高分子模板施工工法

高分子建筑模板施工工法河北建设集团股份有限企业宋亚彬王煦郝天祥张书会田文慧1序言我国建筑模板行业通过数年发展，获得了很大的进步。目前我国建筑市场使用的建筑模板种类有诸多，重要有钢模板、木模板、铝模板，不过从经济、环境保护、施工质量、施工难易程度等方面考量，都存在其局限性的地方，难以大面积推广。留守坟村城中村改造项目一期A1-A4#住宅楼工程为河北省重点安顿房工程，施工质量尤为重要，为保证主体构造的施工质量，采用高分子模板结合早拆体系，这种施工技术没有施工经验可借鉴，属于新型材料、创新技术，《一种改善的建筑用塑料模板》、《一种加强型建筑用塑料模板》已形成国家实用新型专利。河北建设集团股份有限企业联合高分子生产厂家开展了科技公关，以高分子模板结合早拆体系为研究课题，通过设计、计算、不停的试验、总结，最终形成工法。高分子模板系统具有施工进度快、成活质量好、施工安全有保障、节省成本等长处，符合国家节能环境保护、绿色施工的规定，也符合国家产业发展的基本方向，通过留守坟村城中村改造项目一期A1-A4#住宅楼工程的实际应用，获得了明显的社会效益和经济效益。2工法特点2.1高分子模板和支撑系统采用一体化设计，将早拆技术融入了支撑系统，提高了模板周转率和施工效率，减少了材料成本和施工成本，缩短施工工期。2.2高分子模板面板为组合带肋，模板变形小，直接方钢主楞加固，模板整体刚度好，防止了胀模、爆模状况的发生，保证了混凝土面的垂直度及平整度。2.3高分子模板板面光滑，与混凝土接触时无粘接现象，模板安装前无需刷脱模剂，轻松脱模；高分子模板面板、转接及阴阳角模板为定型模板，尺寸原则，采用原则件拼接，销钉进行加固，拼缝严密，不会发生漏浆现象，拆模后混凝土表面光洁，无需打磨，混凝土的外观质量可到达清水混凝土效果，装修作业时无需二次抹灰，节省材料、人工，加紧施工进度。2.4高分子模板可施工性能好2.4.1高分子模板抗水好，不吸水、不变形，耐酸、耐碱、防腐蚀性强，可在周围环境条件恶劣的工程中应用。2.4.2高分子模板规格型号适应性强，可根据工程实际状况进行加工定制，可满足长方形、正方形、L型、U型等建筑构件的支模规定。2.4.3高分子模板寿命长，耐热、耐寒、抗老化，周转次数可到达100次以上，高分子模板亦可回收，实现循环运用，节能环境保护。2.4.4高分子模板的顶板模板和支撑系统一体化设计时通过安全计算，可直接使用，高分子模板重量轻，安拆及倒运安全、以便、快捷，便于组织施工，加紧施工进度。3合用范围合用于多种地区和类型的公共建筑、工业及民用建筑的墙、柱、梁、板等现浇混凝土构造，从经济方面考虑，更适合于高层住宅原则层及粘模面积较大且构造反复的工程。4工作原理高分子模板体系由模板系统、支撑系统、附件系统、紧固系统构成。模板系统构成混凝土构造施工所需的封闭面，保证混凝土浇筑形成设计的建筑构造构件，其中包括多种尺寸的模板单元；支撑系统在混凝土梁板构造施工过程中起支撑作用，保证楼面、梁底及悬挑构造模板的稳定；附件系统为模板的连接零件，使单件模板连接成系统，构成整体，包括销钉，销片等；紧固系统保证模板的构造几何尺寸和整体刚度，在浇筑混凝土过程中，高分子模板产生的变形在《建筑工程大模板技术规程》容许范围内，模板不出现爆模现象。包括背楞、对拉螺栓、垫片等。高分子模板的顶板模板和支撑系统实现一体化设计，将早拆技术融入了支撑系统，提高了模板周转率和施工效率，减少了材料成本和施工成本。采用一套模板主系统，三套楼板底支撑，三套梁底支撑（悬挑构造四套支撑），可实现5天一层的施工速度。