组拼式全钢大模板施工工法

组拼式全钢大模板施工工法编制单位：中天建设集团有限公司主要编制人：吴俊华吴俊华、李雪峰李雪峰、吴海华吴海华、吕军11前言大模板是大型模板或大块模板的简称。它的单块模板面积较大，通常以一面现浇混凝土墙体大小为一块模板。全钢大模板是采用定型化的设计和工业化加工制作而成的一种工具式模板，一般由专业化模板公司完成。施工时配以相应的吊装和运输机械，用于现浇钢筋混凝土墙体施工，具有安装和拆除简便、尺寸准确和板面平整等优点。全钢大模板利用工业化建筑施工的原理，以建筑物的开间、进深、层高的标准化为基础，以大模板为主要施工手段，以现浇钢筋混凝土墙体为主导工序，组织有节奏的均衡施工。这种施工方法工艺简单、施工速度快、工程质量好、结构整体性和抗震性能好、混凝土表面平整光滑，可以减少装修抹灰湿作业量。90年代初，全钢大模板应用技术最早在北京开始使用，特别是在高层建筑剪力墙施工中，全钢大模板体系得到越来越多的应用。经过十几年的发展，已经相当成熟。大模板又分为整体式全钢大模板与组拼全钢式大模板。整体式全钢大模板是直接按模位尺寸需要加工的大模板，即门窗洞口采用木模预制而封闭在大模板内；组拼式全钢大模板是采用若干块定型模板组拼而成的大模板，即门窗洞口为敞开式。两者区别在于对门窗洞口的处理不同，为彻底解决门窗洞口内置而导致洞口尺寸偏位等质量问题，经过工程实践，总结形成了““组拼式全钢大模板施工工法”。”。22工法特点组拼式全钢大模板施工工法在继承整体式全钢大模板诸多优点的基础上，作了较大的改进，特别是对其门窗洞口成型工艺上作了重大的技术改进，其技术特点主要体现在以下几个方面。2.0.11适用范围广组拼式全钢大模板适用于多层、高层框架、框剪结构中，特别是对全剪超高层结构，其优势更为明显。2.0.22施工工艺简单无需进行特殊的培训即可上手，一面墙只有两块模板，施工当中没有复杂的技术含量，只需核对尺寸。2.0.33施工速度快相对于传统的木模，大模板无需提前预制，免去龙骨固定等繁琐过程，只需塔吊配合定点定位，入模校正，比之木模的施工速度可节省30%~50%的时间，能有效的缩短工期。2.0.44施工质量好因组拼式全钢大模板板面通常采用钢板制作，拆模后混凝土表面光滑，能达到清水模板的效果；特别是门窗洞口敞开方便检查，洞口堵板为钢堵板，不偏位，能最大程度保证结构截面尺寸及洞口尺寸，且洞口阴阳角平整顺直。2.0.55结构整体性好，抗震性好大模板龙骨采用8#、10#槽钢或工字钢焊接而成，相邻模板间采用子母口或螺栓连接，螺孔间距150mm、300mm不等，连接紧密；墙两侧模板采用28大小头螺栓对拉固定，能很好的保证整体刚性，避免了胀模、偏位等现象。2.0.66周转能力强全钢大模板制作材料为钢材，其刚性能保证多次使用不变形，周转能力强，能在多个工程中连续使用，特别适用于超高层建筑。2.0.77降低造价经组拼式全钢大模板施工后的混凝土表面光滑平整，可减少后期装修、抹灰、找平等工序，节省墙面装修材料；洞口阴阳角质量和墙面平整度均可保证，无需修补；施工速度快，效率高，节省工期，大大地减少了综合造价。2.0.88绿色环保、节能全钢大模板一次性投入，并且可多次周转使用，使用完毕后还可回收，回收残值占原价值40%，相对于传统木模，既环保，又节能。33适用范围该工法主要适用于高层、超高层全剪力墙结构工程，亦适合局部用于大跨度墙体、大截面柱体等。44工艺原理组拼式全钢大模板体系面板采用6mm钢板，竖肋采用8#槽钢，边框均为8#槽钢，模板的横背楞采用双向10#槽钢，穿墙螺栓从两根槽钢的空档穿过。模板类型主要由平模、角模、梁模、侧模几部分组成，其相互连接方式有子母口搭接、螺栓连接、专用连接器连接、卡扣式连接，使之成为一个整体。