異型模板在不規則曲面造型建筑結構中的應用

呂勇柘，韓洋，喬會丹，關世超，楊劍

（中國建筑第二工程局有限公司華南分公司，廣東 深圳 518000）

1 引言

異型模板體系提供一種混凝土不規則曲面的新型模板結構體系，用于不規則曲面建筑結構。該模板體系包括采用柔性鋼板的側向模板，配合預留銷釘孔洞、連接銷釘銷片進行拼接加固。加固支撐體系采用方鋼管制成的背楞作為橫向次楞，豎向主楞采用方鋼管，主楞后可加設可調節支撐桿進行水平支撐加固。模板通過均勻排布的銷釘銷片固定連接。在目前日趨嚴格的質量要求及更加高效的進度要求的前提下，異型模板體系以其特有的安全、高效、經濟、環保等優點[1-2]，解決了不規則曲面結構現場施工的各項難題。

2 異型模板簡介

2.1 應用背景

某商業、辦公、酒店綜合體項目位于廣州市南沙區。由項目裙樓1~4層集中商業，2棟23層、1棟22層的辦公樓和1棟18層的酒店組成，地下2層（局部1層），總建筑面積2.9×105m2。辦公樓采用框架核心筒結構，酒店采用框架剪力墻結構，項目裙樓、4棟塔樓樓板局部外邊緣設計造型為不規則曲面，結構外邊線形式為由下至上的大量弧形曲面，且各塔樓外立面結構豎向逐層向內收縮共約2~2.5 m。

2.2 異型模板體系介紹

項目為了應對不規則曲面建筑結構帶來的現場操作難度大、質量控制不可靠等因素，選用異型模板體系進行施工，該體系由模塊化柔性鋼側模及方鋼管加固支撐體系組成。異型模板體系采用裝配式模塊化的理念進行深化設計，模板采用標準模塊的柔性鋼模板，克服了現有模板應對不規則曲面結構形式時的諸多技術缺陷，且施工操作簡便，費用低廉，質量有保證，可節省各項施工措施費用和施工工期。

2.3 異型模板構件組成

異型模板由以下構件組成：（1）異型模板標準板：采用模塊化柔性鋼側模（90 cm標準板材），板材背面按照30 cm間距焊接有方鋼管材質的豎向背楞。（2）可調角度背楞：為滿足可調節的功能需求，板材背楞提前開孔，設置高強螺桿，配合扇形螺母、鐵墊進行加固及調節，調整模板弧度時，只需按照排板圖調節扇形螺母改變背楞間距。（3）模板拼接：板材邊緣部位預留銷釘孔洞，通過連接銷釘、銷片進行板材的拼接組合。（4）加固體系：主楞采用方鋼管，搭配可調節支撐桿、高強螺桿。加固體系所采用的構件均由高強度鋼材以及高強度型鋼組合設計并經焊接而成，所形成的加固構件強度高，整體質量好，加固的穩定性有保障。

2.4 異型模板材料

異型模板由高強度鋼材鑄造而成，接觸面和表面使用3 mm厚標準模數鋼材金屬板，經過焊接與板材后部高強度鋼肋板進行連接，形成模塊化高剛度整體塊件。異型模板的連接及固定通過預留銷釘孔洞、連接銷釘銷片連接出異型構造，并形成高剛度整體模板結構，連接后尺寸精確，可通過添加水平及斜向可調節支撐桿來加強模板整體剛度，避免澆筑過程中的變形。大截面梁及墻體異型模板可用高強對拉螺桿固定，并添加橫向模板，經梁及支撐桿支撐，受力較大部位可進行加密。

3 異型模板的施工準備

3.1 技術準備

首先，項目部技術部門及施工部門針對設計圖紙不規則曲面結構進行核對，確保結構設計造型特點、復核尺寸標注無誤；然后，由技術人員對不規則曲面部位支模體系進行深化，根據異型模板體系出具配模排板圖，并根據施工組織設計、施工圖紙要求提前進行深化設計，編制異型模板專項施工方案。