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程测量放线→墙体钢筋绑扎（墙柱内水电预留、预埋施工）→墙体模板安装→梁、板模板安装→梁板钢筋绑扎（梁板水电预留、预埋施工）→收尾加固检查→混凝土浇筑5.2操作要点留守坟村城中村改造项目一期A1-A4#住宅楼工程，主体构造为钢筋混凝土剪力墙构造，原则层共30层，层高2900mm，剪力墙厚度200mm，楼板厚度110mm。5.2.1墙体模板安装采用墙模板与顶板转角模板（顶板C槽）、外墙承接板（K板）直接连接的安装形式，内外墙模板高度相似，内墙模板底部安装角模。墙模板之间的连接采用销钉，用销片进行紧固。墙模板通过背楞和对拉螺栓进行加固，对拉螺栓在墙内预留锥形套管。第一道背楞距地面200mm，二、三、四道竖向间距分别为600mm、700mm、800mm。对拉螺栓横向间距900mm，纵向间距同背楞间距。墙模板的整体稳定性支撑用可调式斜支撑，用膨胀螺栓（或预埋环）固定于地面，另一端用螺栓固定在背楞上，可以起到保持模板整体稳定，调整模板垂直度的作用，斜支撑水平间距1500mm。图5.2.1-1墙体模板安装示意图5.2.1.1初始安装模板时，定位砖用钉子固定在混凝土面上直到外角模内侧，以保证模板安装对准放样线。5.2.1.2所有模板都是从角部开始安装，这样可使模板保持侧向稳定。角部一块模板就可以给很长的墙模提供足够的侧向支撑。5.2.1.3安装模板之前，需保证所有模板接触面及边缘部已进行清理。5.2.1.4当角部稳定和内角模按放样线定位后继续安装整面墙模。为了拆除以便，墙模与内角模连接时销子的头部应尽量的在内角模内部。5.2.1.5封闭模板之前，需在对拉螺栓上预先外套PVC锥形套管，同步要保证套管与墙两边模板面接触位置要精确，以便浇注后能收回。5.2.2顶板模板安装顶板模板设置100mm宽承梁（龙骨），模板的两端支撑在承梁（龙骨）上，承梁与承梁之间通过早拆支撑头相连接；底部设置支撑立杆，间距为1000mm×1200mm。模板与承梁、模板与模板之间运用通用孔位通过销钉-销片连接。图5.2.2-1承梁与支撑头的连接示意图图5.2.2-1顶板模板安装5.2.2.1墙顶边模和边角模与墙模板连接时，应从上部插入销子以防止浇筑期间销子脱落。安装完墙顶边模，即可在角部开始安装板模。5.2.2.2板梁用于支撑板模，在大多数状况下，应按板模布置图组装板梁。用长135mm销子和两条筋条将板梁组合件同相邻的两个板支撑梁连接起来。5.2.2.3把工具式立柱朝横梁方向安装在预先安装好的横梁组件上，当拆除工具式立柱时这可保护其底部。5.2.2.4用工具式立柱提高横梁到合适位置。通过已在角部安装好的板模端部，用销子将梁和板模连接。5.2.2.5每排第一块模板已与墙顶边模和支撑梁连接。第二块模板只需与第一块板模相连。第二块模板不与横梁相连是为了放置同一排的第三块模板时有足够的调整范围，把第三块模板和第二块模板连接上后，把第二块模板固定在横梁上。用同样的措施放置这一排剩余的模板。5.2.2.6顶板安装完毕后来，应检查所有模板面的标高，假如需要调整则可在工具式立柱底部加垫块调整水平度。5.3关键部位及节点5.3.1楼梯模板包括踏步模、底模、底龙骨、墙模、楼梯侧模、侧封板等构成部分。图5.3.1-1楼梯模板安装示意图5.3.2卫生间降板400mm,采用吊模与顶板洞口处的模板连接，槽钢加固，槽钢与降板相邻房间顶板开孔固定。图5.3.2-1下沉卫生间示意图5.3.3伸缩缝处理楼层中间设计有300mm宽伸缩缝，伸缩缝一侧墙体模板现场采用整体吊装，设置4个吊点，待塔吊把铝模板吊到精确位置标高处（该墙的背楞通过钩栓与墙板组合成一种整体）。图5.3.3-1施工缝处做法5.3.4传料口为保证高分子模板及配套设施能及时转运至下一层使用，在楼板上设置传料孔，以以便模板、背楞、支撑等迅速传至上一层使用。