黎多文,鄧志飛,王嵐,陸燕平,秦德營
(深圳市寶龍?zhí)┙ㄔO(shè)工程有限公司 深圳518172)
根據(jù)大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),大量地使用木模板已對(duì)我國的森林資源持續(xù)減少,在建筑木模板上,我國每年消耗約4 600萬m3的木材,在目前森林資源稀缺的情況下,大量的使用木模板是對(duì)森林資源極大的浪費(fèi),且在周轉(zhuǎn)多次后變成建筑垃圾,這成為一個(gè)很大的環(huán)保問題。
在2000年時(shí),木膠合板的出現(xiàn)使得木材依然在大量消耗,直到鋁合金模板的問世才使得木模板被代替變成了新趨勢,鋁合金模板使用比例在逐年遞增,實(shí)現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)化的需求,因?yàn)殇X合金模板具有強(qiáng)度高、自重輕、穩(wěn)定性強(qiáng)、周轉(zhuǎn)率高等特點(diǎn)及優(yōu)勢,因此鋁合金模板被稱為綠色環(huán)保的材料[1]。
要想在建筑行業(yè)做強(qiáng)做大必須要提高施工效率、降低施工成本,現(xiàn)采用新技術(shù)加快材料周轉(zhuǎn)可達(dá)成該效果。而后澆帶施工難度大,處理不好會(huì)導(dǎo)致地下室滲漏、混凝土爆摸,后期處理需要大量的人力和機(jī)械來剔鑿和清理,目前大多采用的鋸齒狀后澆帶木模板,后澆帶側(cè)模支護(hù)困難,側(cè)模板沒有完全密封造成漏漿,后澆帶混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),后期建筑混凝土后,容易形成貫通裂縫,且模板拆除困難,需要大量的人力物力,工期不緊湊,容易耽誤工期[2]。
就上述背景和問題,深圳市寶龍?zhí)┙ㄔO(shè)工程有限公司成立技術(shù)研究小組及施工工法研究小組,采購研發(fā)出一種技術(shù)領(lǐng)先、使用方便、結(jié)構(gòu)簡單合理、便于快速安拆的組合型后澆帶梳齒狀鋁合金模板,這一模板可以滿足在施工過程中可能涉及的不同大小的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在模板當(dāng)中也增加了易拆角。模板的結(jié)構(gòu)比較簡單,設(shè)計(jì)也較為合理,周轉(zhuǎn)效率比較高,并且能夠起到有效的抗裂作用。施工效率、質(zhì)量提升,便能解決后澆帶帶來的工程問題。
根據(jù)常規(guī)鋼筋間距預(yù)制多種長度的梳齒狀鋁合金模板,下部為倒U型的卡槽,用預(yù)制好的梳齒狀鋁合金模板卡在下部側(cè)木模板上,形成一個(gè)整體的后澆帶側(cè)模,在此鋁合金模板涂刷一層聚氨醋熱熔粘合劑涂層,這一涂層可以保證混凝土與鋁合金在反應(yīng)的過程中不沾灰,也能夠保證混凝土建筑表面更加光滑平整,拆模的過程也更加方便快速,既省時(shí)又省力,且不易被破壞,周轉(zhuǎn)率提高,成本降低,木模板使用量大大減少,我國森林資源得到更好的保護(hù)。梳齒狀鋁合金模板即可控制板厚及鋼筋間距,又可以規(guī)避側(cè)邊模板沒有做到完全密封導(dǎo)致的漏漿或者是邊緣不整齊等質(zhì)量問題,因此,這屬于建筑領(lǐng)域一種新型環(huán)保施工方式,能夠大幅度提升建筑工程的質(zhì)量。
