浇筑混凝土的模板系统包括模板和支撑两大部分。模板是使混凝土成形的模型板,又称为壳子板,施工中它要承受本身自重和机械振动等施工荷载;支撑系统是支撑模板,保持结构位置正确,并承担结构荷载和施工荷载的结构。因此,模板和支撑材料的选择,组合设计的方法,制作安装的质量对保证混凝土结构的尺寸准确、质量优良和安全施工都起着重要作。
(一)模板的种类和基本要求
1.模板的构造
模板和支撑(支架)必须符合下列要求:
(1)保证混凝土结构和构件的形状和尺寸正确。
(2)应具有足够的强度、刚度和稳定性,能够可靠地承受混凝土结构的重量、侧压力和施工活荷载。
(3)构造简单,装拆方便,便于钢筋的绑扎与安装。
(4)模板拼缝应严密,不得漏浆。
此外,还必须满足受潮不易变形,部件重量轻、体积小、运输方便、能够多次周转使用,以钢代木节省木材;要努力推广工具式模板,使之标准化、模数化和机械化。
2.模板的种类
模板的种类很多,按其构造分类,有组合式、工具式、移动式、永久性模板等;要其所用材料分,有木模板、钢模板、钢木模板、钢丝网水泥模板、砖模、塑料模等。
(1)组合式模板
组合式模板是用木板式纤维板、胶合板、钢板做底模和侧模,用小木方式铁制卡具,中方或圆木、钢管作支撑制作成的模板系统。
(2)工具式模板
工具式模板又称定型模板。它是按照构件的形状、尺寸,配用通用规格的模板和支撑系统。如钢定型模板、大模板,或直接按照构件尺寸做好定型模板,如翻转模板等。
通用组装式模板平面尺寸可分为多种规格,一般木制定型模板用40毫米X50毫米或50毫米X50毫米方木作边框,上面铺钉厚20—25毫米的木板(也可用胶合板),表面应刨光。为避免变形和增加强度,常用角铁制成钢木定型模板。随着钢定型模板的普及,木定型模板已很少运用。
近几年,组合钢模板在全国得到迅速推广使用。实践证明,使用钢模板不仅能节约大量木材,而且具有强度高砖度大、组装灵活、装拆方便、通用性强、周转次数多等优点。而且浇筑混凝土的质量也比木模好。
钢制定型模板基本实现了模数化。其宽度以100毫米起点,用毫米进位至600毫米,长度以600毫米起点,每150毫米进位至1500毫米,另外还有供配套使用的定型角模。这样基本上满足了工业与民用建筑的需要。
大模板在墙体混凝土施工中已被大量运用。其特点是模板尺寸大、重量大;它同装配式的构件一样,必须采用起重机械吊装,可以充分发挥现浇和预制两种工艺相结合的长处,提高机械化程度,减轻笨重的体力劳动,缩短工期,减少湿作业和用工量,施工工艺简单,技术容易掌握。
大模板由面板和加劲肋组成,面板所用的材料有金属(钢、铝)、玻璃钢、钢丝网水泥板、木材(企口板、胶合板);加劲肋则用角钢或槽钢帝作。
(3)移动式模板
移动式模板实质上是一种工具式模板。因为它在施工中基本不拆装(只作少量拆装),而是采用机械操作进行整体移动,故将它单列一类。
移动式模板的优点是:可以节省大量的模板和脚手架,省工、省钱,能加快施工进度,缩短工期,提高质量,安全施工。其缺点是,专用性较强,如不搞专业性施工贝利用率很低。
移动式模板按其移动方式可分水平移动、垂直移动和跳跃式移动。
水平移动的模板适用于等断面的长构筑物施工,如桥梁、隧道、挡土墙、条形基础等。这种模板的部件在安装后成为整体(有的可弯折),在支撑部分则装有可供伸缩的液压机械装置。当一段结构浇筑并达到拆模强度后,可将板整体脱模,然后利用拖车或轨道水平移至新的浇筑施工段,微动支模后可迅速进行新的施工作业。
水平拉模也是水平移动式模板的一种。
垂直移动模板也称滑升模板,又称为滑动模板,简称滑模。是20世纪70年代末发展起来的现浇混凝土结构施工的一项新工艺,随着不断的创新改造,目前几乎可用于各种等断面或断面变化不大的钢筋混凝土整体建筑物或构筑物的施工,如框架结构、筒状结构、烟囱、贮仓、油罐、沉井等。
滑模由模板系统、操作平台系统和提升机具三个部分组成,而模板系统又包括模板围圈和提升架等。滑模的构造根据工程结构形式和滑行施工工艺方案而定。
滑模的工作原理是:液压千斤顶在电动油泵的液压装置控制下,沿着支承杆自动向上爬行,带动提升、围圈、模板、操作平台一起上升。滑模的模板只需一节,模板高度1.2米左右,一次安装完成,它随混凝土浇筑逐渐向上滑动,直至完成整个建(构)筑物成形。
