胶囊形柱模板支设及加固施工工法.docx
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胶囊形柱模板支设及加固施工工法
工程建设工法申报书
工法名称胶囊形柱模板支设及加固施工工法
编写单位本公司集团（沪）
申报单位本公司集团（沪）
申报时间2019年10月
胶囊形柱模板支设及加固施工工法
申报材料清单
1、本公司局级工法申报表
2、工法内容材料
3、工程应用证明
4、技术进步及经济效益证明
5、工程操作要点实例照片
6、科技查新
１本公司工程建设工法申报表
工法名称
胶囊形柱模板支设及加固施工工法
主要完成单位
本公司集团（沪）
通讯地址
邮编
联系人
电话
主
要
完
成
人
姓名
职务
职称
所在工作单位
技术经理
工程师
本公司（沪）
项目总工
工程师
本公司（沪）
项目经理
工程师
本公司（沪）
技术员
助理工程师
本公司（沪）
技术员
助理工程师
本公司（沪）
本工法应用的工程名称及时间
本国际博览中心二期北侧土建工程
2020-2-20至2019-07-31
工法关键技术名称、组
织审定的单位和时间
关键技术名称：
胶囊形柱模板支设及加固施工方法
工法内容简述：
胶囊形柱模板支设及加固主要由定型木模板支设、钢板带加固、异形缺口加固等组成。
胶囊形柱模板平直段采用普通胶合板，弧形部分使用定型半圆木模板，模板外侧使用木方进行加固，木枋外侧使用定制的圆柱加固用的钢板带进行加固，对于尺寸不够的情况使用对拉螺杆将钢板带对接端口对拉连接。
同时在柱体内使用对拉螺杆，在柱外侧使用双钢管加固。
对于异形柱中钢板带无法紧贴木枋的情况，使用定型模板加固异形缺口。
该工法的实施，既节省了加工异形模板的工时，同时又也保证了柱混凝土浇筑后的观感质量，取得了良好社会和经济效果。
关键技术及保密点（如有专利权，请注名专利号）：
1、定型化木模板的合理采用，保证胶囊形与双胶囊形外形的模板拼接；
2、钢板带的施工保证模板初步加固贴合模板外形；
3、补偿螺杆的使用保证不同尺寸柱子的加固效果；
技术水平和技术难度（与国内外同类技术水平比较）：
胶囊形柱模板支设及加固工艺技术难度低，操作简易，无需现场加工，直接拼接模板即可操作；与常规手段采用的模板支设及加固方法相比较，其定型的弧形模板采用优质桦杨木，具有强度大，韧性好的特点，而且重量轻，2-3个工人即可安装，省工省时；该工法所需机具要求不高，不需要塔吊设备，可以量化操作，缩短工期，节约了大量生产成本；该工法所需设备简单，施工操作难度降低，普通工人即可操作，可以推广使用；该工法采用大幅覆面胶合模板拼接，拼接接缝少，砼浇筑后表面成型好，具备清水砼质量观感。
工法应用情况及应用前景：
本工法已在本国际博览中心二期北侧土建工程施工中有应用，经实际使用检验，椭圆柱砼浇筑后观感质量基本达到清水砼要求，并且大大缩短了施工工期，取得了良好效果。
推广应用前景：
现如今公众对于建筑质量关注的同时，对于建筑外观美感也有一定的要求，所以在建筑中对于胶囊形柱应用越来越多。
该工法可在存在胶囊形柱或胶囊形组合柱的工程中推广，通过此工法施工，可解决砼浇筑后观感质量的要求，且操作简单，人员投入少，可以大面积使用，对未来的工程施工具有广泛的应用前景。
经济效益和社会效益（包括节能和环保效益）：
胶囊形柱模板支设及加固施工工法，经实际使用检验，砼浇筑后质量观感符合设计标准要求，并且经过使用过程的改进，本工法解决胶囊形柱模板拼接难、加固难等难题，操作简便，施工精度高，可以大面积施工，并可重复利用，方便施工。
1、提高施工速度，大大缩短胶囊型柱施工时间，节约人工，避免人工浪费。
如果采用常规的模板拼接加固，模板制作及加固需要花费16小时，而使用胶囊形柱模板支设及加固施工工法，每根胶囊形柱施工仅需8小时的时间。
2、节约了材料，避免了木材、钢材、混凝土浪费。
如果使用常规的模板拼接加固，须对模板进行裁剪，拼接成椭圆形，一整张模板作为废料浪费内容比较多，并且需要槽钢、钢管加固，增加钢材的费用。
