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第五讲钢结构模板体系 一 钢模板 木模板体系优缺点比较 1 特点单片模板面积大 一块模板一堵墙 用于竖向混凝土构件 整体安装和拆除 施工速度快 机械化程度高 并可减少用工量和缩短工期 但隔热效果较差 七十年代开始应用 是目前我国剪力墙和筒体体系的高层建筑 桥墩 筒仓等施工用得较多的一种模板 已形成工业化模板体系 二 大模板施工 2 构造 由面板 次肋 主肋 支撑桁架 稳定机构及附件组成 面板 一般用4 5mm的钢板 也可用组合钢模板并装而成 横楞或内楞 一般用较小的槽钢 间距为0 3m左右 竖楞或外楞 一般用较大的槽钢 6 5或 8 间距为1m左右 大模板构造图 1 面板 2 次肋 3 支撑桁架 4 主肋 5 调整螺旋 6 卡具 7 栏杆 8 脚手板 9 对拉螺栓 典型全钢大模板 3 平面布置方案大模板平面布置方案主要有 平模布置 小角模布置 大角模布置等 其中小角模方案使用广泛 它适应性强 便于模板的平面位置与垂直度的校正 a 平模布置 b 小角模布置 c 大角模布置大模板的平面布置图 1 墙体 2 平模 3 小角模 小角模的连接1 大模板 2 小角模 3 偏心压杆 建筑物外墙布置方案建筑物外墙及桥墩等单侧大模板通常是将大模板支承在附壁式支承架上 外墙大模安装图1 外墙的外模 2 外墙的内模 3 附墙支承架 4 防护网 某工程核心筒大模板布置方案 4 大钢模板施工 模板与地面成75度角集中堆放 安装前用干抹布将模板表面脱模剂搽拭一遍 安装前检查模板平整度 2mm m 大模板清理 安装前 施工缝处理 放置顶模撑 控制墙体厚度 钢模板吊装 1 大模板制作允许偏差 2 定型大钢模板安装质量标准 5 质量标准 1 施工流水段划分的原则流水段的划分 要根据建筑物的平面 工程量 工期要求和机具设备条件综合考虑 一般应注意以下几点 1 尽量使各流水段的工程量大致相等 模板的型号 数量基本一致 劳动力配备相对稳定 以利于组织均衡施工 2 要使各流水段的吊装次数大致相等 以便充分发挥垂直起重设备的能力 3 采取有效的技术组织措施 做到每天完成一个流水段的支 拆模工序 使大模板得到充分的利用 即配备一套大模板 按日夜两班制施工 每24h完成一个施工流水段 其流水段的范围是几条轴线 指内横轴线 另外 根据流水段的范围 计算全部工程量和所需的吊装次数 以确定起重设备 一般采用塔式起重机 的台数 其次是确定施工周期 由于大模板工程的施工周期与结构施工的一些技术要求 如墙体混凝土达到1 2N mm2 方可拆模 有关 因此 施工周期的长短 与每个施工流水段能否实现24h完成有密切关系 如一栋全现浇大模板工程共为五个单元 每个单元5条轴线 流水段的范围定为5条轴线 则施工周期为5d一层 6 施工要点及注意事项 2 模板安装与拆除1 施工准备工作 1 安装模板前 钢筋办完隐蔽工程验收 弹好楼层的墙身线 门口线 及标高线 应将安装处楼面清理干净 检查墙体中心线 边线 模板安装线 2 施工现场备好脱模剂 木方 护身栏杆及操作平台铺板 木跳板50 250mm 等 3 钢筋网片就位 电线管 电线盒等与钢筋固定 门窗套内部设对撑 凡预埋盒与混凝土面相接触的部位需刷脱模剂 门窗套侧面与模板面相接触的侧面也需粘海绵条 4 为防止大模板下口跑浆 