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新钢木组合墙体模板的应用

时间:2018-03-08 21:01

北京市朝阳田华建筑集团企业     张启巍、王松

      【摘要】A座办公商业楼等5项(世纪东方嘉园E、F、G地块项目)占地面积大,地下结构墙体多。常规的墙体木模板在板材周转使用中,由于板面的破坏会影响混凝土的观感质量,操作工序多,木材浪费严重。为此,我企业在该工程中使用了一种新的钢木组合墙体模板体系。

【关键词】墙体模板、新钢木组合模板、方管、角钢

  1. 工程概述

1.1 总体概述

       A座办公商业楼等5项(世纪东方嘉园E、F、G地块项目)工程由A、B座两幢高层商业楼、地下车库、人防出入口组成,总建筑面积101768.0㎡,占地面积 16250.0㎡。其中,地下2层,建筑面积21418.00㎡;地上A座26层、B座16层,建筑面积80350.00㎡。基础结构为筏板基础,主体结构为框架剪力墙核心筒结构,屋面为平顶有梁式楼盖,车库负一层局部为无梁盖板。

1.2地下结构墙体工程概述

       地下车库为2层,结构形式框架剪力墙结构。地下二层层高3.6m,顶板厚度为200~250mm,地下一层层高3.55mm,核心区5.05m,顶板厚度为150~400mm。地下结构墙体厚度:外墙400、450、500mm,临空墙、防护单元隔墙、内墙厚度300mm,A、B座核心区墙体550、600、800mm。

1.3新钢木组合墙体模板的应用部位

       地下结构外墙、临空墙、防护单元隔墙采用新钢木组合墙体模板系统。

2.常规组合木模板的缺点

       常规组合木模板体系通常应用覆膜多层板,即板面+木方次龙骨+钢管主龙骨+设置穿墙螺栓,以抵消施工过程中产生的水平向荷载。

       2.1常规组合木模板体系板面次龙骨采用50×100mm木方,板面与次龙骨需用钉子进行连接,现场需投入大量木方、铁钉。

       2.2 木方在使用过程中不可避免需要进行切割,产生大量锯末形成扩散粉尘及垃圾,木方在切割过程中产生一定的噪音污染,木方随意切割,导致木材大量浪费,现场管理难度增大。

       2.3 大量钉子的使用,使模板在周转使用中板面会出现大量不规则钉眼,影响混凝土表面观感质量。模板拆除后还需人工再次将钉子出,无形中增加了操作工序,人工成本相应增加。

       综上所述,常规组合木模板体系费用大、周转次数少、耗材多、产生垃圾多、安全隐患多、加工过程不环保,不利于节能减排。

3.新钢木组合型墙体模板设计

       3.1新钢木组合模板体系由板面、板面边框角钢、板面与板面边框角钢连接件、组装板面与组装板面连接件、主次龙骨、对拉螺栓及斜撑组成。

       3.2新钢木组合模板构造设计

       3.2.1板面规格选型及开孔设计:

       结合项目结构情况及方便工人操作,胶合板选择1830×915mm。板面开穿墙螺栓孔,孔径为20mm。为了在模板支设过程中容易区分板面的朝向及墙体的厚度,开孔位置应满足墙体模板安全性计算、孔洞位置统一及工人可操作性。具体见下图:

1830×915mm木胶合板板面开螺栓孔图

1830×915mm木胶合板板面实际开孔后效果

3.2.2板面边框角钢设计加工

       角钢规格为40×40×5mm,成品角钢长度为6m,根据地下墙体高度,为便于工人施工,将角钢切割为4m、2m两种。

       角钢开孔应从孔径、孔距、孔与板面的尺寸、孔距离板边的最小有效距离及角钢开孔后的实用性等方面考虑。

       角钢开孔需满足工人操作方便,不用区分角钢的朝向及板材的横竖使用问题,不会因角钢改变朝向而造成相临角钢孔洞对不上或角钢孔无法与板面有效连接等问题。角钢孔边距板边最小有效距离不小于30mm。

