)計(jì)尺寸 a.外模 b.內(nèi)模圖1 內(nèi)、外模構(gòu)造圖2.1.2 陰陽角模板：本工程采用小陰角大陽角模板方案，根據(jù)墻體厚度和墻面大模板布置后的余量設(shè)計(jì)，陰角模尺寸為200*200mm，陽角模尺寸為450*450mm，500*500mm；陰陽角模與相鄰墻模成企口銜接，并利用鉤頭

5、螺栓連接固定后，再用直芯帶將相鄰模板連成一體，并與大模面板之間留2mm間隙，以便坼支。63.27m以上墻體厚度發(fā)生變化時(shí)，更換角模來調(diào)節(jié)模板尺寸。陰陽角支模見圖2： 圖2 陰陽角節(jié)點(diǎn)圖2.1.3 斜支撐：在模板后部配置斜支撐，由型鋼三角架支撐和可調(diào)螺母組成，施工時(shí)用調(diào)節(jié)螺母高度來調(diào)整控制模板的垂直度；并滿足模板自穩(wěn)要求，拆模后作為模板堆放時(shí)臨時(shí)支撐的支架。 平臺(tái)：在模板上部配置操作平臺(tái)架，承擔(dān)自重和施工荷載，由主梁、次梁、邊次梁、腳手板、牛腿焊接組成。用M16螺栓固定在模板上口及橫肋上。寬度500mm，布置間距1.2M，作為施工人員的操作行走平臺(tái)。2.1.5 承重架：承重架是外墻模板在安裝后的

6、主要承重結(jié)構(gòu)。是由型鋼焊接而成的三角架承重體系，利用墻體拆模后的穿墻螺栓洞將承重架與砼墻體固定。2.1.6 穿墻螺栓：采用直徑30mm的“T”型扣錐型螺栓，由螺母、銷板、墊板組成。施工時(shí)不加套管，見圖3、a。2.1.7 直芯帶：利用鋼楔子將相鄰的兩塊大?；虼竽０迮c陰陽角模之間進(jìn)行加固處理的鎖緊工具，使板間接縫更加嚴(yán)密，見圖三、b。2.2 電梯井自爬升筒模設(shè)計(jì)2.2.1 爬升原理：自爬升筒模是一種適用于高層建筑核心電梯井筒結(jié)構(gòu)施工的模板系統(tǒng)，利用附著于砼a、穿墻螺栓 b、直芯帶圖3 穿墻螺栓、直芯帶連接圖筒壁結(jié)構(gòu)上的支撐系統(tǒng)上懸掛的手動(dòng)葫蘆，將模板系統(tǒng)收模提升一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層高度，將筒模在樓面處臨時(shí)支

7、墊固定平穩(wěn)后，最后利用模板龍骨作支點(diǎn)，用手動(dòng)葫蘆將平臺(tái)支撐系統(tǒng)提升一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層高度，再將模板就位合模，從而完成一次爬升過程，實(shí)現(xiàn)了電梯井筒模自爬或者說模架互爬的一個(gè)循環(huán)。2.2.2 平臺(tái)：平臺(tái)為附著于筒體內(nèi)部砼墻上的，承擔(dān)自身及模板提升時(shí)的全部荷載及模板施工作業(yè)的操作平臺(tái)；每個(gè)筒模采用一層平臺(tái)，平臺(tái)由主梁、次梁、邊次梁、腳手板、牛腿組成，主、次梁均為12#槽鋼；牛腿是平臺(tái)主梁在砼墻上的支承構(gòu)件，靠偏重作用它在平臺(tái)提升時(shí)可自動(dòng)向下翻轉(zhuǎn)70°，它的中部用一個(gè)33×180軸與平臺(tái)主梁相連接，無外力作用時(shí)牛腿在自重作用下，保持水平，而自行伸入預(yù)留孔內(nèi)。2.2.3 內(nèi)支架：是提升和調(diào)整

