世界杯主場館工程TMS豎向模板體系關(guān)鍵施工技術(shù)

商忠河

（中國鐵建國際集團有限公司，北京100855）

1 工程簡介

盧賽爾體育場項目為卡塔爾2022年世界杯主體育場，整體呈馬鞍形，直徑312 m，東西高74 m，南北高58 m，屋面投影直徑309 m，建筑面積約18 m2，容納觀眾92 000人，承接閉幕式、決賽等重大賽事活動。本文主要就上部結(jié)構(gòu)中核心筒的模板施工進行研究。

2 現(xiàn)澆模板施工技術(shù)概述

土建施工中，鋼筋、模板和混凝土施工是主要內(nèi)容。其中，模板施工又是混凝土施工的重要基礎(chǔ)。在土建施工過程中，解決模板施工中的問題可以保證工程的整體施工質(zhì)量，否則，會出現(xiàn)混凝土外觀缺陷或結(jié)構(gòu)安全問題?，F(xiàn)在施工使用的模板多種多樣，根據(jù)模板材料的不同，可以分為鋼模板、木模版、塑料模板、鋁合金模板等；根據(jù)安裝方式的不同，又可以分為整體式模板、移動式模板、拼裝式模板等。

2.1 項目的實際需求

和普通房建項目有所區(qū)別的是，體育場項目豎向結(jié)構(gòu)除了結(jié)構(gòu)柱，還有一個大體量豎向結(jié)構(gòu)：核心筒結(jié)構(gòu)。墻體寬度在300~450 mm，結(jié)構(gòu)單層高度約在6 m。不同于單一墻體的是，核心筒主要是樓梯、電梯等豎向交通結(jié)構(gòu)體系，轉(zhuǎn)角多且角度不一，對結(jié)構(gòu)要求較高。因此，模板施工過程中，施工精度必須滿足結(jié)構(gòu)要求，還要保證模板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，滿足內(nèi)部混凝土振搗和外部輔助振搗要求，同時，要保證模板不漏漿，不脹模。

2.2 TMS模板的介紹

TMS模板體系是TMS公司推出的一種模板體系。這種模板體系所有構(gòu)配件均由TMS公司設(shè)計并通過相關(guān)部門認證。TMS模板包含很多不同體系，很多大型項目都在使用TMS模板體系。TMS模板分為2種：一種是定尺模板，符合多數(shù)結(jié)構(gòu)尺寸的施工要求，可反復(fù)使用；還有一種是非定尺模板，可在施工過程中臨時制作，不能反復(fù)使用。無論定尺還是非定尺模板，在使用之前都是根據(jù)混凝土澆筑高度和寬度計算模板的整體受力，得出與之相匹配的支撐體系。如圖1所示。

圖1 TMS模板正視圖

TMS模板主要技術(shù)特點包括3個方面：

1）體系的整體性和剛度好。改模板體系的拼裝過程中，用水平鋼梁將豎向的H形木梁連接起來，最外側(cè)鋪上20 mm的膠合板，這樣組合起來，使?jié)仓鰜淼幕炷翂ξ恢镁_且視覺效果好。

2）TMS模板的適用性能好。所有配件都是標準化配件，根據(jù)尺寸可自行組合、組裝，拆卸時間短，可有效縮短工期。

3）TMS模板維護容易，循環(huán)率高。

2.3 模板匹配的腳手架體系介紹

當鋼筋綁扎以及模板制作完成后，施工人員需要再一次調(diào)整腳手架，以便模板安裝。本項目施工現(xiàn)場主要有2種腳手架體系、4種施工方案。每種體系和方案都有自己的優(yōu)缺點，本文主要討論鋼筋施工完成后，如何調(diào)整腳手架，為模板安裝做準備。

