高聳構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)模板施工措施

【關(guān)鍵詞】高聳構(gòu)筑物  滑模施工  鋼模板  大模板  爬模施工    滑框倒模施工體系  高聳構(gòu)筑物滑模   翻模施工   模板體系   技術(shù)分析   經(jīng)濟(jì)評價
 

1　模板在高聳構(gòu)筑物施工中的特點(diǎn)

1.1　高聳構(gòu)筑物體型龐大,平面設(shè)計靈活多變
目前,高聳構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)體系有框架體系、框剪體系、剪力墻體系等。不同的結(jié)構(gòu)體系有一種或幾種模板設(shè)計方法。比如就剪力墻體系而言, 高聳構(gòu)筑物模板體系可使用組合鋼模板、大模板、滑模、爬模等。究竟使用哪一種施工方案,必須從速度、費(fèi)用、質(zhì)量以及施工組織管理等許多方面進(jìn)行綜合評價。
1.2　高聳構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)施工,支模工序占用時間最長
如剪力墻結(jié)構(gòu)采用大模板施工,每個施工段支模時間比綁扎鋼筋和澆筑混凝土?xí)r間都長。高聳構(gòu)筑物若采用組合模板則占用更長的時間。高聳構(gòu)筑物滑模施工速度快,豎向結(jié)構(gòu)可連續(xù)施工,而水平結(jié)構(gòu)支模時
間較長。所以,無論采用哪一種模板體系,施工進(jìn)度計劃都是由支模工序制約的。
1.3　高聳構(gòu)筑物模板工程量大,耗用較多的設(shè)備資金
如16層~18層的全現(xiàn)澆剪力墻工程,標(biāo)準(zhǔn)層面積700 m2左右,若采用大模板施工,耗鋼量為70 t~120 t,投資需54萬余元。采用滑模施工,需千斤頂約350個,2套控制臺及油路系統(tǒng),提升
架及模板耗鋼量約60 t~70 t,總投資50萬余元。這表明高聳構(gòu)筑物施工中模板費(fèi)用比重較大。
如何降低模板費(fèi)用、加快周轉(zhuǎn)、合理地選擇模板體系是建筑企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

2　高聳構(gòu)筑物模板體系分析

2.1　組合鋼模板體系

組合鋼模板構(gòu)造簡單,裝拆方便,拆模后表面平整,有利于現(xiàn)場文明施工,安全生產(chǎn)。其突出優(yōu)點(diǎn)是通用性強(qiáng),適用于目前高沉降縫兩邊的框架柱最好不要設(shè)置在同一軸線上,這樣可以使獨(dú)
立柱基錯開,結(jié)構(gòu)受力合理,基礎(chǔ)易于處理。當(dāng)建筑使用上不允許沉降縫兩邊柱子錯開時,可采用地基梁的方法,將沉降縫一側(cè)的結(jié)構(gòu)單元的兩個或多個柱基連接起來,形成地基梁。也可采用懸挑式沉降縫方案,但懸挑長度不宜過大,懸挑式沉降縫可在沉降縫一側(cè)懸挑或兩側(cè)同時懸挑,見圖3。這時懸挑梁承受由柱子傳來的全部荷載,懸挑梁垂直方向在柱內(nèi)部分應(yīng)增設(shè)拉梁。
懸挑梁不但應(yīng)考慮軸力和彎矩,同時應(yīng)考慮柱子傳來的扭矩。在地震區(qū),上部柱子傳來的彎矩較大,故此時懸挑梁會產(chǎn)生較大的扭矩。懸挑梁的配筋構(gòu)造中,應(yīng)特別注意端部的配筋方法。因為,在柱子軸力作用下,對懸挑梁端有側(cè)向壓應(yīng)力,懸挑式沉降縫也可設(shè)計成框架,每層懸挑。但這種方法只適合于懸挑長度不大,懸挑梁高也不會影響建筑使用的情況。當(dāng)沉降縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)單元均有地下室時,宜將地下室設(shè)計成兩個箱型基礎(chǔ),而上部框架作為嵌固于箱形基礎(chǔ)之上的結(jié)構(gòu)體系。以上幾種方式可簡單的稱之為雙墻式、懸挑式、地基梁式、雙地下室式和交錯式基礎(chǔ)。沉降縫的結(jié)構(gòu)處理辦法還有很多,這里只列舉了一些常見的,在實(shí)際設(shè)計當(dāng)中應(yīng)根據(jù)沉降縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置和設(shè)計。然而根據(jù)調(diào)查,某些施工企業(yè)在使用和管理上仍存在著一些問題。主要是模板損壞率高,零件丟失現(xiàn)象更為普遍。所以要加強(qiáng)組合鋼模板的管理,實(shí)行切實(shí)有效的獎懲制度。

2.2　大模板體系

大模板整體剛度好,混凝土成型質(zhì)量高,缺點(diǎn)是自重大,耗鋼量多,平均達(dá)110 kg/m2(未考慮支撐體系)。根據(jù)實(shí)測,標(biāo)準(zhǔn)層面積500 m2左右的高層剪力墻體系,起重機(jī)吊運(yùn)鋼模的吊次占標(biāo)準(zhǔn)層總吊次的1/3。因此,裝拆工作量大,而大模板面積大,受風(fēng)力大,一次性投資大,而且需要大面積的堆場,通用性差。如連續(xù)施工相同的幾棟高聳構(gòu)筑物,可加快大模板的攤銷。

