模板早拆體系在住宅工程中的應用分析

崔浩 梅平 岳亞軍

規范[1]規定：跨度不大于2 m的現澆結構,其拆模強度可為混凝土設計強度的50%;大于 2 m、不大于8 m時,其拆模強度可為混凝土設計強度的75%,跨度大于8 m的需要混凝土強度達到100%才能拆模。也就是說,只要將現澆水平結構模板的立柱支撐間距設置在2 m以內,當強度為混凝土設計強度的50%時,即可拆除模板。早拆模板體系施工技術就是將跨度較大的現澆鋼筋混凝土梁板等水平構件通過豎向支撐變為短跨受力結構,從而達到減少拆模時間,提高模板的循環利用率的作用。

1 工程概況

某住宅樓工程建筑面積約為19 131 m2,其中地下2層,地上12層,均為框架剪力墻結構,地下部分結構層高為3.3 m,地上部分結構標準層層高為2.9 m,標準層每層建筑面積約為1 635 m2,每層分為4個單元。在結構施工時將每層劃分為四個施工流水段,每個單元為一流水段,墻體混凝土設計強度為C35,頂板混凝土設計強度為C30。工程現場施工場地非常狹小,為減少周轉材料中間堆放環節,便于水平及垂直運輸和清理,降低安全隱患,提高經濟效益,在標準層采用模板早拆體系進行施工。

2 模板早拆體系施工方法

2.1 工藝流程

支模工藝流程：配置所需構配件→彈線控制→確定角立桿位置并與相鄰立桿支搭,形成穩定結構→按設計展開支搭→整體支架搭設完畢→第一次拆除部分放入早托支架,調整到工作狀態→敷設主龍骨→敷設次龍骨,固定次龍骨前早拆裝置頂板調整到位→鋪設多層板→檢查標高→檢查支撐體系穩定性。

拆模工藝流程：根據計算或試驗確定混凝土強度達到要求→拆除托架→拆除主、次龍骨→拆除模板→保留早拆支撐頭→繼續支撐,養護→為作業層備料→強度達到75%或100%后拆除早拆柱頭(見圖1,圖2)。

2.2 操作要點

在搭設支撐前要根據圖紙對各房間板塊進行詳細設計,計算出每個房間所需早拆柱頭數量、保留數量、拆除數量、立桿規格長度、橫桿規格長度、立桿布置位置等,在作業層上進行彈線,上下作業層立桿的位置要保持一致,確保荷載豎直傳遞;澆筑混凝土時要多留一組抗壓試塊,作為早拆模的依據,通過回歸計算和成熟度計算所得混凝土強度可以作為參考,但并不能取代試驗結果。

2.3 施工安全

設計計算確定模板支架的支撐格構時,要留有可靠的安全系數;施工前要制定安全技術措施,并對施工工人進行安全技術交底;施工中安全負責人要隨時對模板體系進行安全檢查,發現問題及時糾正,消除安全隱患;拆模時要嚴格按照設定好的拆模順序進行,避免模板整體塌落的事情發生;堅決避免在上一作業層上隨意堆料,帶來額外荷載。

2.4 質量要求

1)模板支架立桿、橫桿及配件插頭連接要牢固、無松動。2)龍骨懸臂搭接時要有支撐措施,若用可調節底座調節高度時,可調底座與立桿要支實,不能出現虛支現象。3)模板拼縫要嚴密,澆筑混凝土時不變形,不漏漿。4)早拆系統支模、拆模要定人定崗定勞動部位,各支模小組施工部位要相對固定,職責明確。

3 效益分析

3.1 功效分析

以本工程為例,采用傳統的支模方法每層的施工時間大約是10 d,整個地上結構部分施工時間大約是120 d,而采用早拆模板支撐的施工方法搭設簡易,操作簡便,搭設及拆除的時間也可適當縮短。早拆模板的模板及木方等材料可以只配置1套,拆模后只需向上翻一層,垂直運輸的距離大大減小,一般8 d即可完成一個標準層,可將主體結構工程的工期由原來的120 d縮短為96 d,節約工期24 d。

3.2 材料用量分析

表1 工程所用早拆體系支架材料最大用量分析

由表1可知,早拆體系與傳統支模方式相比,模板用量等減少2/3,橫桿用量減少1/2,立桿用量減少1/3,木方和扣件的用量也減少了2/3。由于提高了材料的周轉次數,縮短了工期,租用鋼管和扣件的費用大大降低。

4 采用早拆技術樓板產生裂縫原因分析

4.1 產生裂縫原因分析

1)一些施工企業對模板早拆體系的使用存在誤區,早拆體系把結構的長跨變為短跨,卻不知道早拆柱頭的位置的彎矩由正值變為負值,而這個位置一般未設計負彎矩筋,沒有對結構進行荷載驗算和抗裂驗算。2)施工管理人員存在怕麻煩的思想,沒有針對每個開間(房間)的面積尺寸進行搭設設計,上下支柱的位置相距較遠,造成荷載不能豎直傳遞,帶來開裂。3)沒有嚴格控制早拆后樓板上的施工荷載,施工人員應糾正一種錯誤觀點,即只要早拆模板拆下即可在樓板上隨意施加荷載。樓板承受荷載作用不均勻也會造成開裂。4)規范中已明確規定了混凝土的早拆強度,因此在模板拆除前應對樓板混凝土的強度進行評定(如壓試塊或回彈),而實際操作中的情況卻并不盡然,施工者通常事先人為地規定混凝土自澆筑至拆模的時間(如3 d),但混凝土的自身條件(如水泥品種、外加劑狀況)和環境條件如氣溫的變化,則使得混凝土在該時間內未必能達到規定早拆強度。5)采用商品混凝土的水灰比較大,水泥用量較多,造成頂板混凝土失水收縮較快,而早拆體系拆除模板較早,混凝土表面與外界空氣接觸較早,失水收縮較大,再加上溫度應力,容易開裂。

4.2 裂縫的防治措施

1)嚴格控制早拆后樓板上的施工荷載,在施工組織中對相關操作工序進行合理安排,改變荷載作用時間,逐步增加荷載,盡可能將材料、設備、施工器具分散放置,使之以均布荷載的方式出現。2)嚴格現場制度,在沒有把握混凝土是否達到早拆強度時堅決不能早拆,盡量利用試塊的強度來判別其是否達到要求。3)早拆后盡快對裸露的混凝土表面進行養護,如噴養護劑或用塑料薄膜進行覆蓋,避免其失水收縮。4)施工技術人員應盡量對早拆體系的設計方案進行深化,使其確實有效可行,具有可操作性。

5 結語

模板早拆體系可適用于多層、高層、超高層現澆剪力墻結構和框架結構的頂板施工,經濟效益明顯;有利于減少樹木、森林的砍伐,有利于綠色植被的保護,符合國家提倡的“低碳經濟”要求,減小施工耗能,同時它對施工現場的管理水平要求較高,能夠促進施工企業自身管理水平的進步,具有較好的社會效益,因此值得大力推廣使用。

[1]GB 50204,混凝土結構工程施工及驗收規范[S].

[2]郭正興,李金根.建筑施工[M].南京：東南大學出版社,2004.

[3]毛 杰,李全智,李 臻.幾種頂板模板快拆體系的研究與應用[J].施工技術,2007(36)：191-192.

[4]黃 楠,沈 杰.早拆模板體系的綜合效益分析[J].建筑管理現代化,2008(6)：35-37.

[5]朱擎松.高層住宅滑模技術淺探[J].山西建筑,2009,35(8)：146-147.