传料口的设置应根据详细施工进度和楼层面积而选择留设个数，60㎡内预留一种传料口。传料孔尺寸为200mm×900mm（不不小于原则板模板的尺寸）。且传料孔应布置在合适位置，以便大多数模板的转运。传料孔安装时，安装方向应和板模板方向一致。5.3.3墙体转角处采用背楞斜拉螺栓紧固，如下图图5.3.4-1转角墙加固5.3.5墙体与端柱或角柱连接时，需注意墙柱交界处应设置为一块整板，模板间的缝隙不得在此处设置。图5.3.5-1墙连柱模板5.3.6为控制剪力墙（构造梁）与二次构造砌体之间的竖向裂缝和水平裂缝，在墙模板和梁模板同二次构造砌体相接的位置增长压槽模板，如下图所示，二次构造抹灰时需将剪力墙压槽部位一同施工。图5.3.6-1压槽模板及成型效果5.4混凝土浇注期间的维护5.4.1混凝土浇注期间至少要有两名操作工随时待命于正在浇注的墙两边检查销子、楔子及对拉螺丝的连接状况。5.4.2销子、楔子或对拉螺丝滑落会导致模板的移位和模板的损坏，受到这些影响的区域需要在拆除模板后修补。5.5模板的拆除5.5.1拆除条件《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204-中有关底模拆除时的混凝土强度必须符合下表规定：表5.5.1-1混凝土拆模强度构件类型构件跨度(m)到达设计的混凝土立方体抗压强度原则值的百分率(%)板≤2≥50＞2，≤8≥75＞8≥100梁、拱、壳≤8≥75＞8≥100悬臂构件――≥1005.5.2拆除过程1）拆除墙柱侧模：当混凝土强度到达1.2Mpa，即可拆除侧模，一般状况下混凝土浇筑完12小时后可以拆除墙柱侧摸。先拆除斜支撑，后松动、拆除穿墙螺栓；拆除穿墙螺栓时，用扳手松动螺母，取下垫片，除下威令，轻击螺栓一端，至螺栓退出混凝土。再拆除模板连接的销子和楔子，用撬棍撬动模板下口，使模板和墙体脱离。拆下的模板和配件及时清理，并通过上料口搬运至上层构造。模板拆除时注意防止损伤构造的棱角部位。2）拆除顶模：根据模板的早拆体系，当混凝土浇筑完毕后强度到达设计强度的50%（＜2米）；75%（＞2，≤8）后方可拆除顶模，一般状况下48个小时后来可以拆除顶模。顶模拆除先从梁、板支撑杆连接的位置开始，拆除梁、板支撑杆132mm销子和与其相连的连接件。紧跟着拆除与其相邻梁、板的销子和楔子。然后可以拆除模板。每一列的第一块高分子模板被搁在墙顶边模支撑口上时，要先拆除邻近高分子模板，然后从需要拆除的高分子模板上拆除销子和楔子，运用拔模具把相邻模板分离开来。拆除顶模时保证支撑杆保持原样，不得松动。3）拆除支撑杆:支撑杆的拆除应符合《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204-（）有关底模拆除时的混凝土强度规定，根据留置的拆模试块来确定支撑杆的拆除时间，一般状况下，十天后拆除板底支撑，十四天后拆除梁底支撑，二十八天后拆除悬臂底支撑。拆除每个支撑杆时，用一只手抓住支撑杆另一只手用锤松动方向锤击可调整支点，即可拆除支撑杆。6材料与设备6.1材料规格6.1.1高分子模板面板厚度为6.0mm，原则墙模板宽度为450x2600mm，顶板模板原则尺寸为600x900mm，局部均可按实际构造尺寸调整配模。模板短边方向中间相邻孔位中心距不不小于150mm且宜对称布置；长边方向中间相邻孔位中心距不不小于300mm且宜对称布置，孔位模数均为50mm。 