清水墙全钢大模板施工方法

1、清水墙全钢大模板施工方法工法介绍：随着商品住宅经济的兴起，我国高层住宅建设迎来新的规模化建设局面和机遇，钢筋混凝土剪力墙作为高层住宅的主要结构型式，普遍采用全钢大模板施工，其清水墙施工效果不仅达到结构墙体外美内坚，垂直度、平整度控制在13mm的微偏差范围内，而且减去了墙面抹灰工序，节约了水泥、黄砂等资源，减轻了楼宇自重，让住户增大了住房使用面积。推广清水墙全钢大模板体系施工工法不仅使企业具有较好的经济效益，而且有着良好的社会价值。我们对近几年的全钢大模板体系作了详实观察和深入分析后，将全钢大模板及外墙挂架概括为“清水墙全钢大模板施工体系”，并编制成施工工法。工法内容主要分为三部分：（一）基础理

2、论篇，（二）操作运用篇，（三）经济效益篇。1 基础理论篇首先，全钢大模板体系施工的核心灵魂，我们归结为：（1）、模板本身应有足够的承载力（强度）、刚度，确保混凝土浇筑过程中，模板体系变形控制在13mm微差范围内。（2）、模板体系应牢固耐用，符合施工安全技术要求。由于体系主要应用于高层、超高层结构施工，高空作业的危险性和不安全因素的多发性，要求工法体系必须具有很高的安全保障能力。（3）、模板体系通用性强，构造简单，制作方便，易于装拆，达到模板拼接严密性、灵活性的要求。大模板体系只有接缝严密，才能从根本上克服墙体浇筑漏浆的质量通病，接缝拼合的基本原理是延长砂浆渗漏线，常规做法是：大模板竖向边框处的

3、钢板以一进一退的企口式拼接，接缝设计原理相同，但是不同模板厂家的做法却各有巧妙。1.1 模板体系的强度、刚度1.1.1模板构造综述 板面为46mm钢板，横肋为通长的6.3或8.0，竖肋为636mm钢板，分段焊于横肋之间，横肋、竖肋均与面板焊接组成板面结构。混凝土浇筑侧压力通过板面结构传给竖向主楞（双拼10，由穿墙螺栓保持受力平衡，竖向主楞间距一般不超过1.1m。由于模板下部的侧压力大，上部小，因此下部横肋较密，穿墙螺栓也主要在中下部各设一道，断面直径不宜小于25mm。模板背面采用三角形桁架支撑，维持模板稳定，调节地脚螺栓，模板向后倾斜可以达55cm。桁架支撑采用8.0槽钢制作。在每道竖向主楞上

4、都焊接一块支撑连接垫板，支模时可以挪动支撑，避免转角处支撑互相干扰。竖向楞上部焊有挂置操作平台架的钢套管，操作平台架宽50cm，沿墙体一侧大模布置，外墙布置在大模内侧，人员靠活动梯子上下。模板穿墙螺栓带有23mm锥度，粗端为螺母配置端，螺母上焊一45mm的钢管保护套，防止螺杆牙纹上沾满落灰。螺栓螺纹区长度应适当加长，使穿墙螺栓能用于1625cm不同厚度的墙体。螺栓细端用钢销键槽固定，支拆模时，打入钢销，调整粗端螺母位置即可。1.1.2常用面板选用多厚度？边框选用几号槽钢？“75”系列钢大模板为5mm厚钢面板，边框型材为肢高70mm的角钢。“86” 系列钢大模板为6mm厚钢面板，边框型材为肢高8

5、0mm的槽钢、角钢。大模板的面板被纵横肋分成许多小方格或长方格，根据方格长宽尺寸的比例，可把面板当作单向板或双向板考虑。当作为单向板考虑时，可视作三跨或四跨连续梁计算；当作为四边支撑在纵横肋上的双向板计算时，可视周边嵌固情况，分别计算。面板选用主要应控制板的挠度。按照双向板计算时，最大挠度公式如：Kf挠度计算系数，查表；P混凝土最大侧压力，P50Kpa；面板的短边长；Bo构件的刚度，BoE钢材的弹性模量，取2.1105Mpa；h钢板厚度；钢板的柏松系数，取值0.3；计算得到的max，则满足要求，否则，需调整钢板厚度或肋的间距。1.1.3主楞为横向还是竖向？主楞通常选用几号槽钢？主楞为横向还是竖

