吴春海
云南建投第一水利水电建设有限公司 650032
摘要:铝模板具有轻量化、强度高、拼缝少、可回收等应用优势。随着铝合金生产和加工技术的发展,以及绿色施工理念成为建筑行业的共识,这种新型模板将会在建筑施工中得到更为广泛的使用。文章结合某工程实例,首先介绍了工程的施工特点和铝模板应用优势,随后概述了剪力墙铝模板的工艺流程,以及各个环节需要重点关注的技术要点,为提高伸缩缝质量和保障工程结构稳定提供了技术参考。
关键词:伸缩缝;剪力墙;铝模板;吊装作业
在高层建筑中,伸缩缝可以缓解因为结构变形产生的应力,是保障工程结构安全的有效措施。传统的伸缩缝设置中,以填充泡沫板、挤塑板的方式,对伸缩缝两侧模板进行加固,但是弊端较多,例如不易清理、成本较高等。用铝模板作为替代品,同时使用对拉螺杆加以固定,具有操作简便、节约成本、成型质量好等优势,具有推广价值。在实际工程中,施工人员一方面要熟悉铝模板安装流程,从设计到制作,再到现场安装,掌握各个环节的技术要点;另一方面,还要注意模板固定、拼装、拆除等方面的注意事项。只有加强施工质量管理,才能使伸缩缝发挥应有的功能。
1.工程简介
1.1工程概况
某学校办公楼建筑面积44060平方米,共12层,总高度40.5米。其中,地下2层,建筑面积为5841平方米;地上10层,建筑总面积为38219平方米。建筑采用框剪结构,使用C40混凝土。建筑内部单元与单元之间布设纵向贯通的伸缩缝,宽度为280毫米。伸缩缝左右两侧均为剪力墙,墙体厚度为180毫米,层高3.0米。
1.2铝模板的优势
相比于使用挤塑板、泡沫板进行伸缩缝填充的方法,使用“铝膜板+对拉螺栓”的支撑方式,其优势主要体现在:第一,两侧剪力墙成型效果更好。铝模板表面光滑,且提供较强的承载力,从而避免了剪力墙混凝土发生麻面、变形等质量问题;第二,施工简便,将对拉螺栓的一端固定在剪力墙外侧,另一端穿墙之后对铝模板进行固定,解决了伸缩缝狭小空间内无法进行人工操作的问题;第三,成本较低,在剪力墙部分施工完毕后,铝模板拆除之后可以重复使用,符合当前提倡的绿色建筑理念,降低了施工成本。未来,铝模板的生产制造将会实现标准化,拼接安装将会实现机械化,这些都为铝模板在建筑领域的广泛运用提供了必要支持。
2.剪力墙铝模板施工流程
2.1铝模板的设计和螺杆的选型
首先根据工程设计方案,确定本次工程中伸缩缝的长度、具体层高,在此基础上确定铝模板的规格和材料的用量,随后开始进行对拉螺杆和L型螺杆的选型。L型螺杆的纵向杆长度为200mm,横向杆长度为50mm。其中,纵向杆穿过双方管背楞,起到支撑和加固作用;横向杆负责将相邻两块铝模板固定起来,如图1所示。
图1 L型螺杆与铝模板拼接的示意图
对拉螺杆的长度需要参考工程中剪力墙的厚度来设计,一般超出剪力墙厚度200-250mm。其作用有二:其一是保持铝模板与剪力墙固定,其二是将伸缩缝与楼层侧的铝模板连接起来,形成统一体,这样就避免了对拉螺栓插入后出现模板变形或位移的情况。另外,为了减少对拉螺栓插入时的阻力,将前端设计为圆锥形。
2.2铝模板的制作
为了提高伸缩缝内模板安装效果,需要提前制作铝模板体系,然后再进行整体吊装。首先,将准备好的铝模板铺在平整的地面上,按照设计好的图纸,在模板上标记出L形螺杆、对拉螺杆的穿孔位置。利用钻机在标记位置打孔,将L形螺杆插入。同时,按照设计方案在模板上量出相应的距离,用于插入方管背楞。另外选择一块长方形的钢板垫片(1#),连接到L型螺杆的另外一侧,使用螺母将垫板与背楞固定。分别在左右两侧和中间,拧上3个螺丝,固定之后进行电焊,保证铝模板与方管背楞牢牢固定。
完成1#钢板垫片的安装后,在选择同样规格的2#钢板垫片,参考已经完成安装的铝模板,标记出孔洞位置,并在该钢板垫片上同样打孔。选择一根足够长的螺杆,从2#钢板垫片的外侧穿过,另一端从铝模板的内侧穿出,拧紧螺母之后完成固定。最终,在铝模板的边缘部位选择合适位置焊接吊环,吊环用φ15mm的钢筋首位焊接形成,在下一步的铝模板吊装中负责穿过吊绳。
2.3铝模板的安装
(1)变形缝处铝模板的安装
在剪力墙的施工中,完成钢筋布置后进行分项工程的验收。经质检合格以后,首先将变形缝侧的铝模板吊装至相应位置。起吊前,地面工作人员应将铝模板靠近剪力墙底部的定位筋,调整好方向后开始起吊。吊起时,要保证速度缓慢、匀速,尤其注意铝模板与墙体之间保持不低于30cm的距离,避免发生碰撞。吊升到指定高度后,在高空作业人员的辅助下,完成铝模板的精准定位,下放安装。