       角钢开孔选用专业厂家,根据开孔设计图操作,保证开孔位置的准确性。

       板面与角钢连接的孔洞按8mm设计(小孔),孔中心间距为300mm,角钢与角钢连接的孔洞按12mm设计(大孔),孔中心间距为290mm,应尽量避免大孔与小孔位置重合。

4m、2m角钢开孔设计见下图:

4m角钢开孔

2m角钢开孔

3.2.3板面与板面边框角钢连接件

       板面与板面边框连接件选用十字槽沉头螺丝,作为板面重要的连接件,螺丝的规格选型尤为重要,螺丝强度要满足模板与角钢的连接强度,外形不能影响混凝土表面观感质量,长度既要满足安装后有一定的富余,还不能影响角钢连接U型卡环的正常使用。

       根据以上条件,螺丝选用十字槽沉头螺丝,规格M8,长度为30mm。

3.2.4组装板面与组装板面连接件

       相临组装板面与组装板面连接件,选用原小钢模U型卡环连接两板面边框角钢。

3.2.5板面与边框角钢连接

3.2.6次龙骨

板面次龙骨是钢木组合墙体模板的重要组成部分。次龙骨选用40×40×2.5mm方管,采取租赁方式供货。

3.2.7新钢木组合墙体模板组装构造及注意事项

板面为 1830×915×15mm厚木胶合板,板面边框40×40×5mm,板面与板面边框采用M8十字槽沉头螺丝连接,螺丝长度为30mm,相邻板面采用小钢模U型卡环进行连接,主龙骨为2根48.3×3.6mm钢管,次龙骨40×40×2.5mm。见下图:

阴阳角、平缝连接大样

 

新墙体模板组装构造

组装注意事项:

       板面边框40×40×5mm角钢与板面拼装角钢侧面与板面长边平齐,保证后期两相临板拼缝严密。十字沉头螺丝紧固需一致,使螺丝平面与板面在同一平面。

       U型卡环连接时,一定要打紧,不要有遗漏。

       板面开孔由专业人员操作,先进行板面放线,开孔验收合格后确定开孔母板,后续板面开孔均按此母板进行,保证了板面孔位的统一性。

4、墙体新钢木组合模板安装

       根据新钢木组合墙体模板设计,板面次龙骨采用40×40×2.5mm方钢管,间距为180mm,穿墙螺栓采用M16间距为450×450mm,主楞采用2根48.3×3.6钢管,间距为450mm。在底板或顶板设置的地锚,设置三道钢管拉顶支撑,第一道高度为450mm,第二道高度为1.5m,第三道高度为3m。

4.1内墙墙体新钢木组合模板安装

       4.1.1按墙体钢木组合模板排版图,完成板面与板面边框拼装。

       4.1.2在水电及钢筋工程隐检合格,纵、横向梯子筋及顶模棍安装就位后,按墙体钢木组合模板排版图,由墙体一侧的一端向另一端推进,第一块组合模板安装后,顶部与墙体钢筋进行临时有效连接。第二块就位后,用U型卡环与第一块组合模板进行连接,依次进行墙体安装。

       4.1.3一侧墙安装出工作面时,在另一侧开始穿止水螺栓,再按排版图由墙体另侧的一端向另一端推进。第一块组合模板安装后,顶部与墙体钢筋进行临时有效连接。第二块进行就位,用U型卡环与第一块组合模板连接,依次进行墙体安装,止水螺栓需完成一块模板,再进行另一面的墙体模板就位。

