伸縮縫處剪力墻定型木模板設(shè)計(jì)與施工

付保林

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西太原　030012)

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伸縮縫處剪力墻定型木模板設(shè)計(jì)與施工

付保林

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西太原030012)

摘要:結(jié)合侯馬市人民醫(yī)院新院區(qū)工程實(shí)例，分析了伸縮縫處剪力墻模板支設(shè)的難度，介紹了定型木模板的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了荷載、模板、次楞、主楞、對(duì)拉螺桿的計(jì)算，闡述了模板作業(yè)過(guò)程及控制要點(diǎn)，滿足了模板拆卸及逐層周轉(zhuǎn)使用的要求。

關(guān)鍵詞:剪力墻，伸縮縫，定型木模板

1　工程概況

侯馬市人民醫(yī)院新院區(qū)工程，位于侯馬市新田路北側(cè)，海軍路東側(cè)。由北向南分為住院部、醫(yī)技樓、門診樓。住院部東西向長(zhǎng)達(dá)153．2 m，為滿足建筑結(jié)構(gòu)變形需要，確保結(jié)構(gòu)安全性，設(shè)置了兩道250 mm寬伸縮縫將該樓分為三個(gè)單體。伸縮縫兩側(cè)相鄰的剪力墻厚400 mm，重合段長(zhǎng)4 600 mm，重疊總高度49．1 m。

2　施工難點(diǎn)及對(duì)策

伸縮縫兩側(cè)剪力墻模板同時(shí)支設(shè)難度非常大。若采用常規(guī)木模板施工，伸縮縫間模板將無(wú)法拆除，兩側(cè)剪力墻施工后模板只能廢棄在伸縮縫內(nèi)，該施工方法不僅成本高，而且廢棄在伸縮縫內(nèi)的模板將約束結(jié)構(gòu)自身變形，進(jìn)而將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性能。若采取填充體(聚苯乙烯泡沫板和阻燃性擠塑板)作為伸縮縫間剪力墻施工模板，難以達(dá)到規(guī)范規(guī)定的墻體垂直度和平整度要求，而且成本過(guò)高。為此經(jīng)項(xiàng)目部研究決定，住院部實(shí)行由東向西流水作業(yè)，先施工一側(cè)剪力墻完工，后續(xù)施工一側(cè)剪力墻采用定型木模板工藝，以滿足模板拆卸及逐層周轉(zhuǎn)使用。

3　模板設(shè)計(jì)

迎混凝土面模板采用14 mm木多層板，豎向次龍骨采用40 mm×80 mm方木，間距200 mm，水平向主龍骨采用2φ48標(biāo)準(zhǔn)鋼管，間距500 mm，對(duì)拉螺栓φ16，水平間距600 mm，利用鐵絲捆綁木方鋼管使模板形成大模板體系;制作模板時(shí)，需要將內(nèi)側(cè)模板和外側(cè)模板對(duì)照制作，保證兩側(cè)的對(duì)拉螺栓孔的位置準(zhǔn)確一致，在一條軸線上，見(jiàn)圖1。為了能在無(wú)作業(yè)面的情況下，確保作業(yè)人員的安全，用塔吊整體提升大模板。

圖1　墻模板構(gòu)造及設(shè)計(jì)詳圖

4　模板計(jì)算書(shū)

墻體混凝土一次澆筑高度H=4．8-0．7=4．1 m，墻厚400 mm，采用泵送商品混凝土，澆筑速度V=2．5 m/h，混凝土澆筑平均溫度T=20℃。

4．1荷載計(jì)算

1)新澆混凝土側(cè)壓力。F=0．22γct0β1β2V1/2=0．22×24× 200/(20+15)×1．2×1．15×2．51/2=65．83 kN/m2。F=γcH=24× 4．1=98．4 kN/m2。取兩者中的小值，F(xiàn)=65．83 kN/m2。2)傾倒混凝土?xí)r，對(duì)側(cè)面模板的水平荷載按2 kN/m2采用，考慮折減，則荷載設(shè)計(jì)值為:q=(1．2×65．83+1．4×2)×0．9=73．61 kN/m2(強(qiáng)度)。q=1．2×65．83×0．9=71．10 kN/m2(剛度)。

4．2驗(yàn)算模板

按均布荷載作用下三跨連續(xù)梁計(jì)算，如圖2所示。

圖2　模板計(jì)算圖解

取1 m高模板作為計(jì)算單元，則線荷載為:q1=1×73．61= 73．61 kN/m;q2=1×71．10=71．10 kN/m。

1)強(qiáng)度驗(yàn)算。M=0．1q1l21=0．1×73．61×2002=294 440 N·mm。W=b×h2/6=1 000×142/6=32 667 mm3;σ=M/W=294 440/ 32 667=9．01 N/mm2＜13 N/mm2。滿足要求。2)撓度計(jì)算。I= b×h3/12=1 000×143/12=228 667 mm4。v=0．677q2l41/(100EI)= 0．677×71．10×2004/(100×6 000×228 667)=0．55 mm＜［v］= 200/250=0．8 mm。滿足要求。

4．3驗(yàn)算次楞

按均布荷載作用三跨連續(xù)梁計(jì)算，如圖3所示。

q3=0．2×73．61=14．72 kN/m;q4=0．2×71．10=14．22 kN/m。

1)強(qiáng)度驗(yàn)算。

M=0．1q3l22=0．1×14．72×5002=368 000 N·mm。

W=b×h2/6=4×82/6=42 667 mm3;

