高层剪力墙结构变形缝模板施工技术

高层剪力墙结构变形缝模板施工技术

1剪力墙结构施工难点根据《高层建筑混凝土结构技术规则》，对于高层建筑墙的结构，结构上的最大倾斜距离为45m。由于场地和建筑的布局,部分剪力墙结构因超长、或结构地基差异而需设置变形缝(伸缩缝及沉降缝)。对于剪力墙结构,部分变形缝两侧均为剪力墙时,当一侧剪力墙混凝土浇筑完成后,另一侧的剪力墙外模板的施工是个难点。特别是对于两侧剪力墙长度均较大时,给模板的支设和拆除带来一定的难度。现根据实际施工过程中遇到的一些变形缝施工做法,来探讨和分析各种施工做法,以解决类似工程变形缝处模板施工的问题。2适用于变形缝施工的实例的方案选择和施工2.1墙体模板的施工采用高密度聚苯乙烯泡沫塑料作为变形缝的模板,另一侧采用传统模板,采取内支撑的方法固定,模板与聚苯板间采用预制混凝土垫块控制墙体厚度,采用密度为25kg/m3的聚苯板。后施工剪力墙的外侧(靠变形缝一侧)模板采用在先施工完成的剪力墙体侧敷上与变形缝净空间距相同厚度的聚苯板,后施工剪力墙板内侧模板,可在作业面楼层上用常规的单面支撑模板体系。也有为了保证施工效果,在后施工剪力墙的钢筋外侧的聚苯板表面敷上一层三夹板,以防止聚苯板松散后落入墙体内的钢筋网中(见图1)。2两种方案的对比后施工剪力墙模板支撑系统在常规方案一上进行改进,利用已完成的剪力墙的螺杆孔穿入新支模板部分的对拉螺杆(见图2)。上述二个方案中,从施工难度、操作安全、质量保证情况来看基本相似。二种方案的共同缺点是施工缝间存在一次性材料消耗,较浪费;另外,施工缝内侧聚苯板安装,如果在剪力墙钢筋的绑扎工作完成后放入,就需将已成型钢筋外拉,以保证聚苯板的放入。如果在钢筋绑扎以前放入,就需在聚苯板背面粘双面胶条,以防止聚苯板向外倾倒,且在绑扎钢筋时易碰损聚苯板,影响绑扎速度;采用聚苯板填塞方案施工时,存在的另一缺陷是聚苯板为易燃材料,如选择阻燃型的,还存在如下缺点:在上侧剪力墙暗柱钢筋电渣压力焊施工时,需对电渣压力焊做充分的防火保护,防止电渣掉入下侧聚苯板中而引发火灾。2.2剪力墙节点的安装山西中北大学学生公寓,框架-剪力墙结构,地下1层、地上7层,建筑高度23m,变形缝宽度100mm。工程为四合院式联体建筑,变形缝共有四道,其中两道为剪力墙与框架间的变形缝,两道为剪力墙间的变形缝。在剪力墙间变形缝宽度小于100mm的情况下,按填聚苯乙烯泡沫塑料板作为后施工一侧外模板,泡沫塑料的安装应在剪力墙暗柱钢筋(需焊接的)施工完、剪力墙钢筋未绑扎前进行,这样可保证聚苯板拼缝的严密。为了防止聚苯板向内倾倒,拼装聚苯板时,在板的背面适量粘贴双面胶带纸固定聚苯板。剪力墙钢筋绑扎完后,必须在聚苯板与钢筋网间设置保护层垫块,垫块宜采用水泥砂浆预制块,垫块必须与钢筋绑扎牢固,钢筋与模板侧的垫块可采用水泥砂浆垫块或塑料卡作保护层控制块,墙底模板一侧应根据墙厚控制线焊接模板定位控制筋。变形缝处剪力墙间模板支设,采取先施工完一侧剪力墙,待拆模后再进行另一侧剪力墙的施工。由于两墙间距离仅为100mm,因此采取在钢筋绑扎完后,在缝间用100mm厚聚苯乙烯泡沫板(容重应不小于25kg/m3)作为墙体一侧模板,另一侧采取撑拉结合的方法支设模板。该类型变形缝两侧剪力墙应先施工一侧结构混凝土,待先施工一侧模板拆除后再施工另一侧。2.3当变形缝较宽时，适用于制作剪刀模型1以选择模板安装和安装的方式设计对于宽度大于200mm的变形缝,模板及模板背楞及支撑支设空间足够,但进行模板安装及拆除存在一个技术难题。如果采用聚苯板作模板,会造成极大的浪费。