6、向不是模板整体强度和刚度设计的关键，两种布置方式都有。主楞为横向时，模板纵向刚度大，浇筑出的墙体长向顺直；另外，当墙体内暗柱竖向主筋影响穿墙螺栓通过时，可以方便地左右移动孔位，布孔后螺栓紧固力仍然直接传递到主楞上；组拼式的全钢大模板一般采用横向主楞。主楞为竖向时，模板利用背部桁架支撑校正垂直时，安装效果很好，浇筑出的墙体很垂直；另外，当墙体内暗梁水平主筋影响穿墙螺栓通过时，可以方便地上下移动孔位，布孔后螺栓紧固力仍然直接传递到主楞上；现制的全钢大模板一般采用横向主楞。下面给出两种模板背楞布置图及构造参数：（1）、主楞为横向：（2）、主楞为竖向：1.1.4穿墙螺栓如何布置？与之相关联的模板主、次

7、楞强度、刚度如何验算？一根穿墙螺栓承受多大的荷载？常用规格的螺栓为多大？穿墙螺栓是主楞的支座点，主楞又是次楞的支座，次楞直接承受钢模板面传来的混凝土浇筑侧压力，穿墙螺栓的布置间距直接关系到模板结构的刚度，根据主楞的计算简图，布置穿墙螺栓位置时，主要控制中间螺孔的跨度，边侧螺孔距边框的距离（主楞的悬挑长度）。主、次楞通常简化为连续梁模型计算，支座弯矩计算可以采用弯矩分配法求得，跨中挠度计算可以采用虚功原理，利用单位荷载法（虚功法）计算，弯矩和挠度计算也可以直接查结构设计计算手册，采用乘以系数法计算。横楞计算简图（参考图）：竖楞计算简图（参考图）：常用次楞型钢截面特征数据如：（80435槽钢）截面

8、抵抗矩Wx25.3103mm3,截面惯性矩Ix101.3104mm4。双肢10槽钢组成的“”型主楞梁，其截面特征数据如：截面抵抗矩Wx79.4103mm3,截面惯性矩Ix396.6104mm4。（1）、设计时，一般控制边路螺孔距边框的距离250350mm。当近似采用均布荷载验算时，纵、横楞悬臂部分的变形位移：（2）、中路螺孔间距一般控制水平方向Sx=0.91.2m，竖向间距Sv0.91.2m。当近似采用均布荷载验算时，纵、横楞跨中部分的变形位移：（为悬臂部分长度与跨中部分长度之比，即a/l）（3）、纵横楞强度验算公式：（4）、穿墙螺栓承受的外载作用计算，取底部一跨主楞为计算隔离体，求解主楞的支

9、座反力RA、RB，取其较大值作为螺栓承受的最大拉力。附：常用螺栓所能承受的最大拉力如下表： 参 数规 格 ASfbt(N/mm2)允许承受最大拉力F=AS fbtM20314.217053.414KNM25490.417083.453 KNM30560.617095.302 KN1.2 模板体系的安全技术1.2.1钢大模板的最大板块多大为宜？钢大模板制作尺寸一般不宜大于6m宽，3m高。钢大模板自重通常为：120Kg/m2135Kg/m2，以63m幅面的大模板计算自重，约合2.22.4吨，设计模板排版图时，应考虑塔吊的工作半径及起重能力。1.2.2钢大模板的吊环设计？大模的吊装环采用HPB235

