第四辑 建筑模板和脚手

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一、模板
  钢筋混凝土结构技术的发展,现浇体系的增多,带动了模板技术的发展。90年
代,全省高层建筑结构的80%以上是现浇钢筋混凝土结构,其中模板工程的费用约
占结构费用的30%,用工占结构总用工数的40%-50%。因此,模板工程是混凝土
结构工程中施工的主导工序,是施工组织设计的重要内容。
  50年代到60年代,浇制混凝土的模板一般采用传统的散拼木模和定型组合木模,
施工是用钉、锯、刨、锤进行手工作业,劳动强度大、工效低、质量差。70年代,
国家提出了“以钢代木”的方针,全省率先采用小钢模,当时填补了国内空白,后
来应用了各种类型的钢制大模板、小型组合钢模板和滑动模板,技术逐渐成熟,推
广面日渐扩大,“六五”期间全省采用滑模工艺的建筑约3万平方米。80年代,随
着高层建筑的增多,机械化程度不断提高,利用现代施工技术的模板工艺发展很快,
如模数式大模板已具备了重量轻、构造简单、通用性强、安拆方便等优点。同时,
其他各类模板也得到很大发展。
  在高层建筑施工中,除滑模外,还采用了滑框倒模、飞模、桌模架、隧道模、
筒子式大模板、独立筒子模、三铰链筒子模、释放机构、滑一浇一等垂直和水平模
板。为了节约钢板,减轻重量,提高混凝土的浇注质量,还应用了钢框胶合板、竹
胶板模板、定型塑料模具壳、高强纤维板、定向刨花板、高强复合板、预制九合片
模、玻璃钢模板等。组合钢模板由于模板面小,拼缝多,重量大,装拆不便,已开
始被其他材料的复合模板所取代。
  剪力墙等墙体立模,一般采用模数式大模板,滑升、爬升或整体装拆。这种大
模板不同于传统的定型大钢模,而是由竹胶板或胶合木作面板,由型钢为支架,用
螺栓连接的大模板,拼装方便,不用时可以解体。滑模的提升设备向大吨位方向发
展。爬模是由模板、爬架和爬升设备组成,具有整体脱模、模板自爬的功能。梁柱
构件一般采用中小型钢框胶合板,楼板采用散拼胶合板,密肋楼板宜用定型塑料模
具壳或玻璃钢模壳。楼梯、电梯部分宜用独立筒子模或三铰链筒子模。管道井内模
采用释放机构。为加速模板周转,楼板模板应尽量采用早拆模板、晚拆支撑的快拆
体系。对于框剪、剪力墙、框筒结构,利用以上的模板工艺,省内一些施工队伍已
积累了较成熟的经验。济宁市建筑工程公司发明单柱快速滑模工艺,效果很好。
  在一些钢筋混凝土特种结构的施工中,如圆形水池、蛋形消化池、油罐、隧道、
拱顶等,省内施工企业制作了不少新型模板,如圆型大模板、异形模板、液压隧道
模等,快速高效地完成了施工任务。

二、脚手
  模板的支撑体系,全省推出了门式架、碗扣式脚手架、独立可调支柱等装置,
推进了新型支撑体系的改革。
  50年代到60年代多系木、竹杆脚手架。70年代,占主导地位的是钢管扣件式脚
手。1978年以后,高层建筑的脚手已改变了一直到顶的传统搭设方法。代之以随建
筑物升降的局部脚手。如主体施工与外装饰合用的工具式挂架子、工具式外排脚手
架、附着式升降脚手架、悬挂双排钢管外脚手、大荷载悬挂脚手架、外挑架等。新
型的门式脚手和碗扣式脚手的使用比重逐渐增长。施工企业的脚手架和模板支撑巧
妙配合,力求通用。这些都充分展现了山东省的模板和脚手的施工工艺技术水平迈
上了新的台阶。

三、建筑模板和脚手工程实例
  滑模施工工艺 邹平县电力调度大厦工程建筑面积6000平方米,地下1层,地
