(山東省梁山縣建設工程標準造價管理站,山東濟寧 272600)
北京市房山區(qū)房山新城燕房片區(qū)FS00-YF05-0005等地塊二類居住、商業(yè)金融及社會停車場庫用地項目,包含住宅7#―14#樓,公建18#、19#樓,辦公樓S-6#、7#樓及附屬商業(yè),3#地下車庫。其中3#地下車庫為框架結構,地下1層,基礎類型為獨立柱基+抗水板,建筑面積為9079m2,柱帽及車庫頂板支撐體系采用TLC插卡型早拆體系。
本工程采用的TLC插卡型模板早拆體系,其主要結構受力構件為插卡型多功能腳手架及可調型組裝式模板早拆柱頭,并配以傳統(tǒng)的主、次龍骨及模板,通過支撐結構縮短樓板的跨距及支撐結構與模板可分離,達到模板能夠早拆除的一種早拆支撐體系。
根據TLC插卡型早拆體系的特點,其適用于超高層、高層、多層剪力墻結構的住宅及公用建筑的現(xiàn)澆鋼筋砼結構頂板施工;框架結構、框剪結構建筑的結構梁、樓板等水平混凝土結構工程中模板的施工,同時可適用于橋、涵等市政工程現(xiàn)澆鋼筋砼結構頂板施工。
根據國家標準《混凝土結構工程施工規(guī)范》GB506666規(guī)定,當混凝土強度達到設計要求時,方可拆除底模及支架;當現(xiàn)澆結構的模板及其支架拆除時的混凝土強度無設計特殊要求時,需滿足如下規(guī)定:現(xiàn)澆板構件跨度不大于2m的情況,現(xiàn)澆混凝土構件強度達到設計值50%方可拆除模板及支架;跨度大于2m不小于8m的情況,構件強度達到設計值75%方可拆模;現(xiàn)澆梁、拱、殼構件跨度不大于8m時,構件強度需滿足設計強度75%方可拆模,大于8m的情況,拆模需達到設計強度100%。綜上說明,現(xiàn)澆混凝土結構梁、板跨度的大小,對現(xiàn)澆結構梁、板的內應力大小有直接的影響[1]。
模板早拆施工技術的基本原理就是通過將現(xiàn)澆結構跨度人為的劃小,從而使構件內應力降低,以此達到模板相對提早拆除的目的。在現(xiàn)澆構件結構的安全度不受影響的情況下,模板早拆施工技術既能縮短施工工期,也可達到一定的經濟效益及社會效益。
(1)整體式插頭、插座采用專用的生產模具、精確測量、嚴格控制而鑄成,立桿、橫桿等腳手架的桿部件在裝配工藝生產線上裝配、焊接加工形成,并符合相應規(guī)范及標準要求。
(2)模板支架系統(tǒng)由配套的腳手架立桿、頂桿與橫桿、三角支架通過插頭、插座插卡組合而成。此系統(tǒng)具有良好的自穩(wěn)性,通過嚴格要求聯(lián)結點的抗彎、抗沖剪、抗扭矩等力學指標,使之形成穩(wěn)定的整體空間支架結構。
(1)該早拆柱頭是經特殊設計組裝而成,即特殊設計的鑄件與大、小絲杠在工裝胎具上滿焊裝配而成。
(2)為達到可拆的目的,該早拆柱頭經特殊設計從而具備以下功能:通過下部大絲杠具的轉動可調節(jié)主楞的標高;柱頭中間U形槽口的支柱具有工率高且可實現(xiàn)早拆的功能;上部小絲杠及柱頭板,與不同規(guī)格鋼或木楞、模板配合使用,同時柱頭板下小絲杠具有可調功能,方便二次支模,保證柱頭板與模板的接觸緊密可靠。
板模板全部使用竹膠板。承重架采用插卡式鋼管腳手架體由立桿、橫桿、頂桿、早拆柱頭組成,采用υ48×3.5鋼管。主次楞,分別選用鋼龍骨與木龍骨。腳手架立桿為基本受力單位,通過橫桿拉結組成支架,模板早拆支架由早拆柱頭大絲杠插入支架立桿孔中組裝而成,主楞放在早拆柱頭托架上,并于上面鋪設模板,從而組成模板早拆體系。
