可循環(huán)使用現(xiàn)澆混凝土預(yù)留洞模具施工工法

1、 樓面測量放線孔預(yù)留鋼制模具施工工法 一、前言隨著建筑施工技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑物日益向高層化發(fā)展，一些原本不太突出的問題日益突出，例如高層建筑的預(yù)留洞，同一規(guī)格預(yù)留洞數(shù)量越來越大，而傳統(tǒng)的預(yù)留洞模具循環(huán)使用率非常低，且對洞口質(zhì)量和混凝土面質(zhì)量影響較大。不僅費工費料，而且工效特別低。為了解決這一突出問題，陜西航天建筑工程公司在現(xiàn)澆混凝土預(yù)留洞施工過程中，經(jīng)過長期不斷改進和完善，總結(jié)形成了可循環(huán)使用現(xiàn)澆混凝土預(yù)留洞模具施工工法，通過在公司內(nèi)部廣泛使用，有效提高了模具循環(huán)使用率，并且提高了預(yù)留洞及混凝土面的質(zhì)量，提高了工效，降低了施工成本，減少了各工種之間的相互影響。以本工法為課題開展的QC小組活動

2、榮獲2006年陜西省優(yōu)秀QC小組活動二等獎。二、工法特點本工法所使用的預(yù)留洞模具操作簡單，易于拆除，有效提高了預(yù)留洞洞口質(zhì)量，而且不影響土建現(xiàn)澆混凝土面的質(zhì)量；本工法采用的模具循環(huán)使用率非常高，節(jié)約材料，降低了成本，提高了工效，具有先進性、實用性、經(jīng)濟性，適宜在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑安裝工程中廣泛應(yīng)用。本工法采用的模具與傳統(tǒng)模具（傳統(tǒng)模具圓預(yù)留洞模具一般采用塑料管或鋼管，方預(yù)留洞模具一般采用木材加工而成）特點對比見表2：表2：本工法采用的模具與傳統(tǒng)模具特點比較序號項目傳統(tǒng)模具本工法模具1循環(huán)使用次數(shù)方洞模具一般只能使用一次，圓洞模具拆除時間不易掌握，對模具破壞較大，一般使用18次?？稍诙囗椆こ?/p>

3、中使用，循環(huán)使用率非常高。2預(yù)留洞質(zhì)量模具拆除時對洞口質(zhì)量破壞較大模具易拆除，對洞口質(zhì)量幾乎沒有影響。3對樓板面質(zhì)量影響拆除人員對未完全初凝的板面踩踏，影響混凝土面的質(zhì)量。拆除時混凝土完全初凝，對混凝土面質(zhì)量沒有影響4拆除時對模具破壞程度拆除時間掌握不好，如果混凝土已凝固，模具即報廢。對模具沒有影響5拆除時間（保證模具不損壞）必須在混凝土未完全初凝前拆除，時間不易掌握。在混凝土初凝后土建板面放線時進行拆除，時間非常明顯、易掌握。6模具固定圓洞一般用細鐵絲固定，不僅易使鋼筋移位，而且固定不牢固；方洞一般采用鐵釘或細鐵絲，鐵釘不易拆除且不能循環(huán)使用，細鐵絲不牢固。均采用六方自攻絲，固定牢固，易拆除

4、而且可循環(huán)使用；墻面采用焊接固定。 三、 適用范圍本工法適用于：建筑機電安裝工程所需混凝土預(yù)留洞同一規(guī)格數(shù)量較大，預(yù)留洞規(guī)格較統(tǒng)一的主體工程；適宜現(xiàn)澆混凝土樓板預(yù)留的DN200圓預(yù)留洞和現(xiàn)澆混凝土預(yù)留大邊長度1000的方預(yù)留洞。四、 工藝原理 本工法是在對傳統(tǒng)的預(yù)留洞模具的缺點進行研究分析的基礎(chǔ)上，并結(jié)合錐形易脫、預(yù)留洞內(nèi)壁傾斜曲折有利于補洞密實利于防水的科學(xué)原理，經(jīng)反復(fù)實踐，對預(yù)留洞模具進行了改進，形成了錐形圓孔預(yù)留洞模具、方形預(yù)留洞模具以及可拆卸式方形預(yù)留洞模具。錐形圓孔預(yù)留洞模具示意圖見圖4-1，預(yù)留方洞模具見圖4-2?？刹鹦妒椒叫晤A(yù)留洞模具是基于沉箱式衛(wèi)生間模板拆除時間晚，預(yù)留洞模具被