图6.1.1-1原则模板平、侧面图图6.1.1-2原则模板断面图6.1.2重要材料及用途表6.1.2-1重要材料及用途模板类别模板名称用途平面模板楼面模板用于楼板底部墙柱模板外墙柱模板用于外墙柱外侧，与承接楼板连接内墙柱模板底部连接底脚模板，用于墙柱内侧的墙柱模板墙端模板用于墙端部封口处，两长边方向带有65mm翼缘，底部连接有底脚模板梁模板梁侧模板用于两侧梁底模板用于梁底，两长边方向均带65翼缘承接模板用于承接上层外墙柱模板平面通用配套模板用于构造平面处，配合楼面、墙、梁、柱模板使用转角模板楼面阴角模板用于连接楼面、梁底模板与墙柱模板楼面阴角转角模板用于连接阴角转角处的楼面模板与墙柱模板墙柱阴角模板用于墙柱阴角转角处连接两侧墙柱模板阳角模板用于连接阳角转角处的相邻模板支撑早拆装置梁底早拆头用于梁底支撑早拆梁板底早拆头用于楼底支撑早拆梁单斜早拆钢梁用于连接楼板端部的板底早拆头与楼面模板双斜早拆钢梁用于连接楼板跨中的板底早拆头与楼面模板快拆锁条用于连接板底早拆头与早拆铝梁可调钢支撑用于支撑早拆头配件销钉用于模板之间的连接销片用于模板直接的连接背楞用于增长竖向模板刚度的方钢管柱箍对角一体化的背愣，用于增强柱模板刚度对拉螺栓用于连接背愣对拉螺栓垫片对拉螺栓的配件斜撑用于竖向模板调直6.2施工机具设备吊装作业时第一层原则层模板垂直运送需采用塔吊或吊车进行，其他楼层采用电葫芦进行；安装作业需锤子、钩子、铁櫈、水平尺、钢卷尺、线坠及现场小型维修机具（电钻等）等，无需其他特殊机械设备。7质量控制7.1质量原则与规范7.1.1参照规范参见《组合铝合金模板技术规程》JGJ386-参见《组合钢模板技术规范》GB/T50214-参见《组合钢模板质量检查评估原则》YB/T9251-1994《混凝土构造工程施工质量验收规范》GB50204-《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-7.1.2质量原则1）模板第一次安装前，应对加工和购进的构配件及材料等进行全面的查核验收。检查验收内容包括：原材料的检查，配件构造尺寸，焊缝检查以及支撑构件，配合件的各项功能的检查，符合设计规定后，方可使用。2）面板拼缝须在2mm以内。3）拼合板处不平整度不不小于2mm。4）模板平面垂直、平整度，用2m直尺检查垂直度不不小于3mm，平整度不不小于2mm；5）支承面高度误差，容许偏差±5mm。6）轴线位移，容许偏差±5mm。7）截面尺寸±2mm。8）模板桁架最大挠度7mm。9）模板脱模、移动、组装、校正过程中，要严密观测、精心操作，不得出现碰磕、摩擦、拉(顶)裂出模的墙体砼，导致碰缺、摩痕、裂缝等缺陷。7.2质量控制措施7.2.1模板垂直度控制措施1）对模板垂直度严格控制，在模板安装就位前，必须对每一块模板线进行复测，无误后，方可模板安装；2）模板拼装配合，工长及质检员逐一检查模板垂直度，保证垂直度不超过3mm，平整度不超过2mm；3）模板就位前，检查顶模位置、间距与否满足规定。7.2.2顶板模板标高控制措施每层顶板抄测标高控制点，测量抄出混凝土墙上的500mm线，根据层高及板厚，沿墙周围弹出顶板模板的底标高线。7.2.3模板的变形控制措施1）浇筑混凝土时，并配好照明，分层浇筑，严防振捣不实或过振，使模板变形；2）门窗洞口处对称浇筑混凝土；3）模板支立后，拉水平、竖向通线，保证混凝土浇筑时易观测模板变形，跑位；4）浇筑前认真检查螺栓、顶撑及斜撑与否松动；5）模板支立完毕后，严禁模板与脚手架拉结。7.2.4模板的拼缝、接头控制措施模板拼缝、接头不密实时，用塑料密封胶条堵塞。7.2.5窗洞口模板在窗台模板下口中间留置3个排气孔，以防混凝土浇筑时产生窝气，导致混凝土浇筑不密实。7.2.6与安装配合合模前与钢筋、水、电安装等工种协调配合，所有安装预埋隐蔽验收合格后方可合模。7.2.7混凝土浇筑时的保护混凝土浇筑前，所有墙板全长、全高拉通线，边浇筑边校正墙板垂直度，每次混凝土浇筑时，均派专人专职检查模板，发现问题及时处理。7.2.8其他控制措施1）严格按设计方案、企业原则加工制作和装配。