复杂大钢模板拼装及施工过程控制技术研究与应用

1、2009年度科技成果资料复杂大钢模板拼装及施工过程控制技术研究与应用作者:陈恩锋中铁十七局集团建筑工程有限公司第八项目部2008年11月30日复杂大钢模板拼装及施工过程控制技术研究与应用摘要近几年来随着施工水平的提高，施工质量标准也在不断提高，全大钢模板在高层框剪结构中应用越来越广泛，其特点构造简单，结构合理，装拆方便，周转次数多，节约成本，浇筑的混凝土边角方正、尺寸正确，达到清水混凝土的效果，本文就水岸雅居底商住宅楼工程，介绍了大钢模板设计和计算，重点对复杂大钢模板的拼装及施工过程控制措施进行研究和应用。关键词复杂大钢模板 角模 清水混凝土一、工程概况水岸雅居底商住宅楼工程位于滨河西路滨河体

2、育中心北侧，总建筑面积138000m2，分为A、B、C三个楼座，总建筑标高99.95m，地上为三十三层标准层，标准层墙体结构为现浇砼剪力结构，层高3000mm，根据本工程特点剪力墙模板选用全大钢模板，A、B座分别划分4个流水段，模板配置1个流水段，C座划分2个流水段，模板配置1个流水段。墙体流水段划分界处模板配置断开成搭接形式。由于本工程标准层造型复杂，模板流水不能满足使用，需增配部分角模、洞口模板。二、复杂大钢模板设计本工程墙模板选用LD86系列主龙骨模板，面板采用6mm厚钢板，加强背楞采用双向10槽钢，此模板整体性强、刚度大、拼缝少，墙体表面效果好。1、墙体模板本工程按标准层层高3000m

3、m设计，内墙模板高度为2920mm，外墙模板高度为3050mm，相邻模板间使用专用的模板连接器进行拉结，使相邻两块模板的板面在同一平面，以保证墙体平整度。同时对各模板进行编号，施工时对号入位，避免给施工带来不便。2、角模设计阴角角模采用搭接形式，与大面模板企口方式连接，并留2mm缝隙，便于拆除。阳角模是由两块模板焊接成整体，使之成为一个刚性角，角的边长以墙厚加上阴角模边长。3、穿墙螺栓穿墙螺栓采用T32锥形螺栓，大头T32，小头28，设钢楔孔，该螺栓砼内无需用PVC套管，拆除时只需将钢楔先拆除，即可拆除螺栓，操作简单方便。4、门窗洞口门窗洞口模板设计成专用的模板，窗洞口模板与洞口模板基本相同，

4、结构施工完后窗台用加气砼砌块补砌。洞口模板采用中央调节机构，转动中心调节丝杆进行支模，达到规定尺寸后，将角模顶丝拧紧即可，详见附图。三、复杂大钢模板计算 模板面板为6mm厚钢板，肋为8#,水平间距为300mm，背楞为双根10#，最大间距为1200mm，穿墙螺栓最大间距为1200mm，吊钩为20圆钢。1、面板计算：（1）计算简图： 新浇注砼侧压力值取F=60KN/m2，面板按单向受力计算，按三跨连续计算，取10mm宽板带为计算单元，故q=0.6N/mm，计算简图如图所示： （2）强度计算： 按静荷载最大查得弯矩系数Km= -0.100Mmax=Kmql2=0.100×0.6×

5、3002=5400N·mmWx=bh2/6=10×62/6=60mm2故面板最大内力值为：=Mmax/(rxWx)=5400/(1×60)=90N/mm2<f=215N/mm2满足要求。（3）挠度验算：查表得挠度系数Kf=0.677fmax=Kfql4/(100EI)其中钢材弹性模量E=2.06×105N/mm2,I=bh3/12=10×63/12=180mm4故fmax=0.667×0.6×3004/(100×2.06×105×180)=0.874mm2、肋计算：（1）计算简图：肋的支承

