可伸縮性輕鋼龍骨頂板支模體系的探索與研究

試驗研究

可伸縮性輕鋼龍骨頂板支模體系的探索與研究

□□ 亢懿(山西五建集團有限公司，山西 太原030013)

摘要：建設(shè)綠色環(huán)保、能源節(jié)約型社會已成為時代的一個主題。隨著我國森林資源的日趨匱乏，國內(nèi)木材供需矛盾日漸突出，建筑施工領(lǐng)域木材節(jié)約代用工作勢在必行。闡述了可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨橫向支撐體系工藝原理及主要特點，論述了可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨頂板支模體系工藝技術(shù)流程。

關(guān)鍵詞：模板工程；可伸縮性鋼龍骨支撐體系；頂板支模

文章編號：1009-9441(2015)03-0032-04

中圖分類號：TU 755.2

文獻標識碼：B

作者簡介：亢懿(1977-)，男，山西原平人，工程師，2008年1月畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程管理專業(yè)，現(xiàn)主要從事工程管理工作。

收稿日期：2015-04-23

引言

當前，在建筑施工領(lǐng)域,現(xiàn)澆鋼筋混凝土頂板模板支撐結(jié)構(gòu)體系，豎向支撐已全部采用鋼管，而關(guān)系到混凝土平整度、觀感的重要因素的橫向支撐，在不同的工程中特別多樣化。由于工人為圖施工方便、受傳統(tǒng)支模思維習(xí)慣影響及成品鋼支撐推廣使用較慢且一次性投入較多、工人來源較復(fù)雜等因素的影響，目前仍多采用木龍骨作為橫向支撐，這種支撐結(jié)構(gòu)體系的操作對工人素質(zhì)要求高，用方木量特別大，頂板模板只能用木膠合板，且施工中木材、模板的損耗較多，重復(fù)利用率低，廢料較多；同時由于方木市場中規(guī)格質(zhì)量不能夠保證，造成實際使用中方木間距較理論計算值變小，使用量增大，安全與質(zhì)量事故頻發(fā)。

我公司自行設(shè)計研究了一種可伸縮性的輕鋼龍骨支撐體系，主要是利用輕質(zhì)型鋼的可承插性，使用由輕質(zhì)型鋼制作可承插的鋼龍骨橫向支撐體系，能夠增加模板背楞的強度及剛度，在施工中能夠保證頂板混凝土的施工質(zhì)量，確保頂板混凝土的平整順直，并提高施工過程中的安全性。熟練使用后能夠在很大程度上提高工程的施工進度，并能為結(jié)構(gòu)施工帶來較大的經(jīng)濟效益與社會效益。從短期來看，在單個工程中，第一次投入使用可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨橫向支撐體系，相對于使用方木來講，每m2增加成本18元左右，但從一個單體項目的整體投入來看，在配合使用快拆腳手架后，每m2可節(jié)約6元左右。從重復(fù)使用、多次周轉(zhuǎn)來計算，其使用價值不言而喻。同時，使用新型建筑材料、技術(shù)、工藝，可以規(guī)避木材類材料價格上漲、人工浪費等不利因素的制約?？缮炜s性輕質(zhì)型鋼龍骨橫向支撐體系的應(yīng)用，節(jié)約了更多的木材資源，符合國家低能、節(jié)碳、綠色環(huán)保、增效的主體發(fā)展思路，大有發(fā)展前途。

1可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨橫向支撐體系工藝原理及主要特點

1.1　工藝原理

可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨支模體系是采用可進行承插的薄壁型鋼構(gòu)件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方木作背楞，由主、次龍骨和下部可調(diào)托、支撐架體等組成的頂板模板組合支撐體系。主次龍骨采用可伸縮結(jié)構(gòu)，根據(jù)房間尺寸，可在一定范圍內(nèi)任意調(diào)整其長度，在豎向支撐桿件搭設(shè)好后，用可調(diào)托支撐主龍骨。專用可調(diào)托的銷片可與主龍骨上的鎖母鎖死，形成穩(wěn)定骨架，在保證安全的前提下，可以減少支撐體系中的水平桿使用數(shù)量。在主龍骨上安裝次龍骨，用可調(diào)托調(diào)整標高，按要求進行起拱，在主次龍骨組合結(jié)構(gòu)上方鋪排模板，模板與龍骨間不用釘子、鐵絲等進行固定。

1.2　主要特點

(1)執(zhí)行國家以鋼代木的政策，節(jié)省了大量的木材資源。

(2)模板的橫向加固龍骨(主、次背楞)采用薄壁型鋼制作，提高了材料的使用壽命，增加了橫向加固龍骨的周轉(zhuǎn)次數(shù)，可多次周轉(zhuǎn)用于多個工程項目。

(3)主要構(gòu)件標準化，操作簡單，對工人簡單培訓(xùn)后便可操作，安拆方便快捷，可節(jié)約大量人工，加快施工速度。

(4)主、次鋼龍骨采用“凸”字型，長度及可伸縮部分按建筑模數(shù)制作，在施工組織模板設(shè)計時，應(yīng)提前對長度進行配置，根據(jù)建筑物開間的不同尺寸及龍骨的可伸縮量進行預(yù)配。