后澆帶木模板事先要在上面留鋼筋通過的孔洞,而當(dāng)混凝土澆筑結(jié)束后,由于鋼筋的存在,模板難以拆掉,大多數(shù)木模板在拆模板的過程中把模板破壞掉將其取出。后澆帶梳齒狀鋁合金模板安裝便捷,無需對(duì)模板進(jìn)行裁剪和切割處理,直接根據(jù)現(xiàn)場鋼筋規(guī)格選擇合適的梳齒狀鋁合金模板,安裝在下部木模板上,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度后,便能拆模,另外鋁合金模板質(zhì)量輕,強(qiáng)度高,運(yùn)輸、安拆快捷,拆板之后的無殘留,實(shí)現(xiàn)施工工期縮短,施工成本降低,大大提高了施工速度。
后澆帶梳齒狀鋁合金模板安拆快速,模板得到高效利用;施工環(huán)境較傳統(tǒng)模板更為理想,在妥當(dāng)?shù)谋pB(yǎng)和保存下,后澆帶梳齒狀鋁合金模板可重復(fù)使用上百次,大大提高了周轉(zhuǎn)率。
后澆帶梳齒狀鋁合金模板根據(jù)后澆帶的厚度進(jìn)行拼接中間的木模板,后澆帶兩側(cè)模板可隨意調(diào)節(jié),滿足不同厚度的后澆帶,適用范圍廣,不限制于不同厚度的后澆帶。
木模板使用次數(shù)變多后,墻體的光潔平整度就根本無法保證,而鋁合金模板則不同,使用鋁合金模板可達(dá)到清水模板的效果,因?yàn)殇X合金穩(wěn)定性強(qiáng),材質(zhì)光滑(即使使用多次),拆模后,混凝土外觀平滑,具有良好的觀感。鋁合金模板不會(huì)造成爆模,拆模簡單,混凝土不漏漿,鋼筋不外漏,混凝土不受損,有效起到抗裂止水作用,提高工程質(zhì)量,保證了結(jié)構(gòu)受力安全[3]。
后澆帶過程中我們選用的梳齒狀鋁合金模板屬于周轉(zhuǎn)效率較高的模板。該種模板在報(bào)廢之后可以被回收,回收得到的材料可以循環(huán)使用[4]。
項(xiàng)目施工過程中有后澆帶操作的工程。
鋼筋混凝土在后澆帶環(huán)節(jié)當(dāng)中兩側(cè)的梳齒狀鋁合金模板的材質(zhì)是鋁合金,制作方式為預(yù)制,這種模板的梳齒狀突起主要是根據(jù)具體工程項(xiàng)目中受力鋼筋的間距等指標(biāo)制作而成,在與木模板進(jìn)行連接之后,鋼筋便可以從齒輪的縫隙當(dāng)中穿過。如果在梳齒的位置再架設(shè)鋼絲網(wǎng),則可以更好地阻滯后澆帶過程中在兩側(cè)新灌入的混凝土,從而可以保證后澆帶過程中側(cè)模不會(huì)被混凝土過度擠壓出現(xiàn)變形的情況,后澆帶兩側(cè)的模板可以選用木方子或者是鋼管進(jìn)行固定。
提前根據(jù)現(xiàn)場常用的鋼筋間距和規(guī)格預(yù)制好后澆帶梳齒狀鋁合金模板,并通過強(qiáng)度試驗(yàn),強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可使用。
梳齒狀鋁合金模板的倒U型接口與木模板通過卡槽連接,并利用緊固螺栓加固組裝在一起,形成一套模板,將上層鋼筋與下層鋼筋分別置于組裝完成后的梳齒狀鋁合金模板上緣和下緣的梳齒形凹槽內(nèi),并用頂鋼管或木方子支撐,直到模板搭設(shè)完成(見圖1)。澆筑混凝土完成,強(qiáng)度達(dá)到100%后,拆除頂鋼管或木方子,再分塊抽出梳齒狀鋁合金組合模板,接著拆除組合模板緊固螺栓,鋁合金模板和木模板便能輕松分離,梳齒狀鋁合金模板和木模板分類存放在硬化場地,后期繼續(xù)使用在其他部位后澆帶上,拆除過程遵從先支后拆,后支先拆的原則,過程簡便快捷,省工省時(shí)。
圖1 后澆帶側(cè)模示意圖Fig.1 Schematic Diagram of Side Formwork of Post Cast Strip
搭設(shè)后澆帶梁板模板及支撐架設(shè)計(jì)?綁扎梁板鋼筋、模板支設(shè)?澆筑后澆帶兩側(cè)梁板混凝土?養(yǎng)護(hù)(待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求)?拆除其他部位梁板模板及模板支撐架?清理后澆帶,調(diào)整鋼筋?澆筑后澆帶混凝土?養(yǎng)護(hù)(待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求)?拆除后澆帶模板。