8、筒模的支承架，本工程內(nèi)支架采用普通鋼管扣件搭設(shè)，支架的下方與平臺(tái)次梁采用銷桿連接固定；內(nèi)支架高4.2m，架體步高1.2m，單井筒體支架長寬均為950mm，雙連筒體支架長2500，寬950，支架剪刀撐長寬方向分別設(shè)置；支架頂部設(shè)置提升橫梁。2.2.4 筒模模板系統(tǒng)：采用全鋼企口搭接式模板+爬升動(dòng)力體系，模板由可調(diào)角模、四面鋼大模板、陰角連板、可調(diào)拉桿構(gòu)成。鋼大模板：材料和設(shè)計(jì)同剪力墻大模板，由5mm厚鋼面板及豎肋與橫背楞組成，豎肋為8#槽鋼，間距300，橫背楞為雙向10#槽鋼，上下共四道。角模：采用鉸鏈?zhǔn)娇烧{(diào)角模，可調(diào)角橫連接板與鋼大模板邊豎龍骨利用M12螺栓連接，可調(diào)角模的規(guī)格為300

9、5;300×1500，每個(gè)筒模8個(gè)，每一個(gè)角部均采用兩個(gè)可調(diào)角模上下連接而成。陰角連板：是筒模模板支模時(shí)的安裝構(gòu)件，是筒模每個(gè)角兩邊大模板的橫龍骨之間的連接件，陰角連板與大模板橫龍骨間是通過錐銷銷緊連接，如圖4?？烧{(diào)拉桿：主要用作脫模和支模，它是由套管和螺紋螺桿組成。脫模時(shí)正向轉(zhuǎn)動(dòng)套管，使螺桿產(chǎn)生軸向移動(dòng)，帶動(dòng)筒大模板向內(nèi)收進(jìn)，角模跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，模板脫離砼表面，達(dá)到脫模目的；支模時(shí)則反向轉(zhuǎn)動(dòng)套管直至模板就位。2.2.5 爬升動(dòng)力：在附著于砼壁結(jié)構(gòu)上的支撐系統(tǒng)上懸掛手動(dòng)葫蘆，每個(gè)筒模系統(tǒng)配置四只2T手動(dòng)葫蘆作為模板爬升的動(dòng)力。將模板系統(tǒng)收模后提升到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層高度，再將模板就位合模，完成一次

10、爬升。2.3 梁板模板鋼管支撐+可調(diào)U型托+木龍骨+膠合板的早拆模板設(shè)計(jì)2.3.1 梁、板模板采用早拆方案，可加速模板的周轉(zhuǎn)，減少模板的配置量。2.3.2 梁、板模板配置3套，支撐體系配置2.5套，施工中第三層的模板從第一層周轉(zhuǎn)使用，第三層的支撐配置半層，另一半層從首層采用“隔一拆一”的方法，拆除一半支撐周轉(zhuǎn)到第三層。2.4 門窗鋼木結(jié)合整支散拆模板門窗洞模板采用鋼木結(jié)合整支散拆方案，角部配置鋼護(hù)角，以保證角部成90度、洞口方正，外角140*140角鐵，內(nèi)角100*100角鋼，與混凝土接著的四側(cè)模板為木模板，肋為50*100木方，為便于門窗框安裝，在施工時(shí)外墻窗洞、門洞和內(nèi)墻進(jìn)戶門時(shí)應(yīng)在面板上

11、加15mm厚80mm寬塑料板，留出門窗框凹槽，安裝支撐用木方。施工時(shí)兩側(cè)大模將洞口封閉，即門窗洞口不影響大模尺寸的設(shè)計(jì)。3 模板工程施工 3.1 施工流水段劃分：根據(jù)每幢樓對(duì)稱布置的特點(diǎn)，以及為保證主體的正常施工，提高施工進(jìn)度，節(jié)約大模板的一次用量和制作費(fèi)用，將每幢樓層剪力墻劃分為兩個(gè)對(duì)稱的施工流水段，大模板配置一半。電梯井核心筒模板滿配。3.2施工工藝流程：3.2.1 墻體大模板施工流程放模板就位線砂漿找平層鋼筋、埋件隱蔽工程驗(yàn)收安裝門窗洞模板安放角模安裝內(nèi)模安裝穿墻螺栓安裝外模并固定（之前應(yīng)進(jìn)行承重架的安裝、固定）調(diào)整模板垂直度、校正在所有接縫處加直芯帶加固澆筑砼拆模、用塔吊吊到地面清理、