安装大模板前应清扫墙内杂物 抹好砂浆找平层 但砂浆找平层不能吃入墙身内 在大模板下口与左右端部粘有海绵条 5 模板进场后应按图纸核对编号 铺设平台板 在模板就位前认真涂刷脱模剂 不允许在模板就位后刷涂刷脱模剂 防止污染钢筋与混凝土接触面 涂刷脱模剂要均匀 不得漏刷 2 模板安装 1 安装模板前 要对照模板平面布置图 2 安装模板时 按照先横墙 后纵墙的安装顺序 根据模板平面布置图 将横墙模板由塔吊吊至安装位置初步就位 用撬棍按照墙位线调整模板位置 校正模板垂直度 安装穿墙杆 3 纵横墙相交处十字点模板安装时 应先立阴角模 安装前需贴海绵条 粘贴方法详见节点图 阴角模必须按模板平面布置图就位 给予临时固定 模板在流水段之间周转时 视模板相接情况 部分模板需要调整边角钢 4 为防止墙体出现漏浆 烂根现象 在内墙模板就位前 模板底口需贴海绵条 粘贴方法详见节点图 5 模板安装完毕后 检查每道模板上口是否平直 穿墙杆是否锁紧 拼缝是否严密 经检查合格后 才能浇筑混凝土 6 浇筑混凝土时必须按有关的规程进行施工 3 模板拆除 1 在常温条件下墙体混凝土强度必须达1 2Mpa 冬期施工时 墙体混凝土强度需达到4 0Mpa 2 大模板拆模的流向为先浇先拆 后浇后拆 与施工流水方向一致 拆除模板的顺序与安装模板正好相反 松开并拆下穿墙杆 使模板完全脱离混凝土墙面 当局部有吸附或粘接时 可在模板下口用撬棍松动 但不得在墙上口晃动或用大锤砸模板 拆下的穿墙杆 垫片 应清点后 放入工具箱内 已备周转使用 3 阴角模拆除 角模的两侧都是混凝土墙面 吸附力较大 加之施工中模板封闭不严 或者角模位移 被混凝土握裹 因此拆除比较困难 可先将模板外表的混凝土剔除 然后用撬棍从下部撬动 将角模脱出 千万不可因拆除困难 用大锤砸角模 造成破坏 影响后序施工 4 角模拆除后 凸出部分的混凝土应及时剔凿 凹进部位或掉角处应用同强度等级的水泥砂浆及时修补 5 大模板落地或周转至另一工作面时 必须一次安放稳固 然后及时消除粘附的砂浆和隔离剂残渣 然后涂刷新的隔离剂 7 质量通病的防治及质量保证措施 8 大模板施工时注意事项 1 大模板吊装就位时 要平稳 准确 无碰撞 不兜挂钢筋 在用撬棍调整模板时 要注意保护模板下面的砂浆找平层 2 保持大模板本身的整洁及配套零件 工具的齐备完好 3 拆模时一定要按程序要求进行 禁止用锤敲击防止大模板变形 模板在装拆过程中 除操作人员外 下面不得站人 高处作业时 操作人员必须挂好安全带 4 大模板的操作平台 铺板 防护栏杆 爬梯及小型工具必须齐备 并牢固 5 吊装拆运大模板时 必须有技术交底 并经常检查有关吊具是否合格 吊装大模板时不得一次吊运两块 大模板吊装拆运时 必须使用卡环 不允许使 6 大模板的使用 吊装 存放等 请按北京市建委颁布的 施工现场管理条例 执行 7 为保证墙面质量 板面应随时清灰 及时涂刷新的隔离剂 拆下的模板 如发现板面不平或肋边损坏变形应及时修理 搞好大模板的日常保养工作和维修工作 特点 节约模板 施工速度快 适用 用于现场浇筑高耸构筑物和建筑物等的竖向结构 如烟囱 筒仓 高桥墩 电视塔 竖井 沉井 双曲线冷却塔和高层建筑等 滑模是一种工业化模板 配置一定高度的模板 一般1 2m 上口不断浇入混凝土 滑动模板 下口滑出的混凝土正好能保证 自立 保持混凝土形状和承受自重 烟囱滑模 