預(yù)制疊合板水平拼縫模板免支撐施工技術(shù)

胡銀波，李 松，劉 銳，張海龍，袁家甫，陳文武

（中建三局集團(tuán)有限公司工程總承包公司，湖北 武漢 430064）

裝配式建筑預(yù)制疊合板之間的水平拼縫設(shè)計，多采用密拼縫和后澆帶拼縫兩種常見的構(gòu)造形式[1]，后澆帶拼縫寬度一般為300mm 左右。采用后澆帶拼縫形式時，拼縫處底部模板加固方式采用搭設(shè)獨(dú)立支撐立桿較為普遍[2]，如圖1 所示。

圖1 拼縫模板獨(dú)立支撐立桿加固

當(dāng)預(yù)制疊合板之間的水平拼縫底模采用搭設(shè)獨(dú)立支撐立桿加固時，會對現(xiàn)場施工管理帶來諸多不利影響因素，主要集中在以下5 個方面：①搭設(shè)支架會耗費(fèi)大量人力物力，不利于施工成本控制；②支撐立桿會占據(jù)較多工作面，影響人員通行和物料搬運(yùn)，增加現(xiàn)場管理工作難度；③在混凝土澆筑作業(yè)時易發(fā)生脹模或漏漿現(xiàn)象，導(dǎo)致拼縫處出現(xiàn)錯臺或水泥漿液污染疊合板板底等質(zhì)量問題（圖2）；④后期需人工鑿除和打磨清理，耗費(fèi)大量人工和工作時間；⑤打磨作業(yè)導(dǎo)致的粉塵會污染現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境，和當(dāng)今提倡踐行的綠色施工理念相違背[3]。

圖2 獨(dú)立支撐立桿加固拆模后質(zhì)量問題

1 預(yù)制疊合板水平拼縫模板免支撐技術(shù)

預(yù)制疊合板水平拼縫模板免支撐施工技術(shù)通過定制化吊模工具來實(shí)現(xiàn)。通過兩道對拉螺桿穿過上吊模工具和下吊模工具，對預(yù)制疊合板水平拼縫底部模板進(jìn)行加固，如圖3 所示。

圖3 定制化吊模工具安裝后整體示意圖

定制化吊模工具采用鋼方通和鋼板加工制作，可在施工現(xiàn)場或委托加工廠家批量制作，制作過程簡單。上吊模工具形成兩側(cè)帶支腿的定型工具，鋼方通上預(yù)留穿螺桿的孔洞，如圖4 所示。下吊模工具為平直段鋼方通，鋼方通上預(yù)留穿螺桿的孔洞，如圖5 所示。

圖4 上吊模工具示意圖

圖5 下吊模工具示意圖

對拉螺桿套一段PVC 防護(hù)套管，方便后期拆模時螺桿拆除。模板和加固用的木方背楞事先制作為一體，方便后期整體安裝和拆除。

預(yù)制混凝土墊塊的厚度，比現(xiàn)澆疊合層的厚度低10mm，用來擱置上吊模工具。同時，可用來輔助控制樓面結(jié)構(gòu)完成面標(biāo)高。

在應(yīng)用上述定制化吊模工具時，第一道吊模工具距預(yù)制疊合板端部支座處邊緣的最大距離宜控制在200mm 以內(nèi)，中間每道吊模工具的間距宜為800～1 200mm，平面布置示意如圖6 所示。施工現(xiàn)場上樓操作前，根據(jù)設(shè)計圖紙中預(yù)制疊合板拼縫處外伸鋼筋的位置，合理確定每道吊模工具的實(shí)際位置，確定好模板底穿對拉螺桿用圓孔的實(shí)際位置并開好洞口，避免上樓后因?qū)嶋H位置沖突需臨時在模板上開孔導(dǎo)致工效降低。

圖6 定制化吊模工具平面布置示意圖

2 模板加固受力分析

后澆帶按300mm 寬作為計算單元，現(xiàn)澆混凝土厚度按130mm 厚考慮。每道吊模工具上兩根拉桿之間的水平距離為200mm，相鄰兩道吊模工具之間的距離按1 200mm 考慮。

上吊模工具和下吊模工具所采用的鋼方通橫截面尺寸為40mm×40mm，壁厚為2.0mm；對拉螺桿采用三級螺紋鋼，直徑為12mm。

模板采用15mm 厚膠合板，和常規(guī)樓板模板保持一致；背楞木方截面尺寸為40mm×80mm，木方間距為170mm，比常規(guī)樓板加固木方間距200mm 略小。