模板可用钢材、木材或用钢木相结合成,一般用钢模比较适宜,可以保证强度和减少滑升时的摩擦。其钢板厚度为1.5—2.0毫米,加焊Z30X4毫米或Z40X4毫米的角钢肋条,也可以用钢板轧帝成卷边模板。
跳跃式移动模板被称作飞模滑飞模是一种新的模板工程施工工艺,飞模是按施工单元将模板系统组装的,将混凝土浇筑成所要求的结构形状,在某地施工结束后,即可将模板整体吊装转移到新的施工地点,将其余的相同单元的混凝土依次浇筑成形。
模板体系的每一单元均由桁架式支撑、梁和搁栅以及面板组成,可用于梁板式或整个房间(包括部分墙体)的浇筑。
(4)永久性模板
永久性模板目前国内采用较少,国外已经广泛采用。永久性模板又叫做一次性模板,浇筑混凝土后,模板不再拆除,把模板当作混凝土构件的一部分,作为混凝土的保护层和装饰面层滑永久性模板一般用于楼板和墙板。
楼面永久性模板用钢式钢筋混凝土制成。钢式永久性模板一般由0.5—1.0毫米的薄钢板压成瓦愣形(镀锌处理),楼板下部钢筋放置在凹槽中,板面钢筋可按设计要求配置,成为密肋楼板的构造形式。永久性瓦愣钢模一般用于钢结构的高层建筑中,这种楼板可以缩短施工工期,在安装上层结构梁柱的同时,可以组织下层楼板的施工,并且浇筑完楼板后可以进行下层的室内装修。因此大大加快了施工速度。
钢筋混凝土永久性模板一般采用预应力钢筋混凝土,预应力钢筋混凝土板可作为楼板结构层的一部分(叠合板),同时可以提供光滑平整的底面,省略许多粉刷抹灰工序,有利组织快速施工。
墙体永久性模板常用胶合板、预制混凝板和面砖等材料制作。胶合板留在墙体上可作为内装修;面砖用预应力钢丝串联起来形成整体,可以作为外墙装修;预制混凝土板用做墙体模板则主要是减少脱模、清理等作业同加快施工进度。
(二)模板安装
1.模板的配制
配帝W莫板,首先应熟悉施工图及有关技术资料,以便根据工程对象、构件类型、规格数量,全面考虑模板的选型和设计制作方案。其次,绘制放样图。该图是指导模板制作安装的施工图,也就是安装完毕的平面图。放样图应根据施工时模板放样的需要绘制剖面图、大样图。图中要标明:
(1)标高:均注相对标高。
(2)尺寸:中轴线及各细部尺寸。
(3)墙柱用粗实线表示。
(4)管道或设备安装所需预留预埋件表示清楚。
(5)梁用双实线表示,在两线之间依次注明其内容。
(6)板厚及板底标高。
最后是制作模板,一般模板可根据经验配制,再按上述标准计算,根据其荷载进行验算。对于复杂的结构模板同如壳体、旋转楼梯等模板,应按比例或按足尺寸放出大样图,做出板进模板作。
模板配应注意如下事项:
(1)尽可能采用定型模板和工具式模板。定型模板、支模工具不要常变,也不可随意作其他用途。
(2)模板配制的数量应根据施工要求来决定。木模板应考虑周转使用,必要时才适当改制使用,力求适用经济。
(3)选择合理的支模方法,做到安装拆卸方便。
(4)配击U木模板的尺寸要考虑到拼装接合的需要,适当加长(盖口)或缩短(等口)某一部分长度。
(5)不宜用大钉子作模板结合也了子长度一般宜为木板厚度的2—3倍。每块板在横档处至少要钉2个钉子定第二块要向第一块模板方向斜钉,使拼缝紧密。
(6)直接与混凝土相接触的木模板宽度不宜大于个厘米,梁和拱的底板如需用整块木板,其宽度不加限制。
(7)混凝土不作粉刷的模板,一般宜刨光,否则不必刨光。
(8)配制完成后,不同部位模板要进行编号,写明用途,分别堆放。备用的模板要遮盖保护,以免变形。
2.模板安装
模板在安装前,应熟悉施工图纸、技术资料及模板配制放线图和模板构造大样图,有关标高、中心线尺寸等,同时还应备好施工用料、预埋件。
安装模板的顺序:一般情况下是自下而上的安装也拱模和大型结构模板的安装,亦宜采取对称荷载的安装顺序。安装过程中注意模板的稳定,可设临时支撑稳住模板,待安装完毕且校正无误后,加以固定。上下模板的立柱,应当在同一竖向中心线上,以利传递荷重。
底层支柱必须落实在坚实的地基上,对湿陷性黄土和冻土,必须有相应的防水和防冻融措施,以保证所浇筑的混凝土结构不致发生下沉。
当整体式钢筋混凝土梁跨度等于及大于4米时,模板应起拱,如设计无要求时,起拱高度宜为全跨长度的1/1000—3/1000。
模板安装应与钢筋绑扎、水电安装密切配合,相互创造条件。如有预埋件时起应先在模板相应部位画线做出标记起再将预埋件紧贴在模板上加以固定。