(5)“凸”字型龍骨的運用，使得模板的強度高、剛度大、穩(wěn)定性好。

(6)極大地提高了混凝土的澆筑質(zhì)量，清水混凝土效果明顯。

2可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨頂板支模體系的工藝技術(shù)流程

2.1　施工機具的選擇

可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨支撐組合結(jié)構(gòu)支設(shè)頂板模板，需用的機具有木工電鋸、木工電刨、鐵木榔頭、活口扳手、水平尺、鋼卷尺、拖線板、腳手架、撬杠等，不需要其他的專用機械和工具，使用傳統(tǒng)的操作工具即可完成全部操作過程。

2.2　勞動力組織

可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨支撐組合結(jié)構(gòu)支設(shè)頂板模板，需用的工種有木工、電焊工、雜工。采用這一體系可大大降低工人的勞動強度，工作效率大約是傳統(tǒng)木模體系的6倍，折合每人每工作日可安裝100 m2左右，施工期根據(jù)工程量配置相應(yīng)人數(shù)。

2.3　龍骨主要組成材料

(1)主龍骨斷面形式為“凸”字型(見圖1)，采用3.0 mm厚鋼板壓制而成，委托工廠根據(jù)圖紙統(tǒng)一加工生產(chǎn)，主龍骨長度標準規(guī)格為900 mm、1 200 mm、1 500 mm、1 800 mm、2 100 mm。主要以大規(guī)格為主，可伸縮主龍骨調(diào)節(jié)范圍為0~900 mm，在伸縮主龍骨的兩端安裝連接件，安裝時通過栓釘卡將可伸縮主龍骨固定住，拆除時將栓釘移至孔的大頭的位置，即可將龍骨取下。可伸縮主龍骨大樣圖見圖2。

圖1　主龍骨剖面圖

圖2　可伸縮鋼制主龍骨大樣圖

(2)次龍骨斷面形式呈“口”字型(見圖3)，采用3.0 mm厚鋼板壓制成30 mm×50 mm規(guī)格，長度主要以560 mm、960 mm為主，可伸縮調(diào)節(jié)長度范圍為0~600 mm?？缮炜s次龍骨大樣圖見圖4。

圖3　次龍骨大樣圖

圖4　可伸縮鋼制次龍骨大樣圖

(3)內(nèi)置的伸縮式主、次龍骨連接件，采用3.0 mm厚鋼板壓制成型，主龍骨連接件為“凸”字型，次龍骨連接件為“口”字型。

2.4　施工工藝

可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨橫向支撐體系是配合快拆腳手架體系使用，由模板面板、豎向支撐架體、拉桿系統(tǒng)和龍骨附件組成，其中支撐系統(tǒng)由支柱、柱頭、“凸”字型主龍骨、“口”字型次龍骨及水平撐、斜撐等組成(見圖5、圖6)。

圖5　早拆頭詳圖

圖6　可調(diào)斜支撐及角部主龍骨詳圖

2.4.1施工順序

可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨頂板支模體系的施工工藝流程為：

(1)按圖紙所標軸線尺寸，放出軸線及墻柱邊線的具體位置。

(2)設(shè)置標高水平控制線。

(3)根據(jù)施工所用設(shè)計圖紙，由項目部設(shè)計施工用模板配置施工詳圖，在地面或樓板上彈模板支撐位置控制線。

(4)安裝豎向支撐立桿，安裝橫向水平拉桿。

(5)拆模。

2.4.2豎向支撐立桿和橫向水平拉桿安裝

(1)按已測放位置線設(shè)置支撐立桿，先支一個相互垂直的四邊形支撐框架。支撐框架調(diào)方正后，同時敲擊4根或3根橫桿，不能裝一桿敲擊一根。橫桿的插頭插入立桿插座后，要兩頭同時均勻敲擊，不能猛敲一頭后再敲另一頭。

(2)沿已支設(shè)的水平拉桿結(jié)構(gòu)，按順直或互相垂直的順序依次有序地支設(shè)快拆腳手架的豎向立桿及橫向拉桿，并將立桿及頂桿接高至所需標高。

(3)按設(shè)計模板搭設(shè)方案中水平橫桿步距要求，安裝水平拉桿。

(4)安放早拆柱頭或U托。

(5)安放“凸”字型輕鋼主龍骨，并調(diào)平到所需標高，主龍骨懸挑部分用鋼管、扣件、U托或可調(diào)底座支頂組成的局部加固體系進行加固。根據(jù)房間尺寸進行設(shè)計后，在邊跨一跨設(shè)置可伸縮主龍骨，在角部設(shè)置斜向的角部主龍骨(見圖7)，主龍骨用栓釘連接成型。主龍骨設(shè)計配置軸線間距應(yīng)以1 000 mm為主。

圖7　角部龍骨剖面圖

(6)安裝“口”字型輕鋼次龍骨，房間中間部分設(shè)計間距布置960 mm長次龍骨，間距為300~350 mm，在每個主龍骨邊跨根據(jù)模板設(shè)計龍骨排版圖布置可伸縮性次龍骨。

