技术原理、技术方法、技术路线
(一)技术原理
本技术为一种建筑系统模板及其施工工艺,就是在工程施工前,通过设计的手段将该建筑工程所需使用的模板予以规格化、标准化及定位化设计出模板系统的工作图,依照工作图所需的模板在生产工厂经过严密的加工流程生产后送到施工现场,而在现场运用简易的组装方式完成组模程序。整体式铝合金模板体系包括:模板系统、支撑系统、紧固系统、附件系统等四个部分组成。
1)模板系统,构成混凝土结构施工所需要的封闭面,保证混凝土浇灌时建筑结构成型;
2)附件系统,为模板的连接构件,使单位模板连接成系统,组成整体;
3)支撑系统,在混凝土结构施工过程中起支撑作用,保证楼面、梁底及悬挑结构的支撑稳固;
4)紧固系统,是保证模板成型的结构宽度尺寸,在浇筑混凝土过程中不产生变形,模板不出现涨模、爆模现象。
(二)技术方法与技术路线
1. 模板早拆体系技术
1)模板早拆设计的原理
模板早拆施工技术的基本原理就是在施工阶段把结构跨度人为的划小,降低其内力,使模板能够早拆,而结构的安全度又不受影响,以加快材料周转,减少投入,降低成本,提高工效,加快施工进度,缩短工期的目的。将钢管与键式插头、插座分别焊接成横杆、立杆,再将横杆类、立杆类杆件通过承销锁,形成结构尺寸精度高,坚固耐用,稳定性能好,装卸灵活便捷的脚手架。支撑体系由立杆、顶杆、横杆及可调型组装式模板早拆柱头组成,通过插头插座承插配合,形成结构尺寸规范的模板支架。支撑架的联结结点,能够承受一定的弯矩、冲剪及扭矩,使模板支架形成具有自稳及整体稳定的空间结构支架。脚手架立杆为基本受力单位,通过横杆拉结组成支架,早拆柱头大丝杠插入支架立杆孔中,形成模板早拆支架,龙骨放在早拆柱头托架上,其上铺设模板而形成模板早拆体系。
2)工艺流程
支模工艺流程:放支撑杆件点位线→搭设支撑体系(先搭设标准四边形支承格构,按互相垂直或顺直的原则支完剩余的支承格构)→安装早拆柱头或U托→主次龙骨安装、标高调整→铺模板→模板预检。
拆模工艺流程:混凝土达到设计拆模强度等级时,上层墙体或柱子结构模板拆除并运走→按顺序轻轻敲击早拆柱头的插销,并下调早拆托架、u形顶托的螺母→主次龙骨及模板降落一定高度→除保留的立杆及部分横杆外,拆除其余的主次龙骨、模板、立杆、横杆、三角架等→到常规拆模时间时再拆除剩余的立杆、横杆、早拆柱头。
3)施工方法
顶板模板支撑体系采用模板支撑体系,板模板早拆体系是根据施工图的钢筋配置、混凝土结构楼板的厚度、拆模时的混凝土强度等级、设计使用荷载及施工季节等因素,从理论和实践上对现浇混凝土结构安全度进行了全面研究而形成的一种新型顶板模板早拆体系。根据现行的《混凝土结构工程施工及验收规范》关于现浇混凝土楼板模板拆模强度的规定:当跨度小于2m的现浇结构,其拆模强度可为设计强度的50%。因此,在常温条件下,楼板混凝土浇注3-4天后,同条件混凝土试块强度达到设计强度的50%,即可拆除楼板模板。根据这一原理,在进行模板支撑设计时,采用架后拆空间支架将现浇楼板的跨度控制在2m范围内,从而实现模板早拆目的。
底模、侧模均用15mm厚木胶合板,底模用100×100mm方木做龙骨。梁底楞采用Ф48×3.5mm钢管,水平间距600mm,与顶板支撑体系相连;梁下立杆间距450mm。梁侧模斜撑采用100×100mm钢方木做梁夹箍进行支撑,间距750。梁高超过600mm的需要加一道对拉螺栓,梁高超过900mm的需要加两道对拉螺栓,等间距布置。当混凝土强度达到1.2MPa或不掉角、不粘模强度时,可以拆去梁侧模及梁底楞,只留下梁下立杆,加速周转料的周转。
