4.9m层高拉片体系铝合金模板施工技术
陈利宏 王健 卢远俊 张诚信 钱超 黎世朗 陈清江 李坚 彭珣. 4.9m层高拉片体系铝合金模板施工技术[J]. 施工技术,2020,50(14):60-64.
CHEN Lihong WANG Jian LU Yuanjun ZHANG Chengxin QIAN Chao LI Shilang CHEN Qingjiang LI Jian PENG Xun. Construction Technology of 4. 9m-layer-high Pulling System Aluminum Alloy Formwork[J]. build,2020,50(14):60-64.
1 工程概况
横琴万象世界项目(二期)主体工程1标段6号塔楼,地下3层,地上29层,结构高度为128.000m,建筑高度136.8m,主体为框架-剪力墙结构,其中高区为4.9m层高loft公寓项目,本工程应用拉片体系铝合金模板。充分利用拉片体系铝合金模板自身强度、刚度、稳定性优势,其特点为:墙柱等竖向构件采用拉片、斜撑、钢丝绳、方通等组合加固件保证垂直度及水平度。拉片两端圆孔与墙体两侧模板通过销钉紧固,每根拉片长度固定,保证墙体截面处处相同,且一次性拉片断口在墙内5mm,无遗留洞口,无渗水隐患;方通少、质量小、加固简单,有效降低现场劳动强度,效率高、质量好;梁、板等水平构件采用自主研发的盘扣组装式可调单顶支撑,装拆便捷、整体稳定性好、安全可靠。结构垂直度持续保持95分以上(总分为100分)。
2 全拉片体系铝合金模板
拉片体系铝合金模板是在铝合金模板拼缝处铣槽,采用一次性拉片和方通加固。拉片材质为高强度锰钢,厚2~3mm,宽33~36mm,长度依墙柱厚度而定,每根拉片可承受>30kN拉力。拉片可分为一次性拉片和循环拉片(见图1),一次性拉片比循环拉片的安装效率更高,成本更低。
图1 拉片结构
2.1 拉片体系设计方案
本项目4.9m层高墙柱模板采用组合接高方式,下端模板高3m。共设置9道拉片,每道拉片与地面距离分别为150,750,1 350,1 950,2 550,2 950,3 350,3 950,4 550mm。
对于项目高区墙柱结构,沿墙柱高方向共设置5道横向方通,第1道距楼地面≤450mm,第2道距楼地面≤1 350mm,第3道距楼地面≤2 250mm,第4道距楼地面≤3 150mm,第5道距离楼地面≤1 000mm(个别位置视现场实际情况而定),方通最大长度≤4 500mm,内墙方通左右对称安装,外墙布置3道方通(含K板方通),K板方通距K板上部50mm。方通两端各布置1个方通扣,间距≤1 200mm。在方通上安装竖向背楞,间距≤2 000mm竖向背楞与墙端间距≤1 000mm。
设置短、中、长3道斜撑,短斜撑抵住墙模板底端,中斜撑抵住竖向背楞底端,长斜撑抵住竖向背楞顶端,再设置1道钢丝绳拉住模板顶端(见图2)。
图2 拉片体系加固
短斜撑间距≤1 200mm,柱端须布置斜撑,宽度≥1 200mm墙体设置≥2根短斜撑,宽度<1 200mm墙体或剪力墙短肢设置≥1根短斜撑,封板及两边须设置斜撑;短斜撑底距墙柱定位线宜为1 200~1 300mm,内、外墙钢丝绳按需安装,安装一侧即可,布置间距宜为2 000~2 600mm,宜安装在墙端。
2.2 支撑体系
在4.9m层高拉片体系铝合金模板应用中,实际采用3道水平杆形式进行整体连接,个别反梁位置可采用1道水平杆连接,在实际应用中,依旧满足支架整体稳定性要求(见图3)。
2.3 施工安全保证措施
图3 支撑体系加固