三 滑升模板 简称滑模 滑模构成包括 模板系统 操作平台系统 提升系统和施工精度控制系统组成 1 支承杆 2 液压千斤顶 3 提升架 4 油管 5 围圈 6 模板 7 混凝土墙体 8 操作平台桁架 9 内吊脚手架 10 外脚手架 滑模传力途径 荷载模板围圈提升架千斤顶支承杆 滑模工作原理 1 模板系统包括 提升架 围圈和模板等 模板用于成型混凝土 承受新浇混凝土的侧压力 多用钢模或钢木组合模板 模板的高度取决于滑升速度和混凝土达到出模强度 0 2 0 4N mm2 所需的时间 一般高1 0 1 2m 为防止滑升过程中混凝土与模板的粘结引起滑升困难 应将模板做成上口小 下口大的锥形 单面锥度约0 2 0 5 两块模板的间距控制则以模板上口以下1 2模板高度处的净间距为结构断面的厚度 围圈用于支承和固定模板 一般情况下 模板上下各布置一道 它承受模板传来的水平侧压力 混凝土的侧压力和浇筑混凝土时的水平冲击力 和由摩阻力 模板与围圈自重 如操作平台支承在围圈上 还包括平台自重和施工荷载 等产生的竖向力 围圈可视为以提升架为支承的双向弯曲的多跨连续梁 材料多用角钢或槽钢 以其受力最不利情况计算确定其截面 提升架的作用是固定围圈 把模板系统和操作平台系统连成整体 承受整个模板系统和操作平台系统的全部荷载并将其传递给液压千斤顶 提升架分单横梁式与双横梁式两种 多用型钢的制作 其截面按框架计算确定 操作平台系统包括 操作平台 料台 吊脚手架 随升垂直运输设施等 它是施工操作的场所 其承重构件 平台桁架 钢梁 铺板 吊杆等 根据其受力情况按一般的钢结构进行计算 3 提升系统提升系统包括支承杆 液压千斤顶和提升动力装置 即液压系统 等 它是使滑升模板向上滑升的动力装置 支承杆既是液压千斤顶向上爬升的轨道 又是滑升模板的承重支柱 它承受施工过程中的全部荷载 其规格要与选用的千斤顶相适应 4 施工精度控制系统包括 千斤顶同步 建筑物轴线和垂直度等的控制和观测设施等 千斤顶同步控制装置 限位卡挡 激光控制仪 水杯自动控制装置等 垂直度观测 激光铅直仪 经纬仪和线锤等 支承杆 提升架 滑模千斤顶 滑模装置的设计简介设计荷载自重 模板和操作系统施工荷载 人员 工具和存放材料等其他特殊荷载 垂直运输 液压装置等 混凝土侧压力和冲击力模板提升时的阻力 由摩擦力和粘结力两部分组成 支承杆的承载能力和数量的计算滑模结构最小截面尺寸确定原则 模板内混凝土的重量 滑升时模板与混凝土的摩擦力 当采用钢模板时 应满足以下规定 墙板的厚度 140mm 梁的宽度 200mm 柱的边长 300mm 独立柱的边长 400mm 爬模是施工剪力墙和筒体结构的混凝土结构高层建筑和桥墩 桥塔等的一种有效的模板体系 特点 不需连续爬升 操作易掌握 达到拆模强度即可拆模 施工安全 质量得到保证 以钢筋混凝土竖向结构为支点 利用爬升设备自下而上逐层爬升 实现自行爬升 爬升时模板与混凝土脱开 阻力小 构成 由模板 爬架及动力装置组成 其模板形式与大模板类似 宜采用由组合模板 胶合板等组成 常用的方法 模板爬架子 架子爬模板 四 爬升模板 简称爬模 架子模板爬架子爬模板 工作流程 其它爬模爬升方式 爬升模板施工工艺流程 爬升示意图 爬升模板演示 1 安装支承座 2 爬升过程 五 顶模 低位顶升钢平台模架体系动力系统采用长行程 6m 高性能的 最大顶推力400t 液压油缸 