混凝土構件模板加固施工技術研究

姚立錚

（中鐵十六局集團城市建設發展有限公司，北京 100018）

0 引言

我國在門邊及窗邊構造柱、導墻等混凝土構件的模板支設中，多采用頂撐的方式對混凝土構件模板進行加固，場地狹窄的部位施工非常不便，存在較大的局限性，工作量相對投入較大，且經常出現未頂牢固，導致模板漲模，費工廢料，耽誤施工進度，部分工程工地的木工采用木方自制的加固夾，雖然解決了頂撐方式對場地的要求，但自制的加固夾對材料浪費嚴重，且加固效果并未得到有效改善，出現漏漿、泡漿現象，未從根本上解決門邊及窗邊構造柱、導墻等混凝土構件的模板加固的問題，且極有可能使整個結構或構件失去部分平衡，或由于模板強度不足，連接結構、構件遭到破壞［1］。

本文就混凝土工程中的構造柱、導墻模板安裝加固工藝進行工藝研究，介紹新型施工方法，研發一種新型加固模板的夾具，施工過程對工作面要求極低，適用于多種場地、多種情況的混凝土構件模板施工，對混凝土構件模板進行加固，防止漲模，保證工程質量及表觀質量，提高工作效率，降低人工及材料消耗。

1 工程概況

包頭機場新建反恐處突中心及機務綜合業務用房工程項目位于內蒙古自治區包頭市東河區機場公司院內。本工程西側與原有機場公司行政辦公樓銜接，東側與原有機場賓館銜接，規劃為一體建筑。本工程總建筑面積 2 536.25 m2，建筑物為 5 層鋼筋混凝土框架結構，填充墻為蒸壓加氣塊，約 900 m3，工程層高 4.2 m，建筑總高度 19.3 m［2］。

2 新型混凝土構件模板夾具施工技術

2.1 技術原理

混凝土構件模板夾具主要通過兩道收緊螺栓及緊固夾對夾具本身就行收緊，鎖住構造或導墻模板，起到模板加固的作用，收緊螺栓對混凝土構件模板夾具末端進行約束，加強末端部位拉力，緊固夾對混凝土構件模板夾具前端及當前部位模板進行約束，防止混凝土構件模板夾具因兩端受力不同，導致夾具本身產生形變，對模板加固作用造成影響。

2.2 施工步驟及操作要點

工藝流程如下：模板夾具施工交底→測量放線→模板拼裝→模板夾具安裝加固→混凝土澆筑和模板拆除。

2.2.1 模板夾具施工交底

模板夾具使用前，通過 BIM 三維動態模擬對全部操作人員及管理人員進行直觀的教育、培訓，結合紙質版安全技術交底使各參與人員充分掌握此種新型加固模板夾具的施工工藝及施工要點。

2.2.2 測量放線

根據圖紙及現場定位好的軸線排出混凝土構件模板控制線，并進行復核。

2.2.3 模板拼裝

根據圖紙及現場混凝土構件模板邊線對混凝土構件模板進行初步拼裝固定，模板安裝前涂刷脫模劑，合模前將構造柱或導墻根部鑿毛，并將混凝土浮漿及垃圾清掃干凈［3］；用鐵釘將模板拼裝固定，拼裝完成后檢查校正模板。模板根部密封條封堵，防止模板底部漏漿。

2.2.4 模板夾具安裝加固

混凝土構件模板初步拼裝校正完成后，使用新型混凝土構件模板夾具對模板進行加固，混凝土構件模板的夾具包括夾架、第一道收緊螺桿、第二道收緊螺桿、緊固夾，如圖 1 所示。

圖1 三維示意圖

首先將緊固架按照構件尺寸調整間距。混凝土構件模板夾具安放在拼裝好模板的構件上后，通過調整第一道收緊螺桿及第二道收緊螺桿使夾具固定在模板上，待夾具固定完成后，調整緊固夾夾片方向及位置，獲得最佳加固位置后，擰動緊固夾螺桿，對模板進行加固，復擰第一道收緊螺桿及第二道收緊螺桿，緊固時前后兩端應分多次進行，直至混凝土構件模板夾具完全固定，不得將一端一次性收緊，避免混凝土構件模板夾具變形失效（見圖 2）。

圖2 安裝示意圖

2.2.5 混凝土澆筑和模板拆除

加固完成后，檢查混凝土構件模板夾具是否還有松動，檢查緊固夾是否過緊導致模板變形，確認無誤進行混凝土澆筑，混個凝土構件達到強度后進行拆除。拆除時，首先擰動第一道收緊螺栓、第二道收緊螺栓螺帽，將兩道收緊螺栓進行松動，然后擰動緊固架取下混凝土構件模板夾具，對取下的混凝土構件模板夾具進行細部清理，著重清理收緊螺栓及緊固架螺扣部位混凝土或雜物，做防銹處理。防止周轉使用時收緊螺栓及緊固架無法正常使用。

3 混凝土構件模板夾具三維模擬

采用 BIM 的三維建模功能，從制作、安裝入手（見圖 3、圖 4）。對混凝土構件模板夾具進行動態模擬安裝，根據三維動態模擬安裝，擇優挑選制作簡單，安裝便捷，節約材料的混凝土構件模板夾具方案。混凝土構件模板夾具材料可就地取材，為施工現場常見材料。通過三維動態模擬安裝，確定適用于構造柱、導墻及窗臺挑板等，對操作空間有限，混凝土構件尺寸多變的建筑工程具有良好的操作性和實用性，使用范圍廣泛，具有極大的推廣意義。

