商用高層混凝土建筑模板施工技術(shù)研究

鐘 少 平

（福建省唯優(yōu)建筑工程有限公司，福建 泉州 362046）

0 引言

近年來(lái)，隨著社會(huì)對(duì)建筑業(yè)的需求不斷增加，建筑業(yè)的發(fā)展前景越來(lái)越廣闊。混凝土結(jié)構(gòu)建筑模板施工是一種常見(jiàn)的施工技術(shù)，具有施工工期短、工程造價(jià)低等優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛應(yīng)用于建筑工程施工中，可有效提高工程項(xiàng)目質(zhì)量[1]。因此，施工企業(yè)應(yīng)重視模板施工技術(shù)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工情況，選擇科學(xué)合理的施工工藝，使項(xiàng)目工程的整體質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)[2]?；诖?，本文以某商用高層混凝土建筑工程為例，對(duì)其模板施工技術(shù)進(jìn)行研究。

1 工程概況

工程位于福清市江陰鎮(zhèn)，由福清市福一建材有限公司負(fù)責(zé)建設(shè)，由福建晨光建筑設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)完成設(shè)計(jì)[3]。該工程項(xiàng)目建筑面積為12 633.6m2，包含辦公樓、廠(chǎng)房1、廠(chǎng)房2 等高層建筑，表1 中記錄了該工程項(xiàng)目概況。

表1 依托工程項(xiàng)目概況

該工程項(xiàng)目地上部分主體為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選用預(yù)應(yīng)力管樁，建筑抗震設(shè)防烈度為7 度，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。按照建設(shè)合同規(guī)定，工程質(zhì)量必須符合《國(guó)家質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》。項(xiàng)目部按照標(biāo)準(zhǔn)，制定出一套完善的質(zhì)量保障制度，實(shí)施多層次的監(jiān)督，通過(guò)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全方位的質(zhì)量控制，使各項(xiàng)目的建設(shè)都能達(dá)到良好的水平。模架需要進(jìn)行散裝散拆，以方便后續(xù)安裝。柱子模板2 組，梁板模板3 組，支撐模板3 組。該項(xiàng)目的模板以覆蓋膠合板和木龍骨為主，支撐體系以碗扣鋼管為主[4]。為保證該項(xiàng)目中混凝土部件的表面質(zhì)量和平整，所有與主梁直接接觸的膠合板需涂上隔離劑。

2 商用高層混凝土建筑模板施工

2.1 商用高層混凝土建筑模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)施工需要，施工中所選用的模板類(lèi)型包括：磚胎模板、樓板模板、柱模板、墻體模板、樓梯模板及特殊部位模板[5]。針對(duì)不同的模板類(lèi)型，對(duì)其基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。其基坑磚胎模的基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

圖1 基坑磚胎?；窘Y(jié)構(gòu)示意圖（mm）

由圖1 可知，基坑四周承臺(tái)采用600 mm×450 mm×240 mm 標(biāo)準(zhǔn)磚制成的模板作為磚胎?；A(chǔ)、臨時(shí)排水溝和工作面。為保證及時(shí)回填土，磚胎模抹灰后鋼筋綁扎前內(nèi)部采用鋼管木枋作為臨時(shí)支撐，尺寸為100 mm×100 mm，應(yīng)確保承臺(tái)尺寸準(zhǔn)確。

由于支承臺(tái)的磚胎模較高，所以對(duì)磚胎模板的剛性及穩(wěn)定性要求較高。目前使用7.5 mm 灰砂石磚，采用M5 水泥砂漿以＞20 mm 的厚度進(jìn)行抹灰。地板采用15 mm 厚的膠合板作為模板。次龍骨使用50 mm×3 mm 的正方形鋼板，按300 mm 間距排列，主龍骨使用2 mm×50 mm×3 mm 的正方形鋼板。模板支架使用碗扣型腳手架，選用厚度為350 mm 的橫梁[6]。模板支撐豎條的間距按模板特殊性設(shè)計(jì)計(jì)算。

梁底模采用15 mm 厚的木質(zhì)膠合板，次龍骨使用50 mm×3 mm 的方形鋼筋，梁底模采用2 mm×50 mm×3 mm 的方形鋼筋，支撐系統(tǒng)采用碗扣式支架，橫桿距地面350 mm，豎桿上加裝一個(gè)可調(diào)節(jié)的上托架。梁的支撐柱間距按具體的模板設(shè)計(jì)要求確定。梁側(cè)模為15 mm 厚木質(zhì)膠合板，次龍骨為50 mm 方木，外豎楞為2 mm×50 mm 方木，次龍骨與外豎楞之間的距離按梁高計(jì)算[7]。梁高＞600 mm 時(shí)，需按其高度增加Φ14 mm 的穿梁螺釘。梁模板拼裝時(shí)，采用梁邊模具加固梁板。

