變形縫處雙剪力墻無肋鋼模板施工技術(shù)研究

李龍，黃小東

（1中建海峽建設(shè)發(fā)展有限公司，福建福州 350015；2重慶渝發(fā)建設(shè)有限公司，重慶 400014）

0 引言

為滿足建筑物自身的結(jié)構(gòu)變形需求，高層和超長建筑物中通常設(shè)置變形縫以確保結(jié)構(gòu)的安全性。為了節(jié)約空間，保證建筑物外立面效果，變形縫設(shè)計寬度通常較小。在對變形縫兩側(cè)剪力墻或大尺寸立柱模板進(jìn)行施工時，因變形縫寬度較小、長度較大，若采用常規(guī)模板施工，工人在施工時無法進(jìn)入狹小的變形縫空間內(nèi)進(jìn)行模板安裝及拆除作業(yè)，不但工序復(fù)雜、施工成本高，而且墻體成型質(zhì)量無法保證。而采用聚苯泡沫板或阻燃性擠塑板作為變形縫填充模板，雖然操作較為簡單，但難以達(dá)到規(guī)范規(guī)定的墻體垂直度和平整度要求。為此，需要研發(fā)一種新型施工工藝，在解決變形縫處模板加固、拆除難題的同時，還能提高墻體和立柱的垂直度和平整度。

1 模板設(shè)計及工藝原理

1.1 常規(guī)做法

變形縫內(nèi)采用聚苯泡沫板進(jìn)行填充：一側(cè)剪力墻結(jié)構(gòu)施工完成后，在變形縫位置填塞聚苯板或擠塑板，作為變形縫側(cè)的單側(cè)模板。該施工技術(shù)采用聚苯板或擠塑板作為填充料，代替了變形縫側(cè)模板，節(jié)約了部分木材。聚苯板或擠塑板剛度遠(yuǎn)低于混凝土結(jié)構(gòu)，具備一定變形能力，施工后不能取出，不會影響變形縫的結(jié)構(gòu)安全功能。聚苯板材料一次投入，成本比可周轉(zhuǎn)模板高。內(nèi)側(cè)模板僅采用單側(cè)支頂加固，難度較大，模板軸線位移及漲模機(jī)率較高。聚苯板填充物因自身剛度易變形，無法保證變形縫的結(jié)構(gòu)尺寸及垂直度。

1.2 無肋大鋼模板設(shè)計構(gòu)想及特點

計劃設(shè)計一種無肋大鋼模板，且具有以下特點：（1）在使用過程中不易損壞，可周轉(zhuǎn)次數(shù)多，在項目結(jié)束后可轉(zhuǎn)運至其它項目繼續(xù)使用，節(jié)約成本；（2）變形縫處兩側(cè)剪力墻或立柱內(nèi)外模采用通絲螺桿拉結(jié)，在固定內(nèi)模的同時，也固定了外模，無需作業(yè)人員在變形縫內(nèi)操作，施工效率高，操作簡便；（3）無肋鋼模為大片鋼模，在狹窄施工縫中無需翻轉(zhuǎn)就能安裝到下一作業(yè)面，操作更方便，作業(yè)效率更高；（4）無肋鋼模剛度好，不易變形，拼縫嚴(yán)密，剪力墻和立柱混凝土成型質(zhì)量好。

1.3 無肋鋼模工藝原理

無肋鋼模直接在鋼板上開孔作為加固螺栓孔，采用通絲螺桿與內(nèi)模拉結(jié)固定。模板加固時，借助模板外側(cè)固定外墻螺母，然后旋轉(zhuǎn)內(nèi)墻螺母，在固定內(nèi)模的同時，也固定了外模。為確保模板在混凝土澆筑完成后能順利拆除，模板安裝時，在墻內(nèi)加穿PVC套管。

圖1 施工工藝流程示意圖

2 施工技術(shù)

2.1 施工流程

模板設(shè)計加工→A單元第N層鋼筋綁扎、驗收→安裝內(nèi)外側(cè)模板→加固內(nèi)外側(cè)模板→澆筑A單元第N層混凝土→B單元第N層鋼筋綁扎、驗收→拆除A單元第N層模板→安裝B單元第N層外側(cè)模板→安裝B單元第N層內(nèi)側(cè)模板→澆筑B單元第N層混凝土→A單元第N+1層鋼筋綁扎、驗收→拆除B單元第N層外側(cè)模板→安裝A單元第N+1層模板→澆筑A單元第N+1層混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)→模板拆除（注：在拆除無肋鋼模時，帶連接片的鋼模先拆），如圖1所示。

2.2 施工要點

2.2.1 模板深化設(shè)計

（1） 材料選擇

變形縫處剪力墻或大尺寸立柱外側(cè)無肋鋼模采用15mm厚的Q235熱軋鋼板加工而成，內(nèi)模可采用鋁模體系，也可以采用常規(guī)木模板體系，本文主要介紹鋁模體系。

