高层施工变形缝钢模板的应用工法.docx
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高层施工变形缝钢模板的应用工法
高层施工变形缝钢模板的应用
中铁建设集团有限公司郑州分公司
杜姜涛李琛
1、前言
随着社会的不断进步,物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善,同时,也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾,高层及超高层建（构）筑物越来越多。
为满足建筑本身的结构变形需要,确保结构的安全性,高层建筑中通常设计有变形缝。
通过变形缝把整栋建筑分成多个单元，单元与单元之间的变形缝通常非常狭小。
变形缝两侧墙体模板同时支设的难度非常大。
这也就导致整栋建筑无法实现多单元结构的同时施工。
高层及超高层建筑物变形缝的作用是通过结构自身的变形来释放结构间因外界因素而累计的应力，从而确保结构的安全性。
在变形缝两侧剪力墙模板施工中，由于变形缝宽度小、长度大，若采用常规木模板施工方法，施工时工人无法进入变形缝间进行模板拆除作业，两侧剪力墙施工后模板只能废弃在变形缝内，该施工方法不仅施工成本高，而且废弃在变形缝内的模板将约束结构自身的变形性能，进而将影响整个结构的安全性能。
为此，常规木模板施工方法无法适应变形缝间剪力墙施工。
解决变形缝间模板施工的关键是必须保证施工结束结构自身变形不被约束。
为此，可采取填充体或可整体提升式模板作为变形缝间剪力墙施工模板。
目前，市场上可作为填充体模板的材料有聚苯乙烯泡沫板和阻燃性挤塑板，但是其难以达到规范规定的墙体垂直度和平整度要求而且成本过于昂贵。
为此，我们对可整体提升式模板进行分析和设计。
整体提升式模板具有整体性能好且不易产生弯曲变形的性能。
根据这一特性要求，我们采用钢模板施工工艺。
从而能保证多单元建筑结构的同时施工，提高工程施工进度、缩短施工工期，节约施工成本。
2、工法特点
2.1本实用新型整体式变形缝钢模板，该钢模板是有3mm厚钢板、及钢板四周设置的∠75*75角钢和中间设置的5#横向、竖向槽钢组合而成。
横向槽钢与竖向槽钢及沿钢板周圈75*75角钢相互焊接形成钢框，钢框的顶部设有一对相互对称的吊环；横向槽钢与竖向槽钢相互焊接形成钢骨架，横向槽钢与竖向槽钢交接处开ф14螺栓孔，在每个螺栓孔位置焊接5cm*5cm*5mm的钢缀板，每个缀板上焊接有螺母，螺母穿过钢板上的螺杆孔与钢板焊接为一体。
2.2本实用新型钢模板优点为：
模板施工时只须在一侧进行模板的加固固定，解决了因变形缝位置狭小，操作人员无法进行两面加固的难题，提高了该处混凝土墙施工质量。
3、适用范围
该钢模板施工快捷，可以实现多单元剪力墙结构的同时施工。
可以缩短施工工期，节约施工成本。
过去多单元的剪力墙结构施工，通常是施工完一个单元的结构，再接着施工相邻单元的结构。
无法实现相邻剪力墙结构单元的同时施工。
4、工艺原理
该钢模板是采用3mm厚钢板作为面板，75mm*75mm等边角钢作为边龙骨，5#槽钢作为中间横向和竖向龙骨。
在横向龙骨与竖向龙骨交接处开ф16的螺栓孔，在开孔的位置加焊5mm厚5cm*5cm的钢板作为螺母的垫板。
垫板与槽钢龙骨焊接，螺母与垫板焊接。
螺母与垫板焊接时一定要注意焊接质量，施焊时一定不要焊到螺母的丝扣。
如果螺母的丝扣被焊接时破坏，将意味着整块模板制作的失败。
这时，需将被破坏的螺母除掉，换一个新的螺母进行焊接。
75mm*75mm等边角钢、5#槽钢均与3mm厚钢板点焊连接。
在每块钢模板的顶部加焊两个Ω形ф20钢筋，用于模板的周转吊运。
在每层混凝土达到拆模强度时，拆除钢模板，待上一层墙体钢筋已隐蔽验收完毕，具备合模条件时，由塔吊配合吊运至上一层使用。
钢模板穿墙螺栓孔的开孔布置要考虑墙体的厚度、高度及短墙肢的位置。
