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【摘 要】 铝合金模板采用效率高、模数化、可反复使用次数高的新型模板和支撑系统,以及与之相适应的有效节约施工现场工时成本的新型施工方法。把传统上发生在建筑工地的问题和许多由工地现场处理的工作,尽量多地在工厂处理、完成。这就是建筑施工工厂化的概念。
【关键词】 铝合金模板;早拆体系;模板设计;工厂化;一次成型;安方便
1 前言
铝合金模板有利于环保,节约木材,保护树林,可多次再利用,符合国家节能减排政策,且铝模具有自重轻,承载力高,施工容易,维护费用低,施工效率高,混凝土表面质量好,周转次数多等特点,在国外发达国家以及新兴的工业国家已被广泛运用于高层建筑中,但在中国还运用的少,全铝合金模板有着巨大的应用前景。
2 工程概况
由我公司承建的方旺片区回迁安置房建设项目(东旭骏城)工程,总建筑面积约63.4万平米,其中地上建筑面积约45万平米,地下建筑面积约18.4万平方米,框架剪力墙结构,由16栋29-32层的高层住宅和幼儿园、商业用房等组成的集住宅、商业、幼教、停车、人防等为一体的综合性群体建筑。项目位于云南昆明官渡金马街道办事处十里社区,东靠旱龙山沿169公路至石中化油库,西接东三方环,南至旺片区2号路,北至归十路。
本工程为回迁安置房项目,为民生工程、德政工程,工程体量大、工期紧,质量要求高,为保证优质、高效、安全地完成该项目建设,结合本工程特点,标准层全部采用铝合金模板。有效提高了工程施工质量和进度,大大降低了安全风险。
3 铝合金模板的优点
铝合金模板采用效率高、模数化、可反复使用次数高的新型模板和支撑系统,以及与之相适应的有效节约施工现场工时成本的新型施工方法。把传统上发生在建筑工地的问题和许多由工地现场处理的工作,尽量多地在工厂处理、完成。这就是建筑施工工厂化的概念。
3.1低碳减排:铝合金建筑模板系统所有材料均为可在生材料,符合国家对建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定。
3.2施工周期短:铝合金建筑模板系统为快拆模系统,组装简单、方便,能够有效的缩短施工时间,有利于总体施工进度。
3.3稳定性好、承载力高:全部采用定型设计,工厂生产制作。铝合金建筑模板系统全部部位都采用铝合金板组装而成,系统拼装完成后,形成一个整体框架,稳定性较普通木模板好。
3.4提高混凝土成型质量:铝合金建筑模板拆模后,混凝土表面质量平整光洁,混凝土成型效果好,感观质量明显提高,有效提升质量品质。
3.5现场整洁:铝合金建筑模板系统全部配件均可重复使用,施工拆模后,现场无任何垃圾,施工环境安全、干净、整洁,有利于现场安全文明施工管理。
4 模板深化设计
由专业人员通过计算机辅助设计,将该建筑工程所需的所有模板标准化、模数化、系统化。应用材料和建筑结构领域的最新科技,将墙模、顶模和支撑系统一体化。支撑系统采用国际最新的早拆体系的设计理念,与顶模实现完美结合,以提高模板周转率,减少模板使用量。以模板系统工作图作为指导,列出该工程所需的模板和配件清單,在工厂经严格质量管理体系和工艺控制完成生产,并对每个模板和配件进行编码。经工厂整体试拼装,将可能出现的误差和疏忽,解决在施工现场之外。如此有效地保证了现场的施工质量和施工效率,只需稍加培训的体力工人,即可按图通过简单的组装操作,快速、高效、安全地完成现场施工。
4.1支撑体系
根据结构设计特点及铝合金模板施工工艺、相关规范,对于梁、板使用梁板支撑杆,采用早拆可调节钢支撑作为梁、板内支撑满堂架,内钢管型号为Φ48X3.2mm,外钢管型号为Φ60X3.0mm,在杆件中部可进行杆件高度调整,以便保证模板支撑高度调整。满堂架立杆纵横间距为1.2m,实现早拆体系支撑跨度不大于1.2m。
