填充墻構(gòu)造柱的裝配式模板施工

江蘇南通二建集團有限公司 啟東 226200

1 工程概況

背景工程位于蘇州工業(yè)園區(qū)東沙湖路以南、北榭雨街以東。工程主樓地上52層，建筑總高度193.05 m，剪力墻結(jié)構(gòu)，為江蘇省在建第一高度住宅樓。本項目填充墻采用ALC加氣混凝土砌塊，填充墻按照規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱，在進行構(gòu)造柱樣板施工階段，本項目采取了多種傳統(tǒng)構(gòu)造柱模板體系，比如留設(shè)腳手眼穿鋼管支模體系、“步步緊”加固模板體系、鉆孔螺桿加固模板等。但是上述傳統(tǒng)模板體系在施工過程中容易因“木方設(shè)置不規(guī)范”“對拉螺桿間距過大”“加固件未放置到位”等因素而導(dǎo)致構(gòu)造柱出現(xiàn)脹模、陽角不方正、尺寸偏差等外觀質(zhì)量缺陷，并直接影響著現(xiàn)場的工程質(zhì)量、文明施工及成本效益等，而這些缺陷的產(chǎn)生均與模板支設(shè)體系有直接關(guān)系[1-3]。

經(jīng)過研究，本項目探索出一種新型填充墻構(gòu)造柱裝配式模板體系，該構(gòu)造柱模板體系工藝采用定型化設(shè)計、裝配式施工，將主觀因素降至最低，大大提升了施工質(zhì)量及進度。

2 工藝原理及特點

2.1 工藝原理

按照構(gòu)造柱尺寸，分別制作出2個尺寸相同的由方鋼焊接而成的矩形側(cè)面龍骨和1個長度較短的矩形端面龍骨，并在相應(yīng)的位置焊接套筒，同時分別制作出與所述側(cè)面龍骨和端面龍骨的形狀和尺寸均對應(yīng)相同的2個側(cè)面模板和1個端面模板。將模板通過自攻螺絲分別固定在側(cè)面龍骨和端面龍骨上。通過連墻固定件將2個側(cè)面龍骨可拆卸對稱地固定在墻壁兩側(cè)的預(yù)設(shè)位置，連墻固定件包括1根螺桿、2個螺帽、2套相互平行且分別位于墻壁兩側(cè)的鋼筋支架、2個小尺寸方鋼、2個大尺寸方鋼和2個墊片。首先，將2個小尺寸方鋼分別焊接固定在2套鋼筋支架的同一端，2個大尺寸方鋼分別焊接固定在2套鋼筋支架的另一端，再將螺桿的一端依次穿過1套鋼筋支架、墻壁以及另1套鋼筋支架，然后將2個小尺寸方鋼分別壓在2個側(cè)面模板上，同時將2個大尺寸方鋼分別壓在墻壁的左側(cè)和右側(cè)，最后將2個墊片分別套在螺桿的兩端，并使用2個螺帽分別從螺桿兩端對拉擰緊，從而達到固定側(cè)面龍骨的目的。本連墻固定件的結(jié)構(gòu)能夠保證將固定有側(cè)面模板的2個側(cè)面龍骨牢牢地固定在墻壁兩側(cè)，為了保證固定后連墻固定件的位置穩(wěn)固，一般將小尺寸方鋼的厚度設(shè)計成與大尺寸方鋼的厚度相差1個模板的厚度。端面的固定采用套筒與插銷配合使用的方式進行，端面龍骨兩側(cè)邊緣上的1個套筒與位于2個側(cè)面龍骨邊緣上的2個套筒位置交錯且上下對齊，端面龍骨上的套筒位于側(cè)面龍骨上的2個套筒之間，然后用1個插銷將3個套筒串聯(lián)，實現(xiàn)端面龍骨與側(cè)面龍骨可拆卸連接固定（圖1、圖2）。

圖1 裝配式模板整體示意

圖2 連墻固定件示意

2.2 工藝特點

現(xiàn)有技術(shù)中的主龍骨為鋼管，次龍骨為木方，在施工過程中容易因人為因素導(dǎo)致鋼管、木方放置不規(guī)范，繼而導(dǎo)致構(gòu)造柱出現(xiàn)脹模、陽角不垂直、尺寸偏差等外觀質(zhì)量缺陷。本工藝中側(cè)面龍骨和端面龍骨均由方鋼直接標準化焊接而成，尺寸規(guī)范且剛度高，能夠確保陰陽角垂直，且可盡量避免尺寸偏差，大大降低由于人為因素導(dǎo)致的構(gòu)造柱質(zhì)量缺陷。而模板通過自攻螺絲直接與龍骨固定，既減少了工藝步驟，又確保了平整度。另外，在本填充墻構(gòu)造柱的支模結(jié)構(gòu)中，側(cè)面龍骨與墻壁之間以及側(cè)面龍骨與端面龍骨之間均為標準化可拆卸連接固定，安拆方便，且可以重復(fù)使用。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝

