工程施工 第四章 模板工程

4.2模板工程,制作者：莫懿懿,2模板工程,模板是使新浇混凝土成型用的模型，模板系统包括模板、支撑和紧固件。支撑是保证模板形状、尺寸及其空间位置的支撑体系，并且还要承受模板传来的全部荷载。模板工程属“临时结构工程”但影响工程的质量，进度，成本，安全等。一般工业与民用建筑中，平均每立方米砼需用模板7.4m，模板工程的费用约占砼工程费用的34%。因此，采用先将的模板技术，对提高工程质量、加快施工进度和降低工程成本都具有十分重要的意义。,制作者：莫懿懿,2模板工程,模板工程的基本要求：安装质量（quality)：保证形状、尺寸准确、接缝严密，不漏浆；2.安全性能(safety)：承载力、刚度和稳定性；3.经济性(economy)：装拆方便，多次使用，便于施工。按材料分：木模板、竹模板、钢模板、钢木模板、塑料模板、铝合金模板、玻璃钢模板等。木模板：杉木和松木（重复使用率低）钢木模板：以角钢为边框，以木（竹）胶合板做面板的定型模板。（能多次周转）,制作者：莫懿懿,2模板工程,塑料和玻璃钢模板特点：重量轻，强度较高，但价格贵，常用于现浇“密肋楼盖”中做“模壳”。密肋楼板是由薄板与间距较小的密肋组成。,塑料模壳,南京玄武区政府的密肋楼板采用塑料模壳,制作者：莫懿懿,组合模板,组合模板是一种工具式模板，它是工程施工中使用最多的一种模板形式。它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，用它可以拼出多种尺寸和几何形状，以适应多种类型建筑物的梁、柱、板、墙、基础和设备基础等施工的需要，也可用它拼成大模板、隧道模和台模等。,制作者：莫懿懿,组合模板,钢定型模板由边框、面板、和纵横肋组成，面板用厚度为2.32.5mm的钢板，边框及肋用55mm2.8mm的扁钢。钢模板类型有：平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模。,制作者：莫懿懿,组合模板,内楞,外楞,支撑,对拉螺栓,钢模,定型组合钢模板,制作者：莫懿懿,组合模板,钢木定型模板把钢面板改成木面板。木料材料有胶合板、纤维板、蜂窝纸板等。自重比钢模少1/3，用量减少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。,制作者：莫懿懿,工具式支撑,工具式支撑采用各种工具式的定型桁架、支柱、托具、卡具等组成模板的支架系统。桁架是支撑梁或板的模板。桁架两端可以支撑在墙上、钢管支柱上。桁架支撑在墙上时可用钢筋托具。,制作者：莫懿懿,工具式支撑,钢管支柱（琵琶撑）由内外两节钢管组成，可以伸缩调节支柱高度。在内外钢管上每隔100mm钻一个直径为14mm的销孔，调整好高度后用直径12mm的销子固定。,制作者：莫懿懿,工具式支撑,另一种可用钢管扣件拼成井字形架，再与桁架结合，用于层高高、跨度大的情况下；还可用扣件式钢管支架和门式支架。,扣件式钢管支架,制作者：莫懿懿,工具式支撑,钢筋托具随墙体砌筑时安放在需要位置，配合支承桁架使用，以节约支撑木料。托具伸入墙体不少于60mm，每个托具最大控制荷载为500kg,制作者：莫懿懿,工具式支撑,夹具和卡具工具式夹具及卡具种类较多，其中柱箍和梁模板卡具是常用的两种。柱箍也称定位夹箍，用角钢、扁钢、槽钢或方木制成，是直接支撑或夹住柱模的支承件。可保证柱尺寸和防止涨模。,槽钢柱箍,制作者：莫懿懿,工具式支撑,梁模板卡具是适用于矩形梁、圈梁等模板夹紧固定的装置，并承受混凝土侧压力，可用钢管、角钢和槽钢等制作。,钢管形梁卡具,梁模,制作者：莫懿懿,工具式支撑,早拆柱头在使用中为了节约支撑部分，在砼浇筑完成以后，把水平模板板块部分保留，而把竖向支撑部分拆除，使拆除支撑可以尽快投入到其他部位的施工，拆除工程中，它和模板的连接部位就使用早拆柱头。