4.1.1 搭設(shè)后澆帶梁板模板及支撐架設(shè)計(jì)
按圖對(duì)模板設(shè)計(jì),根據(jù)梁板鋼筋圖,設(shè)計(jì)后澆帶兩側(cè)梳齒狀鋁合金模板的梳齒間距。模板及支撐架經(jīng)過受力強(qiáng)度驗(yàn)算,確保達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度[5]。
4.1.2 綁扎梁板鋼筋、模板支設(shè)[6]
⑴定位之后便可以對(duì)鋼筋下鐵進(jìn)行加固處理,之后再對(duì)加筋進(jìn)行整體安裝,在橫穿后澆帶的過程中應(yīng)該注意鋼筋的綁扎間距,使鋼筋能夠均勻分布。
⑵梳齒狀組合木模板加工裁切時(shí)按照后澆帶的尺寸規(guī)格進(jìn)行切割,預(yù)制梳齒狀鋁合金模板必須按照施工圖規(guī)定的鋼筋尺寸大小來提前在加工廠預(yù)制好,運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,進(jìn)行組裝。
⑶將上層與下層的梳齒狀模型中倒U型部位卡在中間的木制模板上,然后用緊固螺栓將其進(jìn)行固定,固定好之后還需要進(jìn)行檢驗(yàn),以此保證模板是否連接緊密,確定連接緊密之后便可以將其作為后澆帶側(cè)模,還應(yīng)該確保鋼筋可以從側(cè)模的梳齒部位穿過去。
⑷鋼筋綁扎。提前在梳齒狀組合模板之上預(yù)留出孔洞的位置以及鋼筋的間隔線。
⑸將后澆帶模板固定好之后,需要對(duì)該部位進(jìn)行進(jìn)一步檢查,確定后澆帶模板的尺寸等相關(guān)指標(biāo)是否滿足要求,鋼筋的數(shù)量、間距等指標(biāo)是否滿足要求。
4.1.3 澆筑后澆帶兩側(cè)梁板混凝土[7]
⑴為避免因輸送混凝土到板面不均勻,而導(dǎo)致振搗混凝土?xí)r過振及支撐破壞。后澆帶混凝土宜一次性澆筑到位,如必須分層澆筑,在第二次混凝土初凝前,需把第二層混凝土澆筑完成。
⑵混凝土內(nèi)部沒有微裂縫,增強(qiáng)密實(shí)度,只能增強(qiáng)混凝土和鋼筋的粘結(jié)應(yīng)力。才用第二次振搗和前中原三點(diǎn)振搗的方式來提高粘結(jié)應(yīng)力,第一次振搗完畢后2~3 h內(nèi)進(jìn)行第二次振搗是最佳的時(shí)間段。
⑶澆筑混凝土并振搗完成2~3 h,對(duì)混凝土表面進(jìn)行第一次抹平壓實(shí),待混凝土表面水析出后進(jìn)行二次抹壓,二次抹壓完成后立即用塑料薄膜覆蓋混凝土表面,這能保證表面無裂縫和面層平整,確保混凝土外觀無蜂窩。
4.1.4 養(yǎng)護(hù)
混凝土形成初次凝結(jié)之后,我們可以將其覆蓋起來進(jìn)行養(yǎng)護(hù);混凝土形成終級(jí)凝結(jié)之后,我們可以對(duì)其進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù),終凝的養(yǎng)護(hù)時(shí)間最少應(yīng)該為14 d,養(yǎng)護(hù)完成的標(biāo)準(zhǔn)是混凝土的強(qiáng)度達(dá)到最終的設(shè)計(jì)要求。
4.1.5 拆除其他部位梁板模板支撐架
在對(duì)模板拆除的過程中我們應(yīng)該注意要保護(hù)后澆帶模板中的鋼筋,拆除后及時(shí)對(duì)組合型模板進(jìn)行集中堆放,并進(jìn)行拆卸分類存放,便于其他部位后澆帶使用。梁板混凝土模板拆除后,還應(yīng)該對(duì)其側(cè)邊進(jìn)行鑿毛處理,這樣可以保證后澆帶的連接面與梁板混凝土的連接面保持最好的粘連性,也可以避免新舊混凝土由于連接不好導(dǎo)致的施工質(zhì)量問題。
