插栓式變形縫模板的施工技術(shù)與應(yīng)用

趙素麗，孫佰成，韓宏銳，姜思佳，朱小波

（1.聯(lián)勤保障部隊(duì)第四工程代建管理辦公室，遼寧 沈陽(yáng) 110000；2.中冶建工集團(tuán)有限公司，重慶 400084；3.北京城建八建設(shè)發(fā)展有限責(zé)任公司，北京 100107）

0 引言

當(dāng)建筑物體型過(guò)大時(shí)，為了使建筑物能夠適應(yīng)所受外界破壞因素的要求，需要對(duì)建筑物設(shè)置變形縫，常見(jiàn)的變形縫有沉降縫和伸縮縫等。其中沉降縫為基礎(chǔ)及地下工程部分必須分開(kāi)所設(shè)置。建筑主體本身包括基礎(chǔ)及地下工程部分，尤其涉及兩個(gè)不同高度的建筑構(gòu)筑物在一起（形如主樓和附樓），其兩個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物的自重和所受荷載不同，其沉降量也不相同，為防止其沉降不均勻，就必須在兩構(gòu)筑物二者之間設(shè)置沉降縫。

伸縮縫（基礎(chǔ)及地下工程部分可以不斷開(kāi)），是為了確保結(jié)構(gòu)體在地震等作用下適應(yīng)其變形的永久變形縫，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確保建筑結(jié)構(gòu)整體性和安全性的可靠構(gòu)造措施，伸縮變形縫一般位于建筑物中間，使兩側(cè)構(gòu)筑物形成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，其兩側(cè)結(jié)構(gòu)單元墻體完全斷開(kāi)。多數(shù)是從基礎(chǔ)頂標(biāo)高至建筑物屋頂，兩側(cè)的構(gòu)筑物間變形縫間空隙相對(duì)狹小，墻體凈距離一般在 300 mm 左右，基本上無(wú)施工操作空間。施工過(guò)程中，其兩側(cè)結(jié)構(gòu)墻體的模板加固和混凝土成型質(zhì)量的控制是需要在施工前著重考慮的問(wèn)題，必須采取可靠措施保證兩側(cè)墻體混凝土成型質(zhì)量達(dá)到要求，又能便于施工過(guò)程中的模板加固、拆除等。

1 工程概況

本工程為濟(jì)南市某住宅小區(qū)項(xiàng)目，有 4 棟住宅樓及配套車(chē)庫(kù)和商業(yè)用房，建筑高度 94.8 m，總建筑面積 98 500.0m2，地下共 3 層（其中地下 2 層為車(chē)庫(kù)和人防工程），住宅樓地下 3 層為功能室和儲(chǔ)藏室，剪力墻結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)型式為樁基筏板基礎(chǔ)，每棟住宅樓各有 2 個(gè)單元，每棟住宅樓兩個(gè)單元間均設(shè)置一道變形縫（伸縮縫），變形縫凈寬 300 mm，變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)墻體嵌固部位為筏板基礎(chǔ)頂，嵌固部位基礎(chǔ)不斷開(kāi)。變形縫處模板總面積約 3 784.0 m2。具體平面位置如圖 1 所示。

圖1 單元間變形縫（伸縮縫）平、立面圖（單位：mm）

2 變形縫處模板工程施工的常規(guī)做法總結(jié)

變形縫兩側(cè)為相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)墻體，為保證其主體結(jié)構(gòu)的整體成型質(zhì)量，不宜采取先澆筑完成一側(cè)變形縫墻體后再澆筑另一側(cè)結(jié)構(gòu)墻體的錯(cuò)層施工方式。必須與變形縫以外的結(jié)構(gòu)墻體同步澆筑施工，并且滿(mǎn)足既要變形縫內(nèi)側(cè)的模板及其支撐具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求，也能可靠地承受澆筑結(jié)構(gòu)墻體混凝土的重量、側(cè)壓力以及施工荷載的要求，現(xiàn)將以往類(lèi)似工程項(xiàng)目變形縫處的常規(guī)的施工做法的利弊總結(jié)如下。

