新型模板华夫板施工技术secret.docx

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新型模板华夫板施工技术secret

新型模板华夫板施工技术

1概况

洁净技术是一门新兴的技术，在科学实验和工业生产活动中，产品加工的精密化、微型化、高纯度和高可靠，要求具有一个受控尘埃粒子污染的生产环境--洁净室。

特别是随着我国经济和科学技术迅速发展，必将会建成许多高级别的洁净制造厂房。

****厂房建成后用于生产12英寸芯片，洁净度要求100级，100级洁净度就是要求洁净室内每m3空气中的直径小于0.1μm的粒子个数不超过100个。

如此大面积（近12000m2）的高洁净度空间,华夫楼板施工质量的保证是洁净度能否满足要求的前提条件。

华夫楼板施工尚没有施工经验的推广运用，更无成熟工法可借鉴。

通过该工程的实践探索，总结该课题的施工工艺方法。

****厂房为三层框剪结构，建筑物尺寸151.2m×99.6m。

在本工程的主体结构中，二楼洁净室是其最主要的部分，在该部分中由于工艺的要求，有上万条管线需贯穿一、二楼；同时保持洁净室内空气正压，需将干净空气压入洁净室内，所以在二层板采用华夫楼板（ChessSlab），华夫楼板是由华夫模板与钢筋砼组成，华夫模板是一种新型复合材料，简称为FRP（FiberglassReinforcedPlastic），留有大量的孔洞，做为永久性模板同时取代了洁净要求的顶棚环氧涂料。

如下完工照片（从一楼仰视二层华夫楼板底面）：

本工程二层华夫楼板面积约12000m2，板厚700mm，根据后浇带位置划分为面积相近的12个区块；支撑华夫楼板的一层柱净高6.6m，柱网尺寸4.2×4.2m，柱顶设有1.8×1.8m的柱帽，柱子间设有与板同高的纵横主框架梁。

华夫模板是一种环氧材料制作的工具式模板，它具有强度高、刚度大、光洁度好、自重轻等优点，按其孔数不同分为六孔板、四孔板、两孔板及不带孔的异型板。

本工程所用华夫模板孔直径350mm，孔间距250mm，筒高同板厚，铺排完成后孔筒纵横方向在同一直线，筒间满布250×700mm的暗梁。

2施工难点

2.1顶模平整度

华夫板作为定型模板，其安装平整度要求很高，3m内允许偏差±3mm因而华夫板底的木模板及支撑的平整度和刚度要求高。

该层层高7.3米，净高6.6米，楼板模板同时具有高支模，大荷载的特点。

2.2华夫板铺排

华夫模板是由定型模具涂刷而成，尺寸误差相对很小，由于华夫模板是由标准及异型模板组成，在工厂加工成型后基本不能再进行调整，如果在铺设之前不进行精确的定位排版，由于结构偏差及华夫模板材料本身的累计尺寸偏差，势必会造成华夫模板之间和华夫模板与砼结构之间的缝隙宽度过大或无法铺设，极大地增加了接缝处漏浆的几率。

华夫模板圆孔的位置精度要求非常高，体现在水平和平面尺寸。

因在楼面有高架地板，华夫板铺设时绝对不能产生累积误差，如偏差过大，将给配管和高架地板等后续施工带来问题。

2.3钢筋绑扎

华夫板孔间主次梁纵横方向间隔250mm满布，且主次梁交接处箍筋加密间距为100mm；柱帽处纵横方向共有6条主次梁通过，且柱帽本身上下均设有双向25的钢筋网片，表面钢筋多达5层。