6、点为槽钢背楞，近似按两跨连续梁计算，计算简图如图所示：q=0.6×300=18N/mm （2）强度验算： 查表得弯矩系数Km= -0.125故Mmax=Kmql2=0.125×18×12002=3.24×106N·mm查表得8槽钢截面特征系数为：W=25.4×103mm3，I=101×104mm4故肋最大内力值max=Mmax/W=3.24×106/(25.4×103)=128N/mm2<f=215N/mm2满足要求。（3）挠度验算：查表得挠度系数Kf=0.912fmax=Kfql4/(100EI)

7、故fmax=0.912×18×12004/(100×2.06×105×101×104)=1.636mm3、背楞计算：（1）计算简图：背楞的支承点为穿墙螺栓，按承受均布荷载q=0.06×1200=72N/mm,计算简图如下图所示：（2）强度验算： a、 背楞下端为悬臂结构，验算下端支座A处强度：MA=qL12/2=72×2002/2=1.44×106N·mm2根10槽钢截面特征：W=79.4×103mm3,I=396×103mm4。A=MA/W=1.44×106/(7

8、9.4×103)=18.14N/mm2<f=215N/mm2b、 验算支座B处强度： MB按不等跨连续梁在均布荷载作用下的最大内力系数查表得：MB= -0.245qL22=0.245×72×9002=1.43×107N·mmB=MB/W=1.43×107/(79.4×103)=180.1N/mm2<f=215N/mm2均满足要求。（3）挠度验算： 如上图为一不等跨连续梁，BC=1200mm，跨度最大，故主要验算跨的挠度。根据建筑结构静力计算手册，梁在均布荷载作用下的最大挠度fmax=系数×qL4/24E

9、I,而系数与1=4Mc/qL32及K2=4MB/q L32有关。MC= qL12/2=72×2002/2=1.44×106N·mmMB=由以上计算所得结果，即1.43×107 N·mm故1=4Mc/qL32=4×1.44×106/(72×12002)=0.06 K2=4MB/q L32 =4×1.43×106/(72×12002)=0.55 根据1 、K2查表得系数为：0.115故fmax=0.115×qL4/24EI=0.115×72×12004/(24

10、×2.06×105×396×104)=0.88mm4、穿墙螺栓计算：穿墙螺栓水平间距1200mm，垂直间距：以中间一个穿墙螺栓为例，距上端螺栓1200mm，距下端螺栓900mm，此螺栓承受的拉力为： =PA=0.06×1200×(1200+900)/2=75600N穿墙螺栓为带锥度螺栓，大头32、小头，小头面积n615.44mm=N/n =75600/615.44=122.84N/mm2<f=215N/mm2均满足要求。5、焊缝计算：主要计算面板与槽钢肋之间的焊缝计算：q=0.06×300=18 N/mm,按两跨连续梁

11、计算，计算简图如下图所示：0.625qL=0.625×18×1200=13500N焊缝长度lw=V×a/(0.7Hhffw) 焊缝间距a取300mm，肋高80mm，焊缝高度hf=4mm，fw=160N/mm2故最小焊缝长度：lw=V×a/(0.7Hhffw)=13500×300/(0.7×80×4×160)=113mm实际加工时焊缝为焊150mm，间距300mm，故满足要求。6、吊钩计算：（1）吊钩采用20圆钢，截面面积314.22mm2，每块大模板上设两个吊钩，按吊装6600mm宽模板自重2.4T计算，模板自重荷

12、载设计值取系数1.3，即x1.3×2.4=3.12T.=x /=31200/(2×314.2)=49.6N/mm2<=215N/mm2均满足要求。（2）吊钩与模板之间采用M16×90螺栓连接，M16×90截面面积A=201mm2螺栓主要受剪。x3.12T=31200N=x/=31200/（2×201）=77.61N/ mm2<=125 N/mm2故满足要求。四、复杂大钢模板拼装及施工过程控制1、模板安装工艺流程配件组装安装门窗洞口模板吊入角模吊入一侧墙模、就位、调垂直穿拉杆就位另一侧墙模穿对拉螺栓，调整垂直度处理细部节点（安装阴阳角