5、壓在下面，需待四周模板拆除后方可拆除預(yù)留洞模具的原理，形成了可拆卸式模具，示意圖見圖4-3。 圖4-1 圓洞模具 圖4-2 方洞模具圖4-3 可拆卸式模具五、工藝流程及操作要點熟悉圖紙確定留洞規(guī)格、數(shù)量確定模具規(guī)格及數(shù)量模具加工制作模具使用模具拆除模具保養(yǎng)5.1施工工藝流程見圖5.1 圖5.1可循環(huán)使用現(xiàn)澆混凝土預(yù)留洞模具施工工藝流程圖5.2施工準(zhǔn)備 施工準(zhǔn)備首先是熟悉施工圖紙，之后確定水暖、電預(yù)留洞規(guī)格及數(shù)量，了解混凝土澆注施工工藝，確定每層混凝土澆注批次，確定模具規(guī)格及數(shù)量，再繪制模具加工圖，最后準(zhǔn)備模具所需材料。5.3模具加工制作5.3.1錐形模具加工制作1、模具加工制作流程劃線下料切割

6、焊接、成型附件設(shè)置打磨、刷油待用2、模具加工制作方法方洞模具一般保證側(cè)面與底面夾角為100120，圓洞洞口規(guī)格及對應(yīng)的模具上、下口直徑對照表5.3.1-2表5.3.1-2 圓洞洞口規(guī)格及對應(yīng)模具上、下口直徑對照表洞口規(guī)格(mm)5080100125150200模具上口外徑(mm)88.5114140165180245模具下口外徑(mm)6088.5114140165219 a、劃線下料：結(jié)合一般工程樓板厚度的情況，并保證模具的通用性，模具高度一般選擇20，圓洞模具直接用焊接鋼管切割20管段，方洞模具采用鋼板直接切割所需尺寸（見5.3.1-2-a示意圖），鋼板厚度參見表7.1。 圖5.3.1-2

7、-a方洞及圓洞模具下料示意圖b、切割：對于圓洞模具，上部留8后開始縮徑，確定上、下口周長差量，為保證縮徑圓滑，切割的個數(shù)越多越精確，綜合各種因素，一般確定的個數(shù)為6（見圖5.3.1-2-b-1），將上、下口周長差除6（L=D1-D2/6）即為每個切口的長度(見圖5.3.1-2-b-2)。 圖5.3.1-2-b-1 圓洞模具展開切割示意圖 圖5.3.1-2-b-2 模具下料劃線切割c、焊接、成型：對于方洞模具可根據(jù)下料直接焊接；對于圓洞模具將縮徑切割后的管段用榔頭敲擊成型后再進行焊接(見圖5.3.1-2-c)。 圖5.3.1-2-c 成型焊接d、附件設(shè)置：為保證模具便于固定和固定的可靠性及模具便

8、于拆除、搬運，需要設(shè)置固定件和手柄。固定件采用鍍鋅扁鋼，圓預(yù)留洞模具在固定件中心設(shè)置一個固定釘眼，方預(yù)留洞模具一般設(shè)置兩個固定釘眼；手柄采用8圓鋼，每個模具設(shè)置兩個。對于大邊長大于600的方模具，還需要進行加固，一般采用扁鋼或角鋼進行加固。為避免混凝進入模具內(nèi)，應(yīng)采用薄鋼板或竹膠板下腳料為模具加蓋板（見圖5.3.1-2-d）。 圖5.3.1-2-d 附件 e、打磨及刷油：加工制作完畢的模具需要用角磨機打磨光滑，然后刷模板油，完畢后待用。具體成品見圖5.3.1-2-e。 圖5.3.1-2-e模具實物圖5.3.2可拆卸式模具加工制作1、模具加工制作流程下料打孔焊接附件設(shè)置打磨組合刷油待用2、模具加