组拼式全钢大模板门窗洞口处用8mm钢板作为侧模，采用卡扣式连接或螺栓连接，墙柱两侧的模板由三排螺栓对拉固定，使模板内部成为一个封闭整体。在浇筑完混凝土即将达到终凝前，松动螺杆螺栓，待混凝土强度达到1.2Mpa时，即可拆模，其构造见图4.1~、2。图4.1整片墙体部位大模板构造图图4.2门窗洞口部位模板构造图5施工工艺流程及操作要点5.1施工准备5.01.11施工条件11墙体根部和流水段立缝施工缝接槎处理完毕，冲洗干净，露出石子。22该楼层轴线投测、墙边线和建筑1m控制线抄测完毕，通过预检。33钢筋绑扎完毕，其尺寸、位置校对完毕，钢筋已做完隐蔽验收。44水电的预埋管、盒安装完毕，定位牢固，通过隐蔽验收。5.0.2劳动力组织1大模板施工人员应选用熟练操作工，并配备一定的壮工配合安装。2工程施工前，应对施工人员进行技术交底或培训，明确相关技术要点及注意事项。3人员安排要合理，以提高工效，避免产生窝工。5.01.32进场预检及拼装11大模板到场后，按配模图进行组装，并逐一对模板的规格尺寸、平整度，组合板面的缝宽、高低差、阴阳角模的方正进行验收。质量不合标准的，坚决由厂家拉回。合格的大模板按配模图进行编号，根据现场平面图进行码放，用吊车吊至码放地点后，垫好方木，码放方式为对脸存放，自稳角75°－°~80°。安装好操作平台后要满铺木制脚手板。22仔细查看施工图纸与模板方案，将各流水段共同尺寸的平模与梁模组拼，将流水段间通用的模板用螺栓连接固定，并在龙骨上加焊连接型钢以增强联结刚度形成一块模板，以减少二次组拼和塔吊吊次，节省施工流水时间。5.2工艺流程5.0.4工艺流程钢筋隐蔽验收完毕→内墙角模就位→安装内墙模板→外墙角模就位→安装外墙内侧模板→安装外墙外侧模板→梁侧模板→加固、校正→上门窗钢堵板→再次加固、校正→办理预检。5.0.53操作要点5.3.11阴、阳角模就位后吊好垂直，用钢丝绳与暗柱立筋临时固定，并将墙体根部用空压机吹干净。5.3.22按墨线将内墙模板就位，吊垂直，放穿墙螺栓进行加固、校正，见图5.5-1~3.2-1、-2。5.3.33校正模板时要拉水平通线，木工要准备好线坠随时吊垂直，这些依据线直到砼施工时都不得撤除，作为砼浇筑时看模的检查线。图5.0.53.2-11模板垂直度检查图5.0.5.3.44逐一检查板的垂直度、接缝、牢固性，填好自验单报质检员和监理进行验收。拆除模板要待砼强度达到1.2Mpa，得到通知方可拆除。拆模与入模的顺序相反：清除平台上的杂物→拆门窗洞口堵板→外墙外模→外墙内模→内墙模板→角模。拆模板时先退螺栓，再松地脚螺栓，使模板向后倾斜与墙面脱开，角模先临时兜挂在柱筋上，待模板拆完后再解开钢丝绳，用撬棍轻轻撬动，使其脱开。5.0.63.5节点部位的做法11角模与平模的连接：阴角处，大模端头用Фφ16×80mm螺栓连接阴角模。为防止大模的横向背楞（槽钢）在角模处打架，平模端头切成斜角，与角模之间用Фφ16螺栓及阴角钩栓连成整体，沿墙高设置3道。阴角模板与平模面板之间留1mm缝隙。阳角模板与平模板拼缝为子母口连接，见图5.0.63.5-1~-4。图5.3.5-15.0.6-1洞口部位梁模背面与平模连接图5.3.55.0.6-2图5.3.5-3图5.0.6-3门窗洞口模板支设立面图图5.3.55.0.6-4422门窗洞口采用钢堵板与大模一次成型，待平模与角模校准完毕后，安装钢堵板，堵头处用海绵条封缝，使之严密不跑浆，见图5.5.3.56-5图5.3.55.0.6-5门窗洞口堵板设置详3大模板与楼面的接缝，在墙线以外10-~15mm处贴20×40mm的海绵条或用砂浆堵缝，防止板底与楼面接缝处的漏浆。