4.1.6 清理后澆帶,調(diào)整鋼筋
⑴在進(jìn)行這一步的操作之前,應(yīng)該對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測。并且混凝土的強(qiáng)度數(shù)值應(yīng)該達(dá)到設(shè)計(jì)單位要求的沉降數(shù)值。
⑵因?yàn)樵诤鬂矌Чば虍?dāng)中所涉及的模板支設(shè)的時(shí)間比較長,因此在模板內(nèi)部便容易堆積建筑垃圾。在澆筑混凝土之前,應(yīng)該首先對(duì)模板內(nèi)部的垃圾進(jìn)行清理,保證模板內(nèi)部的整潔,有條件的話可以用吸塵器進(jìn)行清理,保證清理工作的質(zhì)量。
4.1.7 澆筑后澆帶混凝土[8]
⑴后澆帶混凝土的操作要求比較多,相比較于后澆帶兩側(cè)的混凝土強(qiáng)度,后澆帶的混凝土強(qiáng)度必須比其提高一個(gè)等級(jí),并且應(yīng)該采用補(bǔ)償收縮混凝土,其次塌落度盡量小一點(diǎn)。
⑵為了保證后澆帶與兩側(cè)的梁板之間聯(lián)系密切,在灌入后澆帶混凝土之前,與兩側(cè)混凝土的接觸面應(yīng)該提前填入一層與后澆帶混凝土配比相同的砂漿。
4.1.8 養(yǎng)護(hù)
應(yīng)該采用覆蓋養(yǎng)護(hù)的方式對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)的時(shí)間至少應(yīng)該保證在14 d以上。
4.1.9 拆除后澆帶模板
⑴后澆帶混凝土的養(yǎng)護(hù)過程應(yīng)該一直持續(xù)到混凝土強(qiáng)度達(dá)到可以拆模的強(qiáng)度,在養(yǎng)護(hù)期間可以對(duì)混凝土進(jìn)行強(qiáng)度測試,測試達(dá)到指標(biāo)之后才可以對(duì)模板進(jìn)行拆除。
⑵在拆除過程中應(yīng)該首先拆除底部模件,在拆除支撐模件。對(duì)于后澆帶施工中間部位的模件,應(yīng)該從兩邊開始進(jìn)行拆除。
⑴鋁合金模板的設(shè)計(jì)應(yīng)該在滿足強(qiáng)度要求、傳力要求等固定指標(biāo)的前提下,在邊界連接處選擇統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)部的體系設(shè)計(jì)以及構(gòu)造設(shè)計(jì)則可以選擇不一樣的做法;鋁合金模板在設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該按照實(shí)際工程需要進(jìn)行設(shè)計(jì),選擇強(qiáng)度更佳、穩(wěn)定性更佳的方式對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì);鋁合金模板的模數(shù)應(yīng)該符合相關(guān)規(guī)定。
⑵木模板可以選擇15 mm厚的木膠合板,剪力強(qiáng)度應(yīng)大于1.4 N/mm2。
⑶方木龍骨可以選擇40 mm×80 mm的落葉松木,剪力強(qiáng)度應(yīng)大于1.3 N/mm2。
后澆帶混凝土的強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)該比原結(jié)構(gòu)當(dāng)中選用的混凝土高一個(gè)等級(jí),選用微膨脹水泥,或者適當(dāng)?shù)丶尤胪饧觿鄳?yīng)該選用32.5R以上普通水泥或硅酸鹽水泥,材料均要符合設(shè)計(jì)及產(chǎn)品性能要求,商品混凝土應(yīng)有“混凝土開盤鑒定證明”[9]。