穿墙螺栓孔的位置一定要错开短墙肢的位置。
该钢模板竖向螺栓孔间距自下而上依次为40cm、50cm、60cm，横向螺栓孔在不遇到短墙肢的情况下间距通常为50cm。
螺母点焊于缀板之内，在焊接过程中一定注意不要破坏螺母。
以保证钢模板制作完成后螺栓顺利穿过螺母，以确保模板安装的牢固性。
该钢模板在变形缝处使用时，在变形缝内侧采用变缝缝钢模板，另一侧采用架子管、方木为龙骨，多层板为面板的木模板支撑体系。
为确保变形缝钢模板在墙体混凝土浇筑完成后顺利拆除，需在模板安装时，在墙内加穿ф16PVC套管，穿墙螺杆采用ф14的通丝螺杆。
模板加固时，通丝螺杆需穿过钢模板螺母5cm长度。
以确保钢、木组合模板加固的牢固性、稳定性。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
变形缝钢模板安装流程为：
剪力墙钢筋绑扎、验收完毕——穿ф16PVC套管——吊装变形缝钢模板——穿ф14通丝螺并与钢模板拧紧——安装对侧木模板——安装对侧方木龙骨——安装对侧钢管龙骨——安装“3型”卡及螺母——加固木模板一侧支撑体系
5.2操作要点
与一般木模板下相比，其制作要点如下：
5.2.1变形缝钢模板的特点及模板选型。
1、变形缝特点：
变形缝有三种，即伸缩缝、沉降缝、和防震缝，由于变形缝的宽度有限，要在如此摘的地方完成模板及支架系统的安装、调整、拆除，的确有相当大的难度，这也是变形缝上下错台等问题产生的原因。
2、模板选型：
近年来，随着业主对观感质量要求的提高，高层剪力墙结构要求到达清水混凝土效果，其模板一般采用定性钢模板，相应的变形缝处也采用钢模板。
如何保证变形缝处的模板支设质量便是控制剪力墙结构变形缝处施工的关键。
5.2.2变形缝钢模板设计。
1、在变形缝钢模板上焊接螺母，以利于穿墙螺杆的穿入，由于变形缝的宽度有限，在外模吊装后，基本无法进入2人进行穿墙螺栓的操作。
2、改进穿墙螺栓，这样既便于穿墙螺栓穿入，又使拆卸穿墙螺栓变得容易。
3、改进外模尺寸，是外侧模板比内侧模下端大于100mm。
模板支设时，上口高于内侧模板齐平，下口比内层模板底50mm（即外侧变形缝钢模板低于楼面100mm），就位时下端贴双面胶条，达到控制模板位置和漏浆的效果。
4、针对变形缝的特点，集合以往同类工程的施工经验，在变形缝钢模板的设计前，同钢模板厂家进行了有效的沟通，确定了变形缝钢模板设计（见图1）
5.2.3变形缝钢模板安装要点
1、剪力墙钢筋控制
由于变形缝处的结构特点，导致穿墙螺杆穿入较为困难，因此，必须对剪力墙钢筋进行严格控制，防止剪力墙钢筋和穿墙螺栓位置关系发生碰撞。
1）在剪力墙钢筋绑扎前，针对变形缝钢模板螺栓孔位置进行专门的钢筋设计，使其满足规范要求，又能避开穿墙螺栓孔位置。
2）焊接专用的钢筋梯子，用于剪力墙横向钢筋的位置固定。
3）针对现场的剪力墙设立专门的管理制度，禁止人员扒攀钢筋，并辅以一定的奖罚措施。
2、剪力墙根部楼板厚度控制
控制剪力墙根部楼板厚度，可以防止内外模板在上下方向出现大的偏差，影响到穿墙螺栓的穿入。
1）在楼板模板支设完毕后，检查一遍模板标高，防止因模板位置不正确导致楼板标高出现偏差。
2）自制专门的工具，在楼板浇筑过程中随时检查楼板厚度，防止出现偏差。
3、剪力墙垂直度偏差控制
控制剪力墙垂直度，可以保证上下层变形缝处的剪力墙平滑过渡，避免出现局部错台现象。
1）利用对钢模板自身垂直度和平整度的严格控制，加之对木模板支设完毕后垂直度和平整度的控制，以模板的垂直度来控制墙体的垂直度。
2）事前对变形缝处的ф14通长丝穿墙螺栓进行编号，统一每一个螺栓在剪力墙内的长度，对拧紧后的螺栓做好标记，每次安装对号入座，防止多拧或少拧现象发生，确保剪力墙厚度上下一致，防止因上下厚度不一致导致外模出现偏差。
3）利用钢筋梯子确保剪力墙厚度。
4、剪力墙轴线位移控制
控制剪力墙轴线位移，也可以有效避免出现局部错台现象。