1)在4.9m层高铝合金模板安装中,楼面C槽、底笼应边支承边安装(楼面C槽与底笼、楼面板同步安装),支撑应垂直,垂直偏差应≤10mm,2个移动脚手架之间堆放楼面板时,竹架板平铺≥6块,堆放模板≤10块,楼面板堆放时,高度≤200mm,竹架板搭在操作平台上的距离不少于平台的一半,根据房间开间尺寸,必要时需增设操作平台。
2)4.9m层高铝合金模板拆模除采取一般项目的有关安全保证措施外,为确保施工作业人员安全和施工效率,根据铝合金模板支撑特性,在拆除上部铝合金模板时若水平杆距离铝合金墙柱模板>300mm,应使用移动钢架板,不得直接踩踏于铝合金墙柱模板上,拆模过程中应系好安全带。
3)拆除楼面板时不同于普通4.0m以下层高,此类危险性较大的铝合金模板装拆过程中不得一次性将销钉全部拆除,导致模板一次性大面积掉落,应在第3道水平杆上平铺竹架板或钢架板,且应采取可靠的防滑移措施,在竹架板或钢架板上逐块拆除铝合金楼面模板和梁模板。
4)传递物料时,通常采用人工传料,确保现场竹跳板铺设安全(见图4)。但在传递独立钢支撑与早拆头等超大构件或小件材料时应采用卸料平台整体吊运上楼(见图5)。
图4 物料传递示意
2.4 混凝土浇筑
1)混凝土浇筑采用2台塔式布料机,布料机塔身部位在楼板上预留1m×1m后浇孔洞,布料机底座布置在(N-2)层楼板上(N层为浇筑楼层),能有效避免混凝土输送泵产生的水平荷载对铝合金模板体系的冲击,保证铝合金模板体系稳定。
图5 独立钢支撑传递示意
2)为防止混凝土中气泡不便排出,避免混凝土表面出现麻面,要优化混凝土配合比,减少气泡产生,浇筑时加强监督,避免出现漏振、振捣时间过短导致气泡未排尽的情况产生,不得直接振捣钢筋或模板。
3)混凝土梁高>400mm时,应采用分层浇筑混凝土方法,每层混凝土厚度≤400mm,应合理安排混凝土浇筑顺序。四周对称浇筑,并应控制浇筑速度(一般计算取1.5m/h)。墙身应分段、对称和分层浇筑,加强二次振捣,降低质量缺陷。洞口进行浇筑时,两侧浇筑高度应均匀对称,振捣棒距洞边≥30cm,从两侧同时振捣,以防洞口变形;在钢筋密集或墙体交叉节点处,要加强振捣,保证密实。板面下料应均匀布置,不得只在一处下料,板面堆料厚度不得大于1.5倍板厚。
2.5 裂缝控制
1)针对铝合金模板材质与木模板之间吸水性差异,在混凝土浇筑完成后,及时覆盖塑料薄膜或潮湿草垫等,保持混凝土终凝前表面湿润,并安排专人养护,同时对养护时间、养护效果提前做好技术交底。
2)严格控制楼面上料时间,在混凝土强度未达到设计要求时,不得上人超载作业或堆放过量材料。
3)由于墙柱位置、楼面板位置的混凝土收缩程度不同,同时由于铝合金模板材质较硬不易变形,故针对此特性,选用干缩值较小、早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥,并同时尽量避开在高温天气下浇筑混凝土。
2.6 铝合金模板施工计划控制
1)为确保主体结构施工进度计划,标准层单层总工期计划7d/层(见图6)。
2)在按常规进行进度管控的前提下,选用训练有素的优质劳务队,工人稳定居住工地、流动性小且施工技能较高,并能吃苦耐劳,出勤率较高,具备打硬仗的条件。同时,要采取一定的可靠经济保证措施,及时按规定足额发放农民工工资并做好安全防护,确保项目平稳、安全、高效开展。
3)各劳务队在组织作业人员时必须确保本项目劳动力人数,做到进度每天跟踪,对不能完成的进度工事,在确保安全作业的前提下进行适当的加班作业。
3 拉片体系与螺栓体系对比
3.1 加固方式
拉片体系铝合金模板是一种通过拉片拉结加固的铝合金模板。拉片体系主要由铝合金面板、连接件、单支顶、拉片、背楞、方通扣、斜撑、钢丝绳风钩等组成,加固简单,劳动强度低,质量可控性好。