支撑系统包含支撑立柱与附着在在核心筒预留的洞口的箱梁 通过油缸顶升箱梁与立柱带动悬挂模板和挂架 作业平台 的钢平台 进而使模板和挂件整体上升 完成楼层竖向混凝土结构施工 钢平台系统 支撑顶升系统 模板系统 挂架防护系统 竖向功能分区 模架竖向功能分区主要包括钢筋绑扎分区 支模分区以及拆模和预埋件分区 挂架跨越近3个标准楼层 由于外墙需要处理预埋件及洞口 因此外挂架高度必须大于或等个三个分区高度 设为6步 14m高 在核心筒内部洞口部位的模板可以稍后处理 所以在内部挂架仅跨越两个功能分区 设为5步 12m高 顶模原理 顶模原理 低位顶模三大优势 整体顶升 材料 模板随钢平台一同上升 材料 模板的周转更容易 节省了劳动力 提高了施工效率 低位顶升 模架承载力更大 钢平台在悬挂模板 挂架的同时 还可以作为临时堆场和施工设备的附着物 钢平台下的挂架跨越了两至三个楼层 不同工序可穿插作业 效率更高 管理更容易 钢平台系统 主要用来悬挂模板与挂架临时堆场可堆放钢筋 氧气 乙炔 消防水箱等施工作业材料可做为各种施工机械的附着物 钢平台系统 钢平台多为主次桁架构成的空间结构 主桁架交点则为平台支撑立柱的支点位置在桁架间加入面外撑杆 或吊架梁 保证单片桁架的稳定性钢桁架平台的设计要保证具有足够的承载能力与刚度 钢平台平面图 钢平台立面图 支撑顶升系统 包括支撑与顶升两部分支撑部分包括支撑立柱 上下支撑箱梁以及箱梁上的伸缩油缸和伸缩牛腿顶升部分包括长行程 高性能的顶升油缸以及同步控制系统 支撑顶升系统组成 支撑顶升系统 支撑立柱与上支撑箱梁连接 顶升油缸缸体与下支撑箱梁连接相对的顶升油缸活塞杆与下支撑箱梁连接支撑系统的支点设在核心筒墙体的预留洞口内整个模架系统由4个支撑点共同支撑模架 支撑顶升系统效果图 支撑顶升系统 静止支撑状态 模架通过立柱 箱梁及油缸支撑在核心筒预留洞口处顶升前 伸缩油缸先提升50mm 将牛腿收回 此后顶升油缸发力 顶升模架向上移动顶升至比预留混凝土洞口面高50mm时 伸缩油缸将伸缩牛腿推出 再下降50mm 箱梁支撑于混凝土洞口 支撑顶升系统运行 支撑顶升系统 包括液控系统和电控系统液控系统主要包括泵站 各种闸阀和整套液压管路 通过控制各个闸阀的动作控制整个系统的动作和紧急状态下自锁电控系统主要包括集中控制台 数据线 主缸行程传感器 小油缸行程限位等 实现对主缸顶升压力的监控 对主缸顶升行程的同步控制与监控 液压系统主要原理图 挂架防护系统 挂架是模板与钢筋工程的操作架 同时也是模架上下的通道利用钢平台下的吊架梁作为吊点及滑动轨道悬挂6或7步挂架包括可移动滑轮 吊杆 水平连系杆 吊杆接头 踏板 可翻转踏板 兜底防护和上下楼梯等 挂架拼装实景图 当墙体截面变化时 通过移动滑轮实现挂架沿轨道梁滑移 从而调整挂架与墙体间的距离在正常施工中 可翻转踏板处于打开状态 踏板与墙体紧挨或距离很小 方便施工当模架顶升时 将可翻转踏板收起 使其与墙体之间保持一定距离 为退模留出一定空间 同时避免挂架被墙体拉扯而发生危险 挂架功能及组成 挂架功能及组成 包括挂架外立面防护 水平防护 钢平台临边防护 爬梯安全防护 电线电缆防护 液压装置油路防护等挂架外侧立面与钢平台四周临边采用冲孔钢板网封闭防护钢平台内 挂架内侧立面临边采用焊接方管护栏杆防护液压装置油路固定在工字钢或槽钢内侧进行防护 挂架外立面防护 平台顶防护 挂架