狹窄伸縮縫處雙重剪力墻自制鋼模板加固技術(shù)

李書(shū)華 蔣芳龍 周自紅

中國(guó)建筑第二工程局有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410005

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層及超高層建筑被越來(lái)越多地運(yùn)用到工業(yè)及民用建筑中，框架剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。為滿足建筑本身的結(jié)構(gòu)變形需要，確保結(jié)構(gòu)的安全性，高層建筑中通常設(shè)計(jì)有變形縫，將建筑分為多個(gè)單元體。各個(gè)單元之間的變形縫通常非常狹小，為200～500 mm，變形縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)加固困難，特別是雙重剪力墻位置，變形縫兩側(cè)剪力墻加固及拆除難度非常大[1-2]。傳統(tǒng)模板施工方法是先施工完一邊剪力墻之后，再施工另一邊剪力墻。后施工剪力墻模板加固及拆除困難，傳統(tǒng)方式是采用填塞聚苯板，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且聚苯板易變形、漏漿，成形質(zhì)量差、成本高，拆除困難，存在消防安全隱患。

1 工程概況

常德碧桂園·十里公園項(xiàng)目（圖1）位于湖南省常德市武陵區(qū)德山大道723號(hào)，總建筑面積42萬(wàn) m2，項(xiàng)目分為3個(gè)地塊，即A、B、C地塊。地上最高27層，地下1層，基礎(chǔ)形式為長(zhǎng)螺旋鉆孔壓灌樁＋獨(dú)立基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)形式為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震設(shè)防烈度為7度，結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限為50 a，為大型民用建筑項(xiàng)目，業(yè)態(tài)為大型住宅社區(qū)、公寓、附屬商業(yè)、幼 兒園。

圖1 碧桂園·十里公園效果圖

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)有多棟多單元式住宅樓，單元與單元之間為剪力墻，且剪力墻之間的間距僅有200 mm，采用木模加固困難，采用普通鋼模拆模困難。

2 施工工藝特點(diǎn)及原理

該施工工藝特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：首先，利用整體大鋼模技術(shù)，解決傳統(tǒng)散拼模板或整體木模板安裝及拆除困難的問(wèn)題；其次，采用整體大鋼模施工，節(jié)省成本，同時(shí)成形質(zhì)量良好；最后，鋼?？芍苻D(zhuǎn)循環(huán)使用，吊裝施工方便。

施工原理方面，鋼模主框架采用8 mm鋼板及50 mm×50 mm×5 mm矩管焊接，豎向矩管間距500 mm、橫向矩管間距550 mm，豎向及橫向矩管交接位置靠外側(cè)貼焊1塊60 mm×50 mm×10 mm鋼板片，中間穿φ22 mm圓孔，便于螺桿加固。加固螺桿采用錐形棒形式螺桿，采用圓鋼加工，錐形棒需穿通變形縫雙重剪力墻，配以銷片及圓鋼固定。變形縫靠?jī)?nèi)側(cè)雙重剪力墻采用鋼模，靠近戶內(nèi)剪力墻仍舊采用木模。模板拆除時(shí)，先拆除銷片及加固圓鋼，然后直接敲打取出錐形棒即可。

3 施工方案

3.1 鋼模深化設(shè)計(jì)

考慮到變形縫內(nèi)邊剪力墻加固模板為鋼模，而靠近戶內(nèi)面剪力墻模板采用木模，故鋼模深化設(shè)計(jì)時(shí)，參照《模板安全專項(xiàng)施工方案》，設(shè)計(jì)相關(guān)螺桿加固點(diǎn)，初步確定鋼模豎向及橫向矩管間距、材料參數(shù)，通過(guò)采用品茗計(jì)算軟件，驗(yàn)證鋼模相關(guān)參數(shù)的合理性及安全性。

3.2 加固螺桿深化設(shè)計(jì)

因本項(xiàng)目變形縫間距僅200 mm，采用傳統(tǒng)螺桿加固拆除困難，且混凝土澆筑時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)砂漿流入螺桿位置，后續(xù)拆除極為不便。因此，特設(shè)計(jì)一種錐形棒式加固件。該加固件采用φ32 mm鍍鋅圓鋼制作，總長(zhǎng)度為920 mm，前端670 mm加工成錐形，錐形棒前端直徑為20 mm、后端直徑為32 mm。后端20 mm圓鋼采用車絲，加工成直徑為20 mm的螺桿。同時(shí)在錐形棒前端采用沖孔方式加工1個(gè)5 mm（長(zhǎng)）×0.8 mm（寬）的方孔，方孔配銷片予以加固用，錐形棒中端靠剪力墻位置采用沖孔的方式加工1個(gè)φ14 mm圓孔，配以φ12 mm圓鋼筋加固單邊模板。

本工程加固原設(shè)計(jì)平面圖如圖2所示。

4 鋼模及加固件制作

4.1 鋼模制作

鋼模面板采用8 mm鋼板，鋼?，F(xiàn)場(chǎng)切割拼裝，按照剪力墻長(zhǎng)度及高度進(jìn)行下料切割，高度需比剪力墻高200 mm，便于吊裝及拆模。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，先整體彈線畫(huà)線，然后采用乙炔切割。加強(qiáng)層鑄鋼節(jié)點(diǎn)采用ZG300-500H低合金高強(qiáng)度鋼制作，產(chǎn)品化學(xué)成分、力學(xué)性能按照《焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼件》的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。通過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理，產(chǎn)品不但有較高的強(qiáng)度和良好的塑性，而且具有良好的焊接性能，有利于現(xiàn)場(chǎng)的焊接和施工。面板外側(cè)主楞及次楞采用50 mm×50 mm×5 mm矩管焊接，焊接方向從兩邊向中間方向進(jìn)行，防止鋼板變形。

