高層建筑鋼模板解決方案
一、方案概述
本方案旨在為高層建筑施工提供一套安全、高效、經濟的鋼模板解決方案。通過選用合適的鋼模板體系,結合科學的設計與施工工藝,確保高層建筑結構施工的質量與進度,同時降低施工成本和安全風險。
二、模板體系選型
(一)全鋼大模板體系
全鋼大模板由面板、加勁肋、支撐桁架、穩定機構等組成。面板采用鋼板,具有強度高、剛度大、不易變形的特點,能夠保證混凝土表面平整光滑,適用于高層建筑的墻體施工。其優點是模板整體性好,可大幅減少拼縫,提高混凝土外觀質量;模板周轉次數多,一般可達 50 次以上,降低了成本。缺點是自重大,需配備塔吊等起重設備進行安裝與拆卸,且一次性投入成本較高。
(二)鋼框木(竹)膠合板模板體系
該體系以鋼框為骨架,嵌入木膠合板或竹膠合板作為面板。鋼框提供足夠的強度和剛度,面板則具有良好的柔韌性和可加工性,便于異形構件的模板制作。其優點是重量相對較輕,便于人工搬運和安裝,成本低于全鋼大模板;模板表面平整,脫模后混凝土表面質量較好。缺點是面板的周轉次數相對較少,一般為 10 - 15 次,需要定期更換面板。
(三)爬模體系
爬模體系是一種適用于高層建筑主體結構施工的先進模板體系,主要由模板系統、架體系統、附墻系統、液壓或電動爬升系統組成。它可隨著樓層的升高而自行爬升,無需逐層支拆模板,減少了塔吊的使用頻率,提高了施工效率。優點是施工速度快,安全性能高,可有效減少高空作業量;模板定位準確,混凝土外觀質量好。缺點是一次性投入大,對施工隊伍的技術水平要求較高,且爬模體系的設計與安裝需要根據建筑結構特點進行專項設計。
在實際選型時,需綜合考慮建筑結構特點、施工進度要求、成本預算、施工隊伍技術水平等因素。例如,對于標準層較多、平面形狀規則的高層建筑墻體施工,全鋼大模板體系或爬模體系較為合適;對于結構復雜、異形構件較多的部位,鋼框木(竹)膠合板模板體系則更具優勢 。
三、模板設計要點
(一)荷載計算
永久荷載:包括模板及支架自重、新澆筑混凝土自重、鋼筋自重等。根據模板體系的實際選用材料和尺寸,按照相關規范計算其重量。
可變荷載:涵蓋施工人員及設備荷載、振搗混凝土時產生的荷載、傾倒混凝土時產生的荷載等。不同的施工工況下,可變荷載取值不同,需嚴格依據《建筑施工模板安全技術規范》進行取值計算。
(二)強度與剛度驗算
根據荷載計算結果,對鋼模板的面板、加勁肋、支撐桁架等構件進行強度和剛度驗算。采用力學計算方法,如有限元分析軟件,確保模板在承受各類荷載時,其應力值不超過材料的許用應力,變形量滿足規范要求,保證混凝土構件的尺寸精度和外觀質量。
(三)連接設計
模板拼接:模板之間的拼接采用螺栓連接或銷釘連接方式,確保拼接緊密,防止漏漿。同時,在拼接處設置密封條,進一步提高模板的密封性。
模板與支架連接:通過扣件、螺栓等連接件將模板與支架牢固連接,保證模板在澆筑混凝土過程中不會發生位移和變形。連接節點的設計需進行受力計算,確保連接強度滿足要求。
(四)細部構造設計
陰陽角處理:在陰陽角部位設置專用的陰陽角模板或加強構件,保證陰陽角的方正和角度準確。同時,加強陰陽角部位的支撐,防止模板變形。
預留洞口處理:對于預留洞口,采用定制的洞口模板,通過與周邊模板的可靠連接,保證洞口位置準確,尺寸符合設計要求。在洞口四周設置加強筋,防止洞口處混凝土出現裂縫。
四、施工流程
(一)施工準備
技術準備:組織施工人員熟悉施工圖紙和模板施工方案,進行技術交底,明確施工工藝和質量要求。對模板體系進行詳細的設計計算,編制專項施工方案,并按規定進行審批。
