昕龙N-LONG绿色建筑模板结构施工及其自脱模理论简述

高层建筑滑模施工横向结构的施工方法
来源：<<基建优化 >>2006年04期　作者：王战堂

　　摘　要:滑模技术在高层建筑施工中的应用越来越多,其中楼板等横向结构的施工对滑模施工效率有较大影响。根据不同结构特点,楼板等横向结构的施工主要可选用三种方法。

　　关键词:滑模;横向结构;施工
　　
　　随着我国经济的快速发展,高层建筑目前已经越来越多。滑模施工技术具有机械化程度高、施工速度快、场地占用少、安全作业有保障、综合效益显著等特点,因而被大量采用,有了长足的进步,部分成果已达到国际先进水平。用滑模施工的高层建筑,其楼板等横向结构的施工方法目前主要有:逐层空滑楼板并进法、先滑墙体楼板跟进法和先滑墙体楼板降模法等。这些方法各有特点,可按不同的施工条件与工程情况选用。

　　1　逐层空滑楼板并进法

　　逐层空滑楼板并进又称为“逐层封闭”或“滑一浇一”,就是采用滑模高层建筑时,当每层墙体滑升至上一层楼板底标高位置时,即停止墙体混凝土的浇灌,待混凝土达到脱模强度后,将模板连续提升,直至墙体混凝土脱模,模板再向上空滑至下口与墙体上皮脱空一段高度为止(脱空高度根据楼板的厚度而定)。然后,将操作平台的活动平台板吊开,进行现浇楼板的支模、绑扎钢筋与浇灌混凝土或预制楼板的吊装等工序,如此逐层进行。模板空滑过程中,提升速度应尽量缓慢、均匀地进行。开始空滑时,由于混凝土强度较低,提升的高度不宜过大,使模板与墙体保持一定的间隙,不致粘结即可。待墙体混凝土达到脱膜强度后,方可将模板陆续提升至要求的空滑高度。另外,支承杆的接头,应躲开模板的空滑自由高度。逐层空滑楼板并进施工工艺的特点,是将滑模连续施工改变为分层间隔周期性施工。因此,每层墙体混凝土,都有初试
滑升、正常滑升和完成滑升三个阶段。当墙体混凝土浇灌完毕后,必须及时进行模板的清理工作。即模板脱空后,应趁模板面上水泥浆未硬结时,立即用长把钢丝刷等工具将模板面清除干净,并涂刷隔离剂一道。在涂刷隔离剂时,应力争避免污染钢筋,以免影响钢筋的握裹力。

　　1．1　逐层空滑现浇楼板施工法

　　逐层空滑现浇楼板施工法,就是施工一层墙体,现浇一层楼板,墙体的施工与现浇楼板逐层连续地进行。其具体作法是:当墙体模板向上空滑一段高度,待模板下口脱空高度等于或稍大于现浇楼板的厚度后,吊开活动平台板,进行现浇楼板支模、绑扎钢筋和浇灌混凝土的施工。

　　1.1.1　模板与墙体的脱空范围

　　模板与墙体的脱空范围,主要取决于楼板和阳台的结构情况。当楼板为单向板,横墙承重时,只需将横墙模板脱空,非承重纵墙应比横墙多浇灌一段高度(一般为50 cm左右),使纵墙的模板与纵墙不脱空,以保持模板的稳定。当楼板为双向板时,则全部内外墙的模板均需脱空,此时,可将外墙的外模板适当加长。或将外墙的外侧1/2墙体多浇灌一段高度(一般为50cm左右),使外墙的施工缝部位成企口状,以防止模板全部脱空后,产生平移或扭转变形。

　　　1.1.2　现浇楼板的模板

　　现浇楼板的模板,按支承方式和模板结构的不同,可分为以下几种方法:

　　(1)支柱法:即传统的楼板支模方法,模板可采用定型钢模或木模板,模板下部设木梁、型钢梁或桁架等,用钢管支柱或木支柱支承于下一层已施工的楼板上。这种支模方法,操作简便,适用于自下而上施工楼板的工程。但一般不适用于层高超过4 m的工程。

　　(2)飞模法:飞模又称为台模、桌模。主要由模板台面、可升降的活动支腿、飞模桁架结构及移动滚轮等组成。一般每间房间的楼板配置一个。当外墙为开敞式的无窗台的大洞口时,待楼板混凝土强度达到设计要求,只需将飞模降下一段高度,利用人力将飞模向外推出一段,再用塔吊运至上一层楼板,即可继续使用。当外墙门窗口尺寸较小或有窗台时,可采用折叠式飞模。

