弧形模板的設計和施工

1、弧形結構模板設計及施工一工程概況本工程為全現(xiàn)澆框架剪力墻結構，三層地下室結構平面為扇形。地下一層結構層高4.2m（局部 3.7 米） ,地下二層結構層高3.6m,地下三層結構層高4.7m。各層環(huán)向墻體大多為弧形墻體，結構平面有同心圓弧軸線7 條, 曲率半徑分別為 :60.8m 、53m、45.5m、38.9m、34.4m、26.6m、18.8m。墻體厚度分別為500 mm、350mm、300mm、250mm及 200mm五種，其中以 300mm、250mm為主。頂板以帶柱托板的無梁鋼筋混凝土樓板為主 , 局部有徑向環(huán)向獨立梁 ；柱托板厚 400 毫米 , 頂板厚 250 毫米 ; 梁截面絕大多

2、數(shù)寬 400 毫米-200 毫米、高 650 毫米 -350 毫米。地下結構 c-d 軸設有四個電梯井筒，環(huán)向墻為弧形，井筒平面為扇形。本工程地下結構共有弧形墻體 4000 平方米，弧形梁 200 延米，扇形頂板 9000 平方米。施工作業(yè)面按六段劃分施工流水段（附圖 1）, 全部采用商品混凝土，采取機械振搗方式。采用泵車澆筑墻板梁混凝土，塔吊吊斗澆筑柱混凝土。二 工程特點1. 結構內含有曲率半徑 60.8m18.8m 不等的弧形墻體，其中外墻在地下三層厚度為 300mm，從地下二層起變?yōu)?250mm；內墻絕大多數(shù)墻厚為 300mm、250mm，200mm。2. 電梯井及電纜管道井筒為扇形。3

3、. 結構平面 F-E 軸、 12-13 軸之間有一條 L 形后澆帶，將結構在環(huán)向及徑向上分割成兩塊。三 墻體模板( 一) 模板選型1. 經過多種方案的優(yōu)化比較我們選用了 SP-70 系列鋼框竹編模板及組合鋼模板支立混合組拼進行弧形墻體施工。 弧形墻體配模從質量角度講應首選弧形鋼大模板， 但由于三層層高不同， 并有 9 種不同弧度的墻體，加工數(shù)量大、成本高、周轉次數(shù)少，并且還需要塔吊配合，所以很不經濟，故不宜采用。若采用竹編原板支立，由于原板的拼接、立、接縫處理等工藝復雜；而原板被彎成弧形后存在一定的反彈力， 墻體弧度不易保證。 并且使用竹編原板支立必須購置新的竹編原板， 這些原板由于需打穿墻螺

4、栓孔，墻體用完后無法用于頂板，因此使用原板也不經濟，故也未被采用。2. 為確定定型組合平模在弧形墻中使用的可能性對有代表性墻體弧線進行試算：對 C 軸弦長 300mm弧的弦高： 60.8- （60.82-0.152 ）1/2=0.18mm,可見弦高極小 , 幾乎可以忽略 , 用 300mm寬以下的定型組合模板完全可以滿足圓弧墻的順滑。對曲率半徑均較小的G軸同樣可以試算： 18.8- （18.82-0.12 ）1/2=0.27mm,可使用 200mm寬以下的定型模板。3. 在現(xiàn)有可選資源中，有 55 系列和 70 系列組合鋼模板及系列鋼框竹編模板，經比較后選用系列鋼框竹編模板及 70 系列鋼模板

5、作為弧形墻體模板。 該模板具有剛度大、 拼裝整體性好、整修便易、人工支立不用吊車、周轉性強等特點，其表面光滑利于拆模；其面板選料為竹編板更有利于冬季混凝土保溫養(yǎng)生。( 二) 墻體模板設計1. 采用 SP-70 系列鋼框竹編板模板支立，弧墻模板以 300mm寬及200mm寬為主，采用豎排方式排模( 其中 200mm寬模板為鋼制調模 , 板面需按穿墻螺栓孔徑打孔) 。豎向上地下三層4.2 米墻高及地下一層內墻 3.95 米墻高用 1.2m、1.5m 兩種規(guī)格拼成， 地下二層及地下一層外墻 3.35 米墻高用 1.5m、1.8m 兩個規(guī)格拼成。模板排列均錯縫花拼，減少通縫，增強其整體性。2. 由于弧

