高層建筑組合木模板施工技術(shù)

徐嘉暉，劉民曾，鄒寶玉

（中建鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司，遼寧大連 116000）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層、超高層建筑不斷涌入人們的視野。模板工程作為混凝土結(jié)構(gòu)的主要施工工序，對(duì)于保證施工質(zhì)量、安全，控制施工工期，節(jié)約施工成本等具有決定性作用。近年來(lái)，我國(guó)把開(kāi)發(fā)新型模板技術(shù)作為“建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)”之一，研究力度逐漸加大，大模板施工技術(shù)愈發(fā)成熟。此外，為響應(yīng)生態(tài)文明建設(shè)，大模板體系同時(shí)也要兼顧綠色、環(huán)保、可再生利用等新要求。

大模板體系主要由面板材料與支撐系統(tǒng)組成，面板材料主要有鋼板、鋁板、膠合板等[1]。鋼模板自重大，合模、拆模時(shí)受重量制約，且易生銹，損壞后不易修復(fù)；鋁模板自重較輕，承載力卻很好，但造價(jià)較高，且易與表面混凝土反應(yīng)，對(duì)施工水平要求高[2]；膠合板自重小，且加工、拆改耗時(shí)較短，但周轉(zhuǎn)次數(shù)相對(duì)較少，消耗木材資源。目前，組合鋼模板是我國(guó)廣大地區(qū)使用的主要大模板體系，本文基于組合鋼模板設(shè)計(jì)理念，利用傳統(tǒng)木膠合板加工制作成大模板，進(jìn)一步探討組合木模板的施工特點(diǎn)及應(yīng)用情況。

1 組合木模板設(shè)計(jì)理念

組合木模板系統(tǒng)是基于組合鋼模板設(shè)計(jì)理念，以剪力墻結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)、寬、高標(biāo)準(zhǔn)化尺寸為基礎(chǔ)，采取定型化木模板組合設(shè)計(jì)方法，通過(guò)將木模板與次、主龍骨框架固定成整體而形成的一種工具式定型組合木模板[3]。組合木模板可以利用垂直運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行整體安拆，可在剪力墻結(jié)構(gòu)中重復(fù)周轉(zhuǎn)，一定程度上節(jié)約傳統(tǒng)支模、拆模施工時(shí)間，也減少材料的損耗。

組合木模板設(shè)計(jì)時(shí)，首先需充分考慮剪力墻結(jié)構(gòu)的尺寸，以標(biāo)準(zhǔn)層為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證單位大模板安拆時(shí)便捷，避免單個(gè)大模板過(guò)大或者過(guò)小，降低施工效率。其次，合理設(shè)計(jì)單塊大模板的組拼數(shù)量，盡量減小模板拼縫并保證模板剛度。最后，嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，確保主次龍骨間距滿足計(jì)算結(jié)果，保證模板周轉(zhuǎn)后表面平整度以達(dá)到混凝土成型后外觀質(zhì)量要求，并且龍骨框架應(yīng)穩(wěn)固，以防止面板出現(xiàn)局部脹模等質(zhì)量、安全問(wèn)題。

2 組合木模板施工特點(diǎn)

（1）利用木膠合板制作成大模板加工周期短，施工工藝簡(jiǎn)單，以單層普通住宅為例，傳統(tǒng)木工10人3—4d即可加工制作完成，相對(duì)組合鋼模板等前期深化設(shè)計(jì)可節(jié)約大量工期，同時(shí)也降低了對(duì)圖紙準(zhǔn)確性及精確度的高要求。如遇剪力墻截面變化及設(shè)計(jì)變更時(shí)，木模板可依據(jù)實(shí)際情況現(xiàn)場(chǎng)加工改造，操作方便快捷。此外木模板維修方便，破損局部修補(bǔ)即可。

（2）與傳統(tǒng)散拼模板施工相比，效率明顯更高一些，模板整體強(qiáng)度有所提升，質(zhì)量管理有保障，并且提高材料循環(huán)利用率，可減少模板、木方損耗量，同時(shí)組合木模板可在場(chǎng)外深化加工，消除現(xiàn)場(chǎng)木屑、廢渣等污染，并可減少現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)安全隱患。