4.2 加固件制作

加固件在工廠制作，材料采用φ32 mm鍍鋅圓鋼，配以銷片、墊片。前端670 mm加工成錐形，錐形棒前端直徑為20 mm、后端直徑為32 mm。后端20 mm圓鋼采用車絲，加工成直徑為20 mm的螺桿。墊片采用10 mm× 10 mm×5 mm的鋼板制作，中間沖孔，孔徑22 mm。銷片采用5 mm鋼板片制作，制作成一個(gè)梯形插片，梯形插片長(zhǎng)、短邊分別為50、30 mm，高50 mm（圖3）。

圖2 加固件平面示意

圖3 加固件設(shè)計(jì)

4.3 鋼模吊運(yùn)及安裝

4.3.1 鋼模吊運(yùn)

為便于鋼模吊運(yùn)，在鋼模上部焊接有2塊耳板，耳板采用2塊150 mm×100 mm×20 mm的鋼板焊接在鋼模骨架上，鋼模采用塔吊配合吊運(yùn)，模板在現(xiàn)場(chǎng)指定位置堆放，鋼模下部墊木方，防止鋼模變形。

4.3.2 鋼模安裝

在澆筑下一層混凝土前，在外墻上口距離樓面下口50 mm處預(yù)埋φ25 mm的PVC套管，下層混凝土拆模后，在預(yù)埋φ25 mm的PVC套管內(nèi)插入φ22 mm短鋼筋作為鋼模的承重支架。

將變形縫內(nèi)各位置的垃圾清理干凈，在下層外墻上口沿線貼雙面膠。承重支架安裝完成及內(nèi)側(cè)木模安裝完成后，即可調(diào)入第1塊鋼模安裝，調(diào)整鋼模位置并穿入螺桿，待第1塊鋼模螺桿全部穿入后，吊裝第2塊鋼模，調(diào)整位置并穿入螺桿。一切就緒后，調(diào)整模板平整度及垂直度，擰緊螺桿并加固完成（圖4）。

4.3.3 混凝土澆筑

墻體模板加固完成報(bào)驗(yàn)后，開(kāi)始澆筑混凝土，澆筑時(shí)做好交底，避免大量混凝土污染鋼模，造成螺桿取出困難。振動(dòng)棒振搗過(guò)程中，注意觀察鋼模的狀態(tài)，若出現(xiàn)漏漿情況，應(yīng)及時(shí)處理。澆筑混凝土過(guò)程中，派專人旁站觀察模板的變形情況，防止因模板焊接質(zhì)量造成模板變形過(guò)大。若出現(xiàn)變形，應(yīng)立即停止?jié)仓炷?，采取?yīng)急方案加固處理。

4.3.4 模板拆除

待墻柱混凝土達(dá)到拆模條件后，開(kāi)始拆除鋼模。拆除時(shí)，先用錘子敲出銷片及中部圓鋼筋，然后在另一側(cè)擰出螺帽，用錘子敲擊錐形棒的小直徑端頭位置，直至取出錐形棒螺桿，用塔吊調(diào)出鋼模即可，鋼模拆除后及時(shí)清理浮漿并刷脫模劑。為便于鋼模的拆除，施工過(guò)程中，待墻柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到初凝狀態(tài)時(shí)，可先送螺桿，防止模板拆除困難（圖5）。

圖4 施工過(guò)程

圖5 剪力墻成形效果

5 效益分析

該施工技術(shù)在常德碧桂園·十里公園項(xiàng)目3、4、8、9、6、7、13號(hào)樓的運(yùn)用，取得了良好的效果，剪力墻成形質(zhì)量良好，各項(xiàng)效果得到業(yè)主、監(jiān)理單位等社會(huì)單位的一致好評(píng)。

在經(jīng)濟(jì)效益方面，通過(guò)與傳統(tǒng)聚苯板工藝相比，通過(guò)計(jì)算，本工程200 mm寬變形縫位置墻體接觸面積約為3 000 m2，所需擠塑聚苯板總量約為600 m3，價(jià)格按照防火B(yǎng)1級(jí)計(jì)算，單價(jià)約為850元/m3。故采用擠塑聚苯板所需材料成本約為51萬(wàn)元。采用整體鋼模，根據(jù)鋼材噸位及加工費(fèi)，共計(jì)成本約16.8萬(wàn)元，節(jié)約成本約34.2萬(wàn)元。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)采用自制鋼模及特殊加固件，成功解決了狹窄伸縮縫雙重剪力墻加固及拆除的難題，無(wú)論是技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面，均具有推廣意義。

在建筑業(yè)飛速發(fā)展的今天，模板加固技術(shù)亦在不斷發(fā)展及更新，本項(xiàng)目所發(fā)明的特殊加固件，配合鋁合金模板使用極為方便，不需要采用膠杯套管，環(huán)境效益顯著。