数字化刚性建筑模板支撑组合结构在施工中的应用

数字化刚性建筑模板支撑组合结构在施工中的应用摘要：数字化刚性建筑模板支撑组合结构是指以钢龙骨代替常规顶板支模体系的木龙骨，取代传统的钢木混装支撑方式，这种模板支撑体系操作简单，安装拆卸及高度调整灵活方便，适用范围广，安全又可靠，是一套可以连续周转的混凝土支撑体系。数字化刚性建筑模板支撑组合结构是适用于现浇钢筋混凝土水平结构施工的先进模板工艺。关键词：模板支撑组合结构，钢龙骨，混凝土板，安全，可靠第一章概况1.1工程概况：北京**医院门急诊及手术科室楼改扩建一起工程位于**区**府园1号，距离**广场及**商业中心很近。交通便利，东临**北大街，北临**胡同，西侧为拟建二期工程场地，南侧为北京**医院。该项目建成后将有效缓解**医院就医难现象，日门诊量可达7800人/日，将更加方便居民求医问诊。项目建筑面积113162平方米，其中，地上建筑面积72027.8平方米，地下41134.2平方米，建筑檐高48.3m。地下3层（另含2设备夹层），地上A区为8层急诊楼、B区为3～8层门诊楼、C区为11层门诊楼、D区为3层过街楼，基础形式为筏板基础，地下结构为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，地上A～C区为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，D区为现浇钢筋混凝土框架结构；钢结构部分由北配楼钢架、B区大堂采光顶、B～C区连廊及C区屋顶钢架组成。1.2工程特点：工期：2008年10月26日开工，要求2010年2月4日结构封顶，计划2011年5月14日竣工，总工期为962天。质量目标为结构长城金杯、建筑长城金杯、北京市安全文明工地、中国建筑鲁班奖。地下结构复杂，工期紧，质量要求高，工程处于闹市区，扰民和民扰严重，施工时间受限制。1.3采用数字化刚性建筑模板支撑组合结构的选择针对该工程的特点及工期、质量等各方面要求，对地下结构的施工是重点和难点，如何合理配置模板体系，加快施工进度，节省资源消耗，多快好省地保证地下结构施工按期完成，并顺利地完成地上钢结构连廊整体吊装以及屋面采光顶蜂窝蒙皮板钢结构施工，就是工程施工的关键。经过方案反复对比、论证，决定在地下Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ段顶板支撑使用数字化刚性建筑模板支撑组合结构。主要解决顶板的模板支撑体系，加快其施工速度，确保其混凝土施工质量，为地下结构按期完工节约时间，并且保证实现长城杯验收一次性通过。数字化刚性建筑模板支撑组合结构是指以钢龙骨代替常规顶板支模体系的木龙骨，取代传统的钢木混装支撑方式，这种模板支撑体系操作简单，安装拆卸及高度调整灵活方便，适用范围广，安全又可靠，是一套可以连续周转的混凝土支撑体系。数字化刚性建筑模板支撑组合结构是适用于现浇钢筋混凝土水平结构施工的先进模板工艺。数字化刚性建筑模板支撑组合结构是秦皇岛兴民伟业建筑设备公司自主研发的，是水平结构施工的先进模板工艺，用于工期紧，质量要求高的水平结构施工，此项技术被国内外建筑业育为模板支架结构的革命性创举，本产品为“建筑业新型节能发明”。因此该爬模架正好适用于本工程的结构施工。第二章模板及支撑体系选型顶板模板主次龙骨采用秦皇岛兴民伟业建筑设备公司生产的钢性模板支撑组合结构。取代传统的钢木混装支撑方式，这种模板支撑体系操作简单，安装拆卸及高度调整灵活方便，适用范围广，是一套可以连续周转的混凝土支撑体系，选择支撑架架体构造如下：表1楼板厚度次龙骨间距主龙骨间距立杆格构≤300mm305mm900mm900mm×12200mm第三章新型支撑龙骨的组成秦皇岛兴民伟业建筑设备公司设计生产的“数字化刚性建筑模板支撑组合结构”属国家专利产品，采用2～2.5mm冷轧钢制成。顶板模板支撑结构由主梁（主龙骨）、副梁（次龙骨）、顶杆、横拉杆四部分组成。【主梁】主梁由外套、梁芯、活节组成。外套和活节两侧装有副梁托架，下部装有顶杆连接锁片。梁芯在外套中可以纵向滑动，以便调整主梁的使用长度。活节在梁芯上移动，保证副梁间距离。主梁按可调整长度范围分为四种规格：B-1型：2.68m-4.39mB-2型：2.28m-3.68mB-3型：1.77m-2.88mB-4型：1.17m-1.78m主梁与副梁连接，形成顶板模板支撑平面，整体承载顶板的重量及浇筑时产生的压力。主梁与顶杆连接，形成支撑体系。