方案經審核審批后，對現場一線施工人員和施工班組進行方案交底工作，確保方案的正確實施。項目技術負責人負責牽頭部署相關技術人員提前編制專項技術方案，方案經審批后對生產一線的主管工長、操作班組做好崗前培訓、交底工作，明確異型模板安裝操作標準、質量安全要求。項目的生產經理根據施工部署及施工進度，協調主管工長提前制定人員、材料的配置計劃。

3.2 材料準備

根據圖紙及深化設計方案計算模板配置類型，制定配模排板圖，確定數量，并交由專業廠家生產，驗收合格后進場使用。

3.3 勞動力準備

異型模板工程施工時，作業人員只需有木工操作基礎，對工人的經驗要求不高，上手較快，經現場指導后，搭設2~3個樓面后即能熟練操作。一般可將一層樓面分為幾個單位，每個單位由幾名人員組成。

3.4 場地準備

場地準備工作包括：（1）按照施工組織設計總體部署要求，按現場平面布置要求搭設模板堆放作業棚，將異型模板分類堆放，安裝并調試各項模板安裝機械。（2）平整并硬化材料堆放、周轉作業區地面。對異型模板材料堆放區，需設置定型化安全防護欄，并懸掛材料識別標識及區域責任分區標識。（3）異型模板進場時，質檢人員需嚴格檢查材料強度、材料剛度、材料形狀尺寸，不合格的材料應進行退廠處理，符合要求的材料進入現場使用。嚴禁不合格材料投入現場使用。

4 異型模板的工藝流程

異型模板設計流程：模塊化標準板材定制（90 cm寬、長度定制）→加固形式（采用銷釘、銷片）→次楞、主楞排布設計→對拉螺桿排布設計→局部斜撐加固點布設→確定排板圖。

墻柱模板工藝流程：施工準備→定位放線→模板定位裝置安裝→異型墻柱模板拼裝→加固高強螺桿安裝→加固、自檢矯正→驗收。

梁模板工藝流程：施工準備→定位放線→模板定位裝置安裝→異型梁底模板安裝→異型梁側模安裝→加固高強螺桿安裝→加固、自檢矯正→驗收。

斯大林時期與勃列日涅夫時期特權階層的使命是不同的，斯大林時期“特權階層”的主要使命是維護、鞏固斯大林的體制模式；而勃列日涅夫時期，特權階層的主要使命是抵制各種實質性的改革，維護現狀，使斯大林式的社會主義更加“成熟”。這也是這個時期體制改革停滯不前的一個重要因素。

板模板工藝流程：施工準備→定位放線→板底模安裝→板底支撐、托撐安裝→異型板側模安裝→加固、自檢矯正→驗收。

5 異型模板的質量控制

5.1 施工質量要求

1）設計及制作：異型模板的體系設計、材料制作和現場施工應符合國家現行規范、標準的相關要求。在設計階段配制異型模板板材尺寸時，重點關注模板現場拼裝接合的實際施工需要，可以適當調整某一部位長度以滿足整體尺寸。模板體系的構造設計應盡量簡單（類似鋁模的標準模塊設計理念），以便于現場施工的安拆簡化操作。

2）材料存放：異型模板進場后，應單獨進行存放，存放場地要平整夯實，提前硬化。模板材料采用平放進行堆放時，材料層間設計木方進行架立。采用立放進行堆放時，材料底部設置墊板，保證模板材料堆放時不扭曲、不變形為原則。不可亂堆放或在已組拼的模板上堆放分散模板和配件。

3）測量放線：現場模板施工前，先進行構件的放線并復核驗收，驗收時重點關注各個構件幾何尺寸、位置定位的正確。

4）立柱、頂托：規格、尺寸和垂直度應符合要求，搭設時避免出現偏心受壓。架體的搭設需在架體規格、間距尺寸、構造設置上符合設計及方案的具體要求。架體的立桿、橫桿、斜拉桿、頂托、掃地桿等設置應符合設計及方案的具體要求，保證架體的可靠性、安全性。