9、工制作方法a、下料：首先用氣焊將選用好的鋼板切成寬度和留洞深度一致的鋼板條，再根據(jù)留洞尺寸切成相應(yīng)的長度，最后采用L50的角鐵和40的扁鋼切成和留洞深度一致的長條（如圖5.3.2-2-a所示）。圖5.3.2-2-a 模具下料示意圖b、打孔：在鋼板的兩端和角鐵、扁鋼的中心位置采用臺鉆打孔。c、焊接：在做好的鋼板兩端焊上扁鋼連接板。在方洞模具底部對角附近焊上兩個固定塊；在圓洞模具底部焊一個固定塊。d、打磨：將各種配件邊打磨光滑。e、為保證模具便于固定和固定的可靠性，需要設(shè)置固定件，固定件采用鍍鋅扁鋼，一般設(shè)置兩個固定釘眼。f、組合及刷油：將加工好的配件組合（夾板、合頁）起來，形成可拆卸式預(yù)留洞模具

10、，然后刷模板油，完畢后待用。（成品件如圖5.3.2-2-f所示） 圖5.3.2-2-f可拆卸式預(yù)留洞模具實物圖5.4模具使用5.4.1錐形模具的使用使用前應(yīng)用棉紗將模具外表面的油擦去，根據(jù)圖紙設(shè)計預(yù)留洞的位置劃線，然后放置模具，放置復(fù)核無誤后，采用六方自攻絲和內(nèi)六方套筒扳進行固定，固定完畢后加蓋。模具安裝完畢后質(zhì)檢人員應(yīng)進行復(fù)核，確認(rèn)無誤后方可進行混凝土澆注。5.4.2可拆卸式模具的使用根據(jù)留洞位置，將預(yù)先制作好的可拆卸式預(yù)留洞模具安裝到相應(yīng)的位置。對于墻體留洞，還應(yīng)用泡沫板或鋸末將模具內(nèi)填塞密實。5.5模具拆除5.5.1錐形模具的拆除混凝土澆注完畢初凝后，待土建放線人員開始放線后，即可進行預(yù)

11、留洞模具的拆除，模具拆除只需帶上小榔頭和內(nèi)六方套筒扳手及六方自攻絲存放盒。打開模具蓋板，用內(nèi)六方套筒扳手?jǐn)Q下六方自攻絲，將六方自攻絲放入存放盒內(nèi)，以備循環(huán)使用，再采用小榔頭輕輕敲擊模具，之后轉(zhuǎn)動模具出現(xiàn)松動后即可拔出。5.5.2可拆卸式模具的拆除對于樓板預(yù)留洞，待樓板混凝土凝固后任何時間，將模具拆除；對于墻體預(yù)留洞，待土建將模板拆除后，即可拆除預(yù)留洞模具。拆除時應(yīng)帶的工具為：扳手或鉗子、榔頭、扁鏨。拆除的過程為，首先將模具內(nèi)清除干凈，擰下固定螺絲,其次卸掉螺絲，再用榔頭和扁鏨敲出模具的鋼條。具體如圖5.5.2： 套管內(nèi)清理,并拔掉固定釘子(第一步) 卸掉螺絲(第二步) 敲開磨具鋼片(第三步)