2）制定严格的测量控制方案。3）在模板安装、使用中，有针对性的实行各级、各阶段的检查、验收制度。4）模板组装过程中，各班组应认真的自检、复检，最终经施工总包方联合验收承认之后才能使用。5）模板施工中必须配置具有安全技术知识、熟悉规范的专职安全、质量检查员。6）装卸模板时轻装轻卸，严禁抛掷，并防止碰撞、损坏模板。周转模板分类清理、堆放。拆下的模板，如发现翘曲、变形及时进行修理，破损的板面及时进行修补或更换。模板贮存时，其上要有遮蔽，其下垫有垫木，垫木间距要合适，防止模板变形或损伤。8安全措施8.1墙体模板现场散拼支模时，严格按模板配置设计进行；当采用分层分段支模时，在下一层模板的内外钢楞、多种支撑件等所有安装紧固稳定后，方可进行上一层模板的安装。当下层模板不能独立安装支撑件时，必须采用临时固定措施，否则不得进行上层模板的安装。8.2高处作业支、拆模板前应先搭设好操作脚手架或支撑平台。临时堆放的模板不超过20层，连同机具和操作人员的总荷载不得超过操作架体设计控制荷载。8.3装拆模板必须采用有稳定的登高工具，装拆施工时，除操作人员外下面不得站人，高处作业时，操作人员挂安全带。严禁站在未固定的模板上进行其他作业。8.4装拆模板时，遇有中途停歇，将已就位的模板或支撑件连接稳固，不得单摆浮搁。在楼层拆除时，上下应有人接应，逐块拆卸，不得成片撬落或拉倒，拆除承重模板时，必须先设置临时支撑，然后进行拆卸，防止忽然坍塌，拆下的模板和配件，严禁堆放在脚手架上或抛扔。8.5严禁安全带（绳）系在正在拆除的模板上，或将安全带挂钩挂在模板的边肋孔内，以防止边肋脱落而发生意外事故。9环境保护措施9.1噪声控制措施措施9.1.1施工时需要注意控制噪音分贝在规定范围内，昼间<70dB，夜间<55dB。9.1.2合理安排作业时间，将噪音较大的工序放在白天进行，为防止影响周围居民休息，夜间22：00后来不容许进行模板清理、施工缝处理、混凝土浇筑等噪音较大的分项工程施工。9.1.3在模板的安装、检查、拆卸、清理及修复的过程中要注意控制噪声的排放，不准用大锤等工具砸、敲，制造人为噪音。9.2固体废弃物控制措施9.2.1模板拆卸后集中吊往模板寄存区清理、寄存，板上的水泥残块清理下来后集中运往现场的垃圾站，不得随意弃洒。9.2.2墙体剔除的水泥碎块也应派专人清理洁净，运往垃圾站。9.2.3拆下来的废旧螺栓、螺母等不得随意丢置，应搜集起来清理备用或回收。9.2.4已报废模板则应集中回收处理，不得乱仍乱放。9.3大气污染防治措施9.3.1对易产生粉尘、扬尘的作业面和装卸、运送过程，制定操作规程和洒水降尘制度，在旱季和大风天气合适洒水，保持湿度。在4级以上风力条件下不进行产生扬尘的施工作业。9.3.2施工垃圾采用容器吊运到地面，垃圾要及时清运，清运时要洒水，防止扬尘。本着节能、环境保护的理念做到垃圾分类堆放，及时清运出现场，现场不得堆积大量垃圾。9.3.3合理组织施工、优化工地布局，使产生扬尘的作业、运送尽量避开敏感点和敏感时段。9.3.4严禁在施工现场焚烧任何废弃物和会产生有毒有害气体、烟尘、臭气的物质。10效益分析10.1经济效益分析10.1-1表高分子模板与其他模板费用对比费用类型模板种类高分子模板木模板铝合金模板脱模剂费用0元0.15元/㎡0.15元/㎡模板材料费（含架体及辅材）600元/㎡(可周转100次)租赁12.5元/㎡（30层）15元/㎡1400元/㎡（可周转200次）租赁23元/㎡（30层）模板人工费（安装、拆除）25元/㎡31元/㎡28元/㎡模板机械费（倒运）0元0.2元/㎡0元拆模后墙体打磨处理费用0元1元/㎡0元墙体装修时抹灰费用0元17元/㎡0元材料回收率100％10％-15％100％备注：表中面积为模板粘模面积。通过对比可以