上12层,总高61.4米,主体结构为框架剪力墙。本工程利用激光仪控制主体工程的
垂直度,在四个大角外引出永恒控制桩和水准点,用经纬仪控制大角的轴线。对框
架柱,用4台激光仪控制垂直度。框架柱采用单柱快速滑模工艺,框架柱为断面70
×50厘米的矩形柱,用长1.2米的小钢模组成,在上下口的边长稍有3毫米-5毫米的
差值,以便滑升。用L50×5角钢和螺栓固定,采用电动葫芦提升,混凝土设计标号
为C20。剪力墙采用大模板支模,用塔吊整体提升安装。电梯井采用组合钢模整体
组拆自下而上流水作业。花篮梁采用定制异型模板固定模具支模。整个主体工程施
工进展顺利,缩短了工期,降低了成本,1993年被评为省优良工程。受到华东6省1
市施工学术会议的一致好评。邹平县建筑公司施工。
  “滑一浇一”施工工艺 齐鲁乙烯辛店25层住宅楼工程于1989年5月承建,地
下2层,地上25层,总面积1.62万平方米,总高度74米,系剪力墙结构,采用整体
“滑一浇一”施工工艺,总结了成套墙体滑模、楼板跟层施工经验,被评为省级优
良工程。本工程剪力墙体采用轻质混凝土,外墙采用C25陶粒混凝土,内墙为C30普
通混凝土,主体每层建筑面积581平方米,四天完成一层。主体“滑一浇一”的具
体做法是:“滑升一层墙体,施工一层楼板,交替连续进行”。自地坪开始,当墙
体滑至楼板底部标高时,停止混凝土浇注,待内外墙体混凝土达到脱模强度后,继
续滑升模板,当模板空滑出一段高度(略大于楼板厚度)后,将操作平台各房间的活
动平台板打开,进行楼板模板支撑、钢筋绑扎及混凝土浇注。在浇注楼板时,整个
滑模装置处于半滑空状态,保证操作平台的强度、刚度和稳定性是平台设备的关键。
围圈采用角钢制作成桁架式,使模板围圈有较强的刚度,减少变形。模板采用定型
模板,长度内墙为90厘米,外墙外侧为120厘米,加焊L30×3角钢,形成5‰的锥度。
选用YD-35型穿心滚珠式千斤顶280个,沿墙均匀布置,在墙体交叉处,千斤顶成组
布置。为增加混凝土的和易性及墙体的可滑性,混凝土配比中掺10%的磨细粉煤灰。
混凝土搅拌系统,采用一台20立方米的混凝土搅拌站和一台TS500双卧轴搅拌机,
分别搅拌陶粒混凝土和普通混凝土。由泰安建筑工程公司三公司施工。
  模板快拆体系 济宁市建行营业楼工程主楼为框剪结构,现浇无柱帽板柱体系,
板厚22厘米,柱网7.8×7.8米,总高度81.55米,22层,建筑面积1.8万平方米。按
合同工期提前91天完成主体工程,创八天一层的记录。该工程模板体系全部系工厂
化系列定型产品,制作精度高,结构设计合理,支拆方便,操作时不用特殊工具,
施工中可以提前拆除模板、模板梁和横撑,只保留立柱支撑。因此,可大大加快模
板周转速度,使钢模板的投入量比传统支模减少2/3。模板支撑系统由立柱、早拆
柱头、模板梁、水平撑和调节地脚螺栓组成。其中,调节地脚螺栓可调节立柱的高
度,调节范围0-50厘米,保证了支拆模操作的安全、方便。本模板快拆体系具有模
板投入量少、支撑系统合理、工艺技术先进、施工速度快等特点,技术经济效果好,
在省内许多工程得到应用。由济宁市建筑工程公司施工。
  筒子式模板及工具式挂架子施工工艺 潍坊水泥厂高层住宅楼工程建筑面积1
.692万平方米,地下2层,地上28层,总高度81.4米。本工程钢筋混凝土基础底板
周围采用组合钢模板,箱形基础内壁全部采用筒子式大模板。主体工程外墙采用筒