1）RMD體系施工現(xiàn)場的腳手架安裝有2種方案：第一種是腳手架內(nèi)側(cè)距墻面完成面500 mm。整體腳手架搭建完成后，再在內(nèi)側(cè)搭設(shè)1個挑臺（基本為2塊腳踏板寬度），作為綁扎鋼筋的操作平臺。當鋼筋綁扎完成后，需要拆除此平臺，釋放大約500 mm的空間，用來安放模板（模板寬度為420 mm）。第二種是腳手架直接貼近墻面完成面搭設(shè)。按照這種方案完成施工后，可直接綁扎鋼筋，但安裝模板時，需要把腳手架整體后移，調(diào)整主框架，所以，需要分別搭設(shè)不同位置的腳手架，整體性偏差。另外，還需要設(shè)置多個爬梯。整體后移需要二次加固以及第三方的二次報檢。其優(yōu)勢是可以快速開始鋼筋施工，節(jié)約施工材料，特別是腳踏板。

2）Staxo 40體系：Staxo 40體系的搭設(shè)速度相對較快，并且可以安排木工完成這項工作，這樣可以有效緩解現(xiàn)場施工人員的壓力。但與此同時，Staxo 40也有一些的缺點：拼裝完成后，需要對鋼管進行二次加固以及設(shè)置踏步板。功能方面，Staxo 40體系被弱化。產(chǎn)生這種狀況的原因有2方面：（1）Staxo 40體系是下部支撐體系，它的內(nèi)部通道是臨時性的，只是在搭設(shè)和拆除時使用，并不能滿足工作平臺或通道的應(yīng)用；（2）腳手架支撐通道體系中，2塊腳手架之間的間距要求是1 m，而Staxo 40體系的支撐間距是不同的，常用是2 m間距。所以，需要在Staxo 40間距之間增加支撐。

3 TMS施工具體流程

3.1 T MS模板的制作

TMS模板組成示意圖如圖2所示。

圖2 TMS模板組成示意圖

TMS模板一般都是在現(xiàn)場制作，因為其體積比較大，成品運輸比較困難。TMS模板的制作主要分為5個步驟：

1）前期準備工作。根據(jù)圖紙核對所有核心筒尺寸，根據(jù)尺寸，計算各種標準模板的數(shù)量以及補丁模板的尺寸和數(shù)量。

2）就近安排材料堆放區(qū)、拼裝區(qū)及成品放置區(qū)域，并將報檢通過的材料運至現(xiàn)場。

3）根據(jù)圖紙制作標準件。以現(xiàn)場6 m×3 m模板制作為例，按照圖紙要求，將鋼梁在地面擺好（如果條件允許，可以硬化地面），然后間隔1 m，將邊界的第一根H形木梁放好，并用卡口固定，按照圖紙設(shè)計間距依次固定其他木梁，然后依圖把最上層膠合板固定。

4）在模板上部安裝吊耳，檢查所有卡扣。

5）復(fù)核尺寸，并將其移動至成品區(qū)存放。

3.2 TMS模板的安裝

本工程中，在安裝模板前，將提前預(yù)澆的混凝土（見圖3）內(nèi)外粘貼厚膠帶（防止細縫漏漿）。如果沒有下部支撐（如核心筒內(nèi)部），需要在模板下面提前制作支撐。因為模板本身的質(zhì)量較小，同時，模板主要受到的是水平荷載，所以，對下部的支撐的承載力要求并不是很高。

圖3 踢腳示意圖

根據(jù)圖紙，首先將待安裝模板移至塔吊或汽車吊覆蓋范圍內(nèi)，如果可以直接在設(shè)備范圍內(nèi)制作更好，可以節(jié)約二次倒運成本和時間，安裝順序為：

1）對于核心筒等封閉墻體，安裝順序為先內(nèi)后外。主要原因為：一方面是因為內(nèi)部安裝完成后，施工人員可以從外邊對模板進行直觀的觀測檢查；另一方面是因為如果先安裝外部模板，那么內(nèi)部就是封閉空間，會在不同程度上增加施工難度，比如，光線弱，會影響施工人員的視線等；在施工高峰期，可能部分鋼筋沒有完成施工或報檢有問題，還需要繼續(xù)鋼筋施工，這時可以優(yōu)先安裝內(nèi)部模板，這樣做可以不影響鋼筋施工。但是如果先安裝外模優(yōu)，一些加筋施工會有困難（如拐角處的鋼筋施工等）。