缝宽仅250mm，而高度达700mm，在如此狭小的空间内安装绑扎如此密布的钢筋难度很大，即便勉强施工，速度也将无法达到进度要求。

然而如将全部格子梁钢筋均绑扎后再放入梁内则钢筋重量很大，要整体放入梁内比较困难，加之华夫板亦承受不了如此大的荷载。

柱帽处梁主筋的摆放层次同时影响施工速度和保护层厚度，如何寻求二者最佳结合点的施工方法至关重要。

2.4混凝土表面标高控制

混凝土表面标高控制可有两种依据：

一种是将钢筋按8.4×8.4m的间距焊接在一层柱钢筋上引出，在钢筋上标出20cm线，形成标高控制网；一种

是根据筒盖面控制混凝土面标高，因为筒高同板厚，将混凝土浇筑至与筒盖面平齐即可。

第一种传统方法的优点是可以较好控制整体平整度，缺点是一旦出现下部支撑下沉，混凝土面将高出筒壁。

洁净要求不允许室内循环空气直接接触混凝土面，因而需对高出筒壁的混凝土竖直面用华夫模板原料作修复处理。

修复费用高昂。

第二种方法的优点是可以避免混凝土面高出筒壁，但对整体平整度的控制效果不如前者。

2.5表面收光

二层华夫板面需直接做超洁净环氧地坪，因而对板面混凝土密实度和表面强度要求严格，板面平整度3m内±3mm,表面原浆压光，一次成型。

由于主次梁钢筋密集，特别是主次梁交接处下料和压实收光困难。

混凝土面与华夫模板筒盖面平齐，对机械打磨压光作业造成了极大的困难。

3施工方法

华夫板的施工任务由土建结构班组与华夫板专业班组合作写成，其流程和分工如下页图：

华夫板班组

土建结构班组

满堂架搭设

板材放样设计

底模铺设

板材工厂生产

华夫板铺排

板材铺排固定

钢筋绑扎安装

拆除脚手架和模板　

混凝土浇筑养护　

撕除底保护膜

板缝贴胶带

主要施工控制步骤如下：

3.1满堂架搭设

支撑高度在4米以上的模板支架设计采用扣件式钢管高支撑架，本工程板支架搭设高度为6.6米。

根据上部结构的荷载，经过验算确定搭设尺寸为：

立杆的横距b=0.80米，立杆的纵距l=0.80米，立杆

的步距h=1.50米，采用的钢管类型为Φ48×3.50。

二层华夫板厚达700mm，且钢筋布置密，对下部支撑体系的抗下滑要求高。

考虑到新扣件质量不如旧扣件好，本工程一层满堂架的搭设要求全部使用旧扣件，逐个检查。

并加强对构件拧紧度质量检查。

立杆底部均垫置木块以保护一层混凝土地面（需做环氧地面）不受损坏。

立杆竖起后即搭设纵横扫地杆，以确保立杆不因上部搭设过程中倾斜而虚落，从而避免因立杆未落实造成的下沉。

搭设最上端水平杆时，使用水准仪检查控制其搭设标高，做好第一步控制，以减少模板铺设后再行调节水平杆的返工量。

使用双扣件抗滑移。

3.2底模铺设

模板采用新木质模板。

在铺木模板前必须使用水准仪对最上端水平杆

做平整度的校核。

平板模与柱模转角拼缝粘贴双面胶带，以防砼浆外溢；板柱模板交接处，板模下部木方必须伸至柱模边，避免局部板模因支撑刚度不足而挠度过大，进而引发的华夫模板拼缝密封破裂漏浆。

