林永天
(福建建工集團有限責任公司,福建 福州 35000)
近年來,隨著我國城市化建設的不斷加快,城市用地愈加緊張,促使住宅建筑朝著高層化、高密度的建設方向發展。高層建筑地下室層高普遍超過4.0m,主要用于人防、車庫及商場等,對其施工質量提出了較高的要求。地下室模板工程質量直接決定其工程建設的整體質量,但由于其施工周期長、結構復雜,高度、跨度、荷載均較大,極易出現坍塌事故[1];同時,針對具有特殊要求的地下室,還應具有防毒、防爆、防滲等功能,其施工質量要求更高。文章結合某房屋建筑工程案例,對房屋建筑地下室模板的施工及其質量和安全控制要點進行分析,可為類似工程提供借鑒。
某房屋建筑工程項目,總建筑面積133580m2,包括住宅樓和商業附屬用房。其中,住宅樓又19 棟每棟11層;幼兒園1棟,共3層;商場1棟,共4層;其余均為沿街商鋪;除高層住宅建筑外,其余建筑下方均無地下室。住宅樓建筑高度為A級,其地下室主要用作儲藏室。
建筑模板作為現澆混凝土結構體系施工的必要材料,是保證混凝土結構造型的關鍵,在建筑工程混凝土澆筑施工中具有極其重要的作用。其工程造價占據項目整體造價的36%,建筑工程施工中模板材質的選用,直接決定項目建設的質量、安全和進度,同時對項目經濟效益具有極其重要的影響[2]。
組合鋼模板具有強度高、拼裝簡便、適用性強等優勢,可適用于各種現澆混凝土構件,施工中可按照設計要求自由組合成梁、柱、墻等各種結構形式,并可進行整體吊裝[3]。同時,也能根據施工要求進行現場散拼施工,作業形式靈活多變。但由于其材質特殊,購置成本較高、重量較大、接縫較多,且容易變形,混凝土結構成型質量較差。
鋁合金模板具有強度高、剛度大、質量輕、拼縫少、性能好等優點,且拆模后混凝土成型質量優良,可免去后期抹灰施工,有效縮短施工周期,降低后續裝修成本[4]。加之鋁合金模板屬可再生資源,與我國節能環保理念相契合,已成為目前建筑工程領域的首選模板類型。但其也存在模板附件多、噪聲大等缺點,因此施工中需專業的技術管理人員進行現場指導,避免施工中出現板面晃動,威脅施工安全。
塑料模板具有較強的耐水、耐酸堿、耐候性等能力,其平整度、厚度容易控制,且精度較高。由于其熱膨脹系數較低,混凝土澆筑完成后拆模比較容易;同時其模型較為靈活多樣,可根據建筑結構的具體需求進行專業定制,能實現模板表面雕花、刻字等特殊需求,模板拆除后能夠形成裝飾圖案,并可實施二次處理[5]。其缺點在于承載能力不足、易變形,且易受溫度控制,溫度變化較大的環境中不易使用;此外,其板面耐高溫性能較差,施工中極易被燒壞,鋼筋焊接施工會在一定程度上損壞板面,降低表面平整度,直接影響混凝土成型質量。
木模板具有質量輕、可按需切割、施工靈活等優點,是最原始、最普通的模板形式,其拼裝技術較為成熟,施工人員水平較高,且成本低、經濟性強,是目前使用量最大,適用范圍最廣的模板體系[6]。但其耐水性差、周轉率低、易破碎、不環保。
該工程模板選擇時,項目部綜合各種模板優缺點,并根據市場材料供應及自身資金狀況,選擇了多層覆膜木膠合板。
該房屋建筑工程項目墻、柱、梁、板均采用2440mm×1220mm×18mm 的覆膜木膠合板,內龍骨采用規格為50mm×100mm 木方,支撐加固體系為Ф 48mm×3500mm鋼管、Ф16mm穿墻螺桿及穿墻套管。