2、模板设计
1)模板分区设计
为方便设计、安装以及现场组织施工,根据项目实际情况将铝合金模板划分为若干作业区域,按区域进行设计以及劳务分组施工。
2)楼面顶板设计
楼面顶板标准尺寸400×1200mm,局部按实际结构尺寸配置。楼面顶板型材高65mm,铝板材4mm厚。
楼面顶板横向间隔≤1200 mm设置一道100mm宽铝梁龙骨,铝梁龙骨纵向间隔≤1200mm设置快拆支撑头(流星锤)。
3)梁模板设计
梁模板标准尺寸400×1200mm,局部按实际结构尺寸配置。梁模板型材高65mm,铝板材4mm厚。
梁截面宽度小于等于400mm时,梁底设单排支撑,梁底支撑间距1200mm,梁底中间铺板,梁底支撑铝梁100mm宽,布置在梁两侧。
梁截面宽度大于400mm,梁底设双排支撑,梁底支撑间距1200mm,梁底中间铺板,梁底支撑铝梁100mm宽。
4)墙模板设计
内墙模板标准尺寸400×2550mm,外墙模板标准尺寸400×2700mm。内、外墙超出标准板高度的部分,制作加高板与标准板上下相接。墙模板型材高65mm,铝板材4mm厚。
外墙顶部加一层200mm宽的模板板,起到楼层之间的模板转换作用。
墙模板处需设置对拉螺杆,其横向设置间距≤800mm、纵向设置间距≤900mm。对拉螺杆起到固定模板和控制墙厚的作用。对拉螺杆为T18梯形牙螺杆,材质为40Cr.
墙模板背面设置有背楞,背楞设置间距≤900mm。背楞材料为80mm×40mm×2.5mm的矩形钢管。
在第一道和第3道背楞上加装可调斜撑,用来调整墙面竖向垂直度,斜撑间距根据墙面长度来定,间距应≤2400mm。
墙模板背面设置有背楞,背楞设置间距≤900mm。背楞材料为80mm×40mm×2.5mm的矩形钢管。
5)特殊部位的模板设计
沉降板处的设计处理:当沉降高度小于100mm时,采用角铁或者方钢来做吊模;当沉降高度大于100mm时,采用铝模来做吊模。吊模使用时需用吊架将吊模吊起至指定高度。
电梯井、采光井等位置的设计处理:电梯井、采光井等位置根据外墙板来配模,需要注意的是其上方需用角铁或者槽钢对其加固,以保证电梯井尺寸。
不规则梁的设计处理:不规则梁处多采用的是异形板,异形板设计时应尽量避免,零散化、尖角化的设计,以方便施工安装以及保证加工拼装精度。
3、支撑系统设计
铝合金模板施工时,配置铝合金模板1套,楼面支撑3套,梁底支撑4套,悬挑支撑6套。
支撑系统均选用工具式钢支柱。工具式钢支柱其主要物理特性如下表所示:
项目 | 外径 (mm) | 内径 (mm) | 壁厚 (mm) | 截面积 (mm2) | 截面惯性矩I (mm4) | 抗弯截面系数Wx(mm3) | 回转半径 (mm) |
插管 | 48 | 42 | 3.0 | 424.1 | 107831 | 4492 | 15.9 |
套管 | 60 | 55 | 2.5 | 451.6 | 186992 | 6233 | 20.3 |
4、托梁技术
采用托梁回收技术,在顶部模板下部安装特定的托梁,在顶模拆装过程中,模板分离后直接掉落于托梁上,通过托梁机构的二次下降,使得模板下降到合适高度,方便人员作业。减少因模板掉落产生的损坏,提高模板的重复使用次数,提高人员的拆装作业效率。