σ=M/W=368 000/42 667=8．62 N/mm2＜13 N/mm2。

滿足要求。

2)撓度計(jì)算。

I=b×h3/12=4×83/12=1 706 667 mm4。

最大變形v=0．677q4l42/(100EI)=0．677×14．22×5004/ (100×9 000×1 706 667)=0．39 mm＜［v］=600/250=2．4 mm。

滿足要求。

4．4驗(yàn)算主楞

按集中荷載作用下三跨連續(xù)梁計(jì)算，如圖4所示。

圖3　次楞計(jì)算圖解

圖4　主楞計(jì)算圖解

1)強(qiáng)度驗(yàn)算。

F=(1．2×65．83+1．4×2)×0．2×0．5=8．180 kN。W= 8 990 mm3。σ=M/W=1．554×106/8 990=172．86 N/mm2＜215 N/mm2。滿足要求。

2)撓度計(jì)算。I=107 830×2=215 660 mm4。v=0．85 mm＜［v］=600/500=1．2 mm。滿足要求。

4．5對(duì)拉螺栓的計(jì)算

螺栓受到的最大拉力為:

N=VB右+VB左=14 860+12 270=27 130 N。

螺栓需要凈截面積A=N/f=27 130/215=126 mm2。選用M16螺栓，A0=144 mm2，滿足要求。

5　模板作業(yè)過(guò)程及控制要點(diǎn)

5．1模板定型制作

將14 mm厚木多層板釘在40 mm×80 mm方木上，方木間距不大于200 mm。采用鐵絲將木方與2φ48標(biāo)準(zhǔn)鋼管綁牢，鋼管間距500 mm，在鋼管兩側(cè)加設(shè)楔形木方，防止鋼管上下移動(dòng)，使模板、木方、鋼管形成一個(gè)整體，見(jiàn)圖5。

水平向鋼管龍骨上焊接山型卡，并在山型卡上焊接固定φ16螺帽，螺帽水平間距600 mm，焊接時(shí)將螺栓穿過(guò)螺帽，使螺帽、山型卡孔、模板孔同心，并保證螺栓中軸線垂直于模板面，焊接完畢將螺栓取出，以保證模板支設(shè)時(shí)螺帽可正常使用，見(jiàn)圖6。

圖5　模板、木方、鋼管的固定

圖6　螺帽、山型卡的固定

模板在木工車間拼裝成整體后，吊運(yùn)至伸縮縫剪力墻部位組裝。模板形成大模板體系，在可作業(yè)面一側(cè)穿入螺桿進(jìn)行固定。

5．2模板支設(shè)過(guò)程控制及要點(diǎn)

1)在安裝墻板模板之前，先清理干凈模板內(nèi)的垃圾，然后使用塔吊進(jìn)行吊裝。伸縮縫處定型模板應(yīng)大于層高10 cm，施工時(shí)在下層墻體兩側(cè)最上一道穿墻螺栓孔中穿對(duì)拉螺栓緊固木方，并調(diào)整木方上平標(biāo)高為樓地面以下10 cm，以承托定型模板。2)定型木模板由專人負(fù)責(zé)就位后，通過(guò)在已澆筑一側(cè)混凝土被木楔及頂板模板支撐，在剪力墻鋼筋上固定素混凝土撐棍，然后拼裝另一側(cè)模板。制作模板時(shí)，需要將內(nèi)側(cè)模板和外側(cè)模板對(duì)照制作，保證兩側(cè)的對(duì)拉螺栓孔的位置準(zhǔn)確一致，在一條軸線上。3)將對(duì)拉螺栓的PVC套管穿好，然后穿對(duì)拉螺栓，穿墻PVC管端頭應(yīng)伸出迎混凝土面多層板，防止?jié)仓炷吝^(guò)程中漏漿進(jìn)入PVC管，導(dǎo)致對(duì)拉螺栓難以拔出影響模板拆除。4)通過(guò)擰動(dòng)螺帽和預(yù)先放置的素混凝土撐棍控制墻體截面尺寸。5)拆除模板時(shí)，先拆內(nèi)側(cè)螺帽，然后擰出對(duì)拉螺桿，松動(dòng)伸縮縫內(nèi)的模板并向外側(cè)平移，最后使用塔吊將定型木模板吊至指定存放位置。6)每次拆模后，清理模板表面混凝土殘?jiān)?，并?duì)焊接點(diǎn)進(jìn)行檢查，損壞部位及時(shí)修復(fù)。

6　結(jié)語(yǔ)

該方法較以往大鋼模板定型單側(cè)模板有著重量輕、可拆卸的優(yōu)點(diǎn)。侯馬市人民醫(yī)院住院部伸縮縫實(shí)施此模板方案，工程實(shí)體質(zhì)量良好，混凝土大面平整、棱角順直，垂直度、平整度滿足混凝土驗(yàn)收規(guī)范要求。施工過(guò)程中有效地保證了工期，項(xiàng)目成本得到很好的控制，經(jīng)濟(jì)效果顯著。

參考文獻(xiàn):

［1］王立文，張立群．土木工程施工技術(shù)［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007．

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［4］江正榮．建筑施工計(jì)算手冊(cè)［M］．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007．

The design and construction of expansion joint shear wall customization wooden template

Fu Baolin
(Shanxi First Construction Group Limited Company，Taiyuan 030012，China)

Abstract:Combining with the engineering example of new campus of Houma People’s hospital，this paper analyzed the support difficulty of expansion joints shear wall template，introduced the shape design of customization wooden template，and made load，templates，stare blankly，lord and tension screw calculation，elaborated the template process and control key points，met the template removal and turnover step by step use requirements．

Key words:shear wall，expansion joint，customization wooden template

作者簡(jiǎn)介:付保林(1986-)，男，工程師

收稿日期:2015-10-19

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0101-02

中圖分類號(hào):TU755．2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A