根据JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.4.12条规定, 对于高层剪力墙结构, 设置伸缩缝的最大间距为45m。由于场地和建筑物布局的影响, 高层剪力墙结构因超出长度的设计或结构地基不同, 因此需施工中留设变形缝、伸缩缝及沉降缝。高层剪力墙结构设置的变形缝两侧剪力墙模板搭设方式和质量控制一直是施工难点, 同时后期拆除变形缝两侧剪力墙模板难度更大, 容易导致模板部分留在变形缝内。实际施工中, 通常后施工剪力墙外侧 (靠变形缝一侧) , 在先施工完的剪力墙体外侧铺上与净空间距相应厚度的聚苯板, 然后在表面粘上相应厚度的三夹板, 防止聚苯板脱落后落入墙基钢筋网中, 这种模板搭设方法施工中主要存在以下问题:①混凝土浇筑振捣过程中, 首先浇筑混凝土的一侧会将聚苯板挤向另一侧, 造成另一侧钢筋无保护层, 且聚苯板不能取出, 造成浪费;②因施工过程受到前工段已有剪力墙的限制, 模板搭设和拆除过程浪费工日和材料;③已有后工段剪力墙模板技术, 模板采用木楔式木方支托, 可靠性差;④目前后工段剪力墙模板拆除时一般采用撬棒式、易损性拆卸方式, 造成模板损耗大、周转率低。

钢筋混凝土剪力墙模板传统的拆卸方法效率低、损耗大, 在高层建筑物温度伸缩缝、防震缝处的横向双片后工段 (第2流水段) 剪力墙处的模板, 因施工受第1流水段 (前工段) 已有剪力墙限制, 其支设和拆卸过程更是浪费惊人。

上述问题既是高层建筑结构变形缝后工段剪力墙模板工程的技术问题, 又是可观的经济问题, 应集成创新工艺与技术, 解决此类工程的施工难题。

本工程位于青岛市西海岸新区开拓路以东、奋进路以西、临港六号路以北, 是新区安置房工程项目, 包括高层住宅楼及地下车库工程, 该工程建筑面积为150 745.33m², 结构类型为框架剪力墙结构。多栋建筑中间部位加设宽度为19cm的竖向贯通狭小变形缝。高层剪力墙结构设置的变形缝两侧剪力墙模板搭设方式和质量控制一直是施工难点, 同时后期拆除变形缝两侧剪力墙模板难度更大, 容易导致模板部分留在变形缝内。

通过工程的实际特点, 选择适合本工程变形缝施工特点的暗缝剪力墙自锁式安拆模板施工技术, 通过施工工艺的合理改进以及控制措施, 达到了良好效果。

暗缝剪力墙自锁式安拆模板施工技术集成了自锁式托模装置并联承托技术、对称直线水平控制技术、双侧模板暗缝对孔技术、双向套筒装拆暗模技术, 施工工艺可行, 施工成本经济合理。

施工准备→制作缝内组合大模板→固定螺栓孔螺帽→测量放线→工作面清理→边缘构件钢筋绑扎→钢筋及管线敷设→隐蔽工程验收→搭设脚手架→安装自锁式托模装置→对称直线水平放线控制→吊装“缝内组合大模板”→安装缝外组合模板→双侧模板暗缝对孔→质量验收→浇筑后工段剪力墙混凝土→养护3d→转动双向套管顶离模板→起吊缝内组合大模板→回收自锁式托模装置和拆模器→保养器具→再养护。

针对温度伸缩缝后工段剪力墙施工时单侧支模状况, 采用优化的单侧模板支撑系统和专项技术措施。后工段剪力墙模板面板采用厚度为18mm的竹胶板, 面板与次龙骨用钉子固定相连, 主龙骨用螺栓固定木模板, 侧面钻孔与模板相连。

缝内支撑系统为研发的自锁式托模装置, 采用直径48mm钢管进行缝外 (室内) 支撑, 扣件卡连固定, 剪刀撑采用直径48mm钢管转向扣件相连。支撑系统如图1所示。