圖3 正面示意圖

圖4 正面示意圖

4 施工操作關鍵技術混凝土構件模板夾具加工制作

4.1 混凝土構件模板夾具加工制作

混凝土構件模板夾具部件如圖 5 所示。夾架采用鋼材（或其他材料）制作，長度 40 cm，夾架上進行鉆孔，用于收緊螺栓及緊固夾的安裝，第一道緊固架距離夾架端頭 5 cm。第二道收緊螺栓距離第一道收緊螺栓 15 cm。緊固夾距離第二道收緊螺栓 10 cm。緊固架分為螺桿及帶有螺扣的夾片，通過擰動螺桿調整緊固夾之間的間距對構件模板進行加固。制作過程嚴格按照設計圖紙尺寸，提前進行技術交底及培訓，必須杜絕野蠻施工等現象的發生，安排專人監督制作過程，對材料選取、制作進行全面檢查，做好夾具的細節處理，提高成品質量及合格率，杜絕材料浪費。安裝過程中要求規范作業，加強作業人員各方面素質，嚴格按照規范及設計圖紙進行施工，遵循設計意圖。

圖5 混凝土構件模板夾具示意圖

4.2 成品質量控制

1）檢查設計圖夾具各細部節點尺寸是否符合現場實際情況，檢查成品夾具是否符合設計圖紙尺寸，收緊螺栓及緊固夾安裝位置允許±1 cm 偏差［4］。螺桿與螺帽處涂抹潤滑油劑。

2）模板接縫處應嚴密，應＜l.5 mm，確保不漏漿［5］。夾具安裝后，檢查夾具與模板間是否牢固，如有松動或夾具不匹配時及時進行調換。

3）澆筑混凝土時，振搗棒應避開夾具位置進行振搗，不得將振搗棒與夾具進行接觸，防止夾具脫落或產生松動影響混凝土構件成品質量。

4）混凝土構件達到一定強度后，拆除夾具及模板，拆模時嚴格遵守混凝土拆模時間控制，不得過早拆模，以保證拆模時、拆模后沒有掉角、起皮情況［6］。確保要在達到 3.0 MPa 強度以后才可以進行模板拆除，對已拆除的夾具基施進行清理及防銹處理，防止再次使用時出現安裝偏差，影響加固效果。

5 混凝土構件模板夾具發明優點

1）混凝土構件模板的夾具可根據不同構件的尺寸進行調整，便于狹窄空間施工，使用范圍廣效果強，制作所需的材料易獲得，且適用于多種材料，在模板加固中新穎有效。

2）以新型的施工技術及施工工具替代傳統構造柱、導墻等混凝土構件模板加固方式，使用方便，提升工作效率。

3）保證混凝土結構的工程質量和施工安全，加快工程進度，降低施工成本保證工程質量，提高工程管理水平，提高驗收通過率［7］。

4）可多次使用，節省材料。

5）避免了后期剔鑿或修補等二次處理費用。

6）混凝土構件模板夾具可獨立設置在模板上，無需對已完成墻體打孔，從根本上解決了構造柱支模加固必須在砌體結構上打孔的問題，避免了砌體結構因構造柱支模打孔導致墻體整體性及抗壓強度變低的弊端，使砌體整體性和抗壓強度更高，施工更加簡便快捷。

6 經濟效益

以本工程的工期、人工、二次處理為出發點，采用此新型混凝土構件模板的夾具，避免混凝土構件進行混凝土澆筑時發生漲模產生的材料費、人工費。避免因混個凝土構件成品質量差而需進行二次處理的費用。對新型混凝土構件模板的夾具濟效益分析得出，使用新型混凝土構件模板的夾具比未使用下節省工期 15 d，費用降低 75 %。

綜合測算：采用新型混凝土構件模板的夾具人工費、材料費總成本為 4.3 萬元，采用傳統模板加固方式人工費、材料費總成本為 13.66 萬元。二次處理成本消耗節約 1.81 萬元。工程累計可節省成本約 11.17 萬元。

7 結語

“混凝土構件模板夾具”解決在混凝土構件的模板加固問題，從根本上杜絕了混凝土構件模板漲模的問題，提高了建筑工程的實用性和安全性，安裝方便快捷，拆裝靈活，可周轉使用，根據不同構件尺寸進行調整，節約材料，節省人工，保證工程質量，提高工作效率［8］。對模板工程驗收與評定起到直接作用。同時也提高了精細化施工管理水平。

通過本工程對混凝土構件模板夾具的綜合評估，于制作簡單、安裝便捷、工期要求、實用性、安全性及成本等方面為切入點，前期進行三維動態模擬安裝，現場進行實際安裝試用，開發出一種綜合全優性的新型施工工藝，同時該技術的研發和應用已申報專利［9］。此項成果頂替了傳統混凝土構件模板加固的處理方式，以全新工藝對混個凝土構件模板加固進行處理，解決了因模板加固問題影響工程安全及質量，在我國混凝土及模板工程施工中具有很強的實效性和推廣性［10］。Q