【副梁】副梁由梁体和两端的卡片组成，两端的卡片卡在主梁外套或活节的副梁托架内，与主梁形成牢固的连接，副梁中心距为30.5cm,边距为24.5cm。副梁根据其长短分为三种规格：1.13m、0.83m、0.53m,由这些规格的副梁保证支撑面积和支撑质量，能使主梁与平行主梁的墙体表面的间隙不大于290mm。1.13m副梁0.83m副梁0.53m副梁【顶杆及横拉杆】本工程仍采用碗扣架支撑。经测量计算，主次梁的截面特征值如下：表2名称截面尺寸IX(cm4)WX(cm3)主梁20.217.82副梁10.85.56第四章施工方法、要点及技术措施4.1工艺流程:“满堂红碗扣脚手架”→安放主梁→挂次梁→调整楼板下皮标高及大于四米跨板支撑起拱→铺设模板→校正标高、平整→验收4.2碗扣架支设：具体支设方法及要求仍同原方案。4.3主梁支设：主梁尺寸见前表，保证主梁位置按厂家图纸摆设，严禁长料短用现象。U托托住主梁，由厂家绘制排版图，按图纸摆置主梁。主梁与主梁之间在U托处连接，如果主梁与U托模数不符合，调整主梁长度，严禁主梁接头处悬空。4.4副梁支设：待主梁支设好后，在主梁边的可推拉槽处悬挂附副梁，副梁尺寸按厂家设计图纸。调整副梁305mm点中距，保证副梁平直。副梁与主梁连接处不能脱扣。4.5模板选择主梁、副梁安装好后，直接铺18厚多层板。多层板整板尺寸为1220×2440，尽量选用整板铺设。板与板拼接处可用水泥钉与主、副梁固定。保证板面平整光滑，起拱高度符合要求。模板与主、副梁固定示意图4.6支设示意图支设示意图数字化模板支撑组合体系龙骨铺设照片数字化模板支撑组合体系底部第五章施工经验总结5.1由于计算参数的可信度低，提前做好深化设计工作根据秦皇岛兴民伟业建筑设备有限公司提供数据，与实际计算数据有出入，需要进行比较后再进行使用。而且由于是新型工艺，还没有相应的技术标准，给施工带来了不便。因此新材料使用前，项目部工程技术人员对该模板支撑组合体系进行了详细的了解，对已经使用该技术的兄弟工地进行实地考察，吸取兄弟工地使用后的经验，认真进行本工程该技术应用的受力计算、以及龙骨排距图纸的深化设计，为刚性数字化模板支撑组合体系的应用打下坚实基础。5.2对模板质量的要求高由于主梁及次梁为钢制材料，普通铁钉很难打入，主梁和次梁上难以钉钉子。这就给铺顶板面板带来了难度，要求板面必须平整，板面如有破损很难处理，对模板的要求较高。对此我项目部召开分析会，决定用水泥钉将模板与钢龙骨固定，并且尽量采用新模板，减少模板剪裁次数，尽量只用整板，保证材料周转次数。5.3为增加龙骨的周转寿命，拆模时严禁砸、摔，防止变形模板拆除时，本着“先支后拆”的原则，由于主、次龙骨搭接固定，拆卸非常方便，只是应注意主、副梁为钢制，应轻拿轻放，禁止砸、摔，防止变形。5.4效果检查在主次梁进场后，应先检查主次梁的平直度、焊口质量等。在施工的过程中，应检查支撑情况，待支撑体系支设完成，通过三检后，浇筑完顶板混凝土，项目部技术部组织检查主次梁的变形观测。第六章经济效益分析数字化刚性模板支撑组合结构经济效益分析提高效率：施工无需任何技术，一干就会，效率提高300%（4人组8小时可安装400m2）不用耗材：不用一根圆钉、铁丝、木材，无需任何工具，降低大量成本，每年可为国家节约大量木材安全度高：完全钢结构，标准件紧固、结构严密、连接紧凑、安全更可靠美观整齐：施工现场整洁有序，更易管理，提升工程形象。建筑精确度高、稳定性好数据对比：购买品种平米造价安装人工费耗材造价使用次数所需工具残值使用效率实际造价数字化模板组合结构99100300无36高0.21传统木模板组合结结构46.2150.25有0低9.44传统支撑与数字化刚性模板支撑组合结构造价对比以厂家提供的资料，100平方米为例：传统支撑各费用如下：木楞：165根*28元/根=4620元钢管：200根*2.3米*3.82千克/米*4.60元=8083元丝杠：200根*16元=3200元其他费用：20元费用总计：15923元数字化刚性模板支撑组合结构费用如下：购买数字化刚性模板支撑组合结构材料款：2吨*9900元/吨=19800元费用总计：19800元木楞实际使用五次，则每次消耗费用924元，这项费用是不能收回的，材料无利用价值，若钢管和丝杠是租赁的，则一天的租赁费用分别为：钢管：200根*2.3米*0.015元/米=6.9元；丝杠：200根*0.05元/根=10元，合计16.9元/天；而模板的支撑天数在十五天左右，则租赁费用为16.9元/天*15天=253.5元。合计：1177.5元。