1）在伸縮變形縫處埋入擠塑聚苯板或 EPS 板替代模板。變形縫處選用特殊材料（擠塑聚苯板或 EPS 板）按照混凝土截面尺寸安裝擠塑聚苯板代替模板，待變形縫處兩側(cè)墻體混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模強(qiáng)度后，將變形縫處擠塑聚苯板取出。

根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，變形縫處兩側(cè)墻體中間加入擠塑聚苯板（EPS 板），因其模板支撐體系屬于單面加固支撐體系（外側(cè)木模板），與擠塑聚苯板（或 EPS 板）的混凝土接觸面在變形縫內(nèi)側(cè)，不易進(jìn)行加固，其在混凝土澆筑過(guò)程中，結(jié)構(gòu)墻體的變形及混凝土膨脹均難以控制，其墻體內(nèi)部鋼筋保護(hù)層及混凝土成型質(zhì)量也很難得到控制。

混凝土澆筑完成后，變形縫內(nèi)部的擠塑聚苯板很難從變形縫處取出，如果留在變形縫內(nèi)部，雖然擠塑聚苯板有一定的延展性對(duì)結(jié)構(gòu)的變形影響不大，若留在變形縫內(nèi)不取出，因聚笨乙烯泡沫塑料板（EPS 板）等材料，其燃燒性能應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范要求［1］，為滿(mǎn)足防火要求，燃燒等級(jí)需達(dá)到 A 級(jí)（不燃性）、B1 級(jí)（難燃型），其本身材料價(jià)格也較高，若達(dá)不到燃燒等級(jí)將會(huì)留下火災(zāi)隱患，由此可見(jiàn)選用擠塑聚苯板做為變形縫處模板將會(huì)增加施工原材料成本從而造成材料的浪費(fèi)。具體如圖 2 所示。

2）在伸縮變形縫處制作定型空心木模板。變形縫兩側(cè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)墻體變形縫之間采取制作空心木模板，其內(nèi)部采用短木方等作為支撐，其形式類(lèi)似于制作一個(gè)“木盒子”放在變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)墻體之間。具體如圖 3 所示。

圖2 單元間變形縫（EPS 板）立面圖

圖3 單元間變形縫木模板平、立面圖

采用此種模板的做法，模板和內(nèi)部短木方作為支撐，其模板的強(qiáng)度和剛度均能滿(mǎn)足要求，兩側(cè)墻體的混凝土成型質(zhì)量容易得到保證，但形如空心的“木盒子”模板較難拆除，并且“木盒子”在拆除過(guò)程中較易損壞，周轉(zhuǎn)次數(shù)有限，不能一次性制作完成并一直施工至頂層，且后續(xù)使用過(guò)程中破損修整時(shí)影響正常施工進(jìn)度。

通過(guò)以上兩種變形縫處模板施工的常規(guī)施工做法，無(wú)論從內(nèi)側(cè)混凝土成型施工質(zhì)量及施工進(jìn)度、施工成本方面綜合比較來(lái)看而均不能完全達(dá)到安全性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的要求，由此就需要對(duì)變形縫處模板的選材及施工工藝和具體施工措施考慮更加科學(xué)、便捷的新型模板來(lái)解決變形縫處模板施工這一難題。

3 變形縫模板的材質(zhì)選擇及施工難點(diǎn)分析

由于樓棟結(jié)構(gòu)單元間變形縫的空間狹小（凈寬度為 300 mm），基本沒(méi)有施工作業(yè)面，并且變形縫間的模板和雜物等在結(jié)構(gòu)施工完成后，應(yīng)清除干凈，以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)受到地震等外力作用時(shí)，變形縫處能正常按設(shè)計(jì)要求滿(mǎn)足變形要求而不影響其正常使用功能。由此可見(jiàn)，為了變形縫的正常功能要求，對(duì)其變形縫處內(nèi)側(cè)模板的材料選材及具體施工工藝和施工措施就有了較高的要求。