3、确保了胶囊行柱的施工质量，避免因施工质量原因增加修补措施。
若使用模板拼接的形式，浇筑的胶囊形柱质量不能得到保证，而使用胶囊形柱模板支设及加固施工工法，完全可以保证胶囊形柱子的施工质量，避免了因模板拼接拼缝漏浆、加固不到位模板胀模导致的打凿等问题。
此工法具有广泛的应用价值和推广价值。
主要完成单位意见：
本工法应用于本国际博览中心二期项目、本本单位广场项目，技术可靠，施工便利，经济效益良好，推荐进行推广。
同意申报本公司工法！
公章
年月日
本公司审定意见：
公章
年月日
2工法内容材料
胶囊形柱模板支设及加固施工工法
1前言
随着建筑业的飞速发展，人们对建筑审美情趣的提高，建筑外立面的设计越来越复杂。
尤其在大型场馆等公共建筑中，为了突出立面效果，越来越多的工程外立面中造型柱采用“胶囊型”外观设计。
胶囊形柱平面是由中部矩形部分+端部圆弧部分组成，在结构设计中起着承担外部荷载的作用，在建筑设计中起着装饰、美化作用，对柱子成形后的砼观感质量要求极高，而胶囊形柱模板支设与加固操作起来难度较大，常规支模方法很难保证混凝土成型质量。
本国际博览中心二期土建工程共有胶囊形柱110根，由胶囊形柱子组合而成的双胶囊形异形柱4根，工期26天，一般的常规方法很难满足工期、质量及外观效果的要求。
项目部通过使用定型半圆柱木模板与普通平直模板组合，并利用专用钢板带加固的方法成功完成了胶囊型柱的施工，并在施工中形成了胶囊形柱模板支设与加固工法。
2工法特点
2.1该工法采用大幅覆面胶合模板拼接，模板接缝少，混凝土浇筑后表面成型好；
2.2该工法操作简单，施工难度低，可以大范围推广使用；
2.3该工法对水平及垂直运输要求不高，不需要塔吊等辅助吊装设备，可以量化操作，缩短工期，节约大量人工、材料及机械成本；
3适用范围
本工法适用于胶囊形柱或由几个胶囊形柱组合而成的异型柱及普通圆柱的模板支设与加固。
4工艺原理
“胶囊形柱模板支设与加固”系统主要由模板组合支设、异形模板加固、异形柱模间空隙加固等组成。
模板组合支设采用定型半圆柱木模板与普通平直模板以拼接形式进行组装施工，通过配套定型圆柱钢板带与对拉螺栓进行加固，从而满足模板加固的强度要求和混凝土浇筑完成拆模后的观感质量要求。
5施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
测量放线→模板切割→模板组合拼接→模板加固
5.2操作要点
5.2.1模板组合拼接
胶囊形柱弧形面选用定尺、定型半圆木模板，胶囊形柱平直段采用普通胶合木模板，对平直段模板进行切割，使其满足平直段尺寸要求。
双胶囊形组合柱将定尺、定型半圆木模板按照图纸中对弧形的尺寸要求进行切割，然后进行模板组合拼接。
图5.2.1模板组合示意图
5.2.2模板加固
1、模板初步加固
为保障弧形部位圆模板的受力性能，在胶囊形柱模板外侧加设一圈木枋，平直段木枋间距35mm、弧形段木枋间距30mm以满足模板加固要求。
木枋外侧使用两条定尺配套钢板带对接加固，其中一端采用螺丝、螺母对接，另外一端由于钢板带长度调节的需要，连接段使用对拉螺栓进行连接。
钢板带纵向间距150~200mm，柱体根部适当加密。
双胶囊形柱组合柱同样使用木枋进行加固，再使用两条定尺配套钢板带进行加固，钢板带两端的剩余长度使用对拉螺栓进行连接。
两个弧形中间空隙处使用定型模板进行加固，加固间距150mm，满足钢板带对模板的约束要求。
钢板带纵向间距150~200mm，柱体根部适当加密。
图5.2.2-1模板加固示意图
2、模板再加固
为保证加固质量，在使用钢板带加固模板的同时，胶囊形柱平直段增设若干对拉螺杆，纵向距离不大于400mm，对拉螺栓紧固在双钢管背楞上，避免与钢板带直接接触。
外侧弧形方向也加设一道双钢管，钢管水平向两端均使用对拉螺杆再次加固。
所有双钢管纵向距离不大于400mm。
双胶囊形柱组合柱平直段使用对拉螺杆加固，纵向距离不大于350mm，双钢管纵向距离不大于350mm，其余施工工艺与胶囊形柱相同。
