土木工程施工讲义第11讲_模板工程完整版本.ppt

第11讲模板工程 1模板的种类2现浇结构中常用的模板3模板设计4模板的拆除 邵阳学院杨宗耀 教授级高工 第4章混凝土结构工程 模板工程的基本要求 模板工程对施工成本的影响显著 一般工业与民用建筑中 平均1m3砼需用模板7 4m2 模板费用约占砼工程费用的34 在砼结构施工中选用合理的模板形式 模板结构及施工方法 对加速砼工程施工和降低造价有显著效果 模板是使砼构件按几何尺寸成型的模型板 施工中要求能保证结构和构件的形状 位置 尺寸的准确 具有足够的强度 刚度和稳定性 装拆方便能多次周转使用 接缝严密不漏浆 第11讲模板工程 共60页第1页 翻模施工 1模板的种类 模板系统的组成 包括模板板块和支架两大部份 模板板块是由面板 次肋 主肋等组成 支架则有支撑 桁架 系杆及对拉螺栓等不同的形式 按材料分 有木模板 竹模板 钢木模板 钢模板 塑料模板 铸铝合金模板 玻璃钢模板等 按工艺分 有组合式模板 大模板 滑升模板 爬升模板 永久性模板以及飞模 模壳 隧道模等 第11讲模板工程 共60页第2页 1 1组合式模板 组合模板是一种工具式的定型模板 由具有一定模数的若干类型的板块 角模 支撑和连接件组成 拼装灵活 可拼出多种尺寸和几何形状 通用性强 适应各类建筑物的梁 柱 板 墙 基础等构件的施工需要 也可拼成大模板 隧道模和台模等 1模板的种类 组合式钢模板组合式钢模板 共60页第3页 1 1 1组合式钢模板 钢定型模板由边框 面板 横肋组成 面板为2 3 2 5mm的钢板 模板类型主要有平面模板 阴角模板 阳角模板和连接模板 连接件主要有U型卡 钩头螺栓 对拉螺栓和扣件等 钢模板一次性投资大 需多次周转使用才有经济效益 工人操作劳动强度大 回收及修整的难度大 钢定型模板已逐渐较少使用 钢定型模板 U型卡 钩头螺栓 对拉螺栓 阴角模板 1 1组合式模板 共60页第4页 1 1 2钢木定型模板 面板由钢板改为复塑竹胶合板 纤维板等 自重比钢模轻1 3 用钢量减少1 2 是一种针对钢模板投资大 工人劳动强度大的改良模板 钢框木模板钢框复塑竹胶合模板 钢框木定型模板组合的大模板 1 1组合式模板 共60页第5页 1 2覆塑竹胶合模板 覆塑竹胶合模板是目前广泛使用的一种模板 有单面覆塑和双面覆塑 规格为2440 1220mm 厚度10 12mm 竹胶合模板组织严密 坚硬强韧 板面平整光滑 可钻可锯 耐低温高温 可用于施工现浇清水砼专用模板 1模板的种类 酚醛树脂胶合板模板竹胶合板模板铺设楼面模板 共60页第6页 1 3模壳 是用于钢筋砼密肋楼板的一种工具式模板 密肋楼板由薄板与间距较小的密肋组成 模板的拼装难度大 且不经济 采用塑料或玻璃钢按密肋楼板的规格尺寸加工成需要的模壳 则具有一次成型 多次周转的便利 模壳成品堆场密肋楼板模壳安装密肋楼板浇筑砼前 采用模壳的密肋楼板 1模板的种类 共60页第7页 1 4永久性模板 又称一次消耗模板 即在现浇砼结构浇筑后不再拆除 有的模板与现浇结构叠合成共同受力构件 永久性模板分为压型钢板和配筋的砼薄板两种 多用于现浇钢筋砼楼 屋 面板 永久性模板简化了现浇结构的支模工艺 改善了劳动条件 节约了拆模用工 加快了工程进度 提高了工程质量 压型钢板组合楼板示意图 压型钢板作永久性模板 1模板的种类 共60页第8页 1 5工具式支撑 是采用各种工具式的定型桁架 支撑 托具 卡具等组成模板的支架系统 节约材料 扩大施工空间 加快施工进度 桁架 可搁置在墙上 梁侧模板横档上 以支撑梁或板的模板 组合式桁架使用时两榀一组 跨度可调范围为2 5 3 5m 荷重较大时可多榀成组排放 结构跨度超过桁架最大跨度时 可在中间加支柱后连续安装桁架 轻型钢桁架 轻型钢桁架 1模板的种类 共60页第9页 支柱 