考慮到后澆帶底模和常規(guī)樓板模板所用模板及背楞加固方式基本一致，且木方間距小，加固偏安全，對模板本身不做具體受力分析。本文僅就對拉螺桿和鋼方通進(jìn)行受力分析，復(fù)核其承載能力和彈性變形是否滿足施工需求，每道對拉螺桿所承受的負(fù)荷面積（圖7）為A=0.3m×1.2m=0.36m2。

圖7 每道對拉螺桿負(fù)荷面積示意圖

螺桿所承受的荷載主要包括現(xiàn)澆鋼筋混凝土自重G1、施工人員及設(shè)備荷載G2及振搗混凝土荷載G3、模板及下吊模工具自重G4。

為便于對定制化吊模工具進(jìn)行整體受力形態(tài)研究，本文采用了通用有限元軟件進(jìn)行受力計算分析，根據(jù)有限元軟件計算結(jié)果顯示，對拉螺桿和鋼方通所承受的拉應(yīng)力不足10MPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于三級鋼鋼材的設(shè)計承載能力；對拉螺桿和鋼方通所產(chǎn)生的彈性變形不足0.2mm。對拉螺桿和鋼方通的承載能力和彈性變形均能滿足施工需求。

3 材料與機(jī)具準(zhǔn)備

1)吊模工具安裝涉及的材料。具體包括預(yù)制混凝土墊塊、上吊模工具、下吊模工具、對拉螺桿、PVC 防護(hù)套管、膠帶及記號筆等。上吊模工具采用鍍鋅鋼方通和鋼板加工制作而成，下吊模工具采用鍍鋅鋼方通加工制作而成。

2)拼縫模板安裝所涉及的材料。具體包括木模板、木方、鋼釘、脫模劑及海綿膠條等。脫模劑宜優(yōu)先采用水性脫模劑，以保證模板拆除后混凝土結(jié)構(gòu)表面觀感質(zhì)量良好。

3)輔助工具設(shè)施。具體包括移動式操作平臺、電鉆、釘錘、鋼卷尺、鐵鏟、刷子、鋼鋸等。

4 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

本施工技術(shù)相關(guān)施工工藝流程如圖8 所示。

圖8 拼縫模板免支撐施工技術(shù)施工工藝流程

4.1 施工準(zhǔn)備

1)確認(rèn)擬安裝拼縫模板的預(yù)制疊合板已安裝就位，并通過了工序工程施工質(zhì)量驗(yàn)收，具備拼縫模板安裝的條件。

2)檢查拼縫模板安裝所需的吊模工具、模板及輔助材料的種類及數(shù)量是否準(zhǔn)備就緒。模板優(yōu)先考慮直接按拼縫長度定制，當(dāng)拼縫長度過長不方便操作時，可考慮分段拼接組裝。模板底部的背楞宜提前固定到位，提前預(yù)留好穿螺桿的孔洞。

3)預(yù)制混凝土墊塊應(yīng)提前預(yù)制并養(yǎng)護(hù)到位，混凝土強(qiáng)度等級不低于預(yù)制疊合板所采用的混凝土強(qiáng)度等級。

4)根據(jù)施工方案確定的位置，提前在預(yù)制疊合板板面用記號筆標(biāo)記放置預(yù)制混凝土墊塊的位置標(biāo)記。

5)提前將預(yù)制疊合板板底拼縫邊緣處水泥漿殘渣和積灰清理干凈。

4.2 預(yù)制混凝土墊塊放置

根據(jù)事先在預(yù)制疊合板板面做的標(biāo)記位置，安放好預(yù)制混凝土墊塊。安放完畢后，需復(fù)核墊塊頂面標(biāo)高，應(yīng)比樓板完成結(jié)構(gòu)面板面標(biāo)高低10mm 左右。墊塊頂面標(biāo)高不宜超出樓板完成結(jié)構(gòu)板面標(biāo)高，避免后期二次鑿除清理。

4.3 PVC防護(hù)套管安裝

提前將PVC 防護(hù)套管準(zhǔn)備好，PVC 防護(hù)套管的長度宜比對拉螺桿的保護(hù)段長度短30～40mm。將PVC 防護(hù)套管套住對拉螺桿，底部比板底標(biāo)高處的相對位置高出約10mm 左右，采用膠帶纏住上端，臨時固定在對拉螺桿上。