12、重新組合(第四步)圖5.5.2可拆卸式模具拆除過程5.6模具保養(yǎng)拆除后的模具應(yīng)進行衛(wèi)生清理，為避免生銹需要刷油，油量應(yīng)少并避免遺灑，處理完畢后放置在安全部位以備下次使用。對于可拆卸式模具拆除后的模具進行組合，再進行循環(huán)利用。六、勞動組織根據(jù)模具加工制作及使用的特點，各階段人員安排見表6：表6 各階段人員安排表階段人員數(shù)量備注制作加工階段技術(shù)人員1技術(shù)人員根據(jù)圖紙確定模具規(guī)格數(shù)量，水暖工下料、打磨，焊工焊接。焊工1水暖工1使用階段質(zhì)檢員1水暖工、電工放置、拆除及保養(yǎng)，質(zhì)檢員復(fù)核位置。水暖工1電工1 七、 材料和機具設(shè)備7.1模具加工制作材料要求模具加工制作所需材料可充分利用下腳料或施工剩余材料。

13、圓洞采用鋼管加工制作而成，方洞采用鋼板加工而成，并分別配以扁鋼、圓鋼、角鋼等輔助材料。方洞鋼板厚度要求如下表7.1：表7.1 方洞模具鋼板厚度參照表留洞大邊長度L(mm)L300300 L 600600L1000模具鋼板厚度(mm)2347.2模具加工制作所需機械工具加工所需機械工具：電焊機、氧氣-乙炔切割工具、砂輪切割機、臺鉆、角磨機、榔頭等。施工機具見表7.2序號機械名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1電焊機BX1-200臺1模具焊接2氧氣乙炔設(shè)備2.5MPA套1切割材料3切割機J3G-400臺1附件切割4臺鉆ST-16J臺1附件打孔5角磨機WD-2265臺1打磨6榔頭6P個17.3模具安裝、拆除所

14、需材料、工具 六方自攻絲、內(nèi)六方套筒扳手（見圖7.3）、榔頭、扳手、扁鏨、卷尺。 圖7.3 六方自攻絲及內(nèi)六方套筒扳手八、質(zhì)量控制8.1執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)1、本工法執(zhí)行的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、圖集本工法執(zhí)行的主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、圖集序號規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、圖集代號類別1建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50300-2001國家2建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50242-2002國家3自動噴水滅火系統(tǒng)施工及驗收規(guī)范GB50261-2005國家8.2質(zhì)量控制要求1、預(yù)留洞位置和數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計要求。2、模具在安裝前應(yīng)用棉紗將外部油擦干凈，避免洞口沾油。3、變形的模具不得使用，必須在維修后方可使用。4、預(yù)留洞口方正，無

15、爛邊。九、 安全與環(huán)境保護9.1預(yù)留洞在模板拆除后應(yīng)及時封堵保護，以避免人員或物體墜落。9.2刷油應(yīng)避免遺灑，避免污染環(huán)境或污染物品。擦油棉紗應(yīng)及時回收，分類放置及處理。9.3在加工制作使用電動工具時，應(yīng)遵守電氣工具安全操作規(guī)程。9.4使用氣焊工具應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程執(zhí)行。9.5對使用的膠帶、泡沫板等塑料制品，應(yīng)進行統(tǒng)一處理。十、 效益分析10.1經(jīng)濟效益分析可循環(huán)使用現(xiàn)澆混凝土預(yù)留洞模具工法在公司廣泛應(yīng)用后，各方面反饋意見均認(rèn)為該工法簡單、方便、實用，特別是經(jīng)濟效益明顯，主要體現(xiàn)在以下方面：10.1.1材料費用低 傳統(tǒng)預(yù)留洞模具由于循環(huán)使用率低，特別是方洞模具只能使用一次，有多少個預(yù)留洞就要加工

16、多少個木模具，材料浪費嚴(yán)重。圓洞模具由于拆除時間不易掌握，模具拆除困難，經(jīng)過幾次拆除模具便損壞不能使用。傳統(tǒng)模具固定采用細鐵絲和鐵釘，均為一次性使用，材料用量大。本工法模具循環(huán)使用率非常高，模具加工數(shù)量少用料少。固定采用六方自攻絲，可以一直循環(huán)使用，用量少、節(jié)約材料，固定拆卸方便。10.1.2省人工 可循環(huán)使用的預(yù)留洞模具循環(huán)使用率特別高，模具加工數(shù)量少，加工制作所需人工少。傳統(tǒng)模具必須在混凝土未完全初凝前拆除，時間不易掌握，工人必須一直在現(xiàn)場，費工費時，采用可循環(huán)使用預(yù)留洞模具，拆除時間自主控制，人工使用統(tǒng)籌安排，無須專人，節(jié)省人工。10.1.3 工程實例經(jīng)濟分析1、以第四軍醫(yī)大學(xué)二區(qū)二期高