子式模板。楼梯、电梯间为独立的筒子模。筒子模用于外墙高2.85米,用于内墙高
2.68米,组装好整体吊装,速度快,且安全。楼板采用组合钢模板,支撑系统采用
定型工具式钢顶柱,支拆方便。脚手架:整个工程主体施工及外装饰工程均采用工
具式挂架子,代替双排钢管外脚手架。该架子由Φ51钢管、扣件组装而成,其外型
呈“笼”形,由连接件与外墙相连。架子的尺寸视窗间墙的宽度和吊车的起重能力
而定,由不同尺寸的27个架子组成。挂架子吊装就位后,随时用短钢管联成一个整
体,并用安全网封严。挂架子附着在外墙上,制作简单,使用方便,安全可靠,还
可用于外装饰施工,是高层建筑施工中理想的工具式脚手架。由潍坊建筑安装工程
公司施工。
  主体结构模板及脚手施工工艺 潍坊市电业局电力调度通讯工程,建筑面积1
.5万平方米,地下2层,地上22层,平面布局采用八边形,采用框架--中心筒体结
构。四周为16根80×90厘米柱子,中心为电梯井、管道井、楼梯组成的筒体,主体
结构于1993年封顶。主体模板工程是:梁、楼板、柱、分别采用180×120、180×
60、120×60厘米等系列钢框胶合板与普通板组合的方式;电梯井、管道井外模采
用整体式钢框胶合板。这种模板以筒体四周每面墙的尺寸为大小,面板采用竹胶合
板,后面配有钢围檩,围檩与胶合板之间用螺栓连接,面板纵横向留有Φ20对拉螺
栓孔,以便与内模对拉。电梯井内模采用三铰链筒子模,管道井内模采用释放机构,
均用塔吊移位,固定和拆除,整支整拆。脚手架采用工具式外挂脚手架,用于主体
施工和外装饰工程,楼层每升高四层支搭一层安全网。由于本工程采用了先进的模
板工艺,缩短了工期,保证了质量,节省了人工,取得了良好的经济技术效果。由
诸城市建筑工程公司施工。
  自爬升吊架及倒模施工工艺 烟台三菱水泥厂水泥仓筒工程使用的爬架倒模施
工体系由三角形滚动爬架、轨道、吊架、爬升动力、锁紧机构、模板六部分组成。
三角形滚动爬架由角钢焊成,顶部安装两组滚动轮,中部安装一部滚动轮,吊点设
在顶部;轨道每榀设两根,起提升吊架作用;吊架分三层,在下层底横梁两侧安装
一组滚动轮,中下层吊架架板为拆倒轨道滑板之用,顶部架板为支模、扎钢筋、浇
混凝土用,三步架均设安全防护设施;爬升动力为1吨手动葫芦,每榀吊三角支架
配备一个;锁紧机构用于防止葫芦下滑;模板采用150×30厘米定型小钢模拼装。
这种爬架倒模施工体系共施工了该厂直径26米、高47米的双筒生料仓3座,直径18
米、高43米的水泥成品仓4座,混凝土量共计1.2万吨。该工艺可消除滑模工艺施工
筒壁时易出现的质量通病,如混凝土拉裂、油污钢筋等,操作简便,无需液压设备,
还可用于高层建筑的外剪力墙等结构的施工。经测算,该工程与普通滑模、倒模工
艺比较,可节省设备费35%以上,节省人工费40%左右。
  滑模施工工艺 威海电力调度营业楼工程,建筑面积2.1万平方米,地下2层,
主体结构30层,总建筑高度106米,为筒中筒--密肋楼板结构体系。1994年4月施工,
采用了“滑一浇一”施工工艺,塑料模壳成型楼板。由于楼板是35厘米高的密肋板,
需每层滑空高度41厘米。怎样保持平台稳定,同时保证外筒上的平面不变形是本工
程施工的难点。滑模系统:提升架用[6槽钢组成格构式开字型;围板采用定型小
钢模与异型角膜组成;门窗洞口的顶模,采用木模板,侧模采用滑插模板;模板锥
度3‰,在围圈上部加20×3扁铁垫条来控制;墙体变断面处,在变截面的一侧模具