(1)模板施工圖的繪制及施工工藝的編制需根據結構設計圖紙、施工組織設計或施工方案等要求,對其做進一步的設計及編制,并滿足相關規(guī)范的施工質量要求。
(2)各種力學材料如模板、主次楞的選用,必須進行力學計算,并達到相關施工、設計規(guī)范及施工圖等文件的技術質量要求,以此確認工藝相關材料的力學指標,在符合現(xiàn)場施工條件的前提下,確定各材料的選用規(guī)格。
(3)模板施工圖的繪制及施工工藝的編制,應進行整體性力學驗算,保證模板、主楞及支架在新澆注混凝土和施工操作等動、靜荷載作用下,具有足夠的強度、剛度及穩(wěn)定性,經驗算滿足各項指標后,最終確定模板工程施工圖及施工工藝,否則需做進一步調整,直到驗算合格為止方可確定最終版施工圖及施工工藝[2]。
(1)立桿定位方法:以矩形空間模板工程為例,于空間內平面任意一個角部為起始點,依據模板施工圖及施工方案,確定立桿到邊的距離并經測量設定立桿,沿十字線或T字線互相垂直的兩個方向立兩根立桿,根據施工方案跨度要求用兩根橫桿將三根立桿插卡相連,最后連接第四個角的立桿,并用兩根橫桿將第四根立桿插卡相連成成四邊形,組成穩(wěn)定結構,如圖1所示。
(2)頂部施工方法:豎向支架結構完成后,立桿頂部放置早拆托架及早拆頭,同時安裝配套的插銷及托架,完成后在早拆頭及托架兩側各放一根配套規(guī)格的方木,通過調整絲扣將主次楞上標高調至設計位置,同時將主楞與墻體頂緊,防止出現(xiàn)移位。
(3)施工工藝技術要點:由于木方在混凝土澆筑后會產生擠壓收縮,因此早拆頭上的頂板高度需調至低于次楞低1mm~3mm的位置,嚴禁超過次楞方木高度。模板鋪設需與主楞方向一致,由一側向另一側頂緊依次鋪設施工??烧{底座與立桿需頂緊防止出現(xiàn)虛位、傾斜等現(xiàn)象,檢查早拆頭頂板是否頂在模板下,早拆頭頂板和模板的距離不要超過3mm,如距離太大不可早拆。模板及支撐體系支搭完成,需經驗收合格后方可進入下一步施工工序,如圖2所示。
當混凝土澆完并終凝后,常溫1d~2d,即可將三角架及其上部托架拆除。
混凝土強度達到設計強度50%(同條件試塊試壓)時(上層墻體大模板拆除并吊走),常溫3d~5d后,可輕敲早拆柱頭之插銷,使主楞及模板下降到合適的高度,將部分立桿、橫桿、三角架、托架及主楞、模板拆除并運到上一層支模。當混凝土構件達到自身跨度所需滿足的規(guī)范及設計要求的模板拆除強度后,方可拆除支撐立桿及早拆柱頭,嚴禁早拆。
與傳統(tǒng)體系比較,TLC插卡型早拆體系的第一個優(yōu)越性在于施工簡便,周轉材料有量少。與傳統(tǒng)施工方式比較,工效可提高2.5~3倍左右。模板及龍骨用量由傳統(tǒng)支模方式的三層減少為一至二層(常溫施工)或四層減少為2~3層(冬期施工),材料投入量可減少30%~60%左右。
與傳統(tǒng)體系比較,該體系的第二個優(yōu)越性在于結構成型效果好,拆模后觀感漂亮。
該體系的第三個優(yōu)越性是通過采用快拆頂托及改變支設的方式,人為“縮短”了構件的跨度,減少了模板拆除所需的時間,并在一定程度上增加了材料的周轉率。
該模板早拆體系在現(xiàn)澆構件結構的安全度不受影響的情況下,既能滿足相關施工規(guī)范要求,又可保證施工的工程質量及安全要求,并帶來一定的經濟效益和社會效益,是一項值得推廣的新技術、新工藝。