钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法

钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法中建三局建设工程股份有限公司成都分公司吴小春张兴志杜福祥马卫华赵云鹏1前言饰面清水混凝土作为作为一种建筑表现形式，被许多建筑师所青睐，正逐渐成为一种新的建筑流派。随着建筑业技术的发展，对饰面清水混凝土的施工质量也越来越高，对饰面清水混凝土模板加工精度、模板表面等要求均较高。这些工程对模板具有以下几个方面的显著特点：1对模板加工精度要求高。2模板拼缝等细部处理要求高。安捷伦科技成都投资项目外立面外大面积饰面清水混凝土，除剪力墙外还有大量的薄壁异形构件，对模板的加工精度要求非常高。成都来福士广场工程饰面清水混凝土要求非常高，因此对模板加工具有以上特点。该工程地上由5栋塔楼及裙房组成，建筑高度112m—123m不等，主要外立面为饰面清水混凝土，饰面清水混凝土面积为5万多平方米。根据建筑师要求，本工程饰面清水混凝土不能出现任何修补痕迹，对表面平整度、禅缝、施工缝等施工质量均高于行业标准《清水混凝土》应用技术规程的要求，对饰面清水混凝土模板的选材、加工精度要求非常高。2工法特点钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法具备以下几个方面的显著特点：1加工精度高。表面平整度、尺寸精度均能超过相关规范要求。2模板拼缝、切角等细部处理好，保证在模板使用过程中不出现漏浆等现象。3采用工厂化加工，提高了生产效率；避免现场加工随意切割模板、背楞等材料，节约成本。4模板背楞体系采用槽钢和方钢管焊接，竖肋上焊接角钢，角钢与面板通过自攻螺丝连接；模板之间的连接使用专用夹具连接，操作简便。彻底淘汰了效率低下的螺丝连接。5操作简单，加工速度快。3适用范围本工法适用于饰面清水混凝土结构施工过程中的模板加工、桥梁施工中桥墩模板加工。对大截面型钢混凝土组合结构模板体系设计、加工具有很大的参考价值。4工艺原理钢框木模饰面清水混凝土模板是通过选用优质模板，经过设计计算选用具有足够强度和刚度的钢框及背楞体系，通过加工过程中的精心控制与管理而加工成型的模板体系。该模板体系强度和刚度较高、表面平整、加工精度高，能保证浇筑成型的混凝土达到饰面要求，不需要进行抹灰、贴砖等任何装饰处理。5施工工艺流程及操作要点湖北省省级工法HBGF147-2010、四川省省级工法湖北省省级工法HBGF147-2010、四川省省级工法SCGF031-2010、局级工法GF/30334-2010钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法5.2施工准备1进行场地布置，合理布置加工厂内场地，保证材料下料、架体组装、面板安装、封边处理、模板清洁等工序能流水施工。2临时设施准备，包括龙门吊、叉车、临时用水、临时用电、消防设施、各种机具准备。3加工平台搭设，根据模板的尺寸，形状等搭设架体组装平台，搭设刚才校直、架体校平等工作平台。4熟悉图纸，对模板加工图进行拆分，确定刚才下料长度。5确定模板加工的合理施工顺序，对施工人员进行交底。6架体材料及模板准备，主要包括槽钢、方钢管、角钢、扁钢、圆钢及模板等。5.3操作要点5.3.1操作平台搭设操作平台主要有型钢调直平台、架体调平平台、面板组装平台等。型钢调制平台采用20#工字钢焊接而成，水平横梁需保证水平。架体调直平台采用方钢管或槽钢等型钢材料焊接而成，上面需铺设15mm以上厚度的钢板，平台需保证水平。面板组装平台采用型钢焊接而成，需经过计算，具有足够的强度和刚度，平台上能承受需加工的模板重量、加工人员自重及活荷载；平台高度约为1.6m，底部需保证模板加工人员操作方便。图5.3.1-1型钢调直平台图5.3.1-2面板组装平台钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法5.3.2架体下料钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法架体所使用的型材必须按照模板加工图分解后的料单进行下料，模板边框及方钢管竖肋下料是可比实际长度短5mm，但不能比实际长度长，确保能顺利焊接。5.3.3型材调直型材调直是保证模板架体成型质量的基础，型材采用千斤顶在调直平台上进行。为防止千斤顶作用而导致型材局部受压变形，调直时在千斤顶和型材之间应放置强度较高的WISA模板。