为了防止木模板因受潮、暴晒起拱，木模板与木方铁钉钉牢，铁钉间距为200mm，两块木模板间留设5～10mm空隙。

按8.4×8.4m的间距在柱的钢筋上设置标高控制点，及时复核板面平整度。

3.3华夫板铺排

根据现场实际情况和施工设计图纸编制详细的华夫模板铺排图，为后续的精确定位铺排提供依据，从而避免在铺设过程中出现无法按设计整齐接缝的现象。

木模板铺设完成后，在华夫模板铺设前用水准仪检查模板平整度，3×3m内平整度应小于3mm，整体平整度偏差小于15mm。

使用铅垂仪将底板上平面控制线引至木模板面，并再次进行复核。

根据控制线以每8.4×8.4m为间距放出纵横轴线。

华夫模板铺排以每8.4×8.4m为一单元，现以如下图局部为例：

施工方法与步骤：

1．清理木模板面，检查钉子无露帽和松动；

2．模板加工制作时在底部翻边上设置有安装中心线，根据放出的轴线（同时也是柱中心线、异形板安装中心线）拼铺E型异形板，从而完成柱周边华夫模板铺设。

拼铺E型异形板时，有时会出现拼铺完成柱口周边板模依旧可见的现象。

此情况若未能及时处理，则底模拆除后华夫楼板底可看见混凝土面，届时修补难度和费用都非常高。

碰到这种情况应检查柱子上口与轴线的定位是否准确，若柱子上口与轴线定位出现偏差则重新定位柱子上口，并对板柱模接缝处重新作防漏处理。

3．拼铺两孔板，然后依次为四孔板、六孔板；

4．单元内铺设完毕，复核外围华夫板模板边缘与轴线是否吻合（华夫板制作设计时即作此考虑）。

若出现误差则应符合附近轴线距离，掌握并根据轴线偏差情况争取将误差消化在临近单元内，切忌将误差累计。

5．铺设一定区域并经复核后（通常为一个区块），采用自攻螺丝将模板法兰边固定，用密封胶填缝模板法兰边间缝隙，再用阻燃树脂和300毡的玻纤布进行积层。

积层需一小时固化，此期间应避免人员踩踏，并在玻纤上用一至两个燕尾夹固定，待固化后取下。

采用此法优于使用胶带纸密封，可以很好的防止混凝土漏浆问题，而且解决了由于钢筋帮扎施工时将胶带纸拉破造成漏浆的施工问题。

3.4钢筋绑扎

华夫板的井字梁密集，而圆筒间净宽仅250mm，高度却达700mm，因而必须架空绑扎；但整体架空又几乎无法落放，因而必须分区段绑扎；小区段内主次梁节点处钢筋密集，为方便穿筋并确保保护层厚度必须分方向分主次梁进行绑扎落位。