6、墻的曲線要求，需選用可加工成弧形的 48×3.5 規(guī)格的腳手架鋼管作為弧墻模板橫帶 , 橫帶鋼管采用人工現(xiàn)場冷彎的方法加工成與各道弧墻相對應的弧度。并采用不同顏色的油漆做明顯標記，以便于區(qū)分和周轉使用。3經計算確定：弧墻橫帶間距取為600mm，每道橫帶為 2 根弧形鋼管；立帶采用每組2 根100×50×3方鋼管 ,立帶間距取為500mm。4.墻模加固采用普通穿墻螺栓，經計算采用16螺栓，螺栓間距b×h=500mm×600mm,外墻螺栓中間滿焊止水環(huán)。5. 弧墻模板斜向加固采用鋼管斜向支頂和用緊線器拉錨，鋼管端頭加可調托撐支頂加固 , 拉錨間距為

7、 5 米一道，支撐間距為1 米一道。( 三) 施工技術要點1. 弧墻使用鋼框竹編模板支立與普通直墻支模工藝基本相同 , 由于墻面為曲面 , 對工作面的平整度要求較高 , 所以在澆筑混凝土時 , 在墻模的位置應注意表面平整 , 在支模前要仔細檢查 , 對平整度不好的部位要抹找平層。2. 模板連接使用楔形鋼銷子 , 按模板線位置將一側的模板連成片后先用支撐臨時固定 , 穿上螺栓再上另一側模板并臨時固定 , 按先水平楞后立楞的順序在模板上加楞 , 調整水平楞水平及墻根部模板位置并在兩側加側向支撐調整墻體的平整度。3為便于使用， 外墻螺栓上應焊定位卡筋， 使模板達到預定尺寸 （墻厚減去 3 毫米），并

8、使螺栓達到一定的預緊力，以保證混凝土灌入后模板的最后位置， 從而保證墻體尺寸； 結構鋼筋上則按規(guī)范要求綁扎砂漿墊塊以保證鋼筋的保護層厚度。4. 弧形鋼管加工 : 選用新購的 48×3.5 鋼管 , 在現(xiàn)場人工冷彎加工。加工前在現(xiàn)場的工作面上用架子管搭設操作架 , 并且在地面上按1：1 比例對各種曲率墻體的曲線放大樣；將鋼管一端插入操作架，另一端插入翹杠人工彎制， 成形后放在大樣上進行檢查直到符合。各種不同弧度的管要用油漆涂刷加以區(qū)分標志。由于弧管弧度直接影響墻體成形，所以在每次使用之前應對其弧度進行檢查及整修。5.由于弧墻模內外曲率不同, 會造成的內外螺栓孔位偏移問題, 所以每五米在

9、外模立縫上加寬 70mm、厚 1030mm的刨光木條進行調整 ( 如下圖)。6模板支立就位以測放的結構邊線、模板檢查線、標高控制線為控制依據(jù)；現(xiàn)場實際測量放線由于精確測放弧線困難,只能放出適當?shù)恼劬€對模板進行控制 , 所以在模板支立及調整時要以折線的折點為準,而折線段不得大于1.5 米, 以保證墻體位置的精確度。7弧墻鋼管橫帶用碼鋼扣件連成一體，可采用對接方式也可采用搭接方式，但搭接段應超過兩個模板立帶。8. 由于墻體曲線原因，兩兩相鄰的模板邊楞間會形成夾角，內側?？赡軙虼硕a生縫隙。對其夾角進行試算：由于曲率不同 , 其夾角約在 0.6 ° 0.2 °之間 , 在模板邊

10、框不變形的情況下 , 弧墻內側模形成 0.7mm0.3mm寬的縫隙，但在模板銷子打緊的情況下邊楞的變形可以彌補小的縫隙，故大曲率墻可忽略此問題 , 本工程曲率小的弧墻很少，當縫隙大于 0.5mm時采取在該處模板鋼框上貼以 2mm厚、15mm寬的不干膠塑料密封條的技術措施即可滿足質量要求, 而其它弧墻靠模板銷子打緊即可。9. 斜撐豎向自地面起每 11.5 米設一道，墻體的斜支撐點應在立帶之上 , 兩側要互相對應，外墻外側模板可利用基礎槽壁用短方木、短鋼管加可調托撐進行加固， 支撐點也應與內側斜撐對應。 在墻根的底板上要提前預留鋼筋，用方木、楔子等對墻模強制定位。墻體斜撐不得與混凝土澆筑操作臺連接