1) 后工段剪力墙墙体钢筋施工工艺流程 修整预留搭接筋→绑扎、搭接竖筋→画横筋分档标志→绑 2根横筋→画竖筋分档标志→绑横、竖筋及拉结筋。

2) 各层墙钢筋绑扎前应在楼板上按施工图放出所有墙、暗柱的边线和控制线。

3) 根据所弹墙、暗柱的边线校正插筋。在墙两边立钢梯, 在下部1m处绑扎2根定位横筋, 并在横筋上画好分档标志, 然后焊接其余竖筋、绑扎墙筋, 绑扎时墙体水平筋应在外侧, 竖向筋在内侧。双排钢筋按要求设置拉结固定筋, 呈梅花形布设, 施工时一次成型, 采用附加钢筋梯形支撑的方法保证钢筋位置准确和保护层厚度。

4) 墙体节点及门窗洞口处, 暗梁、连梁等搭接位置及锚固长度按设计、规范及抗震要求施工。

5) 每段墙钢筋绑扎完毕后, 水暖、电工即可配管、预埋。

6) 各层剪力墙墙体预埋管道套管和预留孔洞必须预留。

根据后工段剪力墙模板自重和预估的混凝土浇筑负荷, 设计制作了外张式“自锁式托模装置”, 如图2, 3所示。

自锁式托模装置目的是为了适应狭窄空间操作:①托模装置长度与暗缝宽度匹配, 自带力矩杆, 双手直接旋转, 不再借助工具;②每块模板2个托模装置, 分别在暗缝横向两端内进400～500mm, 以外侧手工操作方便为准。

自锁式托模装置是双向互逆螺栓, 顺时针旋转中间手柄, 螺杆向两边伸长, 端板顶紧构造缝两边, 利用摩阻力承托模板;拆模时, 先吊走模板, 然后手柄逆时针旋转, 螺杆双向回收, 托模器变短, 人工回收, 循环使用。

自锁式托模装置并联承托技术用于变形缝内模板支撑, 操作简单, 安全环保, 节材耐用。通过扭转套管将托模装置“自锁”在变形缝内, 改变了传统施工工艺中头部伸出钢筋承托模板的方法, 避免了由于钢筋承托力不足导致模板沉降、倾斜, 避免了外伸钢筋无法切断对变形缝功能的影响。自锁式托模装置可多次回收、重复利用, 达到模板安全稳定与节约材料的双重目标。

自锁式托模装置使用时首先在伸缩缝内弹1条垂直于伸缩缝的线, 用于单侧托模装置调平。检查弹线的平直度, 沿弹好的线平直安入伸缩缝内, 固定完成。

用同样的方法在对侧放线, 安装另外一侧承托装置。两侧承托装置安装完成后, 在伸缩缝两侧分别弹1条平行于伸缩缝的线。对照承托装置托板和弹好的水平线, 将两侧承托装置调整至一个水平面内。

对称直线水平控制技术基于研发的自锁式托模装置, 利用其半圆形顶板的水平面, 再根据变形缝两侧对称弹线为基准的找平技术, 首先保证自锁式托模装置两头位于同一平面内, 其次保证两侧的自锁式托模装置处于同一平面内。此技术既保证了模板承托后的安全稳定, 又保证了模板水平放置于伸缩缝中, 便于后期混凝土浇筑。

针对温度伸缩缝后工段剪力墙施工时单侧支模情况, 采用优化的单侧模板支撑系统和专项技术措施。后工段模板按下述方法施工。

1) 温度伸缩缝宽190mm、长7 800mm, 地面以上25层通高。

2) 采用钢管式脚手架作为支撑系统, 18mm厚竹胶板为模板面板, 50mm×100mm方木为次龙骨, 2ϕ48mm×3.5mm钢管为主龙骨。

3) 根据施工图与施工组织设计, 缝内后工段模板分为A, B 2块组合大模板, 其中A板尺寸为宽 (4 500mm) ×高 (3 000mm) , 组合大模板B板尺寸为宽 (3 500mm) ×高 (3 000mm) 。组合模板后, 弹出对拉螺栓孔位线, 用ϕ18mm电钻打孔 (对拉螺栓间距为50cm) 。组合大模板A板如图4所示。