17、層住宅002D樓為例，本工程為剪力墻結(jié)構(gòu)，地上25層，地下1層，每層混凝土澆注分3個批次，主體施工天數(shù)為210天，本工法拆除模具每個批次需要半天時間，具體費用分析見表10.1.3-1，共節(jié)約費用16411.43元，費用降低率高達87%。表10.1.3-1第四軍醫(yī)大學(xué)二區(qū)二期高層住宅002D樓預(yù)留洞成本對比表序號項目傳統(tǒng)做法成本本工法做法成本備注1循環(huán)使用次數(shù)圓洞48263=78本工程25層加屋面共26板面方洞1263=782模具拆除人工費用由于必須注意混凝土的凝固情況，白天和夜晚至少需要兩名工人看護。221070%25.73=7564.62元拆除時間確定，時間自主掌握，費用共計2630.525

18、.73=1003.47元傳統(tǒng)模具拆除看護按主體時間210天的70%計算，每個工日按25.73元計算。3模具加工制作成本方洞每個材料費13.67元，加工費1.5元。費用624（13.67+1.5）=9466.08元每個材料費126.8元，加工費5.5元。費用8（126.8+5.5）=1058.4元每層三個單元，每個單元兩戶，每層混凝土澆注分3個批次。每個單元方洞8個，圓洞18個。圓洞每個材料費9.6元，費用140489.6=1684.8元每個材料費17.5，加工費5元，費用18（17.5+5）=405元4固定所需費用細鐵絲20Kg，鐵釘各10Kg，費用206+104.8=168元260.2=5.

19、2元5合計18883.5元2472.07元節(jié)約16411.43元2、 航天四院情報科研樓工程，地下一層，地上十八層，全剪力墻結(jié)構(gòu)，每層混凝土澆注分2個批次，主體施工天數(shù)為190天，本工法拆除模具每個批次需要半天時間，具體費用分析見詳見表10.1.3-2，共節(jié)約費用8939.64元，費用降低率達80%。表10.1.3-2 63750部隊鐵爐廟小區(qū)2#住宅樓工程預(yù)留洞成本對比表序號項目傳統(tǒng)做法成本本工法做法成本備注1循環(huán)使用次數(shù)圓洞48182=36本工程18層方洞1182=362模具拆除人工費用由于必須注意混凝土的凝固情況，白天和夜晚至少需要兩名工人看護。219070%25.73=6844.18元

20、拆除時間確定，時間自主掌握，費用共計1820.525.73=463.14元傳統(tǒng)模具拆除看護按主體時間190天的70%計算，每個工日按25.73元計算。3模具加工制作成本方洞每個材料費13.67元，加工費1.5元。費用180（13.67+1.5）=2730.6元每個材料費126.8元，加工費5.5元。費用6（126.8+5.5）=793.8元四個單元，每層混凝土分兩次澆注。每單元方洞3個，圓洞22個。圓洞每個材料費9.6元，費用132089.6=1485元每個材料費17.5，加工費5元，費用44（17.5+5）=990元4固定所需費用細鐵絲15Kg，鐵釘各10Kg，費用156+104.8=138

21、元560.2=11.2元5合計11197.78元2258.14元節(jié)約8939.64元3、陜西環(huán)保示范項目由1#、2#、3#住宅樓，實驗樓，地下車庫五個單體組成，建筑總面積91632平方米，其中1#樓地上24層，2#樓地上27層，3#樓地上24層，實驗樓地上18層，所有單體地下均為一層。本工程四棟同時進行主體施工，每棟樓每層均分為兩次澆注混凝土。主體施工天數(shù)為240天，本工法拆除模具每個批次需要半天時間，具體費用分析見詳見表10.1.3-3，共節(jié)約費用21742.41元，費用降低率達77%。表10.1.3-3 陜西環(huán)保示范項目工程預(yù)留洞成本對比表序號項目傳統(tǒng)做法成本本工法做法成本備注1循環(huán)使用次