地下室結構除高程變化部位的外墻,其他所有墻、柱、梁、板等結構均采用整體現澆方式施工。其中墻板、墻板與頂板交界部位支模示意圖如圖1所示。
圖1 墻板及墻板與頂板連接支模示意圖
3.1.1 柱模板安裝施工
柱模板施工時,根據實際尺寸進行現場裁剪、現場拼裝,豎向龍骨采用規格為50mm工時,根據實方木,加固體系采用Ф48mm 固體系采用實際鋼管,布設間距為200mm。
模板安裝時,根據規范要求在鋼筋上部安裝保護層墊塊,以有效固定鋼筋位置,防止鋼筋在模板內來回移動。同時,模板安裝完成后應對其垂直度、軸線偏差等相關指標進行檢查驗收,確保滿足施工規范要求[7]。
3.1.2 剪力墻模板安裝施工
剪力墻模板安裝前,應先進行排摸組拼,模板選用履塑膠合板。
(1)根據制定的排摸方案進行墻板組拼,以方木作為內側橫向龍骨、鋼管作為外側豎向龍骨,組裝成300mm的排摸方案進的支撐體系,并在豎向布設兩道具有足夠強度的斜向支撐,以有效避免支撐體系發生變形,確保其穩定性。
(2)為有效保證剪力墻鋼筋保護層滿足要求,應嚴格按照施工方案設置保護層墊塊,并在剪力墻內部焊接一定數量的梯子筋用來承受模板荷載作用,避免混凝土澆筑過程中墻體鋼筋發生移位現象,造成保護層厚度達不到設計要求,影響工程質量。
(3)墻和梁的結合部位應使用定型木模板,避免拼縫過大造成漏漿及陰陽角不方正。模板支架體系應嚴格按照施工方案進行搭設,立桿、橫桿、剪刀撐、頂托外露長度等各項指標均應滿足規范要求,確保立桿、斜桿與滿堂腳手架可靠連接,墻柱周邊應按要求設置掃地桿,掃地桿距離地面不得超過200mm[8]。
(4)對于具有抗滲要求的墻板結構,其加固螺桿應使用止水螺桿。
(5)抗滲結構拆模后,應將止水螺桿兩端橡膠止水墊挖除,割除多余螺栓,并采用1抗滲防水砂漿封堵密實。
3.2.1 梁模板的安裝施工
梁模板為規格2440mm×1220mm×18mm 的覆膜木膠合板,龍骨采用48mm×100mm方木,根據梁體尺寸分別裁剪出側模和底模。
為最大限度保證梁體支撐系統的安全性、穩定性、可靠性,結合多年施工經驗,采用腳手架進行梁體支撐,兩側采用鋼管對夾,中間采用穿墻螺桿進行加固,其示意圖如下圖2所示。
圖2 梁模板大樣圖
3.2.2 頂板和底板模板的安裝施工
根據該項目地下室建筑面積大、頂板厚度大等實際情況,為充分確保頂板模板支設的安全性、穩定性,應對模板支架實施荷載驗算。
(1)該地下室頂板模板采用厚度為18mm的膠合板,下部設置規格為50mm×100mm 方木作為墊腳,其支撐體系為扣件式鋼管腳手架;
(2)結合荷載驗算結果,支架體系采用縱橫向間距為800mm鋼管排架,其安全性、穩定性完全滿足施工要求;
(3)此外,地下室底板模板施工時,應在模板角部位置樁體鋼筋上焊接一定數量的Ф20mm 鋼筋,并與加固底板模板的鋼管連接牢固,同時在吊模上方堆載,以確保其滿足基坑抗浮要求。
(1)模板系統設計應結合工程設計資料通過科學計算進行確定,確保滿足承載要求后再進行實際應用。該工程模板系統采用品茗建筑安全計算軟件進行設計和驗算,結果表明模版的強度、剛度、穩定性完全符合規范及設計標準要求[9]。
(2)模板施工前,應全面了解設計文件及施工方案,嚴格按照圖紙和施工方案中的要求,計算各構件規格尺寸,計算履塑膠合板的需求量。此外,模板應選用優質A級材料,確保其具有足夠的承載能力,防止出現變形。