变形缝处剪力墙较长时,如果为一块整体模板,则模板的自重过大无法进行模板的安装及拆除吊运。如果采取两块模板拼接,则模板间的接缝控制是关键。由于常规厚度和高度的剪力墙,模板支撑均采用双钢管(48mm×3.0mm,目前市场上常用的是3.0mm厚钢管)作主背楞,50mm×100mm木方侧立作为次背楞,模板一般采用15mm厚多层胶合板(也有采用10~12mm厚竹胶合板),这样正常的模板及背楞的总厚度为158~163mm。考虑双钢管上对拉螺栓螺帽的厚度,若按常规模板支设和拆模,只有变形缝的宽度为200mm以上时,才能采用此支模方式。由于常规工程施工时,内墙与顶板混凝土采取一次性浇筑,因此内墙模板一般采取小模板拼模施工。按常规施工方法变形缝处的模板无法固定,需对变形缝侧模板采取适当措施,以解决两侧模板间的对拉问题,具体做法为:方案一:如果变形缝宽度在200mm及以上时,采用15mm厚胶合板作模板、木枋(50×100)作为竖向背楞,钢管(Φ48×3.0)为主龙骨(水平设置),双钢管与木枋模板间采用钩头螺栓或平头拉结螺栓固定,木枋为竖向长边垂直于模板,采用铁钉中自攻螺钉固定,上下各道水平钢管背枋间采用2~3道Φ12钢筋作为拉结杆,以保证模板整体性(见图5)。最上一道双钢管是焊接吊装环,以利于模板的安装和拆除。方案二:如果变形缝宽度为150~200mm时,可以考虑50mm×100mm的木枋侧卧,这样需增加钢管主背楞的间距,或成倍增加木枋背楞的数量,以保证模板背楞的抗变形能力。采取此方式,可以减小模板总体厚度50mm。方案三:如果变形缝宽度为100mm以上时,变形缝侧模板可以采用钢模板。内墙仍采用竹胶合板模板,外墙采用大钢模板,面板采用6mm厚钢板,主背楞采用10号槽钢,次背楞采用8号槽钢或L50*5角钢,次楞平卧于主楞之间,与主楞焊接连接,槽钢的布置间距根据内墙钢管主背楞设置。对拉螺栓的间距根据内墙胶合板模板的要求设定,具体间距可参照方案一。采用本方案时,适用于外侧钢模板可以多次周转使用时比较经济合理,否则费用比较高。一般适用于使用次数超过16次以上时,比采用木模板经济合理。2模板安装安装①模板与木枋次背楞间连接胶合板模板与木楞背间采用35mm的平头螺钉,胶合板上的螺钉孔通过电钻钻孔成型,并在钉帽处稍作扩孔,以确保螺钉帽稍低于模板面,在螺钉拧完后,用石膏腻子将钉帽的凹槽抹平,以增加模板的周转使用率。木枋背楞的间距为@300,侧向布置(即小面与模板背面接触),胶合板与每根木枋背楞间螺钉的间距为@600且至少为6个。②木枋背楞与双钢管主龙骨间采取间隔用“Г”形卡钉(钩头螺杆)或平头拉结螺杆固定,按@600的间距布置(见图3)。双钢管的布置间距,距模板底部200设一道,其上间隔500设第二道,向上600设第三道,再向上600设第四道,最上700设第五道,共设五道(按3.0m层高考虑)。在模板水平向钢管龙骨上焊上70×100×8mm钢板,并在2Φ48背楞钢管中间钢板上开出一个Φ16的孔,并在钢板开孔处焊上Φ14螺帽,用于楼层作业面穿入对拉螺杆进行固定(见图5)。③后浇筑剪力墙外侧定型模板分段接缝对于较长变形缝处的剪力墙,因模板较长,因此需采取分块组拼,以减小每块模板的重量,以利于安装方便,但需对模板拼接处进行处理。模板拼缝处采用企口造型,防止分段安装模板接缝之间错位,确保严密性(见图4)。④后浇剪力墙外侧模板的整体形成采用定制钩板螺杆,使多层面板钩紧并将竖向木枋龙骨夹紧于钢管水平龙骨上。使模板体系形成一个刚性整体,满足塔吊将大模板整体提升要求(见图5)。