22、數(shù)圓洞481#及3#樓48次，2#樓54次，實驗樓36次。1#及3#樓24層，2#樓27層，實驗樓18層。方洞12模具拆除人工費用由于單體工程多，并且必須注意混凝土的凝固情況，白天和夜晚至少需要兩名工人看護。224025.73=12350.4元拆除時間確定，時間自主掌握，費用共計(482+54+36)0.525.73=2392.89元主體施工時間為240天，每個工日按25.73元計算。3模具加工制作成本方洞每個材料費13.67元，加工費1.5元。費用680（13.67+1.5）=10315.6元每個材料費126.8元，加工費5.5元。費用15（126.8+5.5）=1984.5元每項單體工程每

23、層混凝土均分兩次澆注。預(yù)留洞總數(shù)為：圓洞4050個，方洞680個，模具加工制作方模具15個，圓模具86個。圓洞每個材料費9.6元，費用405089.6=4860元每個材料費17.5，加工費5元，費用86（17.5+5）=1935元4固定所需費用細鐵絲60Kg，鐵釘各40Kg，費用606+404.8=552元（86+152）0.2=23.2元5合計28078元6335.59元節(jié)約21742.41元10.2社會效益分析傳統(tǒng)的模具循環(huán)使用率特別低，如果想提高模具的使用率，必須掌握好拆除時間，由于混凝土凝固度不易掌握，未初凝磨具易拆除但對混凝土面質(zhì)量影響較大，板面混凝土凝固后雖對板面質(zhì)量沒有影響，但模

24、具很難拆除，費工費時，且對預(yù)留洞口質(zhì)量影響較大。通過本工法的應(yīng)用很好的解決了這一矛盾，既省工、省時，而且提高了洞口質(zhì)量，又避免了對相關(guān)方的質(zhì)量影響，克服了工序之間的相互影響，使人不再受制于事，增強了團隊革新和創(chuàng)新意識。傳統(tǒng)模具及固定材料循環(huán)使用差，因此模具加工制作數(shù)量較大，固定材料需求量大，費工費料。采用本工法后，模具和固定材料均可循環(huán)使用，節(jié)約了材料和成本，降低了消耗，減少了建筑垃圾的產(chǎn)生，實現(xiàn)了企業(yè)節(jié)能減排。傳統(tǒng)方洞模具一般采用方木和木板或竹膠板，圓洞模具一般采用塑料管或鋼管，本工法將預(yù)留洞模具材質(zhì)均改為鋼質(zhì)，且充分使用下腳料或剩余材料，既提高了模具的使用壽命，降低了消耗，又節(jié)約了木材，綠色環(huán)保，實現(xiàn)了環(huán)保的目標(biāo)。十一、 工程實例11.1第四軍醫(yī)大學(xué)二區(qū)二期高層住宅002D樓工程第四軍醫(yī)大學(xué)二區(qū)二期高層住宅002D樓工程位于西安市長樂西路15號四醫(yī)大校內(nèi)。建筑面積23400m平方米，地下一層，地上二十五層，全剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑總高度71.75米。地下室為配電室、水泵房、熱交換站等配套設(shè)施用房。該工程一層六戶、三個單元，每戶預(yù)留洞圓洞8個，方洞3個，每個單元公用部分樓板預(yù)留洞圓洞和方洞各2個，該工程預(yù)留洞共計方洞624個，圓洞1404個。由于本工程土建板面混凝土澆注分三次循環(huán)進行，因此共制作圓洞模具18個，方洞模具8個（其中可拆卸式6個，錐臺2個），模具一直使用至本工程主體