       4.1.4两边墙体模板安装就位后,再安装墙体高度1/3位置处的主龙骨,穿墙螺栓先紧固到一定程度,保证次龙骨能顺利穿进去为宜,然后再按设计要求的间距安装次龙骨。

       4.1.5紧固1/3位置处的主龙骨,摆正次龙骨。

       4.1.6按设计要求安装主龙骨(与原墙体相接处垫木方)。

       4.1.7校正墙面模板平整度和垂直度,用钢管与地锚将墙体模板拉顶牢固。

4.2 外墙新墙体钢木组合模板安装

       4.2.1有导墙的在导墙内外两侧墙面弹同一标高水平线,水平线距导墙上口70mm,然后利用导墙原止水螺栓设置50×100mm木方做支撑,用山型件将木方与导墙锁牢,木方顶面通长设置50mm宽18mm厚胶合板条,胶合板上面与下跨水平线平齐,在其上面紧贴墙面贴海绵条。其它安装步骤同内墙,具体见下图:

    

       4.2.2没有导墙的在墙体外侧弹一条水平线,标高在顶板下100mm,然后利用穿墙螺栓及木方固定100mm宽通长板条,板条下口与水平线平齐,挂线检查上口标高是否平整标高是否与内侧顶板平齐。其它安装步骤同内墙。具体见下图:

4.3 没有导墙及高低跨处墙体的墙体外侧次龙骨下跨到100mm宽板条下。

4.4 新钢木组合墙体模板在项目中的应用与效果

   支设中:

         

    

5.实施效果

5.1 混凝土观感:混凝土外观检查没有发现涨模、错台等质量缺陷,达到了预期的效果,见下图:          

     

           

 

5.2 混凝土墙体构件实测:经实测实量,墙面平整度和垂直度均在2mm以内,达到了预期效果。

          

6.综合评估:

       6.1 安全方面:使用新钢木组合模板体系后,方管代替木方大大降低了火灾发生的机率;木工机械使用频次的降低,大大降低了机械使用中安全风险;降低了现场消防、安全管理难度。

       6.2 质量方面:使用新钢木组合模板体系后,方管规格截面统一,不易变形,抗压力强,对模板承受砼侧压力及模板板面平整度方面有了一定的提升;方管代替木方解决了因木方变形影响模板施工质量问题;角钢边框使模板拼缝严密,降低了混凝土墙面因模板接缝不严密而漏浆的风险,提高了混凝土表面观感质量;平头螺丝的应用解决了钉眼及起钉子对板面的破坏。

       6.3 成本方面:角钢边框、方管代替木方,节约木材效果显著;方管作为租赁材料一次性投入成本低,损耗小,没有木方人工分拣、码放、维护、消防器材的投入及后期材料存放场地的问题节约成本;角钢在后期安装工程施工中可制作管道支架或今后周转使用;没有钉子的投入,减少了在施工过程中工人钉钉子、起钉子的工序及施工中垃圾铁钉的分拣工作,提高了工人工作效率节约成本。

       6.4 进度方面:新钢木组合墙体模板可提前预制,现场采用U型卡环组装连接,施工速度快,接缝平整,加快了施工进度。

       6.5 绿色施工方面:方管为租赁周转材料不用现场切割,解决了锯末的产生;新钢木组合墙体模板没有投入钉子的,减少固体废弃物的排放;木工机械使用频次的降低,减少了施工噪音。

7.总结

       综上所述,新钢木组合模板系统适用于地下结构及地上墙体。相对常规组合木模板,新钢木组合墙体木模系统拼装简单、操作性强,板缝拼缝严密,表面平整,整体抗混凝土侧压力强,有利于提高混凝土的浇筑质量及表面观感质量;该系统费用低、周转次数多、耗材少、产生垃圾少、安全隐患少、加工过程环保,有利于节能减排,在提高工人工作效率及节约材料和环保方面效果显著,并可大大降低施工过程中及后期的安全风险,达到了预期效果。

 

参考文献:

建筑施工手册第五版;中国建筑工业出版社,2013

江正荣;建筑施工计算手册;中国建筑工业出版社,2001

GB/T50214-2013;组合钢模板技术规范;中冶建筑研究总院有限企业

GB50666-2011;混凝土结构工程施工规范;中国建筑工业出版社

DB11/T1074-2014;建筑结构长城杯质量评审评审标准;ca88会员登录入口

JGJ96-2011;钢框胶合板模板技术规程;中国建筑科学研究院

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