5）模板加固：模板體系的加固應確保足夠的豎向承載力、水平及豎向剛度和體系穩定性，在施工過程中保證不發生變形。模板內側要平整，接縫嚴密，應保證接縫不漏漿。銷釘銷片緊固到位，間距滿足設計方案要求，模板拼縫周邊應接縫平直、嚴密，接縫高低差≤2 mm，平整度≤3 mm。

6）成品保護：現場作業面已完成施工的不規則曲面模板，包含墻、柱、梁結構應做好成品保護工作。避免發生其他材料轉運時的碰撞，避免其他施工作業產生的額外荷載，防止成品模板因受力導致變形、偏差。

5.2 檢查驗收重點

1）測量放線：現場模板施工前進行構件的放線，驗收時重點關注幾何尺寸、位置定位。

3）脫模劑：模板拼裝前，應涂刷具有出廠合格證的脫模劑。

4）材料周轉：現場支模架及配件在拆除后，下一步周轉使用前，應做好外觀檢查，并對出現損壞、變形的材料進行篩選，禁止繼續使用。材料不足時及時進行補充。

5）安全防護：支模架體系內側最上層水平桿設置水平兜網，外架部位設置高處作業面不低于1.8 m的防護欄桿。安全網和各種安全防護設施，以及工人高處作業的安全帶、安全帽配置應滿足標準要求，確保施工安全。

5.3 模板拆除

墻體模板拆除的順序與安裝順序相反，先安裝的后拆除，后安裝的先拆除。主體部分模板拆除順序應先拆外墻后拆內墻。樓層板底模拆除時先進行水平拉桿的拆除，再進行立柱拆除，最后拆除龍骨及模板，拆除時一般從入口處逐步向里拆除，立桿及模板同步拆除。

模板拆除要滿足規范GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的要求。確保混凝土達到一定強度時再進行模板拆除，現場拆模先試拆，拆模過程注意避免暴力拆模或強度不足造成混凝土構件的缺楞掉角。模板拆除時先拆除模板加固的高強螺桿，再拆除鎖腳螺桿使模板與墻體脫開，當遇到局部模板有黏結不便拆除時，可使用撬棍等輔助工具撬動模板進行拆除，使用撬棍時不得在構件上進行敲打，做好成品保護工作。

構件底模拆除要滿足GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》的要求。確保混凝土同條件試塊送檢合格，達到規范要求強度時提出拆模申請，經審批后方可進行拆模。底模拆除時先進行水平拉桿的拆除，再進行立柱拆除，最后拆除龍骨及模板，拆除時一般從入口處逐步向里拆除，立桿及模板同步拆除。拆下的模板及時進行殘渣清理，并做好脫模劑的涂刷。

6 異型模板產生的效益

在異型模板的使用過程中，由于其使用便捷、材質質量輕等特點，節約了成本，縮短了工期，在提高混凝土成型質量的同時降低了翻修整改費用的投入，節省人力物力的同時做到了節能環保。異型模板在經濟效益方面上有著較大的優勢。

通過異型模板的使用，為項目及施工企業在此類型結構施工方面積累了優秀經驗，提高工程施工管理水平和工程整體施工速度的同時，解決了業主方最為擔心的不規則曲面結構施工質量問題，得到了業主及監理單位的一致好評，也為施工企業樹立了良好的口碑，并為進一步夯實項目基礎管理、加速擴寬市場打下堅實的基礎。

7 結語

隨著裝配式建筑技術的大力發展，異型模板技術與裝配式建筑技術設計理念有效結合、合理應用，為企業以及建筑行業的發展帶來更多的收益與促進效果。異型模板的應用勢在必行，在建筑造型設計多元化的當下，是解決現場不規則曲面結構施工的優選方案，可應對各類型曲面墻體、柱體、梁、板結構。在未來，異型模板技術將會贏得更多企業的認可。