12、保養(yǎng)進(jìn)入下一施工層3.2.2 電梯井自爬升筒模施工流程筒模就位鋼筋綁扎及隱蔽驗(yàn)收安裝筒外大模封模澆筑砼脫模提升筒模就位、臨時(shí)墊穩(wěn)提升平臺(tái)平臺(tái)就位固定就位筒模 見圖53.3 混凝土剪力墻大模板施工3.3.1 制作：根據(jù)層高及構(gòu)件的結(jié)構(gòu)尺寸在廠家定型制作，現(xiàn)場(chǎng)拼裝。內(nèi)模配置高度=層高板厚+20mm=2720mm，外模配置高度=層高+搭接尺寸（50mm）=2850mm，這樣能使內(nèi)墻砼的施工縫隱藏在樓板內(nèi)，外墻施工縫上下銜接，保證質(zhì)量。3.3.2 安裝： 、安裝前清理干凈后均勻涂刷脫模劑。、支墻模前先支撐門窗洞模，門窗洞模在樓面拼裝成整體后放置就位，支撐后水平方向用兩根木方對(duì)撐，用木方頂撐，為防止模板

13、串位，在模板四周加限位鋼筋，門窗模板與大模接著處粘貼海綿條。、用起重塔吊分塊吊裝就位安裝，按樓板及模板的編號(hào)吊裝就位。吊裝順序：陰陽角模內(nèi)墻模外模。、每個(gè)房間模板安裝時(shí)先將四個(gè)角模放牢就位，然后吊放大塊模板就位，角模與相鄰大模板以及直墻連接處兩塊大模先用M16標(biāo)準(zhǔn)螺栓連接，然后再用直芯帶聯(lián)接，鋼楔子鎖緊加固，用斜支撐調(diào)整模板的位置及垂直度。穿墻螺栓從兩根槽鋼空檔穿越。、承重架的安裝，用起重塔吊協(xié)助，利用墻體拆模后的穿墻螺栓洞將承重架用穿墻螺栓與砼墻體固定。布置間距不大于2100mm。、支模方案見圖6，a.內(nèi)模支模示意，b. 外模支模示意 a.內(nèi)模支模 b.外模支模圖6 內(nèi)外模支模方案3.3.3

14、 脫模：脫模時(shí)間必須與砼強(qiáng)度增長相適應(yīng)，強(qiáng)度必須得到1Mpa。順序與安裝模板相反，先拆穿墻螺栓，直芯帶，后在松動(dòng)斜支撐架，使模板完全脫離砼墻面。角模兩側(cè)都是砼，拆模時(shí)用撬棍松動(dòng)后脫模。3.3.4 模板堆放：有組合支撐架模板應(yīng)面對(duì)面堆放，自穩(wěn)角75。-80。，無組合支撐架模板堆放，在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)腳手架，拆模后直接將模板放入架子內(nèi)，不得靠在其他模板上，防止下腳滑移傾倒。3.4 電梯井自爬升筒模施工3.4.1 筒模安裝：筒模安裝就位后，認(rèn)真檢查其軸線尺寸、調(diào)整其垂直度，利用可調(diào)拉桿同時(shí)撐模，基本到位后，安裝陰角連板及錐銷，完成合模工作。筒體鋼筋驗(yàn)收后，封筒體外側(cè)模板，垂直度及位置尺寸校正后，筒體內(nèi)外側(cè)模

15、板間用穿墻螺栓固定。安裝順序：筒模安裝鋼筋綁扎、驗(yàn)收封外側(cè)大模校正固定。3.4.2 設(shè)置預(yù)留孔模：為保證活動(dòng)牛腿預(yù)留孔位置的準(zhǔn)確，使筒模在每次提升就位過程中能一次到位，在筒模上設(shè)置水平退拔式預(yù)留孔模，并利用墻內(nèi)鋼筋焊支架套加以固定。3.4.3 爬升：爬模前先拆下可調(diào)拉桿，利用手動(dòng)葫蘆鉤住筒模最下一道橫龍骨上安裝的鋼絲繩環(huán)，抽動(dòng)手動(dòng)葫蘆將筒模提升一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層高，并高出樓面300mm，在筒模四角可調(diào)角模的下面墊上支撐型鋼，使筒模平穩(wěn)，見圖7。3.4.4 提升平臺(tái)和支架：在上述支撐平穩(wěn)的筒模大模板最上一道橫龍骨的吊環(huán)上鉤掛手動(dòng)葫蘆，拉動(dòng)手動(dòng)葫蘆將平臺(tái)及內(nèi)支架提升3000mm后緩慢回落，使平臺(tái)牛腿彈進(jìn)筒