10、钢制作，严禁使用冷加工钢筋，吊环应与大模焊接牢固（或栓接），在大模板自重标准值作用下，每个吊环按2个截面计算的吊环应力不大于50N/mm2。吊环的截面积选择计算（P为吊装大模板时，每个吊环所承受的大模自重设计值）1.2.3外墙钢大模板支放的外挂三角形钢桁架的设计计算。外墙钢大模板支放于附墙三角形钢桁架上，钢桁架使用安全设计验算包括：杆件轴拉、轴压强度验算、轴压稳定验算，以及钢桁架节点板焊缝连接强度验算。*公司承建的北京*青年博士生公寓10、11楼工程外挂钢桁架的设计参考图如下：1.2.4外挂钢桁架附墙挂钩的设计验算。挂钩主要承受水平拉力Nt和竖向剪力Nv，对于同时承受拉力和剪力的螺栓，强度验算

11、必须同时符合下列公式要求：（式中：Nv、Nt每个螺栓承受的剪力和拉力；、每个螺栓的受剪、受拉和承压承载力设计值。）1.2.5外挂三角形钢桁架附墙点早期混凝土强度，达到多少可以进行提升、支模等作业？参照高层建筑施工规范，提升外挂架阶段，墙体混凝土强度必须4Mpa，外挂架上开始进行大模板支设作业时，墙体混凝土强度必须7.5Mpa。并且，外挂架附墙锚固螺母与墙面之间应垫置1001006mm的钢垫板。墙体混凝土的抗冲切验算公式：Fl0.6ftumho；（Fl挂钩承受的集中拉反力，um距集中反力作用面积周边ho/2处的周长，ho墙体有效厚度）以220mm厚度的墙体，25mm钢筋保护层，混凝土早期强度达到

12、7.5Mpa为例，采用1001006mm钢垫板，附墙区能承受的冲切力Fl为：Fl0.60.55（22025）（120110）229.6KN.显然，只有当每个钩头栓承受的拉力NtFl时，使用外挂架才不会对主体结构混凝土产生破坏。1.2.6大模板放置时，抵抗风荷载作用的自稳角验算。大模板存放时，背部三角形桁架撑的地脚螺栓调到最低，模板转动角，在风荷载作用下，大模板以其自重作用下的抗倾覆力矩维持大模板的静置平衡，在不同风级情况下，其保持自稳状态的放置倾角计算如下：设大模板的自重为g，风压为w，取1m宽板分析，其自稳条件为：gHaWhhH，a将h、a带入自稳条件公式，得：整理得：解之得：自稳角（g为大

13、模板自重，量纲采用N/m2；w为不同风级状态下的设计风压荷载）1.3 大模板接缝设计1.3.1利用8cm宽的钢板带钻孔塞焊固定在模板边框上的企口式：企口设计优点是：方便了大模板加工制作，方便排版设计，方便改装，该种连接方式已由河北丰润鲁班世纪模板公司注册为专利。相邻两块模板应注意让大块模板压住小块模板。1.3.2利用螺栓将角铁型钢固定在模板边框上的企口式：企口设计优点是：装拆方便、灵活。该种连接方式已由中建柏利模板公司开发应用。1.4 大模板高度设计1.4.1内墙钢大模板高度设计公式为：h结构层高H结构板厚度（b）20mm（加高20mm是考虑墙体浇筑到顶部，浮浆层需要凿除1015mm。）1.4

14、.2外墙外侧钢大模板高度设计公式为：根据外墙的水平施工缝设置形式，分以下三类：1.4.2.1“上高”类导墙：h结构层高H50mm1.4.2.2“下挂”类导墙：h结构层高H结构板厚度（b）50mm1.4.2.3无导墙类（底部须配合楼板外侧面固定钢模板使用）：h结构层高H20mm1.5 大模板焊接1.5.1大模板制作主框节点必须满焊，包括外挂三角形桁架，要求杆件与节点板之间满焊，焊缝长度60mm，焊缝高度56mm。1.5.2大模板面板与肋之间采用断续焊，每隔300mm，焊一道20mm长的焊缝，焊缝高度4mm。目前，国内最先进的大模板制作厂家已采用数控机床，全自动定位电焊，成形焊缝均匀，焊道清晰，色