（录像：支拆模壳）,a）楔形b）螺栓形,早拆柱头,制作者：莫懿懿,常用的模板,现浇结构中常用的模板基础模板特点：高度小而体积较大,阶梯型基础模板1拼板，2斜撑，3木桩，4铁丝,制作者：莫懿懿,常用的模板,柱模板特点：断面尺寸不大而比较高。因此，柱模主要解决垂直度、施工时的侧向稳定及抵抗混凝土的侧压力等问题。,柱截面尺寸较大时，可设置拉紧螺栓，防治浇筑砼时，发生鼓胀变形,制作者：莫懿懿,常用的模板,梁模板特点：跨度较大而宽度一般不大，梁高可到1m左右，工业建筑有的高达2m以上。梁的下面一般是架空的，因此混凝土对梁模板有横向侧压力，又有垂直压力。这要求梁模板及其支撑系统稳定性要好，有足够的强度和刚度。梁底板下用琵琶撑支设，顶撑间距视梁的断面大小而定，一般为0.81.2米。,当梁的跨度4m时，应使梁底模中部略为起拱，以防止由于灌注混凝土后跨中梁底下垂；起拱高度宜为全跨长度的1/10003/1000。,制作者：莫懿懿,常用的模板,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，应在梁中部另加斜撑或对拉螺栓固定。,制作者：莫懿懿,常用的模板,板模板特点：面积大而厚度一般不大，因此横向侧压力很小，板模板及其支撑系统主要用于抵抗混凝土的垂直荷载和其他施工荷载，保证板不变形下垂。,制作者：莫懿懿,常用的模板,制作者：莫懿懿,常用的模板,墙体模板特点：高度大而厚度小，其模板主要承受混凝土的侧压力。因此，必须加强墙体模板的刚度，并设置足够的支撑，以确保模板不变形和发生位移。墙体模板安装时，先立一侧模板，并设临时支撑固定，待钢筋绑扎好后，再立另一侧模板。,制作者：莫懿懿,用掺硅质防水剂的干硬性细石混凝土压实抹平,模板拆除后，用火焊将对拉螺栓齐根割掉，孔洞清理干净,制作者：莫懿懿,常用的模板,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。楼梯楼板施工前应根据设计放样，先安装平台梁及基础模板，再装楼梯斜梁或楼梯底模板，然后安装楼梯外帮侧板，最后装踏步侧板。,制作者：莫懿懿,常用的模板,模板安装质量要求模板及其支承结构的材料、质量，应符合规范规定和设计要求；模板安装时，为了便于模板的周转和拆卸，梁的侧模板应盖在底模的外面，次梁的模板不应伸到主梁模板的开口里面，梁的模板亦不应伸到柱模板的开口里面；模板安装好后应卡紧撑牢，不得发生不允许的下沉与变形；现浇结构模板安装的偏差应符合规定的要求。,制作者：莫懿懿,新型模板体系施工,大模板由面板、次肋、主肋、支撑桁架、稳定机构及附件组成。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。,制作者：莫懿懿,新型模板体系施工,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（录像：大模板施工）,构造：面板一般用45mm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,制作者：莫懿懿,新型模板体系施工,滑升模板是一种工业化模板，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）,特点：节约模板，施工速度快适用：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、沉井和高层建筑等。组成：由模板系统（模板、提升架、围圈）、操作平台系统（平台，内外脚手架）和滑升系统（千斤顶、高压油管、液压操作台）三部分组成。,制作者：莫懿懿,新型模板体系施工,工作原理：滑模的滑升是通过液压千斤顶在支承杆上的爬升。由于千斤顶是与提升架连接在一起的，千斤顶的爬升带动提升架向上，并使模板沿墙体滑升。滑升施工时，依次在模板内分层（3045cm）绑扎钢筋，浇筑砼，滑升模板。