常用支柱一为顶撑 二为井架 顶撑有木制瑟琶撑和活动式钢管支撑 活动钢管支撑的可调高度为1 5 3 6m 每档调节高度为100mm 荷重较大或高度较大时 一般搭设扣件式钢管井架或排架 见右图 可调式钢管支柱梁下顶撑 1 5工具式支撑 共60页第10页 独立钢管支撑组成的支架系统 散支散拆的木工字梁顶板模板体系 1 5工具式支撑 共60页第11页 夹具及卡具 常用的有工具式柱箍和组合式梁卡具 柱箍亦称定位夹箍 用角钢 槽钢 扁钢或木方制成 是直接支承或夹紧各类柱模的支承件 可调柱模板的柱箍 1 5工具式支撑 无支座柱箍 带支座柱箍 阳角斜拉杆 柱模套箍 共60页第12页 2现浇结构中常用的模板 基础的特点是高度小而体积较大 第11讲模板工程 2 1基础模板 模板安装前 应核对基础垫层标高 弹出基础的中心线和边线 将模板中心线对准基础中心线 然后校正模板上口标高 符合要求后要用轿杠木搁置在下台阶模板上 斜撑及平撑的一端撑在上台阶模板的背方上 另一端撑在下台阶模板背方顶上 阶形独立基础模板安装 2 1 1柱下单独基础模板 共60页第13页 2 1 2杯形基础模板 杯芯模两侧要钉上轿杠木 以便搁置在上台阶模板上 杯芯模不设底模板 以利杯口底部砼振捣 弹出基础中线安装基础模板高质量的柱下独立基础 2 1基础模板 下阶模板 上阶模板 杯芯模板 平撑 轿杠木 轿杠木 钢管背方 钢管背方 共60页第14页 2 1 3条形基础模板 先核对垫层标高 在垫层上弹出基础边线 将模板对准基础边线垂直竖立 模板上口拉通线 校正调平无误后用斜撑及平撑将模板钉牢 有地梁的条形基础 上部可用工具式梁卡固定 也可用钢管吊架或轿杠木固定 台阶型基础要保证上下模板不发生相对位移 土质良好时 阶型基础的最下一阶可采用原槽浇筑 2 1基础模板 共60页第15页 2 2柱模板 弹线及定位 先在基础面 楼面 弹出柱轴线及边线 同一柱列则先弹两端柱 再拉通线弹中间柱的轴线及边线 按照边线先把底盘固定好 然后再对准边线安装柱模板 柱子的特点是断面尺寸不大而高度较大 2现浇结构中的常用模板 柱箍的设置 为防止砼浇筑时模板发生鼓胀变形 柱箍应根据柱模断面大小经计算确定 下部的间距应小些 往上可逐渐增大间距 但一般不超过1 0m 柱截面尺寸较大时 应考虑在柱模内设置对拉螺栓 柱子木模板 共60页第16页 2 2柱模板 花辨形墩柱模板拼装现场矩形柱模板支设现场 共60页第17页 柱高 4m时 柱模应四面支撑 柱高 6m时 不宜单根柱支撑 宜几根柱同时支撑组成构架 对于通排柱模板 应先装两端柱模板 校正固定后 再在柱模板上口拉通线校正中间各柱模板 柱模门子板 独立柱模板的校正 柱模板须在底部留设清理孔 沿高度每2m开有砼浇筑孔和振捣孔 独立柱模板的支撑 2 2柱模板 共60页第18页 柱模的关键要解决垂直度 施工时的侧向稳定 砼浇筑时的侧压力问题 同时方便砼浇筑 垃圾清理和钢筋绑扎等 可调截面钢柱模板桥墩定型钢模板桥墩定型钢模板 2 2柱模板 共60页第19页 高架桥桥墩模板安装 2 2柱模板 共60页第20页 2现浇结构中的常用模板 2 3梁模板 梁的特点是跨度大 宽度小而高度大 梁模板及支撑系统要求稳定性好 有足够的强度和刚度 不产生超过规范允许的变形 梁模板应在复核梁底标高 校正轴线位置无误后进行 梁底板下用顶撑 琵琶撑 支设 顶撑间距视梁的断面大小而定 一般0 8 1 2m 顶撑之间应设水平拉杆和剪刀撑 使之互相拉撑成为一整体 当梁底距地面高度大于6m时 应搭设排架或满堂红脚手架支撑 为确保顶撑支设的坚实 应在夯实的地面上设置垫板和楔子 T形梁支模 共60页第21页 梁侧模下方应设置夹木 将梁侧模与底模板夹紧 并钉牢在顶撑上 梁侧模上口设置托木 托木的固定可上拉 上口对拉 或下撑 撑于顶撑上 梁高度 700mm时 