13、连接器，模板连接器等）2、模板安装前准备工作1）配件组装配件包括支腿和挑架的安装。结合楼板平面图按板宽不同安装支腿，安装前应对调节丝杆部位进行润滑，以防锈蚀。挑架的安装间距一般为1.5-1.8m左右，并设两道护栏及踏脚板，与挑架固定牢固。2）涂刷脱模剂在模板就位前认真涂刷脱模剂，涂刷前必须对板面全面进行清理，涂刷时要薄而匀，不得积存脱模剂，并且不得刷在钢筋上(如右图)。涂刷完后不得长时间放置，以防雨淋或落上灰尘，影响拆模。3）隐蔽验收熟悉模板和模板平面布置图纸，钢筋、电线管、电线盒、预埋盒等办完隐蔽工程验收，弹好楼层的墙位线，门窗口线及标高线，弹出楼层轴线偏500mm的支模辅助线，所有线已验收

14、合格，并墙身部位杂物清理干净。3、模板安装及施工过程控制1）门窗洞口模板安装及施工过程控制措施塔吊将门窗洞口模板吊入洞口位置附近，根据已弹好的位置及标高控制线就位洞口模板，调节丝杆，达到规定尺寸后将角模顶丝拧紧即可。为了防止洞口模板在浇筑砼时移位，在洞口中间楼板预埋两个“”型钢筋（如右图），用可调节钢丝绳将洞口模板左右固定其上（如图1），有效防止模板左右移动现象。洞口模板两侧粘贴海绵条防止漏浆。图1 门窗洞口模板示意图2）角模、大面模板安装及施工过程控制措施 a.洞口模板安装完毕，即可吊入阴阳角模，然后吊入大面模板。模板吊至安装位置初步就位，用撬棍按照墙位线调整模板位置，调整支腿上的调平丝杆，

15、用磁力线坠借助支模辅助线，调测模板垂直，并挂线调整模板上口，然后拧紧地脚丝杆及穿墙螺栓。b.阴角模与大模板连接采用专用拉接器进行“450”拉结，通过勾头螺栓和槽钢把阴角模与大模板连成一体（如图2、4、5），防止阴角错位和涨模，拆模后墙体表面均较平滑，不需进行特别处理。图2 阴角与大模连接示意图 图3 大模板连接示意图c.阳角模与大模板间用螺栓连接，其后用两对直角背楞8槽钢加固（如图5），阳角棱角分明，线条顺直，外观较好。图4 丁字墙节点详图 图5 L墙节点详图d.大模板采用标准件连接，用小背楞通过小勾栓把小背楞和模板连接起来，其作用是保证组拼模板的平整度。为了防止内墙大模板下口漏浆，通常在其下

16、口粘海绵条或抹水泥砂浆找平层。高差大于10mm的用1：2水泥砂浆找平，使内墙模板下端在同一标高，砂浆找平层不能吃入墙身内，有效的避免了由于地面不平造成的漏浆。外墙利用外板的高度浇筑外墙时浇筑成企口形式，使企口比层高高50mm，有利于浇上一层时模板与企口相吻合，防止漏浆和错台现象（见图6）。 图6 内外墙大模拼装图e.对于楼梯间及电梯井大模板层间接缝处，最易形成错台或漏浆现象，为了防止此类现象发生，在模板的上、下口贴板的做法，贴板为5mm厚的钢板，上口贴板宽5cm，下口宽5cm，用沉头螺栓固定，使大模板与砼墙体搭接形成“企口”形式。f.梁与墙体的连接：当梁与剪力墙平行时，连梁两端均锚固在剪力墙中，不影响墙体模板的支设。当梁与剪力墙垂直时，通常在剪力墙对应的位置预埋泡沫板，预留梁钢筋锚固位置。待拆模后凿出泡沫板，绑扎梁钢筋。g.为防止模板整体移位，合模前需焊竖向定位梯子筋，长度比墙厚小1mm，在每堵墙两端及中间（根据墙长按1500mm左右一个）安装到位。同时为了防止在浇筑混凝土时竖向钢筋移位，通常焊接与竖筋间距一致的水平定位梯子筋，将其与每根竖筋绑扎一起，有效防止了竖筋移位，并且间距一致。五、大模板拆除1、常温下墙体混凝