3.1 變形縫模板的材質(zhì)要求

結(jié)構(gòu)單元間變形縫內(nèi)側(cè)模板的材質(zhì)必須有足夠的剛度、保證其在混凝土澆筑過(guò)程中，足以抵抗混凝土振搗過(guò)程中的側(cè)壓力而不發(fā)生變形從而影響混凝土外觀成型質(zhì)量，并且內(nèi)側(cè)模板要便于加固和拆除。

3.2 變形縫模板的設(shè)計(jì)

1）本變形縫處模板采用自行設(shè)計(jì)的內(nèi)側(cè)模板與外側(cè)模板相結(jié)合的型式。其中內(nèi)側(cè)模板為鋼板與縱、橫龍骨加固的型式，本著在滿(mǎn)足安全施工質(zhì)量要求的前提下，確保具有實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性原則，模板的原材料盡可能在施工現(xiàn)場(chǎng)選取，內(nèi)側(cè)模板選用δ=6 mm 厚的鋼板作為模板面板，φ25 mm 螺紋鋼作為縱橫龍骨加勁肋，間距控制在 400～500 mm；橫向龍骨加勁肋間距同樣控制在 400～500 mm；其中局部間距控制在間距 150 mm；外側(cè)模板采用普通木模板配合使用，內(nèi)、外側(cè)模板預(yù)留加固孔，在內(nèi)側(cè)模板鋼板面板，采取間距氣割制孔直徑φ50 mm 的加固螺栓孔，間距 450～500 mm，并與外側(cè)常規(guī)模板加固孔相互對(duì)應(yīng)并確保模板開(kāi)孔在同一條軸線(xiàn)上，以便于后續(xù)模板加固。具體如圖 4 所示。

根據(jù)變形縫處結(jié)構(gòu)墻體的長(zhǎng)度和高度設(shè)計(jì)制作變形縫模板，如變形縫結(jié)構(gòu)墻體長(zhǎng)度超過(guò) 10 m，可將變形縫處內(nèi)、外側(cè)模板分成 2～3 片搭接使用，在每塊內(nèi)側(cè)組合鋼模頂部焊 2 個(gè) U 形φ20mm（HPB 300）圓鋼吊環(huán)以便于模板的吊運(yùn)安裝、拆除［2］，具體如圖 5 所示。

圖4 變形縫內(nèi)側(cè)模板立面圖（單位：mm）

2）變形縫處內(nèi)、外側(cè)模板的加固采用專(zhuān)用對(duì)拉絲桿進(jìn)行加固，對(duì)拉絲桿采取A10mm圓鋼與其組合焊接而成，具體如圖 6 所示。

圖5 變形縫外側(cè)模板立面圖（單位：mm）

圖6 變形縫處模板加固螺栓

3.3 模板安裝施工步序及加固施工控制措施

根據(jù)變形縫所處位置的特殊性，兩側(cè)單元結(jié)構(gòu)墻體凈距 300 mm；其內(nèi)部幾乎沒(méi)有模板的加固及施工操作空間，本模板加固采取如下施工步序及措施。

3.3.1 模板安裝施工步序

變形縫處兩側(cè)墻體鋼筋驗(yàn)收→安裝內(nèi)側(cè)鋼模板→安裝對(duì)應(yīng)外側(cè)匹配模板→安裝專(zhuān)用加固對(duì)拉螺栓→校對(duì)內(nèi)外模板的垂直度→緊固對(duì)拉加固螺栓→澆筑混凝土→拆除模板。