调直时，千斤顶不能用力过大，需分多次施加压力，随时检查型材的平直度。图5.3.3型材调直5.3.4架体组装架体由槽钢、方钢管、角钢等焊接而成。为配合模板使用，模板边框为60×60×3mm方钢管和40×40×3mm组成的组合边框，两钟型号的方钢管通过焊接而成；模板竖向背楞为100×40×3mm方钢管，竖向背楞两端与组合边框焊接；水平背楞采用双槽钢焊接而成，通过双槽钢与竖向背楞焊接，保证模板整体性；在组合边框内侧和竖向方钢管背楞侧面焊接30×30×3mm短角钢，角钢上开孔，以便模板面板和背楞体系相连接；在模板上口焊接两个吊环进行模板的吊装。解体组装必须按照模板加工图进行，保证焊接质量质量，模板边框与方钢管、方钢管与角钢焊接处焊接后需对焊缝进行打磨，避免焊缝影响模板面板拼装。图5.3.4-1架体焊接图5.3.4-25.3.5架体调平架体在焊接过程中可能存在焊接变形等现象，架体调平的主要目的是通过调整消除因焊接等因素造成的架体不平整现象。重点需控制架体整体的平整度，角钢位置及方钢管与组合边框焊接位置的焊缝高度等，焊缝不得影响模板面板安装。钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法图5.3.5架体调平5.3.6架体喷漆架体喷漆是为了保证模板体系在使用过程中不生锈，提高模板的周转次数，同时也让模板变得更加美观。解体喷漆不能在加工车间进行，须有专门的喷漆空旷场地。需重点控制喷漆均匀，厚度适中，不能漏喷和产生流痕。5.3.7面板下料模板下料即为面板安装前根据模板加工图对面板进行切割。下料过程中需重点控制面板的下料尺寸，保证禅缝位置，特别是异形模板下料过程中需保证面板的角度、坡口等细部。模板拼缝处的模板边必须顺直，确保面板顺利安装，为方便拼缝处理，改变需切成85°坡口；其余边可比超出背楞体系范围1cm左右，待面板安装后进行切除。沿表面木纹方向切割可以获得最好的边缘切割效果（模板短边方向就是模板表面木纹方向）。若与表面木纹方向垂直切割时，要求使用细齿锯刀。切割速度可以参考表5.3.7。表5.3.7模板切割速度参考表序号机器切割速率1圆形锯齿31m/min2条形锯齿1～7m/min3线形3.2m/min4制模工750下/min为了获得维萨模板的最大使用强度，模板的背支撑与模板表面木纹方向垂直。（表面木纹方向就是模板短边方向）图5.3.7木纹方向与背楞关系图5.3.8面板安装面板安装需在操作平台上进行，面板朝上，背楞体系朝下。由两人协同作用进行模板固定，其中一人在操作平台上方固定面板，另一人在操作平台下方钉钉。安装面板所使用的钉子长度不得超过角钢厚度和模板厚度之和，安装完成后模板面不得出现钉子痕迹，更不能从模板面往背楞方向钉钉。钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法图5.3.8-1钉眼处理图由于木材不同的含水量，其尺寸会有细微的变化。安装时，模板与模板的拼接处可直接采用硅胶在模板侧面填充。模板与边框的拼缝必须预留1-2mm，再采用硅胶或厚双面胶带充填，使模板在反复使用后有伸缩的余地。模板硅胶或厚双面胶充填示意图：图5.3.8-2模板双面胶示意图图5.3.8-3模板硅胶示意图面板安装过程中需重点控制面板拼缝严密，模板拼缝缝隙不能超过0.5mm，拼缝错台不能大于0.5mm，需重点控制禅缝位置符合加工图要求。图5.3.8-4面板组装5.3.9模板细部处理1孔眼。模板面板组装完成后需按照加工图纸进行开孔，孔眼位置和大小严格按照加工图进行。为保证模板周转过程中孔眼不被破坏，需对孔眼采取一定的保护措施。钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法2切边和封边处理。面板组装完成后需符合模板尺寸，对超出的面板需进行切除，切除前需在面板上定出模板边线，切除时不能破坏面板，需保证切割后模板尺寸满足图纸要求。钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法为了尽可能增加模板的周转使用次数，在切割边缘应当进行封边，封边两次，可确保模板边缘充分吸收封边漆。封边漆可采用丙烯酸漆或防水油漆等。在模板钻孔处也应当采用同样方法进行封边。图5.3.9-1模板封边处理3拼缝处理。模板面板水平缝拼缝宽度不大于0.6mm，位置一般无横肋，为防止面板拼缝位置漏浆，模板接缝处背面切85度坡口，并注满胶，然后用密封条沿缝贴好，再用木条压实，钉子钉牢，贴上胶带纸封严，禅缝拼接做法见下图所示。