（3）部分高層建筑層高不一，組合鋼模板制作時(shí)基本以標(biāo)準(zhǔn)層層高為基準(zhǔn)，遇層高較大時(shí)，多出部分則只能利用木模板彌補(bǔ)。此外，門窗洞口處也只能利用木模板進(jìn)行支設(shè)，但由于材質(zhì)不一，容易在交接處形成縫隙，混凝土澆筑時(shí)容易造成質(zhì)量問(wèn)題。而大模板均用木模板制作，接縫處連接可靠、穩(wěn)固，混凝土無(wú)法穿越縫隙，澆筑整體性良好，混凝土成型后外觀質(zhì)量可達(dá)到相關(guān)要求。

（4）根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，組合木模板周轉(zhuǎn)可達(dá)10～15次（雙面重復(fù)用），盡管周轉(zhuǎn)次數(shù)低于組合鋼模板、鋁模板等，但從建筑周期考慮，組合木模板成本大大降低，并且周轉(zhuǎn)后中心部分木模板基本無(wú)破損，仍可用于其他零星部位散拼模板。此外，組合鋼模板等成本高，尤其前期一次性投資較大，并需額外配備相應(yīng)的起重吊裝設(shè)備或爬升體系，而組合木模板則可在施工過(guò)程中逐步投入成本，緩解資金壓力。

（5）利用木膠合板制作成大模板自重小，垂直運(yùn)輸時(shí)靈巧，且合模、拆模時(shí)可整體式安裝和拆除，有效縮短施工工期且操作方便，施工難度交底，但施工效率可與鋼模板等媲美。另外木模板保溫性能好，有利于冬期施工使用。

（6）基于生命周期理論（包括原材的生產(chǎn)、加工及運(yùn)輸、使用等過(guò)程），文獻(xiàn)[4]建立不同建筑材料的碳排放模型，結(jié)果表明木結(jié)構(gòu)材料碳排放量遠(yuǎn)低于鋼結(jié)構(gòu)材料等。雖然木模板消耗木材資源，但統(tǒng)籌全周期碳排放量，合理使用木模板將有效降低施工中碳排放，對(duì)建立環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義。

3 組合木模板制作及實(shí)際應(yīng)用

3.1 組合木模板制作

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)方案及剪力墻門洞口位置，提前合理規(guī)劃各種大模板的尺寸，并整理統(tǒng)計(jì)好各規(guī)格模板的數(shù)量。高度以標(biāo)準(zhǔn)層為基準(zhǔn)，模板上導(dǎo)200mm，下包200mm，保證混凝土澆筑質(zhì)量。非標(biāo)準(zhǔn)層時(shí)，利用同樣加工工藝制作模板加高。

（2）大模板面板選擇18mm厚雙面覆膜木膠合板，次龍骨采用100mm×100mm木枋（間距150mm）。依據(jù)大模板尺寸選取適量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格木膠合板，并按照間距要求將木枋與模板利用鐵釘釘牢，依次將標(biāo)準(zhǔn)模板拼裝成大模板。

（3）大模板主龍骨采用φ48×3.0雙鋼管（間距450mm），待次龍骨與面板固定完成后，利用M16對(duì)拉螺栓從雙鋼管中心由外側(cè)依次穿過(guò)主龍骨、次龍骨與面板，面板一端利用50mm×50mm墊鐵與螺栓端頭焊接固定，并將螺栓鎖緊，從而將整塊模板固定。

（4）混凝土澆筑時(shí)對(duì)模板產(chǎn)生側(cè)壓力，因此主次龍骨間距設(shè)計(jì)時(shí)需充分考慮側(cè)壓力影響因素，包括混凝土自重、混凝土澆筑速度、混凝土振搗方式、混凝土初凝時(shí)間等。

（5）陰陽(yáng)角處模板極易因振搗而移位，因此陰陽(yáng)角處單獨(dú)制作角模。角模處主龍骨分別于兩側(cè)大模板主龍骨連接，同時(shí)與轉(zhuǎn)角處鋼筋固定，保證角模的穩(wěn)定性與可靠性。

3.2 組合木模板的應(yīng)用

（1）組合木模板體系施工工序與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)一致，即綁扎墻柱鋼筋→安裝墻柱模板→安裝梁板模板→綁扎梁板鋼筋[5]，模板體系及鋼筋工程驗(yàn)收合格后即可進(jìn)行混凝土澆筑。