图5.2.2-2胶囊形柱模板加固示意图
图5.2.2-3双胶囊形柱模板加固示意图
6材料与机具设备
序号
名称
型号
备注
1
定型圆柱钢板带
半径400mm柱用
加固
2
定型圆柱钢板带
半径500mm柱用
加固
3
定型圆柱模板
半径400、500mm
模板
4
对拉螺杆
M14~M16
加固
5
木枋
40*90
加固
6
钢管
48mm*3mm
加固
7
手持电锯
Cs120
模板切割
8
手持电钻
JIZ-XC-13
螺杆孔钻孔
注：
定型圆柱模板使用木制圆模板，材料轻便、安装快捷，不需要大型设备辅助施工。
钢板带、对拉螺栓、钢管须质量可靠，合格证齐全，抽检过关。
图6圆柱模板及加固钢板带实物
7质量控制
1.测量误差必须严格在允许范围内，并严格按照《工程测量规范》（GB50026-2017）执行。
2.模板切割及拼接必须保证无缝连接，一旦出现小缝隙，使用双面胶粘帖缝隙，保证砼表面顺滑。
3.对拉螺杆不宜过长或过短，以伸出钢板带连接接点100mm为宜。
4.模板拼接缝不应在同一个水平剖面，应错开半个模板长度。
5.其他要求参照混凝土质量验收规范模板规范（GB50204-2002）。
8安全措施
1）由于模板支设与加固作业面较高，应采取相应措施保证高空作业安全，如配戴安全帽、安全带，搭设作业脚手架等，操作符合《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80－1991）要求。
2）施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）的有关规定执行。
3）由于模板加固均使用木模，现场需禁止吸烟，并配备灭火器。
4）施工作业前，需进行安全技术交底，并进行班前讲话。
9环保措施
1）严格控制强噪声作业，施工现场在使用混电锯等强噪音机具前，采取隔音棚或隔音罩进行降噪封闭、遮挡。
2）人工传递架子管时要轻拿轻放，禁止向地下抛架子管和扣件。
搭设时禁止用力敲击架子管。
3） 现场边角料及废料应及时清理，做好工完场清。
4）混凝土施工中，在车辆上料过程中，洒在车身上的各种骨料必须清理干净，以免遗撒在运输道路上。
5）模板施工时，涂刷脱模剂时，防止泄漏，以免污染成品混凝土或钢筋。
10效益分析
10.1经济效益分析
与钢模板相比，使用木模板大大减少了材料成本；由于木模板重量较轻，施工过程中仅仅需要2-3人即可完成模板拼装，完全不需要大型吊装机具，节约了人工及机械设备的投入。
10.2社会效益分析
与常规散拼模板相比，使用定型半圆木模板施工，可保证柱子拆模后的外观质量及几何尺寸，基本能够达到清水混凝土的观感质量。
定型圆柱模板可周转使用6次，降低了木材使用量，贴合社会倡导的环保理念；使用胶囊形柱模板支设及加固工法施工，2-3人一个工作日即可完成一根柱子模板的支设及加固，降低了劳动强度、加快了施工进度，同时节约了一定的人力资源。
11应用实例
本国际博览中心二期土建工程由本公司集团承建，总建筑面积148395m2，地上部分68556m2，地下79839m2，一二号展馆共2层，路上展馆共3层，地下室地下为2层。
展馆结构形式为钢筋混凝土框架结构，开工日期为2020年2月20日，竣工日期为2019年12月31日。
一二号展馆及路上展馆的建筑高度为20.565m。
其中三个展馆均有胶囊形柱共计110根。
按照胶囊形柱模板支设及加固工法施工后，施工难度降低，节约了工时成本，保证了工程质量，取得了良好的效果，得到设计、业主、监理的一致好评。
图11-1混凝土浇筑完成后覆膜养护
图11-2胶囊形柱圆弧面质量
工法操作要点实例照片
选用定型化圆柱模板作为圆弧段模板使用
操作架搭设及钢筋绑扎
椭圆形柱平直段模板支设
椭圆形柱圆弧段模板支设、钢板带加固
钢板带连接端口节点细部
胶囊形柱模板加固细部图
胶囊形柱圆弧面施工质量
胶囊形柱圆弧段与平直段交接处施工质量
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