后澆帶混凝土使用的碎石應(yīng)該根據(jù)后期所澆帶的鋼筋密度進(jìn)行選擇,一般為5.0~31.5 mm,含泥量不得大于1.0%,泥塊含量不得大于0.5%。
后澆帶操作過程中所選用的砂子應(yīng)該為中砂,對(duì)砂子含泥量的要求為:砂子含泥量應(yīng)小于3.0%,泥塊含量不得大于1.0%。
后澆帶混凝土在攪拌的過程中應(yīng)該選用飲用水,或者是選用的水質(zhì)應(yīng)該滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
所需設(shè)備機(jī)具如表1所示。
表1 主要機(jī)具一覽Tab.1 List of Main Machines and Tools
⑴在進(jìn)行后澆帶操作時(shí),應(yīng)該首先確保所用模板當(dāng)中沒有積水的情況出現(xiàn),然后再把所用模板用水澆潤。
⑵預(yù)制模板的龍骨間距不能超出300 mm。
⑶模板間的接縫不得漏漿。
⑷模板的安裝過程必須滿足相關(guān)規(guī)范(見表2)[10]。
表2 模板安裝規(guī)范Tab.2 Template Installation Specification
⑴距離平整地面200 mm處的位置架設(shè)掃地桿,桿與桿之間的距離可以按照步距為計(jì)算依據(jù),桿頂部的自由端不應(yīng)該超過300 mm[11]。
⑵在后澆帶模板當(dāng)中,支撐架應(yīng)該選取短鋼管和整體模板的支撐架進(jìn)行連接,以此保障其他部位的支撐架拆除之后,后澆帶部位的模板可以獨(dú)立保存。
⑴為保證新舊混凝土接觸面連接穩(wěn)固,舊混凝土界面要進(jìn)行鑿毛,并在界面上填筑與后澆帶混凝土同配合比的砂漿。后澆帶應(yīng)振搗密實(shí),成型后要精確測量,保證新舊混凝土的接觸面混凝土密實(shí)度達(dá)標(biāo),其密實(shí)度是后澆帶混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。
⑵混凝土在澆筑之后應(yīng)該覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)材料。嚴(yán)禁后澆帶處有滲漏現(xiàn)象[12]。
后澆帶梳齒狀組合模板應(yīng)隨組裝隨澆筑混凝土,避免后澆帶梳齒狀組合模板長時(shí)間暴露在空中,容易發(fā)生變形。在澆筑混凝土前,要把木模板充分澆水濕透,保證木模板縫隙密實(shí),混凝土不漏漿,經(jīng)第三方驗(yàn)收合后及時(shí)澆筑混凝土。鋁合金模板參數(shù)需符合規(guī)范,模板外觀要完整無缺、無污點(diǎn),界面連接應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一規(guī)格,力學(xué)性能(強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、加固傳力)必須要符合設(shè)計(jì)規(guī)范,并采取可操作性的早拆系統(tǒng),其中內(nèi)部結(jié)構(gòu)傳力體系可根據(jù)實(shí)際情況選擇。
脫模劑應(yīng)該選擇專門的脫模劑,不能使用廢機(jī)油。后澆帶模板表面清理干凈,保證無雜質(zhì),脫模劑調(diào)成稠狀,隨調(diào)隨涂在模板上,保證不漏涂,為避免隔離層被破壞,及時(shí)澆筑混凝土,因后期拆模困難,造成梳齒狀鋁合金模板不必要的破壞[13]。
⑴對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行崗前“三級(jí)教育”,高空作業(yè)人員、電焊工必須持合格證上崗,并且崗前進(jìn)行培訓(xùn)合格后方能上崗。