数字化刚性模板支撑组合结构是长久性投资，如果因保养不当，不能再利用，还能收回残余价值，残余价值为：3600元/吨*2吨=7200元，则产品的实际价值为19800元-7200元=12600元。新产品最少比传统的节省人工费3元/平方米。则一百平米就节省人工费300元。另外，购买时的价值就节省15923元-12600元=3323元投资回收期为：（19800元-7200元）/（1177.5元/15）=160天租赁企业投资回收期为：（19800元-7200元）/（0.7元*100平方米）=180天租赁企业投资回报率（年）：(0.7元*365天)/【（19800元-7200元）/100】*100%=202.5%第七章应用效果分析北京**医院改扩建一期工程的数字化刚性建筑模板支撑组合结构成功应用，收到了良好的社会效益，工程于2009年12月通过了北京市“结构长城杯”的第一次验收，质量得到了专家组一致好评。在工期方面提前完成业主方制定的节点工期，受到了业主方和监理单位的认可。通过本工程中的应用，总结出以下特点：1.连接巧妙、操作简单、结构稳定；2.主龙骨的长度可随意调节；3.省工、省时、省料并可重复使用；4.施工现场美观。因此该模板支撑组合结构正好适用于本工程的结构施工。本工程工期、质量要求高，但由于本模板支撑组合结构的成功运用，使得地下结构按照计划于2009年9月30日完工。应用数字化刚性建筑模板支撑组合结构，节省了支模时间，节省了木材资源的消耗，它的龙骨施工安装不用一根圆钉、铁丝或木材，无需任何工具也无需任何技术。拆装灵活方便，一干就会，省工、省时又省力。极大地提高了施工工效。在不用时，将其缩小后放置，又可节约大量的空间。使得施工现场整洁有序，便于管理。检测结果表明，板底表面平整度等各项偏差均符合要求。第八章创新点及对科学技术进步的推动作用新型建筑支撑结构研究方面，数字化钢性建筑模板支撑组合结构填补了国内建筑业一项空白。于2005.8~2008.6期间共获8项国家专利拥有了受到建筑业高度评价的自主知识产权，此项技术被国内外建筑业育为模板支架结构的革命性创举，本产品为“建筑业新型节能发明”。目前在建筑上用于混凝土现浇施工的模板支撑结构，普遍采用钢管与木方拼装成模板支撑，利用钢管或木杆搭建成脚手架构成托架支撑，或配合钢模板进行混凝土施工，其存在的问题是拼装和搭建工作量大、施工效率低、费工费料、质量差、不美观且难以调整，尤其是木材损耗严重，使用率低，造成了极大的资源浪费。最后，只能按新材处理掉，几乎没有残值。与之相比数字化刚性模板支撑组合结构突显出以下几大特点连接巧妙、操作简单、结构稳定严密灵活而又巧妙的连接方式、操作简单、结构稳定，兴民数字化钢性建筑模板支撑组合结构，完全钢结构。相比传统的模板支撑结构，没有单独配件，巧妙的设计使部件一体化，标准件牢固，结构严密，连接紧凑，安全又可靠。主龙骨的长度和支杆高度随意调节自由伸缩的主龙骨长度可以在1.12m与4.39m之间任意调整，副龙骨长度有1.15m，0.8m和0.4m，三种规格。可调节顶杆，支撑高度在2m和4.8m之间任意调整并可以无限接高，丝毫不影响其牢固性。您可能会质疑这种材料的支撑杆，它的支撑密度能达到建筑的实际要求标准吗？回答是肯定的，保证没有问题。因为现在工地上现浇混凝土一般厚度也就是10～30cm，每平方米面积重量最多250~750公斤，而数字化钢性建筑模板支撑结构每一根模板支撑顶杆可以承重3~4t，每根副龙骨承重1t，两根主龙骨之间和副龙骨所用材料都是高性能冷扎钢，厚度为2～2.5mm，它的最大优点是耐腐蚀、弹性大、坚固、不变形，而且数字化钢性建筑模板支撑组合结构的各个部件的标准化，以及其独特的设计，使得过程简单，易操作。还可实现剪力墙、梁底与板面同时现浇。省工、省时、省料并可重复使用它的龙骨施工安装不用一根圆钉、铁丝或木材，无需任何工具也无需任何技术。一干就会，省工、省时又省力。传统的木模组合结构中要使用大量的木材，一般使用3～6次以后就不可再利用了。而数字化钢性建筑模板支撑组合结构所用材料可重复利用300次以上，就算使用到最后还有残值是可以回收再利用的资源。经济效益和社会效益非常可观。由于它的科学性和灵活性大大缩短了施工时间，提高了工作效率，同时也大幅度的降低了施工成本，有效的改善了建筑施工质量。说到节约木材，国家发改委的专家在建议报告中曾大声急呼，目前我国森林资源日趋匮乏，国内木材供需矛盾日渐突出，木材节约待用工作势在必行。施工现场美观兴民数字化钢性建筑模板支撑组合结构，拆装