15、泽银亮。1.5.3大模板焊接过程中，应注意控制焊接变形，焊接变形较明显之处，须将大模板放置到钢平台上，采用千斤顶静压校正。2 操作运用篇2.1 施工准备2.1.1材料及主要工具（1）、全钢大模板，阴、阳角模，穿墙螺栓，垫板，螺母，大模校正支撑桁架，地脚螺栓，操作平台套管，护身栏，钢爬梯等。（2）、隔离剂：水乳性或油性脱模剂。（3）、应备有锤子、钻孔电转、活动扳子、验平尺、线坠、撬棍、吊装索具等。2.1.2作业条件水平面内弹好“五线”：墙皮两侧位置线、墙皮两侧支模控制线，墙体中心轴线；竖向弹好“四线”：门窗洞口两侧位置线，窗洞上、下口标高线；门窗洞口模板已安装固定，墙身钢筋绑扎完毕，钢筋保护层块

16、已安放，电箱、管、盒预埋到位，做好分项工程的隐检工作，做好与支设全钢大模板班组的交接检工作。为防止大模板下口跑浆，在安装大模板前，可以沿墙体根部贴好5cm宽，1cm厚的海绵带。全钢大模板板面应清理干净，刷好隔离剂，无漏刷。2.2 安装按照“先横墙，后纵墙”；“先内墙，后外墙”；“先洞口模及角模，后大模”；“先小板块模，后大板块模，大板块模压住小板块模”的四项要领进行大模板安装作业。2.2.1全钢大模板安装基本流程安装外模支承架检查各控制线检查地面找平门窗框档模就位安装阴角模内横墙正号模板组装内横墙反号模组装内纵墙正号模板组装内纵墙反号模组装外墙内模组装外墙外模组装安装外墙阳角模校正内外模板固定

17、螺栓及支撑班组自检专职人员验收。2.2.2模板固定全钢大模用锥形螺杆夹固，其施工大样如图示。大模板校正垂直借助背部桁架撑，在调整地脚螺栓时，应同时吊挂铅垂线，量测模板上、下口控制线距离。模板组装示图：2.3 大模板制作、安装验收质量标准2.3.1全钢大模板制作验收质量标准：项次项 目允许偏差（mm）备 注1平面尺寸2尺 检2表面平整22m靠尺、楔尺3对角线差3尺 检4螺栓孔位置偏差2尺 检2.3.2全钢大模板安装验收质量标准：项次项 目允许偏差（mm）备 注1模板位置偏差2尺 检2模板垂直偏差32m靠尺及吊线3模板标高偏差54模板上口宽度2尺 检5大模固定螺栓全数检查无松动螺栓用手扳检查螺帽是

18、否紧固6阴、阳角方正定位牢固用手扳动及检查连接螺栓233大模板安装验收时，应同时检查上人操作平台架是否牢固，不得影响大模板的固定。2.4 大模板拆除及维护2.4.1大模板拆除应严格掌握拆模强度，常温施工时不得低于1.0N/mm2，冬季施工时不得低于受冻临界强度，并保证拆模时墙体不粘模、不掉角、不裂缝。拆除大模板的顺序与安装大模板顺序相反，拆除时要先撬松、脱开，然后起吊。拆除时零件应集中堆放，防止散失。拆除的大模板要及时清理干净和修整，并涂刷隔离剂，长期存放时应涂刷油性隔离剂。2.4.2大模板存放、维护模板存放维护区四周设2米高防护架，相邻两块钢模堆放净距600mm，钢模放置仰角符合自稳要求，相

19、邻两块大模板板面必须相对堆放。模板存放地面用C10混凝土(厚150mm)硬化，平整高低差10mm；存放区设置专用清理工具架，主要清理用具如：拖布、脱模剂滚刷、清洗桶、铁铲子等。2.5 大模板施工安全（1）、电气开关、起重机具、起吊索具、吊钩、构件支架、模板夹具等重要设备及关键部位，每个台班上班时均应逐一认真检查。（2）、主要起重机械必须专机配备专人，应经过专门训练。每班操作应轻车试开，验证机器是否正常，刹车是否有效。第一次起吊时，必须在起吊2m后放下刹车，明确机械正常后方可投入施工，司机如因事离开岗位须停电、锁门，无关人员不得进入司机室。（3）、指挥吊装人员及挂钩人员事先经过训练。指挥人员与司机要统一信号。（4）六级以上大风要