2.3　滑模施工體系

滑模施工具有機(jī)械化程度高,施工文明,保證工程質(zhì)量,節(jié)約材料和用工,降低工程造價等特點(diǎn),是一種值得推廣的先進(jìn)的施工技術(shù)?；９に嚨闹饕秉c(diǎn)是支撐桿浪費(fèi)鋼材,平均5 kg/m2,而且支撐桿易彎曲失穩(wěn),有時還會出現(xiàn)混凝土拉裂、建筑物傾斜和扭轉(zhuǎn)等現(xiàn)象。滑模施工技術(shù)要求較高,如何進(jìn)行合理的施工組織安排,是需要深入研究的重要環(huán)節(jié)。為了進(jìn)一步提高滑模工藝的施工質(zhì)量,目前有些施工企業(yè)改進(jìn)了滑模施工工藝,采用大噸位千斤頂,加大支撐桿剛度,同時使滑模設(shè)備費(fèi)用大幅度下降,取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.4　爬模施工體系

爬模是以建筑物的鋼筋混凝土墻體為承力主體,通過附著完成的鋼筋混凝土墻體上的爬升支架或大模板和聯(lián)結(jié)爬升支架與大模板的爬升設(shè)備,一物固定,一物作相對運(yùn)動,交替爬升,以完
成模板的爬升、下降、就位、校正等工序。爬升模板綜合了大模板和滑升模板的原理,有效地吸收了大模板施工的優(yōu)點(diǎn),成為當(dāng)代高聳構(gòu)筑物現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)施工新一代的模板體系。爬模工藝和滑模工藝相比,設(shè)備簡單,節(jié)省大量鋼材和資金,克服了滑模工藝不能分段流水的缺陷。
與大模板工藝相比,爬模工藝不需占用塔吊工時,有時不需要大量的模板堆場。根據(jù)調(diào)查,爬模工藝混凝土墻面的垂直度是比較棘手的問題。垂直度不易控制,高空作業(yè)風(fēng)力較大也不利于模板的提升。按正常的施工條件,施工周期為5 d/層~6 d/層。

2.5　滑框倒模施工體系

滑框倒模是20世紀(jì)80年代在滑模的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。它保留了滑模的提升方法和設(shè)備,不同之處是將模板豎放改為橫放,并在背面增設(shè)滑道,這樣模板與混凝土之間的滑動變成滑框倒模,降低了提升阻力?；虻鼓Ｊ┕じ淖兞嘶Ｊ┕ひ?ldquo;動態(tài)”模板為特點(diǎn)的施工方法,它把“動”與“靜”有機(jī)地結(jié)合起來,有效地克服了滑模工藝施工中的一些缺陷。

3　模板體系選擇的依據(jù)

3.1　高聳構(gòu)筑物工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

模板的選擇應(yīng)首先滿足結(jié)構(gòu)使用功能的要求,既要保證結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,又要節(jié)約資金,還要加快施工速度。通常要根據(jù)不同的工程特點(diǎn)以及不同的結(jié)構(gòu)體系合理地選擇模板體系。如對剪力墻體系,通常采用大模板、滑模、爬模;對框架結(jié)構(gòu)多采用組合鋼模板。

3.2　高聳構(gòu)筑物施工企業(yè)現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)備情況

模板體系的選擇受施工企業(yè)機(jī)械設(shè)備的制約,模板的類型、尺寸、重量、裝拆都和起重機(jī)械有關(guān)。如組合鋼模是采用散拼還是組成大塊,剪力墻用筒模還是平模等等,不同的模板需選擇不同的機(jī)械設(shè)備與之相匹配。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度出發(fā),施工企業(yè)必須充分利用現(xiàn)有的設(shè)備。如企業(yè)有成套的滑模設(shè)備,就需盡量采用滑模施工,提高企業(yè)固定資產(chǎn)的利用率。對施工企業(yè)大量的工具式模板也亦然。

3.3　高聳構(gòu)筑物施工組織管理

模板體系的選擇是高聳構(gòu)筑物施工組織設(shè)計的重要內(nèi)容,選擇的恰當(dāng)與否,直接影響工程的施工效果,故需引起足夠的重視。對某些要求工期緊的工程,就要選擇滿足進(jìn)度要求的模板體系(如早拆體系等)。

3.4　高聳構(gòu)筑物地區(qū)情況和施工企業(yè)的技術(shù)水平

模板方案的選擇和地區(qū)情況有關(guān)。隨著建筑業(yè)的發(fā)展,有些地區(qū)出現(xiàn)了專門的模板設(shè)計部門,租賃單位以及工具式模板生產(chǎn)廠家,使模板的生產(chǎn)、設(shè)計日益專門化和社會化。同時,模板方案的選擇和施工企業(yè)的技術(shù)水平有密切的關(guān)系。應(yīng)盡量發(fā)揮企業(yè)的優(yōu)勢,選施工企業(yè)技術(shù)水平較高的模板體系。

3.5　高聳構(gòu)筑物設(shè)計施工一體化

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計,直接影響著模板的選型和模板工程的經(jīng)濟(jì)。因此,模板工程經(jīng)濟(jì)從開始設(shè)計時就應(yīng)該注意,統(tǒng)籌考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計和建筑設(shè)計。初步設(shè)計階段設(shè)計人員應(yīng)同施工人員相結(jié)合,在不損害建筑物建筑功能要求的前提下,力求結(jié)構(gòu)布置簡單合理,從結(jié)構(gòu)構(gòu)造、節(jié)點(diǎn)處理等方面注意模板的支拆,使構(gòu)件和梁柱斷面盡量一致,盡量減少墻體變化,使施工人員方便支模。否則,復(fù)雜的構(gòu)造和墻體的變化會給支模帶來很大困難,從而使模板工程費(fèi)用大大提高,影響了主體結(jié)構(gòu)的施工速度。所以設(shè)計和施工一體化勢在必行。