4.2梁模板
梁底支撑采用单立柱支撑,立杆间距1200mm,梁底支撑铝梁125mm宽,布置在梁底两侧。铝板材4mm厚。如下面系列图示意:
4.3板模板
板模板标准尺寸400×1100mm,局部按实际结构尺寸配置。铝板材4mm厚。板底设置单支撑150mm宽铝梁,支撑间距1200mm布置。
4.4墙模板
本工程层高为2.9米,剪力墙竖向设置3排背愣,背愣对拉螺杆间距小于等于900mm,墙体采用两边对拉且上下局部呈三角形的支撑系统。铝合金墙模主要采用400X2500mm,局部采用小型模板进行拼装。
5 早拆技术研究
5.1普通混凝土凝固的时间温度特性提供的早拆技术条件
强度等级为42.5普通硅酸盐水泥配制的一般建筑工程常用混凝土强度-时间-温度特性曲线。由图可知,在施工环境平均温度20℃左右,混凝土强度一般不低于其最大强度30%(C30等级以上)。建筑物在合理的配筋条件下,这时混凝土所具有的强度已经能够支撑墙体(或柱体)自身荷载可能导致的塌落且具有了一定承重能力;配筋合适(质量≥1%)的梁及楼板这时在较大的附加垂直荷载作用下,仍然免不了产生较大的挠度变形甚至导致早期混凝土开裂。因此,钢筋混凝土建筑施工实现早拆,必须与早拆支撑体系科学配合,并严格遵守先浇先拆的原则。一般24小时候可拆除竖向模板,36小时后拆除水平模版,但所有支撑系统及上面的顶托模板不能拆除。
5.2早拆支撑结构
铝合金模板早拆支撑结构是借鉴钢模板早拆结构的原理,在科学计算和巧妙的结构构思基础上建立的。
计算表明,普通C35-C40混凝土抗压强度只有30%的情况下,梁及楼板在其自身荷载+动荷载不超过10KN/m2,每米长度发生的挠度变形不超过0.1%时,早拆支撑平面坐标X方向、Y方向点与点之间最大距离应不大于1.5米。
6 细部构造
6.1窗台口做完后效果如图,压槽位于窗框内部,外留槽口要求80mm不变。使用10mm厚铝板用对穿螺栓固定在型材上。同时窗框制作固定口,距边缘200mm设一个,每1000mm距离设一个。
6.2剪力墙与砌体结构交接处压槽如图,滴水线、墙端、梁端均需制作,使用对穿螺栓固定。
6.3飘窗板外沿设置压槽,位置如图,使用对穿螺栓固定在模板上。在槽口旁设固定口,每1000mm设置一个,较长边距离边缘200mm处设一个。
6.4门过梁均需一次成型。过梁与墙身之间尺寸不足500时,过梁拉通到墙身位置。
6.5窗洞口侧面构造柱、飘窗侧面构造柱、构造柱、不足300的门垛或砌体结构等额外制作的部分需标注在图纸上确认。
6.6卫生间等用水房间四周做150高混凝土翻边,宽度比墙身宽度少20mm,两侧各减少10mm。沉降部分边缘比实际尺寸外偏10mm,即单边尺寸比实际尺寸大20mm。
7 结语
7.1铝合金模板在剪力结构体系和标准层施工中,具有良好的适应性和经济性。
7.2全铝合金模板作为一种新型支模体系,自重轻,安装简单便捷,承载力高,稳定性较好,极大的降低劳动强度。
7.3铝合金模板全部采用定型设计,工厂生产制作,有效提高了模板工程施工质量,混凝土表面质量平整光洁,混凝土成型效果好,感观质量明显提高,可达到免抹灰的效果。
7.4滴水线、飘窗、雨篷、楼梯等可一次浇筑成型,基本杜绝了胀模、漏浆、错台、偏位、抹灰空鼓等模板常见质量通病问题的产生。
7.5免去常规模板施工所需卸料平台、减小塔吊等垂直运输负荷,安全风险大大降低。
参考文献:
1、《建筑施工手册》(第四版);
2、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001;
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;