11、， 混凝土澆筑操作臺也不得支撐在模板及其加固體系上，以免擾動模板。( 四) 墻體支模流程：放墻身線及模板檢查線施工縫處理、 抹找平層（若作業(yè)面平整性好可省略）作業(yè)條件檢查（驗線、檢查材料等）現(xiàn)場放樣排模放門窗洞口模加固校正位置自檢預檢上一側模板， 連成整體，臨時加固上穿墻螺栓（上好砂漿墊塊）上另一側模板安裝水平帶、立帶上緊螺栓、 控制墻厚安裝斜撐及緊線器調整墻體位置、平整、垂直度加固自檢專檢預檢監(jiān)理驗收轉入下工序( 五) 質量標準檢查項目：項 目允許偏差檢查方法（ mm)軸線位移3尺 量標高±5尺量截 面 尺+2,-3尺 量寸垂直度3靠尺表面平整5靠 尺度四.扇形電梯井地下室有四個電

12、梯井 , 平面成扇形 ; 徑向寬 2150mm,環(huán)向弧長短邊2200mm、曲率半徑 34.9 米，長邊 2380 mm、曲率半徑 37.05 米。五 弧形梁模板弧形梁模板以竹編原板及方木支立， 先在地面上搭設鋼支撐格構， 鋼支撐上縱向放置方鋼管， 方鋼管上放梁底模橫肋方木， 間距 400 毫米；方木上鋪預先切成弧形的竹編原板底模， 弧梁底模平面定位以地面上測放的梁位線為準，用線墜吊到相應高度；在弧梁鋼筋綁扎完畢后，在梁橫肋方木上分段連續(xù)釘放縱向方木， 方木長度以中間弦高不大于100mm為準，然后將原板裁成梁側幫高度放入縱向方木與弧梁底模之間，用木塊配合木楔背入縱方木與梁側模之間直至弧梁側模與底

13、模緊密結合?；×簜饶Ｖ虚g用方木斜撐加固（詳見附圖2）；梁高大于 300 毫米的梁中間設水平鋼管橫帶加穿梁螺栓，弧形梁使用弧形腳手鋼管，按弧度吻合或接近從墻體模板弧形腳手鋼管水平帶中選用。（梁模見附圖3）六弧形梁柱節(jié)點弧形梁柱節(jié)點用竹編原板裁剪、拼湊，使用木方、木螺絲或鐵件、沉頭螺栓將竹編板拼縫加以連接，拼縫處用膠帶封閉。七模板使用效果分析1. 本工程將鋼框竹編模板應用于弧形墻體取得了較好的效果?；炷翝仓?，從觀感檢查及尺量檢查上，無論曲率大小，墻體曲面普遍成形較好。（見附后備干部照片）2. 由于采用模板密封條克服了小曲率墻體內側模板接頭的嚴密性不良的缺點，而外側模板則由于曲率的原因在模板連接銷子打緊的情況下更趨于嚴密， 使?jié)仓蟮幕炷帘砻嫫秸饣瑹o漏漿， 圓弧過渡自然。3. 采用相應曲率的弧線鋼管做水平帶及剛度較大的方鋼管做立帶，使墻體曲面成形好， 達到了設計規(guī)范的要求。 而且加工的弧管周轉性較好 , 在以后施工中還可以將弧管調直作為架子管使用。4. 圓弧墻采用鋼框竹編模板，由于與直墻及柱子模板達成一致，使現(xiàn)場模板單一，便于統(tǒng)籌安排使用，提高了模板的總周轉率；而且70 系列鋼框竹編模板的自有資源充足，租賃費用較購置新模板節(jié)省了大筆的費用。5. 與鋼制大模的經濟比較計算：鋼制大模造價：（報價）5500 元/ 噸；大模用量總計： 1600 m2；總需資金： 211