　　折叠式飞模的模板台面由中心固定台面和三个侧翼的活动台面组成,活动台面通过铰链与固定台面连接。支模时,活动台面均展开,并依靠台面下的支撑将台面调平;拆模时,先拆除台面下的支撑,然后将活动台面及支腿折叠并拢,由门窗口向外推出一段距离,用塔吊运至上一层,再继续使用。飞模可采用钢材或铝材制作,也可采用组合钢模与钢管脚手架拼装成简易飞模。飞模的滚轮可采用手推车车轮代替。与楼板同时施工的外挑阳台要采取一浇或预制。当阳台为现浇时,作法与楼板相似。当阳台为预制时,预制阳台的尾筋可锚固在现浇楼板内,与楼板钢筋连成整体;也可采取在墙体留洞,预制阳台后安装的方法。安装时,将预制阳台的挑梁插入到墙体洞口之中,再将挑梁的尾筋与楼板面的预埋件焊接。有条件时,可将阳台先在地面组装成整体,并进行装修后,一次吊装就位。

　　1.2　逐层空滑预制楼板施工法

　　逐层空滑预制楼板施工法的作法是:当墙体滑升到楼板底部标高后,待混凝土达到脱模强度,将模板连续提升,直至墙体混凝土全部脱模,再继续将模板向上空滑一段高度(应大于预制楼板的厚度为一倍左右),然后,在模板下口与墙体混凝土之间的空档,插入预制楼板。空滑时,为保证模板平台的整体稳定,应继续向非承重墙体模板内浇灌一定高度(一般为500 mm左右)的混凝土,使非承重墙模板不脱空。安装楼板时的墙体混凝土强度,一般不应低于2•5 MPa。

　　为了加快施工速度,每层墙体的最上一段(300 mm左右)混凝土,可采用早强混凝土或将标号适当提高。也可采用硬架支柱法,即将楼板架设在临时支柱上,使板端不压墙体。安装楼板前,必须对墙体的标高进行认真的检查,并在每个房间内,划出水平标准线,然后在墙体顶部,铺上5~10 mm厚的1∶1水泥砂浆,进行找平(硬架支柱法可不抹找平层)。安装楼板时,先利用起重设备,将操作平台的活动平台板揭开,然后顺房间的进深方向吊入楼板。楼板下放到模板下口
与墙体上口之间的空位时,作90℃的转向,进行就位。安装楼板时,不得以墙体为支点撬楼板,也不得以模板或支承杆为支承点撬楼板,同时,严禁在操作时碰撞支承杆或蹬踩墙体。当发现墙体混凝土有损坏时,必须及时采取加固措施。楼板安装后,模板下口至楼板表面之间的水平缝,一般可采用黑铁皮制成的角铁形挡板堵塞,用木楔固定,模板滑升后,角铁形挡板与模板自行脱离。采用逐层空滑预制楼板施工工艺时,外挑阳台可采取现浇或预制,其做法与逐层空滑现浇楼板施工工艺相似。逐层空滑预制楼板施工工艺的主要优点是:施工完一层墙体,即可插入安装一层楼板。因此,为立体交叉施工创造了有利的条件,同时,保证了施工期间的墙体结构稳定。其缺点是:每层承重墙体的模板需空滑一段高度。因此,模板空滑前,必须严格验算每根支承杆的稳定性。

　　2　先滑墙体楼板跟进施工工艺

　　当墙体连续滑升至数层高度后,即可自下而上地插入进行楼板的施工。在每间操作平台上,一般需设置活动平台板。其具体作法是:施工楼板时,先将操作平台的活动平台板揭开,由活动平台的洞口吊入楼板的模板、钢筋和混凝土等材料或安装预制楼板。对于现浇楼板的施工,在操作平台上也可不必设置活动平台板,而由设置在外墙窗口处的受料挑台将所需材料吊入房间,再用手推车运至施工地点。

　　2.1　现浇楼板与墙体的连接方式

　　2.1.1　钢筋混凝土键连接

　　当墙体滑升至每层楼板标高时,沿墙体间隔一定的间距需预留孔洞,孔洞的尺寸按设计要求确定。一般情况下,预留孔洞的宽度可取200~400 mm,孔洞的高度为楼板的厚度或板厚上下各加大50 mm,以便操作。相邻孔洞的最小净距离,应大于500 mm。相邻两间楼板的主筋,可由孔洞穿过,并与楼板的钢筋连成一体。然后,同楼板一起浇灌混凝土,孔洞处即构成钢筋混凝土键。