（动画）,制作者：莫懿懿,新型模板体系施工,支承杆,提升架,滑模千斤顶,烟囱滑模,制作者：莫懿懿,新型模板体系施工,爬升模板有模板、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。适用于现浇砼竖向的、高层建筑物施工的模板工艺，其工艺优于滑模。,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。,制作者：莫懿懿,新型模板体系施工,工作原理：以建筑物的钢筋砼墙为支撑主体，通过附着于已浇筑完成的钢筋砼墙体的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，已完成模板的爬升、下降、就位和校正等工作。模板爬升方式：模板爬架子，架子爬模板。（动画）,制作者：莫懿懿,模板结构设计,4.3.4模板结构设计基本内容模板系统的设计，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及绘制模板图等例如：梁：底板大、小横杆通过扣件到竖杆；墙：模板竖杆（内楞）横杆（外楞）斜撑荷载及组合荷载计算模板及其支架的荷载时，分为荷载标准值和荷载设计值，后者以荷载标准值乘以相应的荷载分项系数。荷载分为永久荷载（即恒载）和可变荷载（活载）。,制作者：莫懿懿,模板结构设计,（1）模板及支架自重根据模板设计图纸确定，肋形楼板及无梁楼板的荷载可按下表采用,制作者：莫懿懿,模板结构设计,（2）新浇筑混凝土自重对普通混凝土可采用24KN/m3，对其他混凝土可根据实际重力密度确定。（3）钢筋自重根据设计图纸确定。对一般梁板结构，每立方米钢筋混凝土的钢筋自重可按楼板1.1kN、梁1.5kN取用。（4）施工人员及设备荷载计算模板及直接支承模板的小楞时，均布荷载为2.5kN/m2,另应以集中荷载2.5kN再进行验算，比较两者所得的弯矩值，取其大者采用；计算直接支承小楞结构构件时，均布活荷载为1.5kN/m2。计算支架立柱及其他支承结构构件时，均布活荷载1.0kN/m2。,制作者：莫懿懿,模板结构设计,计算面板及小楞活载2.5kN/m2,计算支撑小楞的大楞活载1.5kN/m2,计算支撑大楞的支架活载1.0kN/m2,制作者：莫懿懿,模板结构设计,说明：对大型浇筑设备，如上料平台、混凝土输送泵等，按实际情况计算；混凝土堆集料高度超过100mm以上者，按实际高度计算；模板单块宽度小于150mm时，集中荷载可分布在相邻的两块板上。（5）振捣混凝土时产生的荷载对水平面模板为2kN/m2；对垂直面模板为4kN/m2（作用范围在新浇混凝土侧压力的有效压头高度之内）。,制作者：莫懿懿,模板结构设计,（6）新浇筑混凝土对模板侧面的压力新浇混凝土的影响因素：混凝土的密度、初凝时间t、浇筑速度V、坍落度、入模温度T、加外加剂、浇筑高度等。新浇混凝土侧压力的计算当采用内部振捣器时，新浇筑混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列两式计算，并取两式中的较小值。,制作者：莫懿懿,模板结构设计,F新浇砼对模板的最大侧压力（kN/m2）;rc混凝土的重力密度，kN/m3；t0新浇混凝土的初凝时间（h），可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用to=200/(T+15)计算（T为混凝土的温度，）V混凝土的浇筑速度（m/h）；H混凝土侧压力计算位置所至新浇筑混凝土顶面的总高度（m）1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；5090mm时，取1.0；110150mm时，取1.15。,制作者：莫懿懿,模板结构设计,（7）倾倒混凝土时产生的荷载标准值倾倒混凝土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。）