（2）模板模塊劃分及開孔設(shè)計

根據(jù)變形縫兩側(cè)的剪力墻結(jié)構(gòu)，剪力墻外側(cè)無肋鋼模劃分為無肋鋼模標(biāo)準(zhǔn)板及洞口上沿模板（無洞口采用無連接片標(biāo)準(zhǔn)板），共3塊，具體劃分及尺寸如圖2所示（以長6m，高3m剪力墻為例），其中標(biāo)準(zhǔn)板模板重約824kg，洞口上沿模板重約416kg。

外模采用專用絲桿與內(nèi)模拉結(jié)固定，每塊鋼模可直接開ф18孔作為螺桿孔，螺桿孔縱橫向間距不得超過500mm，第一列孔距鋼模邊緣250mm，第一行孔距鋼模下邊緣250mm（距樓面150mm），鋼模距上邊緣100mm處開2個ф32的孔作為吊孔。模板開孔位置詳見圖2。

圖2 無肋鋼模劃分及開孔位置示意圖

（3）模板體系及節(jié)點大樣設(shè)計，如圖3、圖4所示。

圖3 無肋鋼模大樣圖

圖4 模板孔焊接螺母及專用絲桿大樣圖

（4）模板受力分析（取500mm×500mm作為一個計算單元）

側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值（G4k）按下列公示計算，并取其中較小值[1]。

正常使用下極限狀態(tài)設(shè)計值S正＝G4k＝34.348kN/m2

強(qiáng)度驗算：

撓度驗算：

2.2.2 模板加工生產(chǎn)

依據(jù)深化設(shè)計圖采購鋼板，按照設(shè)計尺寸進(jìn)行切割、開孔。在開孔外側(cè)焊上螺母，螺母需采用滿焊。加工完成的無肋鋼模板應(yīng)進(jìn)行尺寸及平整度檢查。

2.2.3 鋼筋綁扎、驗收

在樓板上彈出模板控制線、定位線，然后進(jìn)行鋼筋綁扎，為保證剪力墻成型截面尺寸、豎向鋼筋間距及保護(hù)層厚度準(zhǔn)確，宜在樓層結(jié)構(gòu)標(biāo)高以上150mm采用專用的鋼筋梯子，用于剪力墻水平向鋼筋的相對位置固定。應(yīng)對剪力墻鋼筋進(jìn)行逐點、對稱綁扎，避免鋼筋向一個方向歪斜。鋼筋骨架安裝完成后，安裝成品鋼筋保護(hù)層墊圈。鋼筋綁扎完成驗收合格后即可進(jìn)行模板安裝。

2.2.4 剪力墻柱內(nèi)外側(cè)模板安裝加固

變形縫兩側(cè)剪力墻分AB兩單元進(jìn)行分層流水施工，即先施工A單元第N層，其次施工B單元第N層，然后施工A單元第N+1層。

（1）外側(cè)模板安裝

外墻采用無肋鋼模，鋼模安裝前應(yīng)涂刷脫模劑，并檢查模板開孔及螺母處是否存在異物，然后由塔吊吊運至雙剪力墻低跨位置，擱置在剪力墻上預(yù)埋的調(diào)平螺桿上（調(diào)平螺桿應(yīng)在外側(cè)鋼模吊裝前調(diào)整完成）。在鋼模上部安裝專用頂撐，固定鋼模上部位置。

（2）內(nèi)側(cè)模板安裝

安裝內(nèi)墻模板前，首先在剪力墻水平筋上放置混凝土內(nèi)撐條來控制墻體尺寸，混凝土內(nèi)撐條為30mm×40mm×墻寬。內(nèi)撐條強(qiáng)度與對應(yīng)位置混凝土強(qiáng)度相同，使用時均應(yīng)達(dá)到強(qiáng)度要求。剪力墻內(nèi)側(cè)模板采用鋁模，從墻角、陰角處開始鋁模拼裝，按鋁合金模板的編號向兩側(cè)延伸。為防鋁合金模板傾覆，在安裝模板時采用臨時的斜撐進(jìn)行固定。

（3） 模板加固

模板加固時，首先將Φ18的PVC塑料套管由內(nèi)模預(yù)留孔直接穿出外墻模預(yù)留孔，接著將Φ16穿墻螺桿在無絲牙處粘貼一圈雙面膠（短絲牙端向外），通過套管穿過剪力墻，旋轉(zhuǎn)絲桿使絲桿短絲牙端進(jìn)入鋼模外側(cè)螺母中，擰緊絲桿（由于絲桿存在無絲牙段，當(dāng)無絲牙段與螺母接觸時，絲桿無法再轉(zhuǎn)動擰緊；粘貼的雙面膠與鋼模孔進(jìn)行接觸，可有效防止混凝土水泥漿流入螺桿孔及螺母處）。然后開始安裝內(nèi)墻背楞，內(nèi)墻背楞采取從下往上安裝的方式，每裝一條背楞，必須安裝鐵片及山形螺母，內(nèi)墻背楞安裝完成后，對內(nèi)側(cè)模板螺母進(jìn)行加固。