4) 竹胶板模板用钢钉与次龙骨相连, 主龙骨用勾头螺栓勾住竹胶模板, 其侧面钻孔与模板相连, 并且使用塔式起重机进行吊装。

拼装变形缝外 (室内) 模板, 事先根据剪力墙的尺寸制作模板, 同样弹出对拉螺栓孔位线, 用ϕ18mm电钻打孔 (与缝内组合大模板对应) , 对拉螺栓的规格为ϕ12mm。支模板, 使模板的顶标高一致、内边缘一致, 若有偏差, 进行移动或垫高, 与缝内组合大模板对孔定位, 最终保证对拉螺栓杆的PVC套管能顺利穿过双侧模板。通过PVC套管安装对拉螺栓杆, 并旋转栓杆, 使之拧紧于缝内模板背面的固定螺帽。转动对拉螺栓杆内端的螺母, 拉紧固定双侧模板。

双侧模板暗缝对孔技术设计巧妙、操作简单、安全节材。内侧模板焊接的固定式螺帽、外侧模板焊接的固定式螺母与套有套管特制的一端带操作把手的对拉螺杆形成了1套双侧模板暗缝对孔系统, 根据模板大小定制特定的模板空位, 只需操作脚手架端螺杆把手便可将两侧模板固定定位。此技术改变了传统工艺施工过程, 避免了由于单头螺杆伸出过长对浇筑好墙面的损坏, 避免了传统施工过程中操作困难问题, 避免了浪费材料问题。

1) 混凝土浇筑前, 事先检查模板有无缝隙、孔洞, 清除干净模板内杂物, 保证模板缝隙严密不漏浆。在浇筑混凝土之前, 浇水湿润模板。

2) 墙板新老混凝土交接处, 浇水湿润老混凝土, 摊铺厚度50mm且与混凝土同配合比的水泥砂浆, 浇筑高度控制在500mm左右, 分层浇筑。墙板浇筑振捣时, 通过溜管下料, 严禁直接向墙板中倾注混凝土。

3) 混凝土浇筑完成后, 应在12h以内覆盖养护。

传统变形缝剪力墙模板的拆除方法是使用撬棍撬离模板, 模板拆除难度大且易造成部分模板留在变形缝内。

在拆模过程中, 依托内脚手架空间体系, 利用双向螺纹套管传递的脚手架端的反作用力将缝内模板顶离, 脱模时顺时针旋转套筒, 丝杆伸长将模板从内侧向外侧顶离。

双向套筒装拆暗模如图5所示。具体施工措施为:螺母B焊接在模板上, 与大模板自成一体。丝杆拧进螺母后, 紧固螺母A, 模板拉紧, 起到对拉螺栓作用。拆模时, 先松开螺帽A, 然后顺时针旋转双向套筒, PVC套管内的螺杆丝扣有限, 当双向套筒顺时针旋转, 丝杆不转, 通过螺帽B外推模板, 螺杆外伸, 顶脱模板, 起到推送作用。

双向套筒装拆暗模技术解决了传统工艺粗暴拆模的施工难题, 拆除后的模板无破损、周转率高, 拆模过程中减小了对已浇筑墙体的破坏, 保证了脱模后混凝土墙面质量, 操作简单、安全性高, 既方便施工又节约材料。

塔式起重机吊离模板, 注意吊离时平直吊出, 避免破坏模板和浇筑完成的混凝土墙体。2.2.10 回收自锁式托模装置和拆模器

回收自锁式托模装置和拆模器, 保养器具, 进行循环使用。

暗缝剪力墙自锁式安拆模板施工技术集成的自锁式托模装置并联承托技术、对称直线水平控制技术、双侧模板暗缝对孔技术、双向套筒装拆暗模技术解决了变形缝内后工段模板工程支设拆解困难和费工费料问题, 节约了支模成本, 避免了模板损伤, 提高了工效, 增加了模板周转次数, 同时保证了变形缝内后浇段混凝土剪力墙连续浇筑的密实性、整体性。