3.1.1 施工工藝流程

根據(jù)測量定位，待鋼筋綁扎驗收完成后，進行裝配式模板的安裝，施工工藝流程如下：施工準備→測量定位→模板清理、刷脫模劑→安裝柱側(cè)邊模板→安裝另一側(cè)邊模板→安裝連墻固定件→模板校正→安裝端側(cè)模板→插銷固定→模板校正→驗收→澆筑混凝土→拆模→模板清理。

3.1.2 施工方法

1）根據(jù)構(gòu)造柱尺寸，制作相應(yīng)的構(gòu)造柱模板體系。

2）根據(jù)控制線確定模板位置，在地面彈出構(gòu)造柱的位置邊線。

3）將模板表面清理干凈并均勻涂刷脫模劑，增加模板的可周轉(zhuǎn)次數(shù)。

4）先行安裝柱側(cè)模板，將兩側(cè)模板根據(jù)位置線放置后，通過在砌筑墻體時預(yù)埋的φ16 mm的PVC管，將φ14 mm螺桿從連墻件的2根鋼筋之間對穿，同時放置墊片與螺帽，并調(diào)整方正與位置，再將螺帽適度擰緊，進行臨時固定。

5）放置端面模板，調(diào)整模板定位及方正，同時運用門扇鉸鏈原理，將套管上下對齊后，用φ14 mm圓鋼插入焊接于方鋼龍骨上的φ16 mm鑄鐵套管中，并且將端面模板與側(cè)面模板進行固定。同時將側(cè)面螺帽擰緊并完成加固。

6）再次進行模板校正復(fù)核，垂直度及平整度誤差不得大于5 mm，驗收合格后即可澆筑混凝土。

7）混凝土澆筑時，其上口預(yù)留喇叭口部位應(yīng)放置構(gòu)造柱混凝土定型裝置進行澆筑，以確?；炷翝仓淮纬尚偷轿?。

8）待混凝土達到規(guī)定強度后方可對模板進行拆除。拆模時按照先拆端面模板，后拆側(cè)面模板的順序進行，具體拆除方式如下：將插銷拆除后即可拆除端頭模板，將連墻固定件拆除后即可拆除側(cè)面模板[4-6]。

3.2 操作要點

1）根據(jù)設(shè)計要求分別制作出2個尺寸相同的長方形側(cè)面龍骨和1個長度較短的長方形端面龍骨，3個龍骨均由多根30 mm×30 mm×3 mm的矩形方鋼焊接而成，2個側(cè)面龍骨總高度為構(gòu)造柱高度h（若梁寬與構(gòu)造柱同寬，高度可略增加），寬度為構(gòu)造柱寬度b1+60 mm（馬牙槎寬度）+80 mm。端面龍骨總高度為h-150 mm（喇叭口高度），寬度為構(gòu)造柱寬度b2+30 mm。每個龍骨上的第1道方鋼加勁肋距地面均為200 mm，其余間距600 mm（圖3）。

圖3 方鋼龍骨示意

2）在焊接出側(cè)面龍骨和端面龍骨后，將多個高50 mm、φ16 mm的鑄鐵套筒由上而下依次焊接于端面龍骨的兩側(cè)邊緣上，并在需要與該端面龍骨連接的2個側(cè)面龍骨的一側(cè)邊緣上也由上而下依次焊接多個套筒，并保證端面龍骨上的套筒與側(cè)面龍骨上的套筒位置交錯且能夠上下對齊。

3）分別制作出與2個側(cè)面龍骨和1個端面龍骨的形狀和尺寸均對應(yīng)相同的2個側(cè)面模板和1個端面模板。

4）使用自攻螺絲將側(cè)面模板和端面模板分別固定在側(cè)面龍骨和端面龍骨上。模板固定完成后，為了確保模板陰陽角部位不漏漿，本工藝直接將海綿條固定于模板上，既確保了混凝土澆筑時陰陽角部位不漏漿，又避免了二次人工鏟除帶來的經(jīng)濟損失。

5）由上而下依次通過連墻固定件分別將固定有2個側(cè)面模板的2個側(cè)面龍骨可拆卸對稱地固定在墻壁兩側(cè)的預(yù)設(shè)位置。此過程通常需要經(jīng)過以下幾個步驟：