经样板试绑扎，最后按下述方案进行施工：

1．施工顺序

区块划分与施工流向：

以后浇带为界分为12块，从35轴往5轴方向施工；

钢筋的绑扎顺序：

绑扎柱帽钢筋→绑扎1/B、1/G、1/M轴框架梁→绑扎右侧三区横向框架梁→同时绑扎三区的纵向框架梁和井字梁→绑扎三区的横向井字梁。

2．施工方法

对框架梁与井字梁的布设叠放，主筋叠为三层，从底向上依次为横向框架梁、纵向框架（井字）梁、横向井字梁；

绑扎各梁均从端支座往另锻方向铺开，纵向方向即为35轴往5轴，横向梁可2-4跨做交错，分别从1/M轴往1/B轴和其反向开始绑扎，最后的主筋连接接头采用绑扎接头；

梁筋绑扎采取架空逐根绑扎完毕后落放入模的方法，架空采取在华夫板盖板间架立木方悬挂梁面筋，摆底筋，穿箍筋成型。

将同一方向的梁全部完成后即同此法绑扎另方向的梁。

腰筋的绑扎，因纵横梁绑扎需要穿主筋，腰筋先不绑，待梁绑扎就位后穿筋绑扎；

保护垫块，华夫板的板沿有翻边可控制梁筋的保护层，现场根据梁的下挠情况在底部加设2CM厚垫块；

3．注意事项：

钢筋成品不能集中堆放在华夫板上，必须分散堆放，并垫木方模板。

吊放过程中钓钩缓落避免冲击碰坏模板；

在落放钢筋梁时，钢筋只能放置在模板圆桶空隙间，不可挨靠触及圆筒；

避免在华夫板上电焊作业，不可避免时，加装挡板防止火花溅落到模板上；

不得随意揭开圆筒盖板，更不得往筒内丢放杂物；

钢筋绑扎前应复核华夫模板面标高，如后期发现则整改难度更大。

3.5混凝土浇捣

1．浇筑顺序：

混凝土浇筑根据后浇带划分分区块进行，自35轴向5轴方向。

每三块为一个单元，以B10、B11、B12该单元为例：

架设两台地泵于B12外侧，从B10起浇，向B12退行浇筑；一台汽车泵于外围扫边浇筑。

单区块内混凝土浇筑结束于后浇带或者外墙侧，避免区块内形成施工缝。

协调各专业工种进度，形成区块浇筑流水作业，一鼓作气连续浇筑完成整个华夫楼板的浇筑。

2．标高控制：

设计华夫楼板面上直接做超洁净环氧地坪，上部还有高架地板。

因而对板面平整度有严格要求。

经过反复权衡并借鉴经验，决定在下料粗平和混凝土沉实精平分阶段使用前述的两种方法作为平整度的标高控制依据：

混凝土下料振捣和粗平时以华夫模板筒面标高作为控制依据。

混凝土浇筑高于筒面3-5mm作为沉实和泌水的厚度损失。

精确找平磨光时参照标高控制点埋设的插筋（间距6*6米焊出楼面高600mm）上的+20cm标示，满带通线。

模板施工与交接验收中已反复控制标高平整度，故此时最大标高误差一般在5mm内，采取补料或减料，满足3mm/m的平整度要求。

3．浇筑方法

本工程华夫板厚达700mm，因而各区块内采取全面分层浇筑、分层捣

实的浇筑方式，同时明确混凝土上下层覆盖的时间间隔不得超过2小时，必须保证上下层混凝土在初凝之前结合好，避免形成施工缝。

混凝土振捣时，由于泵送混凝土流动性大，应控制好浇筑厚度及振捣后的坡度。

振捣时应做到快插慢拔，要求浇上层混凝土时，需插入下层混凝土内10mm，使上下层混凝土紧密结合。

振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以拌和物停止下沉不再冒气泡并泛出水泥砂浆为准，不宜过振。

浇筑过程中应注意以下事项：

（1）局部混凝土临时堆积不得高于板面20cm，避免因局部荷载过大形成下部支撑体系下沉；

（2）振动棒不得贴碰筒壁，以防振动造成筒盖松动脱出；

（3）泵管架设应避开下部支撑相对较弱的后浇带位置，并在泵管路线上铺垫模板，放置轮胎，泵管架于轮胎上。

4．找平

找平采用人工操作，找平过程中分粗平和精平两个阶段，粗平采用2m刮尺按控制标高和管帽刮平，再用木抹子拍浆，剔除表面骨料；精平采用6m刮尺（铝合金方管）进行精平。

同时在刮尺中部镶水平尺，操作时对各方向和管帽随时检查水平情况。

精平需为机械打磨预留3mm左右的厚度磨损量。

3.6表面收光

因后续工序要求，华夫楼板表面应原浆压光，一次成型。

采用人工收光则收光效果不佳，且施工速度慢。

因华夫筒面与混凝土表面大致平齐，且筒体间距仅为250mm，给机械打磨带来极大困难。

综合分析利弊，最后

按以下方案施工：

静停4h左右（视气温、混凝土坍落度等具体情况而定），使混凝土处在临界初凝期，其判定方法是：

脚踩到上面有脚印痕深5mm。

1．提浆打磨（圆盘）：

将混凝土表面浆磨出，并对少数仍旧突出的地方进行最后压实赶平；

2．打磨（圆盘）：

使浆体在混凝土表面成形，初步平整完成；

3．磨光（磨刀）：

对大面积进行磨光，此时混凝土有了硬度，表面较容易磨出光泽；

4．人工收光：

因为受圆筒影响，筒间混凝土机械磨光效果不尽理想。

此时采用人工收光；人在筒盖上施工，可避免破坏前期机械打磨的成果。

此时混凝土经过机械打磨已经非常平整，且已经有了一定硬度。

工人参照筒盖面，仅以筒与筒之间小面积混凝土为作业对象，完全能满足收光效果及速度要求。

本工程分区施工，每区面积1000平米，连续浇筑。

配置磨光机5台，另备用2台，机械操作人员2人/台。

收光人员20人/班。

3.7养护

本工程华夫楼板虽然板厚700mm，但因为圆筒均匀满布有利于内部散热，故不作超厚混凝土水化热控制；但本工程华夫楼板施工期间正处于武汉市的冬季，因而需注意进行表面保温养护。