,制作者：莫懿懿,模板结构设计,荷载组合（1）荷载设计值：计算模板及其支架的荷载设计值，将上述（1）（7）项荷载乘以下表相应的荷载分项系数求得。,制作者：莫懿懿,模板结构设计,（2）荷载组合对不同结构的模板和支架进行计算时，应分别取不同的荷载效应组合。,恒+活载,恒载,制作者：莫懿懿,模板结构设计,4.模板工程计算要点(1)计算要适当简化要有一定的准确度，计算要简单所有都可简化为均布荷载，即集中荷载也可当作均布荷载；各种单元件,模板，内外楞，大小楞及桁架均可当作“梁”;计算跨度按实确定，但多于三跨时按三跨计算。(2)设计荷载取值验算模板的承载能力和稳定性时：取荷载设计值；验算刚度（变形）时，取荷载的标准值。,制作者：莫懿懿,4.3.4墙模板设计例题,已知条件：1）墙模板计算高度为2.65m计算高度=结构层高-水平构件(楼板或梁）高度-50mm2）混凝土墙不粉刷（确定允许变形），厚度为200mm，采用内部振捣器振捣，料斗斗容量为0.6m3（确定活载Q3k）。3）浇筑速度V=1.2m/h，混凝土温度T=15C（确定混凝土初凝时间t0）。5）掺外加剂（确定1），塌落度为140mm（确定2）。6）模板面板为厚度18mm的木胶合板，内竖楞采用50mm100mm木楞，外楞采用双脚手钢管(2483.5)。7）木材强度：抗弯强度：fw=20MPa，抗剪强度：fv=1.7MPa，弹性模量：E=10000MPa。,制作者：莫懿懿,4.3.4墙模板设计例题,求解：（1）计算荷载计算新浇混凝土的侧压力标准值G4k,新浇混凝土侧压力标准值取较小值：F=53.24kN/m2倾倒混凝土产生的荷载标准值：F3k=4kN/m2承载力验算取荷载设计值Fs=53.241.20.9=57.50kN/m2Fs=41.40.9=5.04kN/m2,制作者：莫懿懿,4.3.4墙模板设计例题,（2）有效压头高度计算h=Fs/rc=57.50/24=2.4m（3）计算内竖楞间距，即模板跨度L1（计算模板承载力和变形，以确定内楞布置）将模板视为梁，梁高为板厚（200mm），梁宽可取1m。（注：计算梁宽对模板计算无任何影响，只要计算受荷宽度与计算梁宽一致。）计算等效梁上线载设计值：q=57.50.2=11.50kN/m(用于承载力验算）标准值：q=53.240.2=10.65kN/m(用于刚度验算)问：模板计算时将模板视为梁，梁高可否取任意值？,制作者：莫懿懿,4.3.4墙模板设计例题,计算简图多跨连续梁一般按实计算，超过三跨则计算取三跨。按抗弯能力计算查结构计算手册得：由于：所以：得：,满足模板抗弯承载力的内楞允许最大间距,设计值,制作者：莫懿懿,4.3.4墙模板设计例题,按抗剪能力计算由于：Vmax=0.6qL1max=1.5Vmax/(bh)fv所以：按刚度计算由于：所以：,设计值,满足模板抗剪承载力的内楞允许最大间距,清水混凝土,当为l/400时k=0.37当为l/250时k=0.59,制作者：莫懿懿,4.3.4墙模板设计例题,得：根据抗弯、抗剪和挠度计算，模板最大跨度（即内楞最大间距）允许值应取三者的最小值，即278mm（由刚度控制），但考虑到内楞宽50mm，因此最终取值300mm。（4）计算外横楞的间距,即内竖楞的跨度经抗弯、抗剪和挠度计算，由抗剪控制，L2500mm。（5）计算对拉螺栓的间距,即外横楞的跨度经抗弯和挠度计算，由刚度控制，L3800mm。（6）选择对拉螺栓规格经计算直径为M14。,满足模板变形要求的内楞允许最大间距,荷载标准值,制作者：莫懿懿,模板的拆除,模板的拆除能保证混凝土结构或构件的几何尺寸和位置时，应尽早拆除，以便模板能及早周转。拆除要求（1）侧模应在砼强度能保证结构或构件的表面和棱角不因拆模而损坏时，方能拆除。（2）底模应在与结构同条件养护的试块达到规定强度，方可拆