（1）將螺桿靠近2個側(cè)面龍骨的一側(cè)邊緣穿過墻體，并將2套鋼筋支架分別穿在螺桿的兩端；

（2）將2套鋼筋支架上的2個小尺寸方鋼分別壓在2個側(cè)面模板上，同時將2個大尺寸方鋼分別壓在墻壁的左側(cè)和右側(cè)；

（3）將2個墊片分別套在螺桿的兩端；

（4）使用2個螺帽分別從螺桿兩端對拉擰緊。

6）將固定有端面模板的端面龍骨的兩側(cè)邊緣分別與2個側(cè)面龍骨的邊緣對齊，保證端面龍骨上的套筒與側(cè)面龍骨上的套筒上下對齊，然后使用φ14 mm的插銷插在套筒內(nèi)，實現(xiàn)端面龍骨2與側(cè)面龍骨1（也就是端面模板和側(cè)面模板）之間的可拆卸連接固定。

7）在檢查垂直度、平整度及定位合格后，至此就完成了填充墻構(gòu)造柱的支模，即可以通過預(yù)留的喇叭口進行混凝土澆筑[7,8]。

4 質(zhì)量控制

4.1 工程質(zhì)量控制標準

填充墻構(gòu)造柱施工質(zhì)量執(zhí)行GB 5020—2002《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（2011年版）。構(gòu)造柱結(jié)構(gòu)軸線位置、垂直度及平整度偏差不得超過8 mm。

4.2 質(zhì)量保證措施

1）主龍骨采用30 mm×30 mm×3 mm矩形方鋼，嚴格控制龍骨尺寸，保證龍骨的高度與寬度符合設(shè)計要求。

2）主龍骨各部分的連接采用焊接固定的方式，先行焊接外框4根方鋼，焊接完成后檢查外框尺寸、平整度及垂直度。檢查確認無誤后，再進行加勁肋的焊接。整個焊接完成后再對焊接進行外觀質(zhì)量檢查，焊縫層間不得有裂紋，未融合、未焊透、夾渣、弧痕、融合性飛濺、凹坑等，焊縫表面應(yīng)清理干凈，不能有熔渣。

3）模板尺寸同矩形龍骨框尺寸，將模板通過自攻螺絲直接與方鋼固定。自攻螺絲擰緊度應(yīng)保持適當，過松或過緊都將影響模板的平整度。固定完成后對模板平整度進行復(fù)查，并將海綿條固定于模板上，確保陰陽角不漏漿。

4）墻體砌筑過程中要在指定的位置預(yù)留好φ16 mm的PVC套管，以便使φ14 mm螺桿穿過。

5）模板體系的安裝按施工工藝步驟進行，安裝過程中要及時調(diào)整。模板安裝完成后，必須對模板的垂直度、平整度、接縫嚴密性、模板支撐等進行認真復(fù)核，對厚度過薄或未擰緊的螺帽應(yīng)進行處理，以確保模板加固的穩(wěn)定性。

6）構(gòu)造柱混凝土強度達到要求后方可拆模，拆模時應(yīng)小心輕放，確保其表面及棱角不受損傷。模板拆除時需避免發(fā)生沖擊，以防方鋼龍骨及模板變形。清理模板表面及涂刷隔離劑必須認真，應(yīng)由專人驗收[9-10]。

5 效益分析

本工藝與傳統(tǒng)施工工藝相比，優(yōu)化了普通施工工藝，減少了施工工藝步驟及勞動強度，提高了施工工效。通過裝配式模板施工工藝有效地保證了施工質(zhì)量，各種資源得到了較好的利用，取得了較好的經(jīng)濟效益。

以本工程為例，采用本工藝增加的成本以主龍骨及零星配件為主，定型化體系制作費用與鋼管扣件等零星材料的購買、租賃費用基本持平。而采用本施工工藝每層木工可節(jié)約8個人工，返工修補可節(jié)約2個人工。按木工200元/人工、泥工180元/人工計算，1幢52層的主樓共可節(jié)省費用約10萬元人民幣。

6 結(jié)語

本工藝采用定型化裝配式施工，在實際操作過程中降低了勞動強度、節(jié)約了用工量、減少了人為主觀因素，有利于控制構(gòu)件外觀質(zhì)量，滿足清水混凝土施工要求。同時，該工藝避免了現(xiàn)有的填充墻構(gòu)造柱模板體系因主觀因素而造成的質(zhì)量缺陷，消除了施工中因質(zhì)量問題而造成的返工修補工作，在保證施工質(zhì)量的同時，加快了施工進度，可為后續(xù)類似情況下的施工提供借鑒。