對于大面積的單片墻體，內(nèi)外皆可，另外，根據(jù)現(xiàn)場實際情況可以做適當調(diào)整。

2）對于模板單體，安裝順序為應(yīng)先大后小，并且從中間往兩側(cè)安裝，內(nèi)模板宜先安裝角模。

模板安裝先大后小，從中間往兩側(cè)。相比而言，模板體積越大，施工難度也越大，所以，剛開始施工時，先安裝大體積模板。從中間往兩側(cè)安裝是因為這樣可以使模板整體受力均衡。

相鄰2塊模板安裝完成后，要進行簡單的防護固定，用連接件將模板與橫梁連接起來，連接為一個整體。以此類推，連接為一體時，不要將全部連接件固定牢固，以便調(diào)整模板時，能輕微地左右移動（見圖4）。

圖4 連接構(gòu)件示意圖

根據(jù)圖紙在模板上打孔，安裝對拉螺栓。由于對拉螺栓是安裝在模板橫梁上，所以，打孔位置在橫梁內(nèi)部，基本原則是：左右間距約1 m，保證每塊模板至少有1個。上下方向：一般下部第1層橫梁距模板下部300~500 mm，然后，每1.5 m設(shè)置1層橫梁。對拉螺栓安裝完成后不要擰死，同時模板外側(cè)安裝支撐，支撐間距控制在1.5~2 m，并且保證每個單體橫梁都有支撐，當所有緊固件及連接件安裝完成后，需要調(diào)整水平及垂直度，與此同時緊固所有構(gòu)件[1]。

現(xiàn)場TMS模板的墻體支護基本都為單側(cè)，但當墻厚或高度比較大時，可以根據(jù)需求增加部分內(nèi)部支撐。

3.3 TMS模板的拆除

TMS模板的拆除順序基本與安裝順序相反，但是也略有不同。當混凝土澆筑完成24 h后（不同地區(qū)時間可能稍有不同），就可以拆除模板。首先是拆除支撐體系，把斜支撐拆掉，同時，可以將內(nèi)外模板連接桿上的螺栓擰松；把水平連接梁上的銷栓拆除，轉(zhuǎn)角處的斜連接件拆除。拆除所有緊固件后，開始移除模板，從墻的一端開始，而核心筒則是從轉(zhuǎn)角處開始，先外后內(nèi)。

3.4 TMS模板的維護和儲存

模板的固定體系拆除完成后，適當調(diào)整腳手架操作平臺，然后用吊車將模板整體吊走。如果模板要循環(huán)使用，應(yīng)就近安排存放地點，將模板放平后，立即安排工人清理表面殘留混凝土，然后，涂1遍混凝土養(yǎng)護劑。需要重疊堆放時，每層模板構(gòu)件之間需要放墊木，重疊堆放最高不要超過3層。如果短時間內(nèi)不用，有2種放置方法：（1）可以拆散，然后分類堆放；（2）疊放后，覆蓋保護層（三防布），避免外界環(huán)境破壞。

4 TMS模板的優(yōu)缺點

TMS模板優(yōu)點主要包括：（1）靈活性能好。TMS模板屬于標準化模板，可以迅速組裝、拆卸。（2）可以提前組裝模板。這樣就能不占用關(guān)鍵線路工期，如果是大規(guī)模使用，這一優(yōu)勢會更突出。

TMS包括缺點主要：（1）TMS的梁和模板都是木質(zhì)的，因此，在潮濕環(huán)境下，會腐化和膨脹，減少了周轉(zhuǎn)次數(shù)。（2）TMS模板的成本相對較高，一次性投入較大。（3）TMS模板工程不適合和鋼結(jié)構(gòu)工程等有明火作業(yè)的工作交叉施工，因為木質(zhì)模板易燃。

5 結(jié)語

對于豎向結(jié)構(gòu)模板體系，在國際上存在很多不同品牌，不同品牌的模板體系，設(shè)計思路和安裝流程存在一定的差異。這就需要根據(jù)當?shù)氐臉藴室?guī)范以及項目技術(shù)規(guī)范的要求，調(diào)查和了解當?shù)亟ㄖ袌龅呢Q向結(jié)構(gòu)模板體系應(yīng)用種類，并結(jié)合施工的便利性、可操作性、成本和質(zhì)量安全等方面進行綜合分析判斷，選擇符合本項目要求的模板體系。