3模板安装及安装①变形缝处模板体系的施工工艺流程模板加工→模板临时就位→内侧模板就位→外侧模板就位→穿入对拉螺栓→固定外侧模板→浇筑结构混凝土→斜支撑拆除→拨出穿墙螺杆→拆除内墙模板→变形缝中模板松开→塔吊提升模板→上层模板临时就位。②模板安装前的准备在剪力墙钢筋绑扎前,应对墙侧下层混凝土顶面进行检查,发现侧面有凹凸不平的应采取修理处理(剔凿或修补),减少合模后产生漏浆的几率。为了保证变形缝处剪力墙的施工质量,在墙根的钢筋上间隔一段距离焊接模板定位卡,以保证剪力墙根部模板位置的正确。模板安装时,应根据楼面墙根外侧200mm处弹出的模板控制线予以定位。为了确保穿墙螺栓的位置的正确一致,在进行楼面混凝土浇筑时,根据内外侧模板的高度和留孔位置、标高,在变形缝侧设置短钢筋头托架。在施工剪力墙钢筋绑扎完毕后,先吊装变形缝侧的模板,模板底部侧面宜粘贴海绵条,吊装时应采用拉钩(通过穿墙螺栓孔),将模板紧靠控制边线位置后缓慢放下,在模板降至墙底侧的模板托架上(或架设于下层墙体穿墙螺杆孔内穿设的托架杆)后,将模板顶部与对侧剪力墙作临时撑拉。③变形缝处模板的安装在剪力墙钢筋验收合格后,先将变形缝一侧的模板吊运安装就位,将模板根部紧贴墙体定位筋,调整好模板的左右位置,将模板间的拼缝也调整好。让模板临时斜靠在对面剪力墙上,并将模板临时吊拉固定,这可通过对面剪力墙模板的对拉螺栓孔,用钢丝绳吊拉,然后卸掉吊装钢丝绳,以防止模板在缷除吊索后,因底部未搁置于托架钢筋头上而下滑,造成模板坠落。在剪力墙水平钢筋上绑扎墙厚控制混凝土撑块,再吊装内侧模板并定位,然后将两模板扶直,通过模板上的穿墙螺栓孔,穿PVC套管和穿墙螺栓,PVC套管的长度应大于墙体厚度约50mm左右,将穿墙套管端头直接伸进多层板,防止施工过程中产生的少量漏浆进入套管,确保对拉螺杆100%地从穿墙套管中拨出。PVC套管外端穿过外侧模板不宜超过10mm,由于套管穿出了板面,而不再具备墙厚控制限位作用,在对接螺杆附近采用预制细石混凝土条作支撑,达到控制剪力墙厚度目的(见图5)。螺栓穿墙套管采用软质PVC管,以防止拆模提升大模板时遇到过大阻力。先将外侧模板下部紧贴墙体定位筋,先固定模板底部定位撑,然后调整模板的垂直度,并固定模板上部的斜撑,最后固定模板中间部分的斜撑。斜撑与模板背楞钢管间采用扣件连接,斜撑钢管支撑在预设于楼板内的定位粗短插筋上(用扣件垫铁固定)。穿墙螺栓穿过后,将穿墙螺杆先与外侧模板主背楞上的螺母连接,连接旋转长度应以超出螺母外为宜,一般旋转长度为15mm左右,以保证外模板侧与螺杆固定牢固。固定好螺栓与外螺母后,进行模板内侧穿墙螺栓的紧固。④模板的加固及验收模板安装就位且对拉螺杆拧紧后,应对内侧模板的垂直度进行校正,为了保证模板的垂直度,宜在内侧模板上部主背楞钢管上设置斜撑,斜撑与模板背楞钢管间采用扣件连接,斜撑钢管支撑在预设于楼板内的定位粗短插筋上,以确保剪力墙模板垂直度和稳定性。⑤变形缝侧模板的拆除与起吊制作一根一定长度的专用加长吊索,在后浇剪力墙外侧(靠近变形缝一侧)模板提升时,将此加长吊索的一端挂于塔吊吊钩中,另一端穿过先浇剪力墙外侧高处的悬挂脚手架的空档向下垂直起吊大模板,吊完后上部脚手架应及时争取封闭防护措施,以确保施工安全。在每分段大模板底部两侧各预留一个宽100mm、高150mm的孔洞,在提升时遇到较大阻力时,便于使用钢撬棍协助拆模,使模板脱离墙体,模板面离开穿墙套管(见图6)。吊运出的模板宜放置于固定支架上,以防止模板变形或倾倒,支架必须搭设牢固。3不同层数和添加次数对变形缝侧模板的影响根据分析比较,对于较宽双剪力墙处变形缝,采用传统填塞聚苯方式施工费用很高,而采用施工方案一比较经济合理。对于结构施工层数较多的高层建筑,如果变形缝侧的模板的使用次数