1）在剪力墙模板支设前，在楼板上弹出内模外边线，检查两条控制线，防止内模安装出现偏差。
2）变形缝外木方应选用优质木方，防止其变形过大，防止在自重作用和砼压力作用下整体向外倾斜。
3）ф14穿墙螺杆在每个圆孔内都要穿到位，要求穿过螺母5cm长度，更不能出现漏穿的现象。
6、材料和设备
6.1材料准备
6.1.1面板.模板选用t=3mm厚钢板，材质Q235
6.1.2中间横向和竖向龙骨均为5#槽钢
6.1.3边龙骨75mm*75mm等边角钢
6.1.4螺母垫板为50mm*50mm*50mm钢缀板，两者相互焊接
6.1.5ф14穿墙通丝螺杆、ф16PVC套管
6.2其他材料
隔离剂：
主要用废机油和脱模剂
6.3机械设备及小型机具准备如下：
表6.3机械设备
序号
设备名称
型号
数量
功率
进场日期
出场日期
1
磨光机
10M3
4
5KW
2011.5
2012.2
2
砂轮
切割机
4
1.5KW
2011.5
2012.2
3
电焊机
6
35KW
2011.5
2012.2
7、质量控制
7.1质量保证措施
7.1.1模板工序质量控制标准
模板的稳定性，刚度和强度支撑牢固，稳定符合设计要求；钢模板光洁、无污物、接缝严密。
模板平整度：
相邻两板面外露表面高差允许偏差为2mm，局部不平（用2m直尺检查）外露表面允许偏差为2mm。
模板板面缝隙宽度外露表面不超过1mm。
7.1.2模板安装的质量检查方法
1、模板的稳定性、刚度和强度的检查主要检查模板和支撑结构是否按模板设计方案进行施工。
2、模板的平整度和相邻模板的高差用两米直尺进行检查，板面缝隙用钢尺或塞尺进行检查。
3、结构物边线与设计边线的偏差和结构物水平断面内部尺寸的检查用测量仪器测出中线和高程，用钢尺按设计图纸进行检查。
4、承重模板的标高采用水准仪测量检查。
7.1.3模板安装质量控制措施
1、根据模板结构计算可知模板的强度、刚度及稳定性，均能满足设计和规范要求，能承受混凝土浇筑的压力和振动力，防止产生移位，确保混凝土结构外形尺寸准确，并有足够的密封性，以免漏浆。
2、钢模面板厚不小于3mm，钢板面尽可能光滑，不允许有凹坑、皱折或其它表面缺陷。
3、钢模板在每次使用前清洗干净，为防锈和拆模方便，钢模面板应涂刷矿物油类的防锈保护涂料，不得采用污染混凝土的油剂，如模板距离钢筋较近采用塑料布对钢筋进行保护，不得影响混凝土或钢筋混凝土的质量，若检查发现在已浇的混凝土面沾染污迹，采取有效措施予以清除。
4、模板安装，必须按混凝土结构物的施工详图测量放样，重要结构应多设控制点，以利检查校正。
模板安装过程中，必须保持足够的固定设施，以防倾覆。
5、当模板安装完成并且待浇筑混凝土结构中所有预埋件亦安装完毕，将模板中所有污物、碎屑物、木屑、水及其他杂物全部清除，并经监理人检查认可后才能浇筑混凝土。
混凝土浇筑过程中，必须派专人看模，发现问题及时处理。
6、当拆模时，拆下的模板、支架及配件应及时清理、维修。
7、暂时不用的模板应分类堆存，妥善保管；钢模应做好防锈，设仓库存放。
7.2钢模板工程质量控制标准
表7.2.1钢模板制作质量标准
项目
质量标准
检测工具与方法
（一）制作质量
1.平面尺寸
0-2
钢卷尺测量
2.板面平整度
≤2mm
2m靠尺，塞尺测量
3.对角线长
3mm
钢卷尺测理
4.模板翘曲
L/1000
放置在平台上，对角线用直尺检查
5.孔眼位置
±2mm
钢卷尺测量
6.模板边平直
2mm
拉线用直尺检查
表7.2.2钢模板安装质量标准
序号
项目名称
允许偏差
检验方法
1
每层垂直度
3mm
用2m托线板
2
位置
2mm
尺量
3
上口宽度
2mm
尺量
4
标高
5mm
拉线和尺量
5
表面平整度
2mm
用2m靠尺或楔形塞尺
6
墙轴线位移
3mm
尺量
7
予留管，予留孔中心线位移
3mm
拉线和尺理
8
予留洞中心线位移
10mm
拉线和尺理
9
予留沿截面内部尺寸