加[5槽钢,点焊于原围圈内侧;平台设计,内外筒各自成体系,中间用钢桥架连
接;支承杆采用Φ25钢筋。滑升每层分初滑、正常滑升、末滑、空滑四个阶段。末
滑是在混凝土浇注至楼板底皮标高时,只滑升模板,不浇混凝土。空滑是通过末滑
后,在有楼板处的模板被滑升,脱开墙体,滑体高度43厘米(无楼板处和筒外侧的
模板应与墙体连接)。滑空之后,便可进行楼板施工。现浇楼板采用定型塑料模具
壳,在模壳下设5×20厘米木带,用钢支柱承于下一层楼板上。钢支柱设有调节螺
栓。本工程的垂直度控制,采用了激光铅垂仪法、经纬仪法、锤球法三种手段。该
工程主体施工质量优良,施工速度平均3.5天/每层,比传统的模板施工工艺可节约
木材63%,节约水泥2%,节约用工32%。由中建八局一公司施工。
  滑框倒模施工 莱钢150米高钢筋混凝土烟囱工程,施工方法兼有滑模和倒模
的优点。操作平台的提升由液压滑模系统完成,解决了倒模用的人工提升平台。模
板用提升架上专设的调节螺丝控制的内外围圈固定。模板的收分控制同倒模施工烟
囱一样,用木楔模调整。垂直运输系统采用客货两用电梯。滑框即无磨擦滑模,提
升平稳,垂直度易于控制;倒模由提升架围圈固定,安装方便,锥度收分准确。横
向结构和附属设施可同步施工。模板选用100×15×5.5厘米钢模板,并按烟囱锥度
制作工具式可拆拼的收分木楔模。模板固定与倒模相似,先固定内模,再固定外模。
平台提升不同于滑模那样把模板一起提升,而是仅提升平台,然后再装模板。滑框
倒模已不存在模板的磨擦力,每次提升90厘米,即为空滑高度。支撑杆的稳定是关
键问题,为此提升中,采用两次加固措施,既保证支撑杆稳定,也控制平台的扭转。
本工程于1992年10月主体竣工,主体工期缩短一半,仅用110天,提高工效34.9%。
比传统工艺节约水泥67吨,节约木材252立方米,节约5932个工日。经省级鉴定:
该施工工艺填补了省内空白,达到国内先进技术水平,工程质量优良,在当时是钢
筋混凝土烟囱理想的施工方法。由泰安建筑工程公司施工。
  箱形基础滑模施工工艺 滕州饭店工程建筑面积2.1万平方米,总高72.5米,
地下1层,地上20层,采用大直径灌注桩承载的箱形基础。基底标高-7.7米,箱基
底板厚1.2米,顶板厚0.4米,箱基外墙厚0.5米,内墙厚0.4米,箱基面积745平方
米。该工程采用钢管门架式倒置千斤顶滑模工艺,兼有滑框倒模和普通滑模的优点。
以液压千斤顶为动力,将千斤顶倒置在门架横梁上。门架既是支撑支架,承受模板
与混凝土间摩阻力及整个施工荷载,又是模板上滑的定向导杆。千斤顶工作时,通
过爬杆联结导向卡,带动围圈、模板,使整个模板及操作平台系统上升。本施工工
艺适用于墙体厚度无变化、纵横墙较多的箱形基础,还可用于桥墩、大容积蓄水池
等。该工程施工比定额工日节约2120个,质量、效益俱佳。由滕州一建施工。
  附着式升降脚手架 这是1993年济宁市建筑工程公司研制的一种构造简单、操
作灵活、能升能降、便于周转的新型脚手架。主要由架片、水平杆、操作层、支座、
倒链和防护设施构成。其工艺原理是:该架以主体结构为依托,具有同心不同径立
管的大小两种架片,二者相辅相成,互为导轨,升架时以牵拉倒链为动力。当固定
大片时,小片可顺着大片的立管上下滑动;当固定小片时,大片可在小片的立管内
上下滑动,如此往复循环,实现脚手架升降运动。脚手架以支座构件为支撑,通过