材料準備:根據模板設計方案,采購或租賃符合質量要求的鋼模板、支架、連接件、密封條等材料。對進場材料進行嚴格的檢驗和驗收,確保材料的規格、型號、質量符合設計要求。
現場準備:清理施工現場,平整場地,做好排水措施。根據模板施工方案,進行測量放線,彈出建筑物的軸線、邊線和模板安裝控制線,為模板安裝提供準確的基準。
(二)模板安裝
支架搭設:按照模板設計方案,搭設模板支架。支架基礎應堅實可靠,立桿間距、橫桿步距等參數應符合設計要求。支架搭設完成后,進行檢查和驗收,確保支架的穩定性和安全性。
模板安裝:先安裝墻、柱模板,再安裝梁、板模板。安裝過程中,嚴格按照模板安裝控制線進行定位,保證模板的位置準確。模板拼接應緊密,螺栓或銷釘應擰緊,密封條應安裝到位。安裝完成后,對模板的垂直度、平整度、標高進行檢查和調整,確保符合質量要求。
加固與支撐:對安裝好的模板進行加固和支撐,確保模板在澆筑混凝土過程中不會發生變形和位移。采用對拉螺栓、斜撐、水平撐等加固措施,對模板進行全方位的加固。加固過程中,應保證加固件的受力均勻,連接牢固。
(三)混凝土澆筑
在混凝土澆筑過程中,應嚴格控制澆筑速度和高度,避免混凝土對模板產生過大的側壓力。采用分層澆筑、分層振搗的施工方法,振搗棒不得直接觸壓模板,防止模板受損。同時,安排專人對模板進行監測,如發現模板有變形、漏漿等情況,應及時進行處理。
(四)模板拆除
拆除時間:根據混凝土的強度增長情況,確定模板的拆除時間。一般情況下,側模在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時,即可拆除;底模需待混凝土強度達到設計要求的強度標準值后,方可拆除。
拆除順序:模板拆除應遵循 “先支后拆、后支先拆” 的原則,先拆除支撐和加固件,再拆除模板。拆除過程中,應注意保護模板和混凝土構件,避免碰撞和損傷。
模板清理與保養:拆除后的模板應及時進行清理,去除表面的混凝土殘渣和雜物。對模板進行檢查和維修,如有損壞應及時進行修復。清理和維修后的模板應涂刷脫模劑,分類堆放整齊,以便下次使用。
五、質量控制措施
(一)原材料質量控制
嚴格控制鋼模板、支架、連接件等原材料的質量,進場材料必須具有質量合格證明文件,并按規定進行抽樣檢驗。對不合格的材料,嚴禁用于工程施工。
(二)施工過程質量控制
加強模板安裝過程中的質量檢查,確保模板的位置、尺寸、垂直度、平整度等符合設計要求。每道工序完成后,應進行自檢、互檢和交接檢,驗收合格后方可進行下道工序施工。
嚴格控制混凝土的澆筑質量,避免因混凝土澆筑不當導致模板變形和漏漿。在混凝土澆筑過程中,應加強對模板的監測,及時發現和處理問題。
(三)成品保護
加強對模板和混凝土構件的成品保護,在模板拆除和運輸過程中,應采取措施防止模板損壞。對已澆筑完成的混凝土構件,應及時進行養護,避免因碰撞、踩踏等原因導致構件受損。
六、安全管理措施
(一)安全教育與培訓
對施工人員進行安全教育和培訓,提高施工人員的安全意識和操作技能。新進場的施工人員必須經過三級安全教育,考核合格后方可上崗作業。特種作業人員必須持證上崗。
(二)安全防護設施設置
在施工現場設置完善的安全防護設施,如防護欄桿、安全網、警示標志等。模板支架周邊應設置防護欄桿,防止施工人員墜落。在模板安裝和拆除過程中,應設置警戒區域,禁止無關人員進入。
(三)安全檢查與隱患排查
定期對施工現場進行安全檢查,及時發現和消除安全隱患。對模板支架、起重設備、施工用電等重點部位進行重點檢查,確保施工安全。對檢查中發現的問題,應及時下達整改通知,限期整改,并跟蹤復查,確保整改落實到位。