浅谈独立单面圆弧墙的模板支立

分类：建筑工程论文发表 时间：2012-10-07 09:52 关注：(1)

　　摘要：随着科学技术和社会发展的进步，建设设计标新立异、独具匠心、独特新颖;建筑的外部造型越来越美观，内部结构越来越大越适宜，而且许多独特的建筑越来越能表叙它的适用、美观及其独特建筑表现;施工难度越来越大，越来越具挑战性;本人所经历并施工的“昆山市小横塘天主教堂”工程正是如此，它的高度达70多米独片弧型单墙，既没有横向墙体楼面连接，又没有前后支撑，它的钢筋绑扎、模板支设、混凝土浇注及后续装饰都非常之难，它的安全牢靠更具挑战性。

　　关键词 独特新颖;高大;节点复杂;施工难

　　Abstract: along with the science and technology progress and the development of the society, the construction design do STH unconventional or unorthodox, show originality, unique novelty; The external modelling more and more beautiful, more and more suitable for the internal structure, and many unique building more and more of it for Syria to table, beautiful and unique architecture; Difficulty in construction is more and more big, the more and more challenging; I have experience and construction of "the Catholic church kunshan city small pond" project is so, and its height more than 70 meters of the arc single wall, no lateral wall floor connection, and without the support before and after, its steel binding, formwork support, concrete pouring and subsequent set decoration is very difficult, it security firm more challenging.

　　Key words unique new; Tall; Node complicated; Construction difficult

　　一、本工程概况

　　小横塘天主教堂工程，位于苏州昆山市柏芦路与中华园路交叉处的南区柏芦公园内，单层总建筑面积4245.63m2，其中教堂部分建筑面积为3742.93 m2,行政办公楼部分的建筑面积为502.70 m2 。本工程教堂为框剪一层，局部二层;行政楼为框架二层;本工程外围结构为直径60M的300厚的剪力墙，整体高度为16.5M，但托十字架的混凝土塔尖高达70M，从30至70M处仅有两面单墙组成，设计独特新颖。屋面采用网架结构，最高点为31.60。平面图与立面图示如下图所示：

　　二、施工难点分析

　　本工程设计标新立异、独具匠心，在实际施工时却存在了众多的难点;例如，施工测量放线、外脚手架施工、模板工程、落差22m斜屋面施工等。现对其中的一项：模板工程中难点进行分析：

　　1、本工程剪力墙均为半径30m与35m的圆弧单面墙，且有一定的倾斜度，没有平面支点与立面支点。

　　2、本工程屋面是钢网架结构，没有平面板面均为单面剪力墙，其高度最高达70m，模板稳定性支撑较难，还要先行绑扎钢筋。

　　3、本工程有部分剪力墙要求达到清水效果，模板质量要求较高。

　　4、本工程Q1、Q2墙是连续收缩至70m高，最后由两个单面墙汇成一点，定型钢模很难施工。

　　5、本工程在圆弧墙上复合了圆洞、壁龛等，施工安全、模板稳定难度非常高。

　　三、主要施工方法

　　1、圆弧模板的设计与制作

　　本工程的剪力墙均为半径30m与35m的圆弧单面墙，为了保证模板的周转率，决定采用拼装定型钢木组合模板，即采用钢管围檩，木方作背楞，面蒙2CM厚的菲林模板制作。

　　经过综合考虑，决定采用定型大模板的尺寸为2700×3600(宽×高)，即由6块91.5×183.5的整块七夹板不作裁切组成。首先在一块平整的水泥地上用墨线弹好半径30m与35m的圆弧，用双块七夹板拼制12cm宽弧龙骨，将上下两块弧龙骨用500×100的木方连接，木方间距以300mm为宜，之后将菲林面板铺上，初步组成一个圆弧面。由于本工程模板面为弧面，故菲林板与菲林板在拼装时要注意内外模板的拼角，为了保证模板拼缝的要求，事先应进行预拼，针对具体情况裁切模板的内角还是外角;由于板面较大，仅靠上下两道弧龙骨，很难保证中间段板面的弧度，采用在定型大模上增加三道钢管围檩，围檩采用的钢管请专业厂家制作，以保证其弧度的精确性，再用铁笆片与卡具将围檩与板面组成整体，既能保证板面的弧度要求，又能增加定型大模板的整体刚度，确保了模板的吊装安全，其组装示意图如下：

