关于大钢模板的体系化设计及通用性.doc

关于大钢模板的体系化设计及通用性、适用性之考虑单位：住总钢结构公司作者：高向荣 曹玉芳 内容提要：本文对现有几种大钢模板结构型式进行了优劣分析，对大钢模板的通用性及适用性进行了介绍，并对提高模板通用性及适用性提出了几项解决措施，也提出了一种新型模板的设计原则。 我国墙体大模板经过近30年的工程实践，特别是近10余年来体系化大钢模板的设计及应用，逐渐又发现了这些体系中的缺陷不足及各自优势；再有2010年前全国将逐渐全面控制粘土砖的生产使用，致使全现浇结构工程在全国范围内更将逐渐普及推广。在这一历史机遇期，对墙体大钢模板体系及其通用性、适用性进行全面分析研讨，将对我国大钢模板设计应用产生积极影响，并将创造很好的社会效益，且强有力地推动企业技术进步。1.几种常见墙体大钢模板结构形式的优劣分析 1.1专楼专配型平口模板 这种模板应用最早，至今亦有部分工程在用这种设计形式的模板。其优点在于应用这种模板其单体工程中阴、阳角模尺寸基本一致，且规格较少便于现场施工查找入模；缺陷在于其大钢模板宽度、高度虽对单体工程较适用，但用缺陷在于其大钢模板宽度、高度虽对单体工程尺寸规格较多且无规律，后期改造较繁琐。 1.2专楼专配型子母口模板 这种模板是为适应近几年来清水混凝土要求而设计的模板结构形式。其优缺点除上述专楼专配型平口大模板优缺点外，其最大优势在于模板拼缝间密封较好；然其最大缺点在于其子母口规律不强，后期利用率低且改造不易。工程应用中母口模板易积灰，清除困难。 1.3系列宽度尺寸平口通用模板 这种模板高度按常规住宅楼层高减去板厚尺寸为板高，宽度以300mm为模数，常用规格为板宽600到5400居多，即考虑了常用轴线用板，又照顾了现场塔吊吊重限制。阴角与板连接为适应清水混凝土要求，板边采用加装搭边铁形式解决。模板整体适用性较强，且不同楼型可通用，用于不同楼栋号时改造量较小，适用于租赁。然这种模板板块宽度尺寸较规律，而阴、阳角模规格尺寸较多，对现场安装造成不便；且不同栋号使用时，阴、阳角模须进行改造，浪费较多。 1.4系列宽度尺寸双母口模板 这种模板借鉴了子母口模板及系列宽度尺寸平口模板的优势，省去了系列宽度尺寸平口模板阴角处的搭边铁安装，节省了部分用料，简化了安装工序工作，综合了系列尺寸平口模板及子母口模板各自的优点。然而，没有改变系列平口模板阴角模尺寸规格较少，不同栋号间须改造加工的缺陷，且在不同栋号间模板板边须改为子口或平口时加工难度较大，改造加工后对板边破坏较大，后期不易修复等缺陷。1.5组合式大钢模板 这种模板与前述几种模板形式有较大区别，其特点在于它舍弃了前几种模板的整体性优点，将模板宽度尺寸系列规格种类减少，一般为3001800，3002400或3002700几种组合形式。用于不同工程栋号时，经过组合，并适当增加部分非标宽度尺寸模板组成整块大尺寸模板。其优点在于模板宽度尺寸较小，拼装较灵活，周转率高，配合非标尺寸模板后，可组成任意尺寸宽度，使得阴、阳角规格较少，便于现场施工。然而，也是因为其板宽尺寸较小，在施工前须将不同尺寸模板组合拼装，拼装工作较复杂，且拼缝较多不易保证拼装质量。水平背楞长度尺寸各不相同，二次利用改造工作量大。 2.大钢模板的通用性 这里所论述的大钢模板通用性，一是指一套大钢模板的结构尺寸设计、附件设计及模板上各具体尺寸设计上要力求对称，使模板本身及相关模板附件力求通用，即一套大钢模体系确定后，应使拥有这套模板的产权单位，使该套模板在应用于不同楼栋号时，尽量减少改造加工，从而追求最大限度的经济效益（即模板在不同工程上的通用）。二是指不同厂家所生产加工的模板应尽量统一，使其最大限度地互换通用。论述这一点的主要原因在于，今后全现浇工程全国范围的逐渐普及，必将在全国范围内增加相当数量的模板厂家及租赁公司。试想，一个模板厂家或租赁公司均将拥有几万至几十万平米的模板，然而每家模板厂家或租赁企业在剩余几千平米模板时均将无法满足尺寸规格齐全，致使这剩余的几千平米模板无法配套用于工程。如果能够使不同厂家的模板结构形式统一，不同厂家可相互调济余缺，将产生很好的社会及经济效益。解决这一问题的途径有几条：（一）研究确定一套适用性较强的模板，统一进行加工设计，使不同厂家参考加工（或形成大钢模板产品标准，大家共同遵守执行。这需要政府机关或行业协会方面的行政支持；（二）一个或几个建筑单位统一配备模板生产厂家统一选定模板设计方案，尽量使选定的模板加大产品覆盖面，使一种模板的产品数量加大，减少其余产品数量。这需要企业决策机构的行政支持。