建筑地下结构的模板工程施工技术

【摘 要】模板制作与安装的质量直接影响混凝土构件的质量,而模板构造的合理性、拆装难易程度及重复使用次数,将影响结构的施工速度与成本.

【关 键 词】建筑；地下结构；模板工程；施工技术

模板制作与安装的质量直接影响混凝土构件的质量,而模板构造的合理性、拆装难易程度及重复使用次数,将影响结构的施工速度与成本.

1模板的要求与种类

1.1模板结构的基本要求模板结构的基本要求是：保证结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置的正确性；具有足够的稳定性、刚度和强度,能可靠地承受新灌混凝土的重量、侧压力及施工荷载,且不致因此而发生不允许的下沉与变形；模板接缝严密、不漏浆,且装拆方便；所用材料受潮后不易变形；能多次周转使用,节约材料(尤其是木材〉.

1.2模板的种类

模板按其所用材料,分为木模板、钢模板、竹模板和其他材料的模板〈如钢筋混凝土模板、钢丝网水泥模板、塑料模板等)等数种.

地下工程中特别是底板、地梁和边墙的混凝土施工,常常采用钢筋混凝土模板以及砖模和土模.钢筋混凝土模板及钢丝网水泥模板,既充作模板,完工后又成为结构本身的一部分,例如地铁车站外墙二次衬砌的内衬墙外侧就是以先浇地下连续墙作为模板的.在基坑与结构外墙间隙较小时,外墙混凝土浇注常采用砖模和土模(如水泥土挡墙）,地梁或基坑混凝土临时支撑在对土基加以处理后〈降水、铺砂)后可以直接作为外模(即土模）,此外,砖胎模及土模还可进行大型构件制作.采用这些材料作模板也是节约木材的有效措施.

按施工方法,模板可分为拆移式和活动式.拆移式模板由预制定型配件组成,在现场进行安装.当灌注混凝土达拆模强度以后,即可拆下修理,再周转使用.活动式模板预先按特定的结构形状做成,随工程进展而垂直或水平移动,工程结构后拆除.活动式模板又可分为滑升式、提升式及移动式.

2模板的构造及装拆

2.1模板的构造

木模板、木胶合板模板和竹胶合板模板一般在工厂或工棚做成元件,到现场拼装.基本元件之一长拼板一般根据结构构件尺寸设计成几种标准型号,供组合使用,质量以两人能抬动为宜.

拼板用的模板厚度一般为25～50mm,宽度不宜超过200mm,（工具式拼板则不大于150mm).梁底板的模板宽度不受限制,以减少拼缝,防止漏桨.拼条尺寸为25mmX35mm～50mmX50mm,拼条间距视新灌混凝土侧压力大小及拼板厚度而定.

地下建筑结构的基本构件主要是板、墙、梁及柱等,具体施工时,模板要结合构件形状、材料供应情况等选定.

2.2模板的装拆

装拆模板要考虑到模板及支架的构造,与其他工种的配合,以及节约材料,加快施工进度等因素.在安装前,应先弹好构件中线,测定其标高.各构件的模板安装位置、尺寸等的偏差值不得超过规范要求.在模板安装过程中,要确实保证地下工程中的预埋件,如防护门框、自动排气活门、进气活门、穿墙管及止水带等位置正确,符合质量要求.

灌筑后的混凝土要达到一定强度方允许拆模,其日期取决于混凝土硬化速度、钢筋混凝土结构的受力情况以及模板结构的位置与作用等.

侧面模板由于不直接承受混凝土重力,在混凝土强度达到2.51MPa时,即可拆除,这样不致损坏混凝土构件的表面及棱角.承重模板应在混凝土达到规范指《钢筋混凝土施工及验收规范》规定强度后始能拆除.

当混凝土未达到上述规定强度就必须进行拆模或承受部分荷载时,应经过计算,复核结构在实际荷载下的强度.已拆模的结构,应在达到设计标号后,才允许承受全部计算荷载.

施工中,如需预先确定结构的拆模期限时,可参照规范提供的有关数据确定.

拆模最好由原来安装的工人,按与安装相反的顺序进行.一般顺序为：柱模、楼盖底模、梁侧模、梁底模.拆模时应尽量避免损伤模板材料,拆下的模板应及时清理、修整,按类堆放,以便重复使用.

3模板的荷载及设计要点

对于重要结构或特种形式的模板及其支架系统,应进行设计或验算,但单纯根据计箅选择断面,有时未必能符合施工实际要求.为此,综合考虑工地条件、材料供应情况、实际施工是否方便合理、模板元件能否重复使用或综合利用等多方面的因素,进行研究、修改,最后决定.模板所受的荷载有竖向荷载及水平荷载两部分.

3.1竖向荷载

竖向荷载包括：模板和支撑等的自重；新灌混凝土的重量；钢筋重量；操作人员和运输工具在模板或支架铺板上行动所产生的竖向荷载,振捣混凝土时产生的荷载.

3.2水平荷载

水平荷载包括:新灌混凝土对模板的侧压力；向模板中倾倒混凝土时由于振动而产生的水平荷载；风荷载.

在计算模板系统时,对每一模板构件,上述荷载并非均同时出现,因此,对不同构件,计算时应将上述荷载加以组合.关于上述荷载如何确定、采用的参考数据及荷载组合,现行规范中均有明文规定.

模板系统的设计,原则上与永久性结构相似,即首先根据工地的具体条件决定模板系统的结构形式,然后根据钢、木结构的计算方法进行必要的设计计算,使之既经济合理,又带有先进性.在可能条件下,可进行几种方案的比较.

4模板的质量

4.1保证模板的强度与刚度

在设计模板时,应验算其强度和挠度,对于不同的构侔,设计时考虑的重点应有所不同.对于定型模板、梁模板、楞木等,主要考虑抗弯强度及挠度；对于支柱、井架等支架系统主要考虑受压稳定性,对于桁架等还应考虑上弦杆的抗弯、抗压能力.对于木构件,在支座处还应考虑抗剪及承压等问题.由于对挠度的限制较严格,故在一般情况下,只要能满足挠度要求,就能满足强度要求.

4.2保证模板支撑的稳定性

上下层模板的支柱,一般应在一条竖向中心线上,如不能满足时,应保证支柱荷载直接传至下层支撑结构上.柱下一个跨度内所有支柱最好都落实在一块通长的垫板上,支柱间应设斜撑.支承地面要夯实,且应稍垫高,以便排除积水.另外,应有足够的支承面,以保证不发生过大的沉降.如在湿陷性黄土层地基上装设支架时,特别要注意防水措施；如地基系冻胀性土时,还需保证在土受冻融时,结构设计标高不发生变化.传递压力的节点和接头不作樺接,宜采用平面接触,且应用螺栓或扒钉将构件扣紧.

4.3防止漏浆

首先要选好接缝形式及处理好模板搭接.如拼缝过大,应用竹绒、麻刀灰、黄泥及水泥袋纸填塞.接头及拼缝应挤严,木模与木模间每一接缝的挤压变形约为2～3mm,钢模与木模间约为1～2mm,其他材料模板接缝的变形,由试验确定.

在干燥或夏季条件下施工时,灌注混凝土前,应使模板吸足水分,以消除模板间的缝隙.