　　并通过PKPM计算软件计算得出定型模板的螺栓、背楞等间距。

　　2、模板的支撑设计

　　1)模板的垂直支撑

　　本工程大模板下口垂直支撑采用槽钢压脚，第一来保证模板的下口能与混凝土墙体紧密结合保证混凝土接缝质量。第二来承受模板的自重，槽钢压脚的具体做法及与大模板的关系详见下图。 2)模板的稳定性支撑

　　本工程因均系单面剪力墙结构，没有平面板面系统，故剪力墙模板稳定性支撑无法转移到平面系统上;应安全要求稳定支撑也不能受力于脚手架上;本工程单面墙升至70m，且逐渐收缩，最后成一点，不能完全采用外挂架施工，若采用三角形角钢外挂架，外围脚手架跟上的话，则外脚手架离墙面太远，外脚手架不符合要求。经过商讨，采用外脚手架与外挂架相结合的方法施工，即在脚手架跟上的基础上，采用钢管三角架固定于已浇筑混凝土的下层剪力墙上，并与外脚手架有一定的连接，作为模板稳定性斜支撑的支撑面，既有效地支撑力进行转换，又能保证脚手架安全，其支撑系统详见下图。为了防止脚手架变形，外脚手架采用4排脚手架，立杆采用双立杆进行加强。

　　3、模板工程的安装

　　1)施工前的准备工作

　　①进行模板位置的放线：本工程均系单面墙，故在基础回填土施工完毕后及时在剪力墙两边浇筑300宽100厚的素混凝土，将剪力墙的位置控制线用墨线弹在素砼上面，每个垂直施工段的剪力墙均以此为基准。部分剪力墙存在收缩，首先在电脑上按图纸将剪力墙按弧度划分为若干段，也在控制线上用墨线弹好，并标明每个分段的垂直标高，以便准确控制剪力墙的曲线收缩。

　　②做好标高测量工作：用水准仪和钢卷尺将水平标高测放在施工层下口，用此标高来控制槽钢压脚，保证定型大模的标高。

　　③进行找平工作：由厂家定做的槽钢压脚来控制弧度，首先将槽钢压脚预先安装在剪力墙，不收紧螺栓，观察剪力墙的弧度是否符合要求，若存在个别误差的地方，要采用水泥砂浆或其他材料修补，不可强行收紧螺栓，与墙靠平，使槽钢压脚变形。

　　④设置模板定位基准：按照构件的断面尺寸先采用同强度等级的细石混凝土制作50×50mm水泥阻，作为模板定位基准。

　　⑤合模前要检查混凝土施工缝接搓是否处理完毕，冲洗干净，为了保证施工缝的质量，在大模板下口设置1-2个检查口，将在立模过程中产生的部分杂物冲掉。

　　2)模板安装

　　①待槽钢压脚调整就位后，将已修整刷好脱模剂的定型大模板吊装至施工位置，第一次吊装时应先进行预拼装，两块定型模板相接时为了确保接缝的严密，应考虑倒角，且内模与外模不一样，木工班应用手工刨进行接缝修整，直至达到要求，并将排好的定型大模板依次编号。第二次施工时，可按照编号进行施工。

　　②定型大模板放好位置后，按模板设计方案，及时补充木方背楞和钢管围檩，并依照设计间距设置对拉螺栓，对拉螺孔应平直相对，穿插螺栓不得斜拉硬顶。钻孔应采用机具，禁止电气焊烧孔。