用15 mm 厚的木質(zhì)膠合板（在切口處涂抹上封邊膠）制成整體模板，其與加固梁板之間選擇垂直接縫的硬拼方式[8]。立楞使用的是50 mm×50 mm×3 mm 的方形鋼條。鋼筋混凝土的側(cè)向力由柱環(huán)承擔(dān)，用地錨和鋼管斜撐修正。柱環(huán)由2 mm×50 mm×50 mm×3 mm 的方形鋼筋組成，間隔≤500 mm。

地板用1 830 mm×915 mm×15 mm 的木質(zhì)膠合板拼接而成，拼接時(shí)選用硬木板。內(nèi)豎棱用50 mm×3 mm、間隔300 mm 的正方形鋼板，外橫棱用50 mm×3 mm 的正方形鋼板。地下建筑的外墻和其他需要防水的墻壁，應(yīng)該使用M12 型對(duì)拉式錨栓[9]。對(duì)拉螺栓的位置，需符合承載力的要求，其位置與門(mén)窗孔的邊緣≤300 mm，與地面的頂部≤150 mm。

樓梯梁模、臺(tái)階擋板、下模由15 mm 厚的膠合板制成。次龍骨使用50 mm×100 mm 的方形木料，間隔不超過(guò)300 mm；主龍骨使用100 mm×100 mm的方形木料，間隔≤1 200 mm。

梁柱的接縫處應(yīng)使用膠合板，將柱子切割成柱箍的形狀，并在主梁上留一個(gè)梁口，施工時(shí)，梁的模板會(huì)被柱箍固定住，以確保陰角的正確性。梁柱接頭陰陽(yáng)角如圖2 所示。陽(yáng)角模板可按45°角直接拼接在一起。將規(guī)格為70 mm×6 mm 的等角鋼固定在角形龍骨上[10]。將角鋼釘?shù)椒叫蔚哪景迳?，用塔式起重機(jī)將已加工好的模板吊起，放在工作面上。

圖2 梁柱接頭陰陽(yáng)角（mm）

通過(guò)分析主橫梁和副橫梁相交叉位置，確定斷面的大小，并在橫梁側(cè)面模具位置上進(jìn)行截?cái)郲11]。裁剪的高度為下一根橫梁的凈高+下一根橫梁的模具厚度，裁剪的寬度是副梁橫截面的凈寬。主梁邊模具將副梁邊模具包裹起來(lái)，副梁底模具緊貼在副梁邊模具上[12]。為防止在主、次梁模板接縫處出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，在主、次梁模板接縫處塞上兩道密封膠。在支模的過(guò)程中，與其相鄰部分的頂板支撐系統(tǒng)要相互獨(dú)立，當(dāng)頂板模板被拆除時(shí)，后澆帶模板仍然可維持連續(xù)的支頂。

2.2 模板加固與支撐

為能承受混凝土澆筑時(shí)的側(cè)壓力，對(duì)底板周邊磚模進(jìn)行加強(qiáng)，加強(qiáng)形式見(jiàn)圖3。

圖3 模板加固方式示意圖（mm）

針對(duì)集水井和電梯井等特殊結(jié)構(gòu)的模板，為確保施工安全性和施工質(zhì)量，需要對(duì)其進(jìn)行支撐，支撐結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。

圖4 集水井與電梯模板支撐結(jié)構(gòu)示意圖[13]

在墻面基礎(chǔ)凹凸不平處，或在粉刷層較厚處，首先用水泥砂漿進(jìn)行分層找平，每層的厚度≤20 mm，有需要時(shí)可使用鋼板網(wǎng)進(jìn)行加固。柱結(jié)構(gòu)使用50 mm×3 mm 方形鋼筋作為柱箍，并配有2 組對(duì)拉螺栓。梁面板采用15 mm 厚的木質(zhì)膠合板，松方木作為龍骨，支撐采用碗扣的鋼管。

2.3 模板鋼筋綁扎與模板安裝

在進(jìn)行鋼筋的綁扎與安裝前，應(yīng)先熟悉圖紙，并對(duì)鋼筋的配料單與材料牌號(hào)進(jìn)行檢查，以明確其具體的施工方法。鋼筋在加工完成后，進(jìn)入工地應(yīng)立即檢查，確保鋼筋的規(guī)格、尺寸、形狀、數(shù)量符合材料牌號(hào)的要求，綁扎鋼絲選擇22#，板筋鋼絲長(zhǎng)度250 mm，梁柱筋鋼絲400 mm[14]。用彈線(xiàn)進(jìn)行定位綁扎，綁扎位置的誤差應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)。對(duì)模板進(jìn)行綁扎時(shí)，需確保模板的上端負(fù)筋扎緊，并采用馬凳加強(qiáng)，避免在施工過(guò)程中被踩踏。圖5 為商用高層建筑各樓層間鋼筋馬凳的布設(shè)結(jié)構(gòu)。