4.4 對拉螺桿懸掛和上吊模工具安放就位

將對拉螺桿上端從下往上穿過上吊模工具，并將頂面的螺母擰緊，懸掛在上吊模工具上。在確認(rèn)對拉螺桿懸掛可靠、不存在掉落風(fēng)險后，再將上吊模工具安放在預(yù)制混凝土墊塊上。

4.5 海綿膠條粘貼

先確認(rèn)擬粘貼海綿膠條的板底部位不存在殘留水泥碎渣和積灰，然后沿著板底拼縫邊緣處將海綿膠條粘貼牢固，并應(yīng)保持順直，不得侵占拼縫處的結(jié)構(gòu)尺寸。

4.6 模板、下吊模工具安裝及對拉螺桿緊固

1)模板的背楞宜事先固定在模板下表面上。

2)模板安裝前，提前將模板與混凝土的接觸面清理干凈，并涂刷脫模劑。

3)模板安裝時，宜安排兩名工人協(xié)同作業(yè)。一名工人扶住模板，另一名工人安裝下吊模工具并進(jìn)行對拉螺桿緊固操作。

4.7 檢查驗(yàn)收

模板及吊模工具安裝完畢后，應(yīng)對模板安裝的位置、拼縫的嚴(yán)密性及吊模工具的緊固程度等進(jìn)行檢查，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行后續(xù)工序的施工。

5 項目應(yīng)用實(shí)例

本施工技術(shù)在鄂州市英山月陂棚戶區(qū)改造安置項目英山地塊中進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。英山地塊共計8 棟高層住宅樓，總建筑面積約13.3 萬m2，單體建筑高度90.45～99.45m。所有住宅樓均為裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，采用的預(yù)制構(gòu)件包括預(yù)制剪力墻、預(yù)制疊合板、預(yù)制空調(diào)板等。

從2021 年7 月下旬開始，預(yù)制疊合板水平拼縫模板免支撐施工技術(shù)先后在英山項目3#樓及4#樓上進(jìn)行了試用，預(yù)制疊合板水平拼縫模板免支撐施工技術(shù)的優(yōu)勢得到良好展現(xiàn)。具體成效表現(xiàn)在以下幾個方面。

1)拼縫處后澆帶所在位置的混凝土結(jié)構(gòu)施工后成型質(zhì)量更好。拼縫處模板無脹模風(fēng)險，新舊混凝土交接面處無錯臺問題、無漏漿現(xiàn)象。

2)節(jié)約工作量、提升工作效率。既免除了支撐架體搭設(shè)工作，又減輕了勞動強(qiáng)度。經(jīng)項目測算，該項目每個標(biāo)準(zhǔn)層可節(jié)省有效工作時間約半個工作日。

3)創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)價值?？纱罅抗?jié)約搭設(shè)支撐立桿加固所需的支撐架體材料和人工成本，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

4)提供良好的工作面。在免去支撐立桿后，減少了人員磕碰風(fēng)險，有利于安全管控。同時，樓面工作面更加開闊、暢通，人員穿行和搬運(yùn)物料更加便捷。

5)控制樓板頂面結(jié)構(gòu)標(biāo)高。疊合層混凝土澆筑時，可利用上吊模工具端部支腿底部矩形鋼板上表面輔助控制現(xiàn)澆混凝土的完成面標(biāo)高，避免樓板成型后發(fā)生明顯超厚或偏薄現(xiàn)象。

6)貼切綠色施工理念。由于減少了脹模和漏漿風(fēng)險，后期無須耗費(fèi)大量人工鑿除和打磨清理結(jié)構(gòu)基面，粉塵作業(yè)工作量有所減少。

6 結(jié)語

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制疊合板之間的水平拼縫以后澆帶形式拼縫為主，尤其是住宅類項目居多。在拼縫模板安裝施工過程中，如能積極應(yīng)用免支撐施工技術(shù)，既可減少拼縫模板施工工序，又能有效提升施工效率和節(jié)約施工成本。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑施工主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)工期和傳統(tǒng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比，本身不具備優(yōu)勢，甚至略慢。為克服這種不利影響，需要在工程實(shí)踐中從細(xì)節(jié)著手，方能進(jìn)一步提升裝配式建筑的施工效率。