支座构件与主体锚固,稳定地将架上荷载放于主体结构上。操作的原则是:主体施
工时,脚手架爬升,外装饰安装施工时,脚手架降落。一次最大的升降量为一个标
准层的高度,脚手架的总高度以不大于10米为好。脚手架的安装、升降及拆除均无
需借助于塔吊,并可以作为外模板的辅助支撑。该脚手架经济效益好,如济宁市工
商银行营业楼工程,系框架结构,地面以上16层,高61.05米,建筑面积1.343万平
方米,沿周长布置附着式升降脚手架47个。经分析测算,与全高双排钢管扣件脚手
相比:材料费可节约75.13%,机械费可节约82.58%,人工费可节省47.36%,直
接费综合降低75.11%,具有相当可观的经济效益。。
  悬挑双排钢管脚手架 这是济宁市建筑公司于1993年研制的一种脚手架。当该
架用于框架结构时,则在浇注楼板前,在距梁外缘27厘米及147厘米处的板上预埋
Φ14钢筋环,其间距1.6米,每隔三层预埋一道。将脚手架固定在主体结构上,既
可作操作平台,又可支梁模板。当该架用于剪力墙结构时,则在距顶板30厘米及距
底板20厘米处的墙内,在支模前预埋Φ50塑料管,作为安装水平拉接钢管的预留孔,
用拉接钢管将脚手架固定于主体上。该脚手架成功地用于济宁信托投资公司营业楼
工程。该工程建筑面积1.8万平方米,为框架结构,地上19层,建筑物总高68.10米,
其主体施工取得显著的经济效益。
  WDJ碗扣型多功能脚手架 1986年获国家专利。肥城建筑机械厂于1987年引进,
1988年投入批量生产,同年获山东省科技进步三等奖,填补了国内空白,是国内建
筑业向高层、高水平、高技术发展的更新换代产品。其构造是在脚手架立杆上每隔
60厘米装一付带齿碗扣接头,其中下碗扣焊接在立杆上,上碗扣顶部为一螺旋面,
用限位销和上碗扣扣紧横杆接头。连接时,先将横杆接头插入下碗扣带齿的圆槽内,
沿限位销扣下上碗扣,顺时针旋转,用小锤敲击几下即能牢固扣紧。此种脚手架能
组成模数为60厘米的多种支撑系统和施工用脚手架,并能曲线布置。接头拼拆速度
比常规快五倍以上,整架拼拆速度比钢管扣件脚手架快一倍以上。不易丢失扣件且
维护方便。接头具有很高的抗压、抗剪、抗扭力学性能和自锁能力,安全可靠。

四、升板施工工艺
  1977年,烟台市第二建筑公司引进升板施工工艺。这是在高层建筑中,介于现
浇和预制装配之间的施工法。施工中,先立起建筑物的柱子,再浇制钢筋混凝土地
坪,以地坪为胎模,就地浇制各层楼板及屋面板。然后将提升设备安装在柱子上,
柱子为导架,沿其自升,通过节杆将各层楼板和屋面依次提升到设计标高加以固定,
使柱与板连成整体。其优点是,就地预制节约胎模,可节约木材90%;施工中垂直
运输量次减少四分之三;施工用地少,工效高。烟台施工3.7万平方米,效果良好。
1980年,青岛建筑安装总公司在此基础上,研究出盆式提升、盆式搁置升板技术。
其做法是:在楼板开始提升时,将楼板在角柱和边柱位置先提升一定距离,而在中
间柱上保持原水平面,形成盆式楼板,以减少提升或搁置差异引起的负弯矩。在提
升过程中,经常进行检查调整,使楼板保持盆式。楼板就位时,在允许偏差内按盆
式搁置。青岛市建筑安装总公司在青岛床单厂试验工程中进行的应力测试和计算分
析表明,该法与传统方法比较可节省结构用钢量10%-30%,在荷载10KN/平方米的
情况下,每平方米用钢量仅17公斤。1986年获国家科技进步三等奖。“六五”期间
全省施工的升板建筑近20万平方米。