应在梁中部另加斜撑或对拉螺栓固定 有斜撑的梁模板 2 3梁模板 梁底模板及支架预应力大梁的钢管排架支模 共60页第22页 当梁的跨度 4m时 梁模板的跨中要起拱 起拱高度为梁跨度的1 3 2 3梁模板 大梁模板的支设 共60页第23页 2 4板模板 板模板一般面积大而厚度不大 板模板及支撑系统要保证能承受砼自重和施工荷载 保证板不变形 不下垂 底层地面应夯实 底层和楼层立柱应垫通长脚手板 多层支架时 上下层支柱应在同一竖向中心线上 2现浇结构中的常用模板 模板铺设方向从四周或墙 梁连接处向中央铺设 共60页第24页 为方便拆模 木模板宜在两端及接头处钉牢 中间尽量不钉或少钉 阳台 挑檐模板必须撑牢拉紧 防止向外倾覆 确保安全 2 4板模板 桁架支设楼板模板 用定型钢模板支设楼板模板 楼板跨度大于4m时 模板的跨中要起拱 起拱高度为板跨度的1 3 共60页第25页 肋形楼盖模板一般应先支梁 墙模板 然后将桁架或搁栅按设计要求支设在梁侧模通长的横档 托木 上 调平固定后再铺设楼板模板 肋形楼盖的木模板支模 2 4板模板 肋形楼盖模板的支模 共60页第26页 2 5墙模板 根据边线先立一侧模板并临时支撑固定 待墙体钢筋绑扎完后 再立另一侧模板 2现浇结构中的常用模板 预留门窗洞口的模板应有锥度 安装牢固 既不变形 又易于拆除 墙体模板的对拉螺栓要设置内撑式套管 防水砼除外 一是确保对拉螺栓重复使用 二可控制墙体厚度 墙体模板安装 先立一侧模板并临时固定 绑扎墙体钢筋 再立另一侧模板 共60页第27页 墙体模板高度较大时 应留出一侧模板分段支设 不能分段支设时 应在浇筑的一侧留设门子板 留设方法同柱模板 门子板的水平间距一般为2 5m 剪力墙模板安装 为预留墙体洞口而设在模板内的内套模板要设置排气孔 2 5墙模板 共60页第28页 2 6楼梯模板 楼梯与楼板相似 但又有其支设倾斜 有踏步的特点 楼梯模板的梯步高度要一致 尤其要注意每层楼梯最上一步和最下一步的高度 防止由于粉面层厚度不同而形成梯步高度差异 施工前应根据设计放样 施工时先装平台梁板模板 再装楼梯斜梁和楼梯板底模板 然后装楼梯外帮侧板 最后装踏步侧板 板式楼梯模板 2现浇结构中的常用模板 板式楼梯的底模板 共60页第29页 2 7大模板 大模板是一种大尺寸的工具式模板 常用于剪力墙 筒体 桥墩的施工 由于一面墙用一块大模板 装拆均起重机械吊装 故机械化程度高 减少用工量和缩短工期 全钢大模板钢木大模板 2现浇结构中的常用模板 共60页第30页 大模板由面板 次肋 主肋 支撑桁架及稳定装置组成 面板要求平整 刚度好 板面须喷涂脱模剂以利脱模 两块相对的大模板通过对销螺栓和顶部卡具固定 大模板存放时应打开支撑架 将板面后倾一定角度 防止倾倒伤人 大模板的存放 2 7大模板 共60页第31页 打开支撑架 模板后倾存放 大模板的构造 2 8飞模 台模 桌模 飞模 其外形如桌 亦称台模 桌模 是一种大型工具式模板 适用于大进深 大柱网 大开间的钢筋砼楼盖施工 尤其适用现浇板柱结构 无梁楼盖 的施工 施工要求用起重设备从已浇筑砼的楼板下吊运飞出至上层重复使用 故称飞模 钢管组合式飞模 跨越式飞模示意图 2现浇结构中的常用模板 共60页第32页 飞模分有支腿飞模和无支腿飞模两类 国内常用有支腿飞模 设有伸缩式或折叠式支腿 飞模有钢管组合式飞模 门式架飞模 跨越式桁架飞模 飞模要求一次组装 重复使用 简化模板支拆工序 节约模板支拆用工 飞模在施工中不再落地 以免造成施工场地紧张 飞模转层飞模在楼间整体移动 2 9飞模 台模 共60页第33页 液压滑动模板 简称滑模 主要用于现场浇筑钢筋砼竖向 高耸的和建 构 筑物 如烟囱 筒仓 高桥墩 电视塔 竖井等 施工占地面积小 速度快 可大量节约模板和劳动力 降低工程成本 2 