10mm
拉线和尺理
10
模板接缝宽度
1.5mm
拉线和尺理
11
预埋钢板中心线位移
3mm
拉线和尺理
8、安全措施
8.1.作业人员进入施工现场必须戴合格的安全帽，系好下颚带，锁紧带扣；
8.2结构施工中，必须支塔防护网和安全网，防护网要随层上升，并高出作业面1m以上。
8.3大模板的存放地必须平整夯实，不得存放在松土和凹凸不平的地方。
预计施工不得积水，存放大模板处严禁坐人和逗留，存放应按施工总平面图分区存放。
8.4大模板走台严禁安放在外墙外侧模板上，即严禁人员从外墙外侧模板上通过。
8.5模板施工前，必须进行安全技术交底。
8.6模板施工应设专人指挥，统一信号，密切配合。
信号指挥工和挂钩人员，必须在安全可靠的地方才可以操作，严禁人随模板一起吊运。
8.7所有模板配件拆除完毕后，方可将模板吊走。
起吊前必须复查一遍，模板的穿墙栓是否拆完，没问题时才可吊起模板，杜绝野蛮作业。
垂直调运必须采取两个以上的吊点，方可将模板吊走。
不允许一次吊运二块模板。
8.8支拆模板应按顺序进行，模板及支撑在固定前，禁止攀登，不准在拆除的模板上操作，支撑架各连接须扣紧，勿遗漏，使用中应经常检查支撑架有无拆改、松扣、脱钩现象，发现问题及时改整。
8.9当风力达到5级时（含5级），应停止吊装。
8.10钢模板吊装时，应专业的信号工指挥塔吊吊装作业。
8.11建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。
9、环保措施
1、安全警示标志牌
所有施工和生产现场必须按照施工规范标准和规定等的要求，在重要部位设置齐全的安全文明生产标志、标牌等标识。
3、场容场貌
进入现场一切材料必须按施工现场平面布置图指定位置一次性放置到位，各类材料分类码放，按贯标要求挂牌，控制高度符合要求，保持现场材料整齐统一。
建筑物内外的零散料及时清理，施工及生活垃圾要分开堆放，及时外运，做到活完场清。
4、材料堆放
建筑物内外存放的各种物资要分类别、规格按施工平面布置图码放整齐，符合其具体要求。
构件、半成品、模板、块料必须指定地点分类存放整齐，堆放平稳。
现场工人操作做到活完料净脚下清。
现场施工垃圾集中堆放，及时分拣、回收、清运。
施工作业面建筑垃圾及时清理。
现场余料、包装容器及时回收，堆放整齐。
9.1钢模板支设时严禁用铁锤等敲击模板，以免噪音扰民。
9.2损坏的模板配件必须回收，严禁随意废弃。
9.3模板工程采用无毒、无污染的脱模剂。
10、效益分析
10.1环境质量
本工法将工程施工由木模板施工变为了钢模板施工，避免了木模板的浪费（钢模板可多次使用）和对环境的污染（木模板加工时产生的木屑灰尘等），施工产生的振动、噪音、粉尘等公害也得到了最大限度的降低。
10.2经济技术比较
从经济方面来看，在实际施工中，钢模板具有因钢模板施工周期短，施工便捷，拼装速度快，平整度、垂直度比较好，阳角方正能，周转次数多等优点，为提高经济效益，满足技术要求，应在工期许可的情况下尽可能提高模板周转次数情况下，应首先考虑钢模板。
而且其在工程建设时，钢模板施工燥音小，不会影响周围的居民及企事业单位能正常生活及工作。
为以后工程在类似情况下的规划建设提供了可靠的决策依据和技术指标，新颖的工法技术将促进高层剪力墙结构变形缝处施工模板安装施工技术进步，社会效益和环境效益明显。
11、应用实例
11.1工程概况
鑫苑•世纪东城西苑项目位于郑东新区永平路和康平路交汇处，包括1#～4#楼和地下车库等。
1#、4#楼地下3层，地上26层，标准层层高2.9m。
2#、3#楼地下3层，地上27层，标准层层高2.85m。
1#-4#主楼均是在地上3层进入标准层施工。
为实现标准层左右单元结构同时施工，加快工程进度，节约施工成本，特研发此变形缝钢模板投入该工程。
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