⑵進(jìn)入工地必須佩戴安全帽;登高必須系安全帶、安全繩;在建建筑物周圍用安全網(wǎng)封閉。該作業(yè)“三寶”必須要定期檢查,并確保有正常使用。
⑶對(duì)于施工過程中重大的危險(xiǎn)源等應(yīng)該提前制定解決措施以及應(yīng)急方案。
⑷施工前,臨時(shí)用電方案、安全用電技術(shù)措施編制好,并報(bào)企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人、監(jiān)理審批合格。
⑴拆模前須經(jīng)過批準(zhǔn)方可拆除。
⑵拆除樓板模板時(shí),不能全部拆除完模板支撐。為了禁止物體從還沒有進(jìn)行施工的后澆帶中掉落傷害到行人或者是施工人員,后澆帶的頂面應(yīng)該覆蓋嚴(yán)實(shí)。
⑶模板拆除時(shí),先裝后拆,后裝先拆,拆卸下來的模板,上下應(yīng)有人接應(yīng)。模板禁止堆放過高,應(yīng)隨拆隨轉(zhuǎn)運(yùn),拆除模板的過程中宜一次性拆除完畢,若中途必須暫停,需把活動(dòng)模板固定牢靠。
⑷裝拆模板過程中,確保安全網(wǎng)內(nèi)沒有其他人。
⑸積極做好安全生產(chǎn)檢查,發(fā)現(xiàn)事故隱患,要及時(shí)整改。
某建筑酒店項(xiàng)目,項(xiàng)目所在地位于鄧州市。主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土,建筑面積23 681.2 m2,該項(xiàng)目工期為1年。在項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)中設(shè)置了可以伸縮的部分以及可以沉降的部分,收縮后澆帶的制作可以選用普通后澆帶;沉降后澆帶則需要選用超前止水后澆帶,后澆帶大樣如圖2所示。
圖2 基礎(chǔ)底板、基礎(chǔ)梁的后澆帶大樣Fig.2 Detail of Post Cast Strip of Foundation Slab and Foundation Beam(mm)
底板地層鋼筋綁扎?后澆帶兩側(cè)鋼板止水帶下側(cè)先用短鋼筋頭(鋼筋間距400 mm)與板筋點(diǎn)焊?綁扎雙層鋼絲網(wǎng)于鋼筋頭上,鋼絲網(wǎng)放置在現(xiàn)澆混凝土一側(cè)?鋼板止水帶安置?鋼板止水帶上側(cè)短鋼筋頭點(diǎn)焊及綁扎雙層鋼絲網(wǎng)于鋼筋頭上?梳齒狀鋁合金模板支設(shè),并加固牢固?后澆帶兩側(cè)混凝土施工?后澆帶處混凝土余漿清理及養(yǎng)護(hù)?模板拆除。
⑴鋁合金模板作為最新一代的模板支撐體系,近幾年開始在我們國家流行起來,但是該種模式在西方已經(jīng)應(yīng)用了較長時(shí)間了。這種模式與傳統(tǒng)的建筑模板相比較之后可以看出,這種模式所選用的材料更加環(huán)保一些,能夠保護(hù)我們國家的竹木資源,改善大氣環(huán)境。在施工的過程中,還可以利用梳齒狀模板對(duì)間距進(jìn)行控制,防止出現(xiàn)在傳統(tǒng)的施工過程中由于工人的失誤導(dǎo)致的鋼筋變形等問題。并且鋁合金模板的周轉(zhuǎn)率高,建筑垃圾減少,極其環(huán)保,為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極和實(shí)際作用。
⑵后澆帶側(cè)模采用預(yù)制梳齒狀鋁合金模板,安裝拆除速度更快,工作效率提高2~3倍;梳齒狀鋁合金模板不易被損壞,周轉(zhuǎn)次數(shù)高達(dá)80次左右,而優(yōu)質(zhì)的木模板周轉(zhuǎn)次數(shù)只有10次左右,且木模板易斷裂,安拆受限制,施工成本高。