(3)膠合板和方木應平整、順直,規格相同。為避免膠合板遇水膨脹變形,必須確保板面壓刨順直,并對其表面實施封閉處理。
(4)梁、板結構跨度小于4m 時,其中部起拱高度應控制在0.001~0.003L范圍內。
(5)模板采用硬性拼接,應嚴格控制拼接質量,采用膠帶對拼接位置進行處理,并用方木進行壓實,防止產生變形、漏漿等現象。拼縫處理完成后,用鋼尺檢查其寬度、平整度,確保偏差均不超過1mm。
(6)模板支設完成后,應將其表面垃圾清理干凈,并涂刷性能優良的脫模劑,以確保脫模順利,保證混凝土成型質量。
(7)模板工程驗收時,應對其垂直度、平整度、拼縫、軸線偏差、支架系統等各項指標進行嚴格檢查,確保滿足規范及設計要求,以最大限度保證模板施工精度和安全。該工程模板支架體系為扣件式鋼管腳手架,其搭設標準應嚴格按照《建筑工程扣件式鋼管腳手架施工技術標準》(JGJ130-2011)執行。
(8)模板支設時應在墻柱模板底部設置雜物清除窗口,以便雜物清理,清理完成后按規范要求進行封堵。此外,混凝土澆筑前,應確保模板根部封堵嚴密,避免灰漿外溢導致墻柱出現爛根。
(1)模板拆除前編制專項施工方案,由施工單位技術負責人審核通過后,報監理單位批準后方可實施。項目技術人員根據現場同條件養護試塊檢測結果,確定各構件拆模情況。非承重側模,應待其強度可保證拆模不產生棱角破壞,且強度不低于1.2MPa時,即可進行拆模;對于承重模板,如梁、板、殼等模板體系,其混凝土強度超過設計值的75%時,方能進行拆模[10]。
(2)嚴格按照模板拆除方案中規定的順序及方法進行拆除作業,若方案中未強調,則應按照“先支后拆,側模優先”的原則實施。對于大跨度模板拆除,應由中間向兩側進行拆除。
(3)冬期施工期間,當氣溫較低時,在模板拆除后,應及時采取必要的保溫措施,確保混凝土強度滿足要求,通常采取塑料薄膜包裹、毛氈覆蓋、涂刷養護劑等措施進行養護。
(4)大體積混凝土拆模后,應采取必要的溫控措施,避免其內外溫差過大,形成溫度裂縫。
(5)拆模時嚴格按照由上而下的順序實施,嚴禁暴力拆除,造成結構破壞;同時,拆卸完后的模板、支架應分類碼放,并及時運出現場,以便后續施工。
(6)模板拆除前,施工人員應對拆除工具進行全面檢查,確保安全、可靠,同時應采取必要的安全防護措施,進入施工現場必須佩戴安全帽、穿反光背心等。
(7)模板拆除前,應在施工區域設置警示標志,防止各專業交叉施工,增大安全風險;當必須交叉施工時,應對工人進行嚴格的安全技術交底,提高施工人員自我保護意識和規避風險能力。
(8)當模板支撐體系采用滿堂支架施工時,應在支架四周、中間位置布設縱橫向剪刀撐。當支架體系高度大于4m 時,還應在其端部、中間布設水平剪刀撐。此外,支架體系上部嚴禁大規模堆放模板、鋼筋等材料,防止荷載集中造成架體失穩,引發安全事故。
總之,地下室模板工程施工質量直接決定地下室結構的質量,對建筑工程整體建設質量具有重要影響。該房屋建筑工程采用多層覆膜木膠合板進行模板工程施工,嚴格按照模板總體設計方案,采用柱和墻模板施工方法以及梁和板施工方法,施工中嚴格控制模板質量和施工安全。該工程已全面完工,施工中未出現質量、安全事故,各方面效果顯著。