大模板与大模板之间的接缝采用子母口搭接。4墙体施工缝留置在门窗洞口的跨中1/3范围内，采用多层板封挡，遇钢筋处留豁口。5.3.65.0.711安装时注意落钩下模时要稳，不得磕碰已绑好的钢筋。出模时要注意不得用撬棍狠撬模板边缘，避免将墙体砼和模板撬坏。起钩要慢，拆模起吊前，应检查穿墙螺栓是否拆净，在确认无遗漏，并在模板与墙体完全脱离后，方准起吊。22模板拆除后，立即将门窗洞口阳角部位用木条或角钢保护好，防止人为磕碰破坏。33模板堆放不得积压过高，平模、角模及侧模不得随意踩踏，防止变形。66材料与设备6.0.11材料配套大模板（包括各种平模、角模）、穿墙螺栓φ28、托槽、50×100木方、100×100木方、钢管、顶托、各种扣件（十字卡、转卡）、模板支腿、阴角压槽、阴角钩栓、直角背楞、小背楞、背楞螺栓、平头螺栓、螺母、垫片、弹簧垫片、海绵条（30×10）、铅丝、钢模脱模剂（机油：柴油=3：7），大模板按指定地点分别码放，不要混用，如图6.图6.6.爬梯、操作平台、安装用的吊装索具、锤子、电钻、扳手、水平尺、线坠、撬棍、清理用的长把和短把扁铲、棉纱、滚刷、水准仪、经纬仪等。77质量控制因组拼式全钢大模板为刚性拼接，对结构实体的尺寸控制较为严格，否则无法拼装，故对模板安装前的准备条件要求更高。7.0.11混凝土楼面平整度控制在±5mm以内，特别是墙体根部10cm处平整度要求控制在±2mm以内，以方便组拼式大模板安装。7.0.22墙、柱、梁钢筋绑扎尺寸控制到位，特别是在门窗洞口暗梁、暗柱处的绑扎尺寸必须保证，在规范允许范围内宜小不宜大，否则侧板无法安装。7.0.33在安装大模板前，楼面距墙50cm或100cm控制线必须弹好，方便安装完后模板的校正工作。7.0.44模板安装时，平缝拼接处必须粘贴海绵条，模板底部必须用砂浆提前封堵，待强度上来后方可混凝土浇筑。7.0.55大模板的穿墙螺栓、钩栓、直角背楞等的数量不得缺少，螺栓拧的力量不得过大，到位即可。7.0.66定位用的钢筋支撑与结构钢筋严禁焊接，采用在附加钢筋或附加箍筋上的焊接方法。7.0.77模板的清理要及时，清理范围包括板面灰浆、油污、模板“企口缝”灰浆、模板背后的落地灰，每次拆完模板后要马上派人进行清理。7.0.88脱模剂的涂刷要到位，不得有漏刷，更不允许在模板就位时，在工作面上刷，不得污染钢筋，不得流坠在砼楼板面上。脱模剂宜用机油：柴油=3：7，防止粘模现象。7.0.99组拼式全钢大模板质量验收、结构允许偏差及检查方法如表7.0.9表7.0.9-序号名称允许偏差（mm）检查方法1模板高度±2钢卷尺2模板宽度±2钢卷尺3对角线≤3钢卷尺4板面平整度22米靠尺m靠尺5相邻板面拼缝高低差≤0.52米靠尺m靠尺6边框平直度23米靠尺m靠尺7模板翘曲度L/1000在平台上对角拉线8相邻板面拼缝间隙≤0.8塞尺9连接孔中心距±1钢尺10油漆无漏涂无流淌目测表7.0.9项目名称允许偏差(mm)检查方法国家规范标准结构长城杯标准墙、柱、梁轴线位移53尺量检查标高±5±3用水准仪或拉线和尺量检查截面尺寸±4±3尺量检查每层垂直度63用2m托线板检查相邻两板表面高低差22用直尺和尺量检查表面平整度52用2m靠尺和楔形塞尺检查预埋钢板中心线位移32拉线、尺量预留孔中心线位移105拉线、尺量插筋中心线位移55拉线、尺量外露长度+100+00拉线、尺量门窗洞口中心线位移—3拉线、尺量截面内部尺寸—±5拉线、尺量88安全措施目前，大模板施工已成为高层和超高层剪力墙结构工业化施工的主导方法，由于大模板施工技术难度较大，稍有疏忽，便会导致重大安全事故。