16、壁的預(yù)留孔內(nèi)，從而完成平臺(tái)支架提升就位。3.4.5 脫模：脫模利用可調(diào)拉桿和支架及手動(dòng)葫蘆輔助進(jìn)行，方法同前“3.3.3 節(jié)”。3.4.6 筒模就位、合模，進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。3.4.7 保證筒模正常爬升的幾點(diǎn)措施：（1）為保證筒模與井壁砼不產(chǎn)生粘結(jié)，順利地脫模和爬升，每次脫模后，需將筒模表面的水泥漿清除干凈，滿涂脫模劑。（2）筒模爬升時(shí)，新澆筑砼拆模應(yīng)在砼澆灌24小時(shí)后進(jìn)行，爬架平臺(tái)牛腿支承面砼的最小抗壓強(qiáng)度不小于1N/mm2。（3）采用手拉葫蘆吊升筒模及支架平臺(tái)時(shí)，應(yīng)相互配合，保持起升速度一致，平穩(wěn)上升，就位前需確認(rèn)牛腿是否已伸入預(yù)留孔內(nèi)，兩側(cè)伸入的長度是否基本相同等，待牛腿調(diào)整好后方可摘下吊

17、鉤。3.5保證質(zhì)量、安全的施工措施（1） 在陰陽角模、墻模板根部、門窗模板與大模接著等處所有接縫處塞海綿膠條，以防止漏漿。模板拆除后，凸出墻面的混凝土線條應(yīng)及時(shí)磨平。（2） 模板板面要求平整，采用專用剪板設(shè)備剪板，剪板后采用龍門刨床進(jìn)行刨邊處理，確保接縫平整嚴(yán)密。（3） 為保證外墻上下層施工縫的銜接，并防止施工時(shí)混凝土的流淌，外墻施工時(shí)要作出倒墻，并在外墻模上焊一條6mm厚，100mm寬的通長鋼板帶，鋼板條與墻模面板塞焊，下口刨45度角，以便拆模。（4） 模板起吊前，應(yīng)檢查螺栓是否拆完，有無鉤、掛、兜、拌的地方。提升時(shí)，應(yīng)垂直慢速確認(rèn)無障礙物時(shí)，提升吊走，防止碰撞砼墻體；模板就位時(shí)，應(yīng)防止模板

18、旋轉(zhuǎn)傷人。（5） 嚴(yán)格按安全操作規(guī)程施工，模板支撐、承重架、穿墻螺栓要專人檢查其穩(wěn)固性、牢固性。模板周轉(zhuǎn)到另一施工段工作面時(shí)，必須安放穩(wěn)固，傾斜度符合75。-80。自穩(wěn)定角要求。4 施工綜合效益分析、體會(huì) 4.1 社會(huì)效益：現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)化施工程度高，且施工垃圾少、干凈易于文明施工管理。主體施工時(shí)獲2001年度深圳市“文明施工工地”。且爬升筒模施工工簡便，不需要塔吊配合，在自行爬升過程中就能完成常規(guī)的支、拆、倒運(yùn)模板等工序，對(duì)操作人員的技術(shù)素質(zhì)要求不高，易于推廣使用。4.2 經(jīng)濟(jì)效益：節(jié)約人工：模板強(qiáng)度高、剛度大，不易損壞，操作簡便，減少拼裝用工和安裝、拆模人工費(fèi)用。例如：電梯井的筒模每完成一個(gè)循環(huán)施工需四個(gè)人操作3個(gè)小時(shí)即可，每層筒模爬升用工僅3個(gè)工左右，而定額用工為8.76，實(shí)際用工僅為定額的34%，每層節(jié)約人工費(fèi)345元，整個(gè)工程合計(jì)節(jié)約人工費(fèi)在3.5萬元。降低成本：樓模板購買、制作、運(yùn)輸費(fèi)共144萬元，每幢樓墻體只配置半套大模板，流水施工。而按施工經(jīng)驗(yàn)假設(shè)3棟34層墻體采用膠合板按67次周轉(zhuǎn)共需膠合板12000張，每張75元，購買費(fèi)用共90萬元，另外加模板的制作安裝費(fèi)16元/m2，和鋼管支撐的租賃推銷費(fèi)用。