9液压滑动模板 液压滑升模板系统示意图 液压滑动模板由模板系统 平台系统和滑升系统组成 模板系统包括模板 围圈和提升架组成 用于成型砼 平台系统包括操作平台 辅助平台 内外吊脚手架 是施工操作场所 滑升系统包括支承杆 液压千斤顶 高压油管和液压控制台 是滑升动力装置 2现浇结构中的常用模板 共60页第34页 工作原理 滑动模板 高1 5 1 8m 通过围圈与提升架相连 固定在提升架上的千斤顶 35 120kN 通过支承杆 25钢筋 48钢管 承受全部荷载并提供滑升动力 滑升施工时 依次在模板内分层 30 45cm 绑扎钢筋 浇筑砼 并滑升模板 滑升模板时 整个滑模装置沿不断接长的支承杆向上滑升 直至设计标高 滑出模板的砼出模强度已能承受自重和上部新浇筑砼重量 保证出模砼不致塌落变形 点击滑模工艺动画 水泥库液压滑模施工 2 9液压滑动模板 共60页第35页 2 10爬升模板 爬升模板 简称爬模 是一种适用于现浇钢筋砼竖向 高耸建 构 筑物施工的模板工艺 其工艺优于液压滑模 爬升模板系统示意图 工作原理 以建筑物的钢筋砼墙体为支承主体 通过附着于已浇筑完成的钢筋砼墙体上的爬升支架或大模板 利用连接爬升支架与模板的爬升设备 使一方固定 另一方相对运动 交替向上爬升 以完成模板的爬升 下降 就位和校正等工作 点击爬摸工艺动画 2现浇结构中的常用模板 共60页第36页 爬模按爬升方式可分为 有架爬模 模板爬架子 架子爬模板 和 无架爬模 模板爬模板 爬模的爬升工艺流程图 2 10爬升模板 爬模按爬升设备可分为电动爬模和液压爬模 共60页第37页 液压爬模自带液压顶升系统 液压系统可使模板架体与导轨间形成互爬 从而使液压自爬模稳步向上爬升 液压自爬模在施工过程中无需其它起重设备 操作方便 爬升速度快 安全系数高 是高耸建筑物施工时的首选模板体系 液压自爬模板 2 10爬升模板 共60页第38页 爬模工艺施工桥塔 爬模近景 2 10爬升模板 共60页第39页 2 11悬臂模板 悬臂模板主要用于大坝 桥墩 砼挡土墙 冷却塔以及地下人防砼衬砌等结构的模板施工 模板可整体后移 便于清理摸板及绑扎钢筋 模板可利用微调使其与砼贴紧 防止漏浆及错台 模板可相对支撑架上下左右调节 使用灵活 利用斜撑模板可前后倾斜 最大角度为30 砼的侧压力全部由预埋件承担 不需设拉筋 施工中的悬臂模板及支架 2现浇结构中的常用模板 共60页第40页 2 12隧道模 隧道模是同时浇筑竖向结构和水平结构的大型工具式模板 它能将各开间沿水平方向逐段整体浇筑 结构的整体性 抗震性好 施工速度快 隧道模有全隧道模和半隧道模两种 全隧道模又称为隧道衬砌台车 因其自重大 推移时需铺设轨道 目前逐渐少用 2现浇结构中的常用模板 共60页第41页 半隧道模由两个半隧道模组成 在两个半隧道模之间增加一块插板 可以组合成各种开间需要的宽度 溪洛渡导流洞衬砌施工三维景像半隧道模板的单元角模 2 12隧道模 共60页第42页 3模板设计 定型模板 常用模板和工具式支撑系统在其适用范围不需进行设计或验算 但重要结构 特殊形式的模板和超出适用范围的定型模板及支撑系统应进行设计或验算 第11讲模板工程 模板和支架的设计 包括选型 选材 荷载计算 结构计算 拟定制作安装和拆除方案 绘制模板图 肋形楼盖的木模板支模 共60页第43页 3 1模板设计原则与步骤 保证构件的形状尺寸及相互位置的正确 模板有足够的强度 刚度和稳定性 能承受新浇砼的重力 侧压力及各种施工荷载 变形不大于2mm 3 1 1设计原则 3模板设计 共60页第44页 构造简单 装拆方便 不妨碍钢筋绑扎 不漏浆 配制的模板应使其规格和块数最少 镶拼量最少 对拉螺栓和扣件根据计算配置 减少模板的开孔 支架系统应有足够的强度和稳定性 节间长细比宜小于110 安全系数K 3 3 