（三）完善一套模板设计产品图册，由个人或企业发表出版，利用市场机制，使尽可能多的模板生产厂家选用这套模板设计方案，逐渐形成市场占有率，形成各厂家或租赁公司的自然有序的互通有无，互相补充利用。这需要有一套较完善的模板设计方案。综上所述，统一设计、统一加工标准，加大既定体系的模板数量，从而追求不同厂家产品之间的通用。 3.大钢模板的适用性 目前，全现浇混凝土工程，除标准层须配备大钢模板外，地下室、设备层等应工程要求绝大部分均应配备相应大钢模板。然而，现有大钢模板高度设计均以常规标准层层高减板厚为基本尺寸，不同层高靠临时增加上拼板解决，致使上拼板高度尺寸不一。除楼宇现浇混凝土工程外，现立交桥桥墩、地铁墙体等市政工程亦有扩大利用大型钢模板的趋势，为适应这种新趋势的要求，在模板加高方式上亦应有较大突破。另一方面，现有大钢模板的结构强度计算均以砼浇高3米左右设计，即模板所能承受的砼侧压力均为60KN/M2左右。而砼浇高大于3米时，砼对模板的侧压力绝大部分大于上值，即在模板设计时，应考虑在必要时主背楞加密，减小穿墙栓间距尺寸，增加穿墙栓数量，以提高模板抵抗砼侧压力的能力，从而适应高大墙体混凝土的施工要求。另外，在模板结构设计中亦应考虑在不同模板高度上支腿、平台架等相关附件的尺寸变化与安装，以适应于模板支模要求。提高模板在不同种类工程及现浇混凝墙体工程不同部位的适用性已迫在眉睫。解决好这一问题，必将为施工单位创造可观的经济效益，为社会创造很好的社会效益。 4.一种新型模板的体系化设计原则 4.1模板板边采用双子口型式 优点：通过搭边铁、平口调整垫铁，或通过加装对接边密封调整件，可方便调整为母口或平口，方便施工。两标准块模板拼接时使用搭边铁，或对接边密封调整件形成对模板拼缝的密封，防止漏浆。缺点：使用搭边铁较多。子口边在施工中易变形，造成模板缺陷。4.2模板板边采用密封平口型式 优点：模板间拼接板边不用另加附件即可，达到密封目的，该设计为专利产品，可利用专利保护（专利号为ZL99217702.2），达到占领市场目的。缺点：将模板调整为子口方式较困难。阴角处须使用搭边铁形成母口型式，搭边铁用量也较多。4.3模板板边采用双母口型式 优点：主板采用双母口型式，“丁”字墙部位采用双子口型式小板，模板阴角及“丁”字墙部位模板拼接不需增加搭边铁，减少附件用量，配合以下述模板宽度尺寸系列设计，可做到整套模板阴阳角尽量统一。缺点：双母口板工程中须变为平口及子口使用时，须增加相应拼条，较易变型，形成砼缺陷。本设计可结合密封平口板形式加工为密封双母口模板体系系列，进行专利保护。 4.1、4.2、4.3项取其一。4.4模板宽度尺寸系列 为提高模板施工方便程度，并尽可能地发挥整体大钢模板整体性及组合大钢模板拼装灵活性的优势，将模板宽度尺寸系列及结构形式分为两部分。一模板宽度6002700为第一系列，采用300模数进级，采用组合模板结构形式。即主背楞为活连接。此部分模板用于建筑非300模数轴线墙及墙厚尺寸、楼梯间电梯井外侧等不规律的情况下，配合部分非标规格模板，使整栋楼所提供的阴阳角尽量统一方便施工。二模板宽度尺寸27005400为第二系列亦采用300模数进级。采用模数化模板结构形式，一、二部分模板在一栋现浇混凝土工程中混合使用，形成组拼模数混合模板体系，以便发挥各自优势。4.5模板高度 主板高度选定为2700，配合以300、600、900、1200、1500 等高度的接高板，以适应不同板高要求。接高600以上时，应能将平台操作架顺利升高，以利施工。接高900以上时，应可更换加高支腿，或进行相应附件的支腿加高，以确保安全。主板可长期加工备用，接高板针对工程需要临时加工出售、出租，非300模板加高，可采用在加高板的基础上临时加焊相应尺寸型钢或上拼板加以解决，用后拆除。4.6模板结构尺寸的细节设计 模板结构尺寸及相关侧拼孔、上下拼孔、穿墙栓孔、支腿、平台架安装孔，等均应遵循对称原则，以使相关附件减少规格种类，便于现场安装。并全面考虑模板加高时的附件安装，相关附件、零件的配套等。4.7目前大钢模板存在的几个急待解决的问题4.7.1现组拼式大模板水平背楞安装后，安装附件突出于水平背楞上平面，不便叠放码垛与叠放运输，造成组拼模板拼装工作多在现场运作，拼装质量较差，或组拼模板在工厂拼装后，运输中在模板间加垫，形成运输中的安全隐患；4.7.2现组拼大模板形成组拼模板组后，长度不定，其所配备的组拼背楞长度尺寸也不统一，造成水平背楞多次改造，改造工作量极大，浪费较多；4.7.3子母口模板：子母口形式及尺寸各厂家不统一，且母口模板不便于调整为子口和平口；平口模板调整为子口较困难；子口模板虽可方便调整为母口和平口，但调整后板边密封效果不好；4.7.4大模板现场支模使用时，部分模板