3.3.2 模板安裝、加固施工控制措施

1）變形縫處墻體鋼筋綁扎驗(yàn)收合格后即進(jìn)入模板工序施工，采用塔吊將模板吊運(yùn)至準(zhǔn)確位置并固定，安裝模板前要確保模板與混凝土的接觸面平整、清潔［3］。本變形縫處的內(nèi)模板采用“插栓式”的加固措施，當(dāng)內(nèi)、外側(cè)模板準(zhǔn)確就位并校正后，將專(zhuān)用加固對(duì)拉螺栓穿入對(duì)拉螺栓孔內(nèi)，并將加固螺栓統(tǒng)一轉(zhuǎn)到同一平面并將φ20 mm 圓鋼插栓插入對(duì)拉螺栓的圓環(huán)內(nèi)，然后對(duì)其進(jìn)行在變形縫外側(cè)模板處緊固螺栓加固。具體如圖 7～圖 8 所示。

圖7 變形縫處模板加固圖（單位：mm）

圖8 變形縫處模板加固平面圖

2）對(duì)于 2 層及 2 層的變形縫處模板加固時(shí)，與 1 層有所不同，涉及到一個(gè)內(nèi)側(cè)模板的臨時(shí)固定支撐問(wèn)題，為了解決這一問(wèn)題，將變形縫處內(nèi)側(cè)模板在完成 1 層混凝土澆筑后，將內(nèi)側(cè)模板的底邊加長(zhǎng) 200 mm 并粘貼防漏漿膠條，另在模板底邊切割成一個(gè)凹槽，保留 1 層（相應(yīng)下一層）的最上一排對(duì)拉螺栓并與內(nèi)側(cè)模板底邊凹槽相對(duì)應(yīng)（模板底邊凹槽卡進(jìn)最上一排對(duì)拉螺栓內(nèi)）用于臨時(shí)支撐。確保內(nèi)側(cè)模板拆除后不會(huì)脫落至底部。具體如圖 9 所示。

3）變形縫處墻體在混凝土強(qiáng)度達(dá)到模板拆除條件后即進(jìn)行模板拆除工序，先在變形縫外側(cè)模板處松動(dòng)加固螺栓并拆除大部分加固螺栓，然后在變形縫處的頂部，向上提起“插栓”，用方木及橡膠錘等均勻敲擊大塊墻體模板及內(nèi)側(cè)鋼模，使其脫離結(jié)構(gòu)墻體，注意在模板拆除過(guò)程中，要用撬棍輕輕外撬大塊墻模防止猛撬使其塌落，然后將內(nèi)、外側(cè)模板掛上吊裝鋼絲繩索扣，拆除全部剩余加固螺栓。吊運(yùn)過(guò)程中，速度要慢，保持垂直，注意避免模板撞擊結(jié)構(gòu)墻體，并有專(zhuān)人指揮依次吊離運(yùn)往變形縫以外的指定模板安放場(chǎng)地，對(duì)拆除的模板統(tǒng)一進(jìn)行涂刷防銹油或涂刷脫模劑等相關(guān)工序以備下一層使用［4］。

圖9 2 層及以上內(nèi)側(cè)模板凹形卡槽固定圖（單位：mm）

4 結(jié)語(yǔ)

在涉及房建建筑工程施工中，對(duì)變形縫處模板的正確選擇和合理的施工措施，將對(duì)變形縫處結(jié)構(gòu)墻體的混凝土成型質(zhì)量控制起至關(guān)重要的作用，插栓式變形縫處模板在確保安全、質(zhì)量和施工方便快捷的前提下，實(shí)現(xiàn)了原材料就地選取，并滿(mǎn)足了模板的強(qiáng)度、剛度需求?？蓪?shí)現(xiàn)一次性制作完成，其模板的周轉(zhuǎn)可一直施工至建筑頂層和模板使用后百分之百回收利用。

插栓式變形縫模板的施工技術(shù)的應(yīng)用有效解決了變形縫結(jié)構(gòu)墻體間模板支設(shè)加固這一施工難題，通過(guò)具體工程實(shí)例應(yīng)用來(lái)看，達(dá)到了合理利用建筑材料節(jié)約資源和安全文明施工的良好效果。Q