1 2设计步骤 划分施工段 确定流水作业顺序和流水工期 明确配置模板的数量 确定模板的组装方法及支架搭设方法 按配模数量进行模板组配设计 进行夹箍和支撑件的设计计算和选配工作 明确支撑系统的布置 连接和固定方法 3 1模板设计原则与步骤 共60页第45页 确定预埋件 管线的固定及埋设方法 预留孔洞的处理方法 将所需模板 连接件 支撑及架设工具等统计列表 以便于备料 3 2荷载及组合 模板及支架自重 可按图纸或实物计算确定 或参考下表计算 3 2 1荷载标准值 3模板设计 共60页第46页 新浇筑砼的自重标准值 普通砼24kN m3 其他砼按实际重力密度确定 施工人员及设备荷载标准值 计算模板及小楞时 均布活荷载2 5kN m2 另以集中荷载2 5kN验算 取两者中较大值 计算支承小楞的构件时 均布活荷载1 5kN m2 计算支架立柱等构件时 均布活荷载1 0kN m2 钢筋自重标准值 每m3砼 楼板1 1kN 梁1 5kN 对大型浇筑设备 上料平台等 砼泵等按实际情况计算 如砼堆积料的高度超过100mm时 则按实际情况计算 3 2荷载与组合 共60页第47页 堆放材料要均匀 不得集中一处 模板上的荷载不能超过设计要求 振捣砼时产生的荷载标准值 水平面模板2 0kN m2 垂直面模板4 0kN m2 作用范围在有效压头高度之内 新浇筑砼对模板侧面的压力标准值 当采用内部振动器时 新浇筑的砼作用于模板的最大侧压力 按下列两式计算 并取两式中的较小值 3 2荷载与组合 共60页第48页 砼的振捣 倾倒砼时产生的荷载标准值倾倒砼时对垂直面模板产生的水平荷载标准值 按下表采用 注 作用范围在有效压头高度以内 3 2荷载与组合 砼吊斗下料 共60页第49页 荷载设计值 计算模板及支架时 应将前述的 项荷载标准值乘以相应的荷载分项系数以求得荷载设计值 荷载分项系数按下表采用 3 2 2荷载组合 3 2荷载与组合 共60页第50页 荷载组合 对不同结构的模板及支架进行计算时 应分别取不同的荷载效应组合 荷载组合的规定见下表 参与模板及支架荷载效应组合的各项荷载 3 2荷载与组合 共60页第51页 3 3模板设计的有关计算规定 计算钢 木模板及支架时参照相应的设计规范 考虑是临时结构 对于钢模板及支架 其荷载设计值可按0 85折减 木模板及支架 木材含水率小于25 时 其荷载设计值可按0 9折减 验算模板及其支架的刚度时 其最大变形值不得超过下列允许值 对结构表面外露的模板 为模板构件计算跨度的1 400 对结构表面隐蔽的模板 为模板构件计算跨度的1 250 对支架的压缩变形值或弹性挠度 为相应的结构计算跨度的1 1000 支架的立柱或桁架应保持稳定 并用撑拉杆件固定 验算模板及其支架在自重和风荷载作用下的抗倾倒稳定性时 应符合有关的专门规定 3模板设计 共60页第52页 上河国际B区超高支模架坍塌事故 承包商将长沙上河国际商业广场B区中庭钢化玻璃结构顶盖改为砼结构 并安排无支模架搭设资质的工人进行超高支模架的搭设 2008年4月30日12 47 因模板支撑系统失稳 导致约21m高的整个支模系统坍塌 11名工人随屋面及支撑架从高空坠落 其中8人死亡 3人受伤 施工中的上河国际商业广场 超高支模架坍塌示意图 共60页第53页 检查院对承包商 湖南长大建设集团 监理 长沙建设工程监理有限公司 业主方的8名责任人提起公诉 3人涉嫌重大事故责任罪 坍塌现场照片 高达21m的中庭 共60页第54页 4模板的拆除 砼成型并养护一段时间 当强度达到一定要求时 即可拆除模板 模板的拆除日期取决于砼硬化的快慢 模板的用途 结构的性质及环境温度 及时拆模可提高模板周转率 加快工程进度 过早拆模 砼会变形 断裂 甚至造成重大质量事故 现浇结构的模板及支架的拆除 如设计无规定时 应符合下列规定 第11