(7)在次龍骨與主龍骨設(shè)計時，安裝間隙寬度按5 mm留設(shè)。主次龍骨節(jié)點見圖8。

圖8　早拆頭詳圖

(8)墻柱模板與角部主龍骨相接觸的部位，在墻柱模板與主龍骨間夾海綿條，以保證相接處不漏漿，同時也有利于模板拆除。

(9)根據(jù)模板設(shè)計排版方案鋪設(shè)模板，柱頭板標高處隨鋪設(shè)隨調(diào)平，不能在模板鋪設(shè)完后再調(diào)節(jié)(平面排模見圖9)。

經(jīng)歷了前面三個步驟，絕大多數(shù)的學(xué)生已能明確解題思路，剩下的，就是自己“動筆解題”了。一般來說，只要計算稍微細心點，幾乎百分之百學(xué)生可以正確地完成題目的解答。

圖9　可調(diào)斜支撐及角部主龍骨詳圖

2.4.3拆模順序

(1)當頂板混凝土達到規(guī)范要求的設(shè)計強度時，按順序輕輕敲擊早拆柱頭的插銷，并下調(diào)早拆托架、U形頂托的螺母，將可伸縮性輕鋼龍骨及模板拆除。

(2)除保留的立桿及部分橫桿外，將可伸縮性輕鋼龍骨、模板、立桿、橫桿等拆除，并從通道運到上一層或其他施工部位，上下層立桿豎向應(yīng)在同一位置，同時應(yīng)確保立桿必須是穩(wěn)定體。

2.5　施工質(zhì)量注意事項

(1)要嚴格控制柱頂標高，一般要求柱頂標高誤差≯±10 mm，每層要進行樓層總高控制測量。

(2)嚴格執(zhí)行模架體系拆除申批制度。

(3)可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨在裝、拆、運時均應(yīng)傳遞，要輕拿輕放，嚴禁摔、扔、敲、砸。另外，要定期刷油防銹。

(4)安裝時，必須嚴格按項目部模板設(shè)計平面布置圖就位施工，所有立柱應(yīng)垂直，輕鋼龍骨應(yīng)與頂托垂直，并安放穩(wěn)固。次龍骨與主龍骨、主龍骨與主龍骨及次龍骨與次龍骨相鄰頂面高差須≯1 mm。所有節(jié)點必須逐個檢查，看是否擰牢、卡緊。

(5)嚴格控制施工荷載，上料要分散，不要集中堆放。

2.6　施工安全注意事項

(1)腳手架搭設(shè)人員必須是經(jīng)《特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核規(guī)則》考核合格的專業(yè)架子工。上崗人員應(yīng)定期體檢，體檢合格者須持證上崗，凡不適于高處作業(yè)者，不得上腳手架操作。

(2)搭拆腳手架時，現(xiàn)場人員必須戴好安全帽，系好安全帶，穿防滑鞋。

(3)嚴格按操作規(guī)程操作，作業(yè)人員應(yīng)嚴格執(zhí)行施工方案及有關(guān)安全技術(shù)規(guī)定。

(4)高空、復(fù)雜結(jié)構(gòu)模板的安裝與拆除，事先應(yīng)有切實有效的安全措施。

(5)拆除作業(yè)必須由上而下逐層進行，嚴禁上下同時作業(yè)。

(6)從出料平臺吊裝時，遇6級以上的大風天氣應(yīng)暫停吊裝，雨雪后施工應(yīng)先清掃施工現(xiàn)場，略干不滑時再進行工作。

(7)各構(gòu)配件嚴禁拋擲至地面。

(8)腳手架搭設(shè)、拆除作業(yè)時，應(yīng)設(shè)置警戒線，無關(guān)人員不得入內(nèi)，在施工現(xiàn)場設(shè)置負責統(tǒng)一指揮人員和專職監(jiān)護人員，各工序應(yīng)定崗、定人、定責。

(9)拆卸下來的材料按要求堆碼整齊。

3結(jié)語

我公司設(shè)計研究的可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨頂板支設(shè)體系，通過在某建筑面積為80 000 m2的高層住宅樓的應(yīng)用，不僅提高了混凝土的觀感質(zhì)量，而且架體穩(wěn)定，操作簡單，加快了主體結(jié)構(gòu)的施工進度。同時，由于可伸縮性輕質(zhì)型鋼龍骨模板快拆體系的運用，大量節(jié)約了人工費、材料費。與以往傳統(tǒng)的施工方法相比，采用鋼龍骨較木龍骨節(jié)約材料費約48萬元，模板工程施工節(jié)約人工費約40萬元，合計節(jié)約88萬元，經(jīng)濟效益顯著。

參考文獻：

[1] 應(yīng)慧清.土木工程施工：上冊[M].上海：同濟大學(xué)出版社，2003.

[2] 李慧民.土木工程施工技術(shù)[M].北京：中國計劃出版社，2002.

[3] JGJ 162—2008，建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4] 姚謹英.建筑施工技術(shù)[M].第5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

[5] 《建筑施工手冊》(第五版)編委會.建筑施工手冊[M].第5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

(編輯盛晉生)