螺栓体系铝合金模板主要由铝合金面板、连接件、单支顶、对拉螺栓、背楞、斜撑等组成,采用内九外九道背楞进行加固,劳动强度大,且存在大量螺栓无法拆除情况,需后期砂轮切割。
图6 施工进度计划
3.2 安装、拆除效率
拉片体系铝合金模板比螺栓体系减重70%以上,由于构件质量更小,工人安装和传递的劳动强度低,且安装调校效率更高、成型质量更好,特别是超厚墙柱结构,拉片体系比螺栓体系更适合。
在横向背楞紧固方面,专用方通扣只需简单挥锤便能使楔片卡紧方通,减少了螺母拧紧过程中的大量空行程,后期也不必复核每个螺母是否拧紧,安装过程简单快速(见图7)。
图7 背楞、方通紧固对比
螺栓体系由于构配件较大、笨重,拆除时需多人共同合作完成,后期还需将对拉螺栓胶套管及胶杯去除,而拉片体系拆除时可1人操作,最后将拉片露出墙体部分敲掉即可,拆除效率高(见图8)。
图8 拉片拆除示意
3.3 施工质量
1)由于拉片体系铝合金模板墙柱截面尺寸主要依赖于拉片尺寸,拉片属于批量生产配件,精度有可靠保证,而螺栓体系铝合金模板主要依赖于螺母松紧度,受人为因素影响较大,因此,在截面尺寸控制方面拉片体系优于螺杆体系。
2)螺栓体系通过螺母锁紧螺栓来紧固墙体两侧模板,每个螺母紧固程度松紧不一,易导致墙厚不均匀,调校时检查工作量大。拉片体系通过拉片两端圆孔与墙体两侧模板经销钉紧固,每根拉片长度固定,保证了墙厚处处相等,减少后期调校工作量,垂直度与平整度质量更优。
3)螺栓体系在进行墙柱模板校正过程中,除要调节斜撑外,还要检查每个螺母是否拧紧,调校效率极低,在4.9m层高应用中,由于螺栓数量多,需调节的螺母多,存在未锁紧或漏锁情况,导致在实际应用中,螺栓套管内易灌入混凝土砂浆,导致大量螺栓无法正常抽出,严重影响施工效率和结构质量与表面观感(见图9)。拉片体系进行墙柱模板校正时,只需调节钢丝绳和斜撑,就能满足墙柱垂直度及水平度质量要求,调校效率高,成型质量好。
图9 螺栓体系拆模效果
4)螺栓体系铝合金模板背楞采用双方管(质量约8kg/m),且竖向布置竖向背楞,整体自重相对较大,铝合金模板拼装完成后,垂直调整精度有限;而拉片体系铝合金模板背楞采用单方管(质量约3kg/m),且一般只需布置2道横向方通,整体自重小,同时斜撑间距较小,便于模板垂直度精确调整,因此,在垂直度控制方面拉片体系优于螺栓体系(见图10)。
图1 0 螺栓体系与拉片体系墙体模板紧固形式对比
5)由于采用螺杆体系加固的模板拆除后,墙体会存在大量螺栓洞,螺栓洞位置需采取专项措施进行防水处理;而采用拉片体系加固的模板拆除时仅需敲掉伸出墙面两端的拉片,不会出现实体洞口,可节约后期补洞成本,且墙体防水质量更能得到保证。
3.4 成本分析
以1个面积2 000m2模板项目为例,按施工30层计算,对螺栓体系和拉片体系的其他材料成本进行对比(见表1)。由表1可知,单从材料成本方面考虑,对于等面积模板加固的耗材,拉片体系铝合金模板有较大优势,再考虑投入的人力成本及质量成本,拉片体系的成本优势更凸显。
表1 材料成本对比
表1 材料成本对比
3.5 体系特点对比
以每个项目铝合金模板面积平均2 000m2为例,对体系特点进行对比,如表2所示。
表2 两类体系特点对比
表2 两类体系特点对比
由表2可知,拉片体系铝合金模板有较大优势,在降低劳动强度、缩短整体工期、降低现场材料管理难度方面具有十分重要的意义。
4 结语
结合4.9m层高超高层综合体项目的实际施工经验,研究拉片体系铝合金模板相对于传统螺栓体系,从安装、加固和拆除,到施工质量、成本等各方面,指出拉片体系相对于螺栓体系的优势。通过工程实例,这一措施符合实际工程特点,降低工作强度,提高施工效率,对工程有一般性指导意义。
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