　　③墙模板上口必须在同一水平面上，严防墙顶标高不一致。

　　④补充的钢管围檩宜采用整根杆件，接头应错开设置，搭接长度不得少于200mm。两块大模板自有的围檩之间采用短钢管搭接，其搭接不少于500mm。

　　⑤按设计方案要求及时施工稳定性支撑。

　　⑥预留门窗洞口的模板应有锥度，安装要牢固，既不变形，又便于拆除。

　　四、圆弧墙面上壁龛、圆洞等设置

　　1、弧面墙上设置6m及10m的直径圆洞

　　由于圆洞直径达6m或10m，故一个施工段不能完成圆洞整个施工，据施工段划分可能分成三段、四段施工。为了保证圆弧的准确性，先按照剪力墙的弧度制作300宽圆洞的封头板，并在板上先隔5cm开一道契形槽，保证此封头板了能弯成圆弧。待剪力墙两边立好时，通过测量放线，事先确定圆心位置，以此圆心作旋转，用铁钉每隔1-2cm在剪力墙模板钉除出圆洞的出尺寸，所有铁钉露出板面2cm，以此作为封头板的位置，将制作好的封头板依次放入与原有铁钉紧密相贴并在封头板内用铁钉固定。由此形成圆洞的成形。为了保证此封头板在混凝土浇筑时不变形或胀脱，事先用钢管按圆洞尺寸制作成与剪力墙差不多等宽的阻子，紧紧贴在封头板内侧，另一端与模板支撑形成整体，既能保证模板的稳定性，又能检查封头板的弧度。

　　2、弧面墙上设置壁龛

　　在弧面上设置壁龛，壁龛的形状像一个剥开了的桔子皮，具体形状见下图，此种模板施工成形较难。所有面都在收缩，每个断面的弧体都不一样。经与设计商量，请设计多提供一些部分尺寸，尺寸见下图。

　　通过几个剖面的分析、比较，在四个平面剖面中找到了一个固定弧面，即与之相交的圆弧墙面(图纸上A的位置)，此墙的弧度半径为30M，先制作了一个3米高的弧墙面，然后按图纸1-1、2-2、3-3、4-4四个剖面制作4个圆弧龙骨，按部面的水平尺寸与A弧面相交组成基本骨架，接着按照正立面图的弧度在A面将正面弧度龙骨制作出来，镶在A弧面上，并将正面的孔洞开出，之后顺着现有的骨架的弧度，用方木条开出契口槽，卡在现有骨架，形成主骨架，最后用5MM板开出放射性楔形槽蒙在主骨架上面，用铁钉固定即制成此壁龛的内模。依照此种方案制作成外模。

　　五、结论

　　本工程模板工程取得一定的成绩，也积累了丰富的经验，我们综合了各方面的因素，没有请专业厂家生产定型钢模板，大大地节约了成本，取得良好的效果，但模板加工制作过程中也存在一些不足之处：

　　1、木制弧龙骨在制作加工过程中存在一定的误差，且在周转过程中又有一定的变形损坏，影响了混凝土接缝的质量。

　　2、定型大模板在制作过程中存在板面的四周弧度能保证，但在中间有一定的误差，七夹板太厚不易成型。

　　3、定型大模的尺寸太大，本工程剪力墙双面都使用了定型大模板，给模板下口穿螺栓带来了一定的难度。

　　在以后的单面墙模板施工过程中，采取以下方法克服以上缺点：

　　1、建议所有的弧龙骨请专业厂家用角钢制作加工，既能保证弧度的精确性，又能保证在拆模合安装过程弧龙骨不易损坏，提高了混凝土的成品质量。

　　2、建议在定型大模制作过程，尽量采用柔度大一点的板面材料，以保证整体的弧度要求，例如：采用竹胶板或采用五MM板，外蒙不锈钢铁皮等。

　　3、建议在定型大模制作过程，选择合理的尺寸，提高模板工序的成品效率。

　　通过在教堂工程的施工中，我们积累了一个较大的模板加工经验：即制作弧面体模板时，首先要找出一个相对不变的面，使之成为基面，再由其他弧体与之相交，形成复杂的弧面体。