圖5 商用高層建筑各樓層間鋼筋馬凳的布設(shè)結(jié)構(gòu)（mm）

鋼筋搭接時(shí)，中間及兩端要用鋼絲捆扎。對(duì)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模板進(jìn)行加固時(shí)，需判定每一根鋼筋是否穿插到位，并與模架工商議如何進(jìn)行錨固，以降低錨固工作的難度[15]。在進(jìn)行模板鋼筋綁扎時(shí)，其混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)滿(mǎn)足表2 中相關(guān)要求。

表2 模板鋼筋綁扎混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求

在模板鋼筋綁扎施工結(jié)束后，應(yīng)立即進(jìn)行模架安裝，模架使用木制模架，并用架管或方木進(jìn)行加固。在斜坡＜30°時(shí)，應(yīng)使用斜板支撐，并通過(guò)錨桿和底部鋼筋的拉力來(lái)防止地基的上浮。在模板的上端設(shè)置通風(fēng)和振動(dòng)孔，斜率≤30°。用鐵絲網(wǎng)（間隔30 cm）阻止混凝土的下墜。在上口用井字木條進(jìn)行鋼筋定位，不能用重物撞擊模板，且不能在有吊幫的模板上搭腳手架，應(yīng)確保模板牢固。完成上述施工后，需將模板中殘留的木屑、泥土等雜物清除干凈，并對(duì)模板進(jìn)行濕潤(rùn)，對(duì)板縫和孔洞進(jìn)行密封。

在混凝土使用過(guò)程中為了保證混凝土在澆注時(shí)不會(huì)產(chǎn)生位移和變形，混凝土不能直接澆注到柱墻表面，應(yīng)在柱壁的一面鋪設(shè)鋼板，并用鋼鏟將混凝土送入柱壁。在澆注混凝土前，將柱墻筋的上端用木板暫時(shí)固定在樓板或柱墻板的頂端。在樓面鋼筋綁扎完成后，應(yīng)對(duì)柱子的墻筋進(jìn)行加固，并進(jìn)行點(diǎn)焊處理。在澆筑混凝土的過(guò)程中，應(yīng)安排專(zhuān)人進(jìn)行護(hù)筋，以免鋼筋出現(xiàn)變形和偏差。

2.4 混凝土澆筑與模板拆除

混凝土澆筑應(yīng)分層、連續(xù)展開(kāi)，間歇期不應(yīng)早于初凝時(shí)間；一般≤2 h。為保證鋼筋定位準(zhǔn)確，應(yīng)先澆注5 cm～10 cm 厚的混凝土，以固定鋼筋。階梯式地基在每個(gè)階梯式高處進(jìn)行整體澆筑。每次澆注1個(gè)石階，暫停0.5 h，待石階下沉后，再次澆注。分層的厚度等于振動(dòng)棒的有效擺動(dòng)長(zhǎng)度。防止下料太粗，振動(dòng)不實(shí)、漏振，以及吊面根處的砂漿外溢等造成的蜂窩、凹陷、孔穴。

在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)按時(shí)檢查模板、支撐、鋼筋、螺栓、預(yù)留孔等有無(wú)松動(dòng)。一旦出現(xiàn)變形、移動(dòng)、松動(dòng)現(xiàn)象，應(yīng)立即停止?jié)茶T，并在澆注前，對(duì)模板進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和加強(qiáng)。在對(duì)已經(jīng)完成澆筑的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，需要在其表面澆水，澆水的時(shí)間約為12 h。通常情況下，在室溫下保持7 d 以上，在特殊混凝土中保持14 d 以上。需專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)維護(hù)和執(zhí)行，避免因維護(hù)不及時(shí)引起混凝土表面開(kāi)裂。

拆除側(cè)模板應(yīng)在混凝土的強(qiáng)度能夠確保其邊角不被拆模破壞的情況下，方可拆模，拆模前應(yīng)有專(zhuān)業(yè)人員對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢查。

3 施工效果分析

為實(shí)現(xiàn)對(duì)上述設(shè)計(jì)的施工技術(shù)應(yīng)用可行性驗(yàn)證及施工效果分析。在完成施工后，應(yīng)對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。分別選擇將模板軸線(xiàn)位置、底模上表面標(biāo)高、截面內(nèi)部尺寸、層高垂直度和模板表面平整度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。結(jié)合表3 中記錄的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工后對(duì)應(yīng)位置的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)。

表3 模板施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)語(yǔ)

本文依托某商用高層混凝土建筑項(xiàng)目，提出了一種全新的模板施工技術(shù)，并通過(guò)實(shí)例對(duì)該技術(shù)應(yīng)用可行性進(jìn)行驗(yàn)證。模板施工對(duì)工程的建設(shè)質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用，在實(shí)際施工中，除了應(yīng)嚴(yán)格按照上述施工工序完成建設(shè)任務(wù)外，還應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境，提前做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作，以便為后續(xù)施工提供便利。