在压光完成混凝土表面可以上人后（4~6h），对华夫楼板湿水并覆盖一层薄膜，浇筑达到2d时，在薄膜面再铺盖一层麻袋，进行施水保湿养护。

3.8拆模清理

后浇带位置在支摸是预先设计好支撑和模板体系，可独立保留。

模板拆除过程清理局部的漏奖和污染。

楼面筒体的孔洞密布，做好必要的安全围护后再揭除筒体盖板，并修整筒口局部混凝土毛刺。

移交环氧地坪施工前做工艺验收。

4支撑脚手架的设计

支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）。

支撑高度在4米以上的模板支架被称为扣件式钢管高支撑架，而本工程板支架搭设高度为6.6米。

经过验算确定搭设尺寸为：

立杆的横距b=0.80米，立杆的纵距l=0.80米，立杆的步距h=1.50米。

采用的钢管类型为Φ48×3.50。

图1楼板支撑架立面简图

图2楼板支撑架荷载计算单元

梁和楼板模板高支撑架的构造和施工要求[工程经验]:

除了要遵守《扣件架规范》的相关要求外，还要考虑以下内容

4.1模板支架的构造要求：

a.梁板模板高支撑架可以根据设计荷载采用单立杆或双立杆；

b.立杆之间必须按步距满设双向水平杆，确保两方向足够的设计刚度；

c.梁和楼板荷载相差较大时，可以采用不同的立杆间距，但只宜在一个方向变距、而另一个方向不变。

4.2立杆步距的设计：

a.当架体构造荷载在立杆不同高度轴力变化不大时，可以采用等步距设置；

b.当中部有加强层或支架很高，轴力沿高度分布变化较大，可采用下小上大的变步距设置，但变化不要过多；

c.高支撑架步距以0.9--1.5m为宜，不宜超过1.5m。

4.3整体性构造层的设计：

a.当支撑架高度≥20m或横向高宽比≥6时，需要设置整体性单或双水平加强层；

b.单水平加强层可以每4--6米沿水平结构层设置水平斜杆或剪刀撑，且须与立杆连接，设置斜杆层数要大于水平框格总数的1/3；

c.双水平加强层在支撑架的顶部和中部每隔10--15m设置，四周和中部每10--15m设竖向斜杆，使其具有较大刚度和变形约束的空间结构层；

d.在任何情况下，高支撑架的顶部和底部（扫地杆的设置层）必须设水平加强层。

4.4剪刀撑的设计：

a.沿支架四周外立面应满足立面满设剪刀撑；

b.中部可根据需要并依构架框格的大小，每隔10--15m设置。

4.5顶部支撑点的设计：

a.最好在立杆顶部设置支托板，其距离支架顶层横杆的高度不宜大于400mm；

b.顶部支撑点位于顶层横杆时，应靠近立杆，且不宜大于200mm；

c.支撑横杆与立杆的连接扣件应进行抗滑验算，当设计荷载N≤12kN

时，可用双扣件；大于12kN时应用顶托方式。

4.6支撑架搭设的要求：

a.严格按照设计尺寸搭设，立杆和水平杆的接头均应错开在不同的框格层中设置；

b.确保立杆的垂直偏差和横杆的水平偏差小于《扣件架规范》的要求；

c.确保每个扣件和钢管的质量是满足要求的，每个扣件的拧紧力矩都要控制在45-60N.m，钢管不能选用已经长期使用发生变形的；

d.地基支座的设计要满足承载力的要求。

4.7施工使用的要求：

a.精心设计混凝土浇筑方案，确保模板支架施工过程中均衡受载，采用由中部向两边扩展的浇筑方式；

b.严格控制实际施工荷载不超过设计荷载，对出现的超过最大荷载要有相应的控制措施，钢筋等材料不能在支架上方堆放；

c.浇筑过程中，派人检查支架和支承情况，发现下沉、松动和变形情况及时解决。

5二层楼板高支撑架的计算书

5.1模板支撑木方的计算:

方木按照简支梁计算，方木的截面力学参数为

本工程中，方木的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别采用:

W=5.000×10.000×10.000/6=83.33cm3；

I=5.000×10.000×10.000×10.000/12=416.67cm4；

方木楞计算简图

1、荷载的计算：

（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：

q1=25.000×0.300×0.400=3.000kN/m；

（2）模板的自重线荷载（kN/m）:

q2=0.350×0.300=0.105kN/m；

（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN）：

p1=（1.000+2.000）×0.800×0.300=0.720kN；

2、强度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:

均布荷载q=1.2×（3.000+0.105）=3.726kN/m；

集中荷载p=1.4×0.720=1.008kN；

最大弯距M=Pl/4+ql2/8=1.008×0.800/4+3.726×0.8002/8=0.500kN.m；

最大支座力N=P/2+ql/2=1.008/2+3.726×0.800/2=1.994kN；

截面应力σ=M/w=0.500×106/83.333×103=5.996N/mm2；

方木的计算强度为5.996小13.0N/mm2,满足要求!

3、抗剪计算：

最大剪力的计算公式如下:

Q=ql/2+P/2

截面抗剪强度必须满足:

T=3Q/2bh<[T]

其中最大剪力:

Q=0.800×3.726/2+1.008/2=1.994kN；

截面抗剪强度计算值T=3×1994.400/（2×50.000×100.000）=0.598N/mm2；

截面抗剪强度设计值[T]=1.300N/mm2；

方木的抗剪强度为0.598小于1.300，满足要求!

4、挠度计算:

最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的挠度和，计算公式如下:

均布荷载q=q1+q2=3.000+0.105=3.105kN/m；

集中荷载p=0.720kN；

最大变形V=5×3.105×800.0004/（384×9500.000×4166666.67）+720.000×800.0003/（48×9500.000×4166666.67）=0.612mm；

木方的最大挠度0.612小于800.000/250,满足要求!

5.2木方支撑钢管的计算:

支撑钢管按照集中荷载作用下的三跨连续梁计算；

集中荷载P取纵向板底支撑传递力，P=3.726×0.800+1.008=3.989kN；

支撑钢管计算简图

支撑钢管计算弯矩图（kN.m）

支撑钢管计算变形图（kN.m）

÷

支撑钢管计算剪力图（kN）

最大弯矩Mmax=0.864kN.m；

最大变形Vmax=1.361mm；

最大支座力Qmax=11.551kN；

截面应力σ=0.864×106/5080.000=170.065N/mm2；

支撑钢管的计算强度小于205.000N/mm2,满足要求!

支撑钢管的最大挠度小于800.000/150与10mm,满足要求!

5.3扣件抗滑移的计算:

扣件抗滑承载力设计值取8.000kN；

纵向或横向水平杆传给立杆的竖向作用力设计值R=11.551kN；

R<16kN,所以双扣件抗滑承载力的设计计算满足要求!

按规范要求,直角、旋转单扣件承载力取值为8.00kN,双扣件承载力设计值取16kN。

5.4模板支架荷载标准值（轴力）:

作用于模板支架的荷载包括静荷载、活荷载和风荷载。

1.静荷载标准值包括以下内容：

（1）脚手架的自重（kN）：

NG1=0.129×6.600=0.852kN；

钢管的自重计算参照《扣件式规范》附录A双排架自重标准值，设计人员可根据情况修改。

（2）模板的自重（kN）：

NG2=0.350×0.800×0.800=0.224kN；

（3）钢筋混凝土楼板自重（kN）：

NG3=25.000×0.400×0.800×0.800=6.400kN；

经计算得到，静荷载标准值NG=NG1+NG2+NG3=7.476kN；

2.活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载。

经计算得到，活荷载标准值NQ=（1.000+2.000）×0.800×0.800=1.920kN；

3.不考虑风荷载时,立杆的轴向压力设计值计算公式

N=1.2NG+1.4NQ=11.659kN；

5.5立杆的稳定性计算:

立杆的稳定性计算公式:

其中N----立杆的轴心压力设计值（kN）：

N=11.659k