图5.3.9-2模板拼缝处理4）模板清洁。模板加工完成后，需对采用清水或松香水等对模板表面进行清洗，确保模板表面没有污染。清洗模板的物质不能为油性物质，不能与模板表面覆膜进行化学反应，同时不得对模板进行二次污染。5.3.10模板堆放模板堆放采取水平堆放方式，堆放高度不宜超过8层。模板堆放时面板对面板、背楞对背楞，面板之间采用海面或其他软质材料进行分格，避免碰伤。模板转运时须对模板边角进行保护，避免破坏。图5.3.10模板堆放钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法6材料与设备钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法1钢材：槽钢，数量及大小根据模板加工图及加工数量定；100×40×3mm、60×60×3mm、40×40×3mm方钢管，数量根据模板加工图及加工数量定；30×30×3mm角钢；φ20圆钢。2模板：维萨（WISA）牌清水模板。3其他材料：油漆、封边漆、双面胶、木螺丝等。4设备准备：叉车1台、5t龙门吊1台、电焊机8台、千斤顶3个、手电钻5台、切割机1台。5其他机具：钢卷尺、靠尺、塞尺等。7劳动组织1钢框木模饰面清水混凝土模板加工，应配备以下人员：深化设计人员、加工图分解人员、机电管理员、质量监督员、材料员、后勤管理员、安全管理员、医务人员等。2加工车间需叉车司机1名、龙门吊操作人员1名、电工2名。3根据模板加工数量和进度要求配置电焊工、木工。4电焊工、机械操作工人必须有特种作业操作证书。8质量控制由于饰面清水混凝土对混凝土表面质量要求较高，饰面清水混凝土模板的加工精度必须高于一般定型模板。饰面清水混凝土模板制作尺寸允许偏差与检验方法应符合下表的规定。表8.1饰面清水混凝土模板制作尺寸允许偏差表项次项目允许偏差（mm）检验方法1模板高度+1，-0尺量2模板宽度+0，-0.5尺量3整块模板对角线≤2塞尺、尺量4单块模板对角线≤2塞尺、尺量5板面平整度1.52m靠尺、塞尺6边肋平直度1.52m靠尺、塞尺7相邻面板拼缝高低差≤0.5平尺、塞尺8相邻面板拼缝间隙≤0.6塞尺、尺量9连接孔中心距±1游标卡尺10边框连接孔与板面距离±0.5游标卡尺9安全措施1清水饰面混凝土模板加工应遵守国家和地方有关施工现场安全生产管理规定。2编制安全操作注意事项及具体施工安全措施，所有操作人员上岗前需接受安全技术交底，特种作业人员需有特种作业操作证书。3龙门吊、切割机、电焊机等机械操作人员必须遵守相关机具安全操作规程，禁止违章作业。4架体、模板转运过程中必须由两人以上完成，避免模板晃动造成人员伤害。5模板竖直放置时,一定要保证75-80°的自稳角，必要时要使用钢丝将模板与稳固的支架体做稳固连接；钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法6模板水平堆放不得超过8层，防止模板倒塌。钢框木模饰面清水混凝土模板加工工法7非施工和管理人员不能进入模板加工车间。10环境措施1喷漆必须必须在空旷场地进行，距离加工车间需保持至少20m距离。2加工厂车间需有良好的通风环境。3每天做到工完场清。11效益分析11.1社会效益大面积饰面清水混凝土的应用能减少工程装饰装修的成本投入，节约社会资源，缩短工程施工周期。钢框木模饰面清水混凝土模板加工精度高，尺寸准确，表面平整，能确保饰面清水混凝土表面光滑，结构尺寸满足要求，混凝土表观质量一致。钢框木模采用焊接，淘汰了效率底下的螺栓连接，施工现场模板安装简单，施工速度快，提高了工作效率。11.2经济效益1钢框木模饰面清水混凝土模板能有效保证饰面清水混凝土的截面尺寸和表面平整度，避免混凝土表面修补，成型的混凝土表面基本不用进行基层处理即可进行清水混凝土保护剂施工。2工厂化制作加工能降低型材、模板的浪费，模板的浪费率远远低于施工现场散拼模板。3节约工期，钢框木模现场拼装简单，拼装速度快，与散拼清水模板比较，每层楼可节约工期4天，从而可节约大量成本。4模板边框采用型钢材料，不容易产生变形、破坏现象，提高了饰面清水混凝土模板的周转次数，根据现场比较，散拼清水模板的周转次数约为6次，加工成钢框定型模板后周转次数可提高至20次。12应用实例安捷伦科技成都投资项目饰面清水混凝土面积约14000㎡，饰面清水混凝构件造型复杂，施工难度较大。通过采用本工法加工饰面清水模板，模板尺寸准确，混凝土成型质量非常好，获得了业主、监理、设计及同行的高度评价。成都来福士广场工程外立面为大面积浅色饰面清水混凝土