(2)楼板部位铝模板的安装
各个楼层的铝模板安装前,首先要参考设计方案安装定位模板。以此作为参照,完成剪力墙纵向上钢筋的布设和固定。检查固定是否合格,确定不存在问题之后再开始楼层铝模板的安装。需要注意的技术要点有:在楼层模板上标记出需要穿孔的位置,然后使用钻机完成打孔。穿孔时,首先穿过PVC套管,其次将螺栓插入套管中,穿过楼板。螺栓长度超出楼板厚度约40-60-mm。螺栓与套管应紧密贴合,防止中间存在间隙而渗入混凝土发生阻塞,后期也方便进行螺栓与套管的回收。在螺栓穿过楼板的另一端,拧上螺帽进行固定,至螺帽拧不动为止。
(3)伸缩缝处铝模板的安装
鉴于本次工程中伸缩缝较为狭窄(280mm),安装模板时选择扣件式钢管作为内支撑,使用φ15mm的穿墙螺杆进行固定。每列穿墙螺栓均用1支穿墙螺杆贯穿,以防竖向钢筋滑落。同时用斜撑杆与满堂架纵横杆件相连以增强整体稳定性。在伸缩缝部位采用此种模板安装方法,一方面加固效果更为理想,保证了后期浇灌大体积混凝土之后,伸缩缝两侧的剪力墙不会出现明显变形进而挤压伸缩缝的问题,另一方面也能够减轻了模板安装的工作量,对加快工程进度和适当降低造价也有明显帮助。
3.伸缩缝处剪力墙铝模板施工技术要点
3.1 准备阶段的注意事项
首先,铝模板的选用是决定伸缩缝施工质量的决定性因素。铝模板所用的材料应满足《变形铝及铝合金化学成分》(GB/T3190-2016)中的相关要求。同时,在铝合金模板拼装之前,应安排专人对模板本身的质量进行仔细检查。尤其是对于重复使用的铝模板,重点观察表面是否光滑, 有无灰渣、划痕,边角部位有无缺裂、变形等一系列常见问题。如果存在瑕疵,应进行处理,无法处理的不得使用。其次,完成铝模板的地面制作后,检查起吊所用的钢丝绳、吊环等是否牢固。吊环的数量要根据铝模板的长度确定,通常间隔3-5m设置一处吊环,除两端各设一处吊环,其他在中间等距离分布。最后,依托BIM技术进行铝模板的建模,以及模拟伸缩缝铝模板的安装工艺。通过3D场景演示的方法,使现场技术人员掌握技术要点,保证铝模板施工顺利进行。
3.2模板固定要点
在固定模板时,鉴于操作空间的局限性,固定模板要坚持“拉撑结合,单侧固定”的操作要点。斜撑杆与立杆配合使用,既可以为剪力墙两侧的纵向铝模板提供足够的支撑力,防止其在重力作用下滑落,以及在混凝土挤压力作用下向内弯曲变形。螺栓横穿剪力墙,从外侧收紧,达到加固内侧铝模板的效果。进行模板固定时,要注意灵活调节螺帽。一方面要通过旋转螺帽,达到固定效果;另一方面,又要防止螺帽拧的过紧,出现铝模板受压变形的情况。穿过墙体的螺栓,超出套管的长度控制在20-30mm。
3.3 拼装与拆除要点
在BIM软件的指导下,完成铝模板现场拼装。然后利用吊车平稳起吊,提升到指定高度。空中作业人员注意检查外墙、楼层上的钢筋布置是否牢固,保护层厚度是否达标。经初期检查确定满足铝模板安装条件后,在剪力墙上等间隔摆放规格为240×240mm的水泥撑棍,其作用是向铝模板提供支撑力,避免挤压变形问题。固定铝模板时,精度控制尤其关键。在吊车操作员和现场施工员的协调下,调整铝模板的位置,铝模板固定后,必须保证模板内线和剪力墙外侧齐平。纵向铝模板与横向楼层模板之间,应当填塞海绵条,后期浇筑混凝土后避免模板相接处发生漏浆。铝模板放置结束后,利用预埋螺栓、对拉螺杆、L型螺杆等完成加固处理。检查加固效果,保证扣件、螺帽等松弛适度、受力均匀。后期浇筑混凝土后,观察有无漏浆现象。剪力墙混凝土养护结束、强度达标后,拆除伸缩缝铝模板。拆除后清理表面,妥善保存以便下次使用。
结语:大体积混凝土结构建筑中,设置伸缩缝对提升工程质量和保障结构安全有积极作用。本文提出的一种斜拉支撑、单侧固定的铝模板施工工艺,在工程实践中表现出了操作简便、稳定性好、成本较低等一系列优势,且后期浇筑混凝土后,未发生蜂窝、麻面、漏浆、错台等质量问题,实用效果理想。今后,铝模板代替传统木模板将成为建筑行业发展的一种趋势,探索和掌握铝模板施工技术对今后施工企业的发展也能够提供技术支持。
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