因此，大模板施工前和拆模前，现场施工负责人应向操作人员将大模板堆放、吊装、支设、拆除及运输保管过程中的每一个步骤，每一个细节进行具有时效性、针对性的安全技术交底。同时，要强化安全管理、确保施工安全。大模板施工中易发生安全事故的部位及相应的防治措施如下：8.0.大模板吊环是重要的受力构件，其构造形式因模板的形式也不尽相同：组拼式大模板使用组装式吊环，整体式大模板的吊环直接焊在模板上。但无论何种吊环，设计时均应按吊环受力状况进行强度设计，并留有足够的安全储备。大模板吊环是受力构件，补偿刚度、保证强度是确保安全的必要条件。对组拼式大模板应采用组装式吊环，以对称骑缝和平面外补偿刚度；对整体式大模板的吊环，以保证足够焊接长度、双面满焊、焊缝饱满为安全原则。吊环的位置、数量、安装方法和焊接，均应满足设计要求。施工过程中应经常检查吊环，若发现螺母松动或被吊环碰撞而损坏时应立即紧固或更换。8.0.22大模板斜支撑的地脚螺栓图8.0.2-11大模板斜支撑图8.0.2-大模板斜支撑（见图8.02-1）的主要作用是在模板支拆过程中调节模板的倾斜角度，使大模板堆放相对稳定。由于斜支撑的地脚螺栓在支撑模板重量、调节倾角中反复使用，因而是比较重要且易忽视的安全部位。施工过程中大模板经多次起吊和落地，由于未能轻吊轻放，地脚螺栓中的螺母在多次反复冲击下焊缝开裂。堆放过程中如受外界荷载干扰，螺母一旦脱落，可能会导致大模板倾覆。有斜支撑的大模板应该面对面堆放，自稳角为75°度～~80°度，如图8.0.28.0.外挂三角架是大模板工艺的配套技术和产品。近30年来尚未发生过重大伤亡事故，但工程中的险情时有存在，主要表现在外挂架提升安装时，挂钩外伸悬臂过大，外挂架挂钩会产生弯曲变形；另外，冬期施工中，混凝土强度增长慢，外挂架若提升过早，混凝土强度可能达不到安装外挂架的要求。其解决办法有：11外挂架挂钩其材质须符合国家标准，并附有材质证明，而且应当经常检查挂钩。22大模板起落时，应注意平稳，模板就位时应避免冲撞外挂架，模板提升时应注意不要刮碰安全网。33施工时外挂架上只允许放置操作工具，不允许堆放施工材料；支拆外墙模时应避免多名操作人员集中在一处。任何情况下外挂架的堆放荷载都应小于120千克kg/平方米m244外挂架安装时，墙体混凝土强度不得小于7.5MPa。8.0.11大模板安装操作人员应严格按照模板设计和工序要求进行施工。作业前，施工负责人应做好专项安全技术交底和安全教育工作。检查吊索、卡具及每块模板上的吊环是否有效，并设专人指挥。统一信号，密切配合，做到稳起稳落，就位准确。22合模时，先将房间四角的角模安装到位，并将角模上口用钢丝绳固定在剪力墙的暗柱钢筋上，以防角模因入模碰撞而倒落。33将一个施工流水段的正号大模板吊至安装位置，初步就位后用撬棍按照墙体位置线，调整大模板位置，对称调整大模板的一对地脚螺栓，使其地面位置偏差符合规范要求。再安装反号大模板，校正垂直后，用穿墙螺栓将正反两块大模板锁紧。大模板没有固定前，不得进行下道工序施工。44外墙大模板作业高度在4m以上或二层及二层以上，要按照高空作业安全技术规范的要求进行操作和防护，在外挂三角架上设置防护栏杆，搭设水平兜网并满挂密目网。内墙大模板设置操作平台，其外侧设置栏杆和安全网。55大模板安装完毕，由施工负责人按照设计要求对模板工程进行详细检查。对检查出的问题，施工班组应逐条整改，报请施工负责人复检，确保模板工程符合混凝土质量要求及施工安全要求后，施工负责人签字认可，方可进行混凝土浇筑。66遇五级以上大风，严禁吊装模板作业。99环保措施9.0.11在大模板表面涂刷脱模剂时，不得污染钢筋，不得流坠在成品面上。9.0.22清理大模板时，随时随地将灰浆、油污处理妥当，不得随意乱倒。