4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2010版)
5、《建筑施工简易计算》(江正荣等编著)
【关键词】 铝合金模板;早拆体系;模板设计;工厂化;一次成型;安方便
1 前言
铝合金模板有利于环保,节约木材,保护树林,可多次再利用,符合国家节能减排政策,且铝模具有自重轻,承载力高,施工容易,维护费用低,施工效率高,混凝土表面质量好,周转次数多等特点,在国外发达国家以及新兴的工业国家已被广泛运用于高层建筑中,但在中国还运用的少,全铝合金模板有着巨大的应用前景。
2 工程概况
由我公司承建的方旺片区回迁安置房建设项目(东旭骏城)工程,总建筑面积约63.4万平米,其中地上建筑面积约45万平米,地下建筑面积约18.4万平方米,框架剪力墙结构,由16栋29-32层的高层住宅和幼儿园、商业用房等组成的集住宅、商业、幼教、停车、人防等为一体的综合性群体建筑。项目位于云南昆明官渡金马街道办事处十里社区,东靠旱龙山沿169公路至石中化油库,西接东三方环,南至旺片区2号路,北至归十路。
本工程为回迁安置房项目,为民生工程、德政工程,工程体量大、工期紧,质量要求高,为保证优质、高效、安全地完成该项目建设,结合本工程特点,标准层全部采用铝合金模板。有效提高了工程施工质量和进度,大大降低了安全风险。
3 铝合金模板的优点
铝合金模板采用效率高、模数化、可反复使用次数高的新型模板和支撑系统,以及与之相适应的有效节约施工现场工时成本的新型施工方法。把传统上发生在建筑工地的问题和许多由工地现场处理的工作,尽量多地在工厂处理、完成。这就是建筑施工工厂化的概念。
3.1低碳减排:铝合金建筑模板系统所有材料均为可在生材料,符合国家对建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定。
3.2施工周期短:铝合金建筑模板系统为快拆模系统,组装简单、方便,能够有效的缩短施工时间,有利于总体施工进度。
3.3稳定性好、承载力高:全部采用定型设计,工厂生产制作。铝合金建筑模板系统全部部位都采用铝合金板组装而成,系统拼装完成后,形成一个整体框架,稳定性较普通木模板好。
3.4提高混凝土成型质量:铝合金建筑模板拆模后,混凝土表面质量平整光洁,混凝土成型效果好,感观质量明显提高,有效提升质量品质。
3.5现场整洁:铝合金建筑模板系统全部配件均可重复使用,施工拆模后,现场无任何垃圾,施工环境安全、干净、整洁,有利于现场安全文明施工管理。
4 模板深化设计
由专业人员通过计算机辅助设计,将该建筑工程所需的所有模板标准化、模数化、系统化。应用材料和建筑结构领域的最新科技,将墙模、顶模和支撑系统一体化。支撑系统采用国际最新的早拆体系的设计理念,与顶模实现完美结合,以提高模板周转率,减少模板使用量。以模板系统工作图作为指导,列出该工程所需的模板和配件清單,在工厂经严格质量管理体系和工艺控制完成生产,并对每个模板和配件进行编码。经工厂整体试拼装,将可能出现的误差和疏忽,解决在施工现场之外。如此有效地保证了现场的施工质量和施工效率,只需稍加培训的体力工人,即可按图通过简单的组装操作,快速、高效、安全地完成现场施工。
4.1支撑体系
根据结构设计特点及铝合金模板施工工艺、相关规范,对于梁、板使用梁板支撑杆,采用早拆可调节钢支撑作为梁、板内支撑满堂架,内钢管型号为Φ48X3.2mm,外钢管型号为Φ60X3.0mm,在杆件中部可进行杆件高度调整,以便保证模板支撑高度调整。满堂架立杆纵横间距为1.2m,实现早拆体系支撑跨度不大于1.2m。
4.2梁模板
梁底支撑采用单立柱支撑,立杆间距1200mm,梁底支撑铝梁125mm宽,布置在梁底两侧。铝板材4mm厚。如下面系列图示意:
4.3板模板
板模板标准尺寸400×1100mm,局部按实际结构尺寸配置。铝板材4mm厚。板底设置单支撑150mm宽铝梁,支撑间距1200mm布置。
4.4墙模板
本工程层高为2.9米,剪力墙竖向设置3排背愣,背愣对拉螺杆间距小于等于900mm,墙体采用两边对拉且上下局部呈三角形的支撑系统。铝合金墙模主要采用400X2500mm,局部采用小型模板进行拼装。
5 早拆技术研究
5.1普通混凝土凝固的时间温度特性提供的早拆技术条件
强度等级为42.5普通硅酸盐水泥配制的一般建筑工程常用混凝土强度-时间-温度特性曲线。由图可知,在施工环境平均温度20℃左右,混凝土强度一般不低于其最大强度30%(C30等级以上)。建筑物在合理的配筋条件下,这时混凝土所具有的强度已经能够支撑墙体(或柱体)自身荷载可能导致的塌落且具有了一定承重能力;配筋合适(质量≥1%)的梁及楼板这时在较大的附加垂直荷载作用下,仍然免不了产生较大的挠度变形甚至导致早期混凝土开裂。因此,钢筋混凝土建筑施工实现早拆,必须与早拆支撑体系科学配合,并严格遵守先浇先拆的原则。一般24小时候可拆除竖向模板,36小时后拆除水平模版,但所有支撑系统及上面的顶托模板不能拆除。
5.2早拆支撑结构
铝合金模板早拆支撑结构是借鉴钢模板早拆结构的原理,在科学计算和巧妙的结构构思基础上建立的。
计算表明,普通C35-C40混凝土抗压强度只有30%的情况下,梁及楼板在其自身荷载+动荷载不超过10KN/m2,每米长度发生的挠度变形不超过0.1%时,早拆支撑平面坐标X方向、Y方向点与点之间最大距离应不大于1.5米。
6 细部构造
6.1窗台口做完后效果如图,压槽位于窗框内部,外留槽口要求80mm不变。使用10mm厚铝板用对穿螺栓固定在型材上。同时窗框制作固定口,距边缘200mm设一个,每1000mm距离设一个。
6.2剪力墙与砌体结构交接处压槽如图,滴水线、墙端、梁端均需制作,使用对穿螺栓固定。
6.3飘窗板外沿设置压槽,位置如图,使用对穿螺栓固定在模板上。在槽口旁设固定口,每1000mm设置一个,较长边距离边缘200mm处设一个。
6.4门过梁均需一次成型。过梁与墙身之间尺寸不足500时,过梁拉通到墙身位置。
6.5窗洞口侧面构造柱、飘窗侧面构造柱、构造柱、不足300的门垛或砌体结构等额外制作的部分需标注在图纸上确认。
6.6卫生间等用水房间四周做150高混凝土翻边,宽度比墙身宽度少20mm,两侧各减少10mm。沉降部分边缘比实际尺寸外偏10mm,即单边尺寸比实际尺寸大20mm。
7 结语
7.1铝合金模板在剪力结构体系和标准层施工中,具有良好的适应性和经济性。
7.2全铝合金模板作为一种新型支模体系,自重轻,安装简单便捷,承载力高,稳定性较好,极大的降低劳动强度。
7.3铝合金模板全部采用定型设计,工厂生产制作,有效提高了模板工程施工质量,混凝土表面质量平整光洁,混凝土成型效果好,感观质量明显提高,可达到免抹灰的效果。
7.4滴水线、飘窗、雨篷、楼梯等可一次浇筑成型,基本杜绝了胀模、漏浆、错台、偏位、抹灰空鼓等模板常见质量通病问题的产生。
7.5免去常规模板施工所需卸料平台、减小塔吊等垂直运输负荷,安全风险大大降低。
参考文献:
1、《建筑施工手册》(第四版);
2、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001;
3、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-2008;
4、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002(2010版)
5、《建筑施工简易计算》(江正荣等编著)