（4） 模板調(diào)校

模板加固完成后，用掛線墜檢查墻模的垂直度，并進(jìn)行校正。因變形縫處剪力墻無法對稱設(shè)置斜支撐，故采用手拉葫蘆和斜支撐做到一拉一頂。斜撐一端固定在背楞上，另一端用膨脹螺栓（鋼筋預(yù)埋）固定在樓面上，以保證在澆筑混凝土?xí)r墻柱垂直度不會偏移（墻柱垂直度偏差應(yīng)控制在5mm范圍內(nèi)[2]）。

2.2.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑方式與常規(guī)混凝土澆筑方式相同。在混凝土澆筑過程中，護(hù)模的木工要特別注意雙剪力墻位置及螺母的緊固情況，發(fā)現(xiàn)振搗過程中有螺帽退出的情況，要及時緊固，防止?jié)q模情況的發(fā)生。

2.2.6 模板拆除

混凝土澆筑完畢24h后，可先拆除A單元其它柱墻模板，變形縫處剪力墻內(nèi)墻模板應(yīng)在B單元具備外墻模板安裝條件時拆除。內(nèi)墻模板拆除后，將Φ16專用螺桿反向旋轉(zhuǎn)，使其全部從鋼模螺母中退出。在吊孔中穿上吊裝索具，掛上塔吊吊鉤，拆除模板頂部的專用頂撐，用撬棍將鋼模向外輕輕撬動，使鋼模脫離混凝土，用塔吊將剪力墻外側(cè)整體鋼模緩慢提升出變形縫，提升及吊裝的時間為B單元N層剪力墻外側(cè)模板具備安裝條件的時間。提升后對螺母內(nèi)絲涂抹黃油，以提升周轉(zhuǎn)次數(shù)。

2.2.7 安裝下一流水段模板

將A單元N層剪力墻外側(cè)模板吊運至B單元N層，按照A單元N層的流程再循環(huán)施工。

3 質(zhì)量驗收

3.1 驗收標(biāo)準(zhǔn)

變形縫無肋鋼模制作及安裝施工除符合表1、表2要求外，尚應(yīng)符合 《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50300）、《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ 162）、《建筑工程大模板技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ/T 74）等相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

表1 無肋鋼模板制作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[3]

3.2 安裝質(zhì)量安全要求

（1）無肋鋼模板結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性應(yīng)符合設(shè)計和規(guī)范要求，并能承受混凝土澆筑的側(cè)壓力和動荷載。在安裝無肋鋼模板時，應(yīng)有防止產(chǎn)生移位裝置的措施，以確保混凝土結(jié)構(gòu)外形尺寸準(zhǔn)確。模板間拼縫以及模板與混凝土接觸面應(yīng)有足夠的密封性，以免漏漿。

表2 無肋鋼模板安裝允許偏差表

（2）無肋鋼模表面應(yīng)盡可能光滑，不允許有凹坑、皺折或其它表面缺陷。

（3）在每次使用無肋鋼模板前，應(yīng)將面板與混凝土接觸面清理干凈。為防銹和拆模方便，無肋鋼模面板應(yīng)涂刷礦物油類的防銹脫模隔離劑，不得采用會造成鋼筋或混凝土污染的油劑。刷過隔離劑的模板在遭受雨淋或其它原因失效后應(yīng)重新涂刷隔離劑[4]。

（4）無肋鋼模板吊裝時，應(yīng)有專人進(jìn)行指揮。無肋鋼模板起吊應(yīng)平穩(wěn)，不得偏斜和大幅度擺動，五級以上大風(fēng)天氣應(yīng)停止吊裝，應(yīng)在無肋鋼模板放置穩(wěn)固或固定后摘鉤。

（5）當(dāng)無肋鋼模板以及需預(yù)埋在混凝土結(jié)構(gòu)中的管線和預(yù)埋件均安裝、固定完畢后，將模板內(nèi)的所有垃圾、雜物清理干凈，經(jīng)自檢合格后報監(jiān)理單位復(fù)查，經(jīng)監(jiān)理檢查同意后澆筑混凝土。澆筑混凝土過程中，需派專人看模，特別應(yīng)注意絲桿是否松動，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

4 結(jié)語

隨著建筑技術(shù)的發(fā)展及工程結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，框架剪力墻結(jié)構(gòu)變形縫技術(shù)也需不斷提高。變形縫無肋鋼模安裝施工技術(shù)施工簡單、效率高，有效地解決了變形縫處雙剪力墻支模困難的難題，同時還保證了剪力墻的垂直度和平整度，提高了觀感質(zhì)量，效益顯著。