（2）組合木模板制作完成后進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，吊裝時(shí)依次安裝內(nèi)側(cè)模板、門窗洞口處模板、外側(cè)模板、陰陽(yáng)角處模板。大模板吊裝前，施工人員應(yīng)在模板支設(shè)位置彈出控制線，并全面檢查模板的尺寸、高度、位置及預(yù)埋件等情況，吊裝到位后適當(dāng)調(diào)整內(nèi)外側(cè)模板的相對(duì)位置與垂直度，調(diào)整無(wú)誤后對(duì)角模與墻模進(jìn)行整體連接固定。為防止墻體根部與模板交接不緊密，吊裝模板前在模板底部與下層墻體交界處涂刷一層10mm水泥砂漿，保證根部模板與混凝土墻體貼緊。另外在墻體兩側(cè)模板之間的對(duì)拉螺栓上安裝定位穿墻管，控制墻體厚度。

（3）模板支撐及鋼筋工程驗(yàn)收合格后，進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑時(shí)采用分層下料、分層振搗的方法，用標(biāo)尺桿控制分層厚度，每層混凝土厚度不超過(guò)50cm。施工時(shí)嚴(yán)控混凝土的配合比及振搗的充分性，以保證組合木模板在剪力墻結(jié)構(gòu)中發(fā)揮作用。

（4）待N層混凝土達(dá)到強(qiáng)度要求后，N+1層鋼筋及預(yù)留預(yù)埋工作按照流水順序依次進(jìn)行，鋼筋綁扎完成一側(cè)，則將與該處對(duì)應(yīng)的N層大模板拆除并吊裝到位，重復(fù)上述操作步驟進(jìn)行N+1層模板工程施工。拆模時(shí)間按照相關(guān)規(guī)范及要求確定，外墻強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到7.5MPa，內(nèi)墻應(yīng)達(dá)到1.2MPa，拆模時(shí)要遵循先非承重部位后承重部位以及從外到內(nèi)、從上到下的順序進(jìn)行。

（5）剪力墻模板拆除時(shí)遵循先拆非承重部位，后拆承重部位，同時(shí)保證先支后拆、后支先拆。模板拆除后立即對(duì)模板板面及縫隙處進(jìn)行全面清理，及時(shí)進(jìn)行維修，如變形的校正及配件的更換等，經(jīng)檢查完畢后涂刷脫模劑備用。如拆除過(guò)程中遇大風(fēng)天氣，嚴(yán)禁施工，防止大模板破損。拆模后墻體螺桿孔可用收縮率較小的砂漿進(jìn)行封堵，對(duì)有防水要求房間墻體則利用防水砂漿封堵。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

本文介紹組合木模板的設(shè)計(jì)理念及原則，描述組合木模板的制作方案及實(shí)際應(yīng)用情況，并對(duì)比分析組合木模板的優(yōu)點(diǎn)，在保證施工質(zhì)量、安全的基礎(chǔ)上，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對(duì)于高層標(biāo)準(zhǔn)住宅建筑剪力墻結(jié)構(gòu)施工具有推廣意義。

目前，我國(guó)大模板技術(shù)日趨成熟，其中組合鋼模板仍占據(jù)主要角色。但對(duì)于一些中小企業(yè)及普通住宅項(xiàng)目，組合鋼模板的使用仍存在一些困難，如前期投入資本多、整體成本壓力大等。此外，隨著生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，模板材料的環(huán)保及可再生利用的性能尤為重要。除本文所述的木模板外，竹材作為綠色材料之一，成材周期短，質(zhì)硬耐磨，周轉(zhuǎn)次數(shù)高于木材，是模板面材的明智選擇。但目前竹膠合板生產(chǎn)加工的工藝技術(shù)尚不成熟，產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證，造成竹材資源浪費(fèi)。希望日后對(duì)竹膠合板等環(huán)保材料加工技術(shù)進(jìn)行改善，確保生產(chǎn)質(zhì)量，推動(dòng)建筑行業(yè)綠色建筑模板體系的健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

隨著建筑產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，對(duì)施工工藝要求越來(lái)越高，我們必須加大模板工程的研究力度，創(chuàng)新大模板加工工藝，并以“五位一體”布局為發(fā)展導(dǎo)向，創(chuàng)新出滿足經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)保效益等要求的模板體系。其中，不同模板體系的結(jié)合使用以及鋼（鋁）框木（竹）模板體系等是值得研究的模板體系，但需注意不同材質(zhì)模板拼接時(shí)的連接形式，保證混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。