9.0.33大模板使用完毕后，不得随意丢弃，可拉回厂家改造或回收利用。9.0.44夜间模板施工时，严格控制产生过大声响；模板拆除严禁采用大锤等工具。9.0.55现场尽量选用低噪音或备有消声降噪设备的施工机械。9.0.66夜间施工照明只照射工区，不得影响周围社区居民休息。1010效益分析我公司在北京市空军机关百子湾经济适用住房工程、广安门外大街305住宅及配套工程等多项工程使用了此工法。以空军机关百子湾经济适用住房工程为例，它为高层全剪力墙结构，极适合组拼式全钢大模板施工工艺，施工效果明显，得到了甲方一致的好评，模板一次性验收率100%，浇筑出来的混凝土观感好，截面尺寸有保障，确保主体结构质量，见图10。图1010门窗洞口成型效果图本工程为地下三层，地上三十一层全剪力墙结构工程，用途为民用住宅，共分四个单元，每个单元户型一致，标准层建筑面积约1288㎡。故项目部分四个流水段进行施工，配备二个流水段的角模与一个流水段平模，仅用一台TC6020塔式起重机。在此施工期间，工程工期、施工质量、成本控制都得到了预期的效果，其效益主要体现以下几点：10.0.11工期效益分析按照日平均温度为20℃计算，每个月可施工四层半，较之传统清水木模板节省工期约25%~30%10.传统木模施工时容易出现胀模、吃模、跑模现象，且阴阳角质量无法保证，特别是门窗洞口处，若跨度尺寸较大，高度较高，很容易产生洞口变形现象，对将来装修造成极大困难，导致门窗无法安装或尺寸偏小；整体式全钢大模板虽然墙体大面混凝土表面质量能保证，但门窗洞口也用木模框拼制而成，并且夹在两块大模板间，混凝土浇筑时无法控制其变形、跑模，从而无法保证门窗洞口截面尺寸。组拼式全钢大模板除了继承了整体式大模板的强度大、整体性好等优点外，在门窗洞口成型工艺上作了很大的改进：门窗洞口处均用钢堵板封堵，且为敞开式，整体刚性很好，混凝土浇筑时可随时观察其变形情况，不会产生传统木模的通病，且阴阳角、墙体截面尺寸能得到充分的保证，能充分满足后期装修施工条件。10.在总的施工工期相同的情况下，各种材质模板成本分析如下：11清水木模：按照31层全剪力墙结构工程分析，为达到《北京市结构长城杯》标准，平均每6层更换一次模板，必须配备5次木模。木模按北京市场价38元/㎡m2计算，每次配备面积为4480m2㎡，其总面积约为4480m2㎡22租赁全钢大模板：按照北京市场钢模租赁价格分析，租赁7成新钢模价格在0.9元/m2㎡×*天，配备2段角模与1段平模总面积约为1400m33自购全钢大模板：自购全新钢模，在09年6月北京市场价格为480元/m2㎡，配备情况与租赁钢模相同，总面积为1400m得出材料成本分析汇总见表10.表10.0.模板类型使用数量（㎡）单价工期（天）总价（万元）相对差价（万元）清水木模2240038元/m2㎡24085.1285.12-40.32=44.8租赁全钢大模板（旧）14000.9元/m2×㎡*天24030.2430.24-40.32=-10.08自购全钢大模板（新）1400480元/m2㎡24067.2×*0.6=40.32（回收成本40%）0通过成本分析汇总表明，此类高层建筑在主体结构施工当中使用全钢大模板比传统木模成本节约近65%。对于全钢大模板，自购比租赁的优势在于：11）全新模板表面平整度好，浇筑出的混凝土面效果更为突出；22）工期越长，成本效益越明显；33）若有后续工程结构类型与之类似，可略微改造后继续使用；44）工程完毕后，可回收成本40%，且绿色环保。符合我国建设采用““新技术、新材料、新工艺、新设备””的建筑战略，具有良好的经济效益和社会效益。在后期的装修工程中，使用组拼式全钢大模板浇筑出的混凝土墙体表面光滑平整，洞口方