　　采用钢筋混凝土键连接的现浇楼板,其结构形式,可作为双跨或多跨连续密肋梁板或平板。大多用于楼板主要受力方向的支座节点。

　　2.1.2　钢筋销与凹槽连接

　　当墙体滑升至每层楼板标高时,沿墙体间隔一定的距离,预埋插筋及留设通长的水平嵌固凹槽。待预留插筋及凹槽脱模后,板直钢筋,修整凹槽,并与楼板钢筋连成一体,再浇灌楼板混凝土。预留插筋的直径不宜过大,一般应小于10 mm,否则不易扳直。预埋钢筋的间距,取决于楼板的配筋,可按设计要求通过计算确定。这种连接方法,楼板的配筋可均匀分布,整体性较好。但预留插筋及凹槽均比较麻烦,扳直钢筋时,容易损坏墙体混凝土。因此,一般只用于一侧有楼板的墙体工程。此外,也可采用在墙体施工时,预留钢板埋设件与楼板钢筋焊接的方法。但由于施工较繁琐,而且不经济,故一般很少采用。

　　2.2　现浇楼板的模板

　　采用先滑墙体现浇楼板跟进施工工艺时,楼板的施工顺序为自下而上地进行。现浇楼板的模板,除可采用支柱定型钢模等一般支模方法外,还可利用在梁、柱及墙体预留的孔洞或设置一些临时牛腿、插销及挂钩,作为支设模板的支承点。主要有下列几种方式:

　　2.2.1　逐层组装悬承式模板

　　将桁架、梁及板等模板的各部构件,自下而上地逐层组装和拆卸。其具体作法是:在已滑升完的梁或墙壁的楼板位置上,利用钢销或挂钩作为临时牛腿支承,在支承上进行支模、绑筋和浇灌混凝土。当楼板达到拆模程度后,即拆除模板,将模板的各部构件运往上层楼板位置,再重新组装成一个整体。以继续进行上一层楼板的施工。这种做法与一般桁架支模方法基本相同。由于没有支柱,可不受层高的限制,操作比较简便,也有利于立体交叉合作业。但是,模板需逐层组装与拆卸,比较费工。

　　2.2.2　整体折叠式模板

　　将每个房间的楼板模板分成两块制作,组装时,在两块模板之间,通过铰链连接成整体。浇灌楼板混凝土时,在楼板的中部留出一条适当宽度的与折叠模板接缝平行的板缝,以便下层楼板脱模折叠后,通过板缝吊往上层楼板位置。然后,依靠墙体上预留的临时牛腿支承,重新将折叠模板展开,拼成平板形状,继续进行上一层楼板的施工。对于下一层楼板上预留的板缝,可在已施工的楼板上,利用悬挂支模等方式,补浇混凝土。这种作法,楼板可按自下而上的顺序施工,在墙体滑升阶段,即可间隔数层插入进行,有利于立体交叉作业。另外,模板整体折叠,使安装及拆卸均较省工。但模板制作较为复杂,而且,施工时需在操作平台上部设置起吊折叠式模板的设备,在楼板上尚需留设通长的板缝。

　　2.3　预制楼板的施工

　　当墙体施工至数层后,即可自下而上地隔层插入进行楼板的安装工作。其具体作法是,每间操作平台上需设置活动平台板,安装楼板时,先将活动平台板揭开,将楼板自活动平台洞口吊入下层安装。由于楼板是间隔数层进行安装,其长度一般应小于房间的跨度。因此,在楼板安装时,需设置临时支承。临时支承可采用预留孔洞、设置临时牛腿和支柱等方法。如预制楼板与墙体作永久牛腿连接时,可不必设置临时支承,直接将预制楼板安装于永久牛腿上。间隔数层安装法的优点是,模板不必空滑,可以边施工墙体边安装楼板,其缺点是,如楼板和墙体不用永久牛腿支承时,需设置临时支承,比较麻烦。预制楼板的支承及墙体的连接方式,可采取下列几种作法:

　　2.3.1　永久牛腿连接法

　　在楼板下皮标高位置,沿墙体设置通长的牛腿梁,可采用现浇钢筋混凝土或钢结构,一般以下列方法留设:

　　(1)现浇钢筋混凝土牛腿:当模板滑升至楼板标高时,沿墙体每隔一定的距离,预留牛腿的连接孔洞或插筋。模板滑过后,即开始牛腿钢筋的绑扎、模板的支设及浇灌混凝土等项工作,待混凝土达到设计要求的强度后,方可进行楼板的安装。牛腿的模板可悬挂于墙体混凝土或钢筋上。也可采取先吊预制楼板(用支柱临时支承)后作暗牛腿的方法。

　　(2)钢牛腿:在楼板标高处,沿墙体每隔一定的距离,预留一个埋设件。埋设件可用钢材制作或将铁件固定在预制混凝土块上。当埋设件脱模后,应立即将其表面粘结的水泥浆清除干净,待其周围的混凝土达到一定强度后,将钢牛腿与埋设件焊接。钢牛腿一般可采用不等肢的角钢制作,将短肢焊在预埋件上。采用永久牛腿连接,施工比较方便。但牛腿在室内凸出,影响美观。

　　2.3.2　临时牛腿支承法

　　临时牛腿既作为预制楼板安装的支承点,又作为墙体接缝处现浇混凝土的模板。可采用钢材制作成三角架形式,通过穿墙螺栓固定于墙体上。预制楼板与墙体的连接,可在楼板标高位置,沿墙体每隔一定的距离,预留孔洞或插筋,然后安装临时牛腿支承。当预制楼板吊至临时牛腿上,并按设计位置与标高校正后,将预留孔洞处的钢筋与预制楼板端部的钢筋焊接,并利用临设模板,浇灌接缝处的混凝土。待混凝土达到一定的强度后,将临时牛腿及接缝模板拆除。这种支承方法,楼板与墙体连接处混凝土的厚度可与预制楼板相同,在室内不必设置处凸的牛腿。但是,临时牛腿的安装比较费工。另外,为了使楼板与接缝混凝土可靠地连接,预制楼板的端部应呈倾斜状。

　　3　先滑墙体楼板降模施工法

　　先滑墙体楼板降模施工法,是针对现浇楼板结构而采用的一种施工工艺。其具体作法是:当墙体连续滑升到顶或滑升至8~10层左右高度后,将事先在底层按每个房间组装好的模板,用卷扬机或其他提升机具徐徐提升到要求的高度,再用吊杆悬吊在墙体预留的孔洞中,即可进行该层楼板的施工。当该层楼板的混凝土达到拆模强度要求时(不得低于15 MPa),可将模板降至下一层楼板的位置,进行下一层楼板的施工。此时,悬吊模板的吊杆也随之接长。这样,可施工完一层楼板,模板降下一层,直至完成全部楼板的施工,降至底层为止。对于楼层较少的工程,降模只需配置一套或以滑模本身的操作平台为降模使用。即当滑模滑升到顶后,可将滑模的操作台改制为楼板模板,自顶层依次逐层降下。对于楼层较多的超高层建筑,一般应以10层高度为一个降模段,按高度分段配置模板和进行降模的施工。如以20层为例,可将1~10层和10~20层划为两个降模段。当墙体超过10层后,即可进行第一降模段10~1层的楼板施工;当墙体施工至顶后,即可进行第二降模段20~11层的楼板施工。采用降模法施工时,现浇楼板与墙体的连接方式,基本与采用间隔数层楼板跟进施工工艺的作法相同,其梁板的主要受力支座部位,宜采用钢筋混凝土键连接方式。即事先在墙体预留孔洞,使相邻两间楼板的主要受力支座部位,可采用钢筋销凹槽等连接方式。如果采用井字形密肋双向板结构时,则四面支座均须采用钢筋混凝土键连接方式。对于外挑阳台及通道板等,可采用现浇和预制两种方法,均可采用在墙体预留孔洞的方式解决。当阳台及通道板为现浇结构时,阳台的主筋,可通过墙体孔洞与楼板连接成一个整体,楼板和阳台可同时施工;当阳台及通道板为预制结构时,可将预制阳台及通道板的边梁插入墙体孔洞,并使边梁的尾筋锚固在楼板内,与楼板的主筋焊在一起,也可焊在楼板面的预埋件上。阳台及通道板的吊装时间,可与楼板同步,也可待楼板施工后再安装。降模施工工艺的机械化程度较高,耗用的钢材及模板量较少,垂直运输量也较少,楼层地面可一次完成。但在降模施工前,墙体连续滑升的高度范围内,建筑物无楼板连接,结构的刚度较差,施工周期也较长。同时,降模是一种凌空操作,安全方面的问题也较多。此外,不便于进行内装修及水、暖、电等工序的立体交叉作业。

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