模板,又称壳子板,是按混凝土结构、构件的设计要求制作,并使其按规定的位置、几何尺寸成型的模型板。在高层建筑现浇钢筋混凝土结构施工中,模板是一种量大面广的重要施工工具,无论在占用时间、费用以及工程质量方面都占有很大比重。因此,促进混凝土结构工程模板技术的进步,增加模板的周转使用次数,减少模板的支拆用工量,是减少模板工程费用、提高工程质量、降低混凝土结构工程费用的重要途径。
1、高层建筑模板
1.1体系组成
1.1.1大模板体系
大模板整体刚度好,混凝土成型质量高;缺点是自重大,耗钢量多,平均达110kg/m2。根据实测,标准层面积500m2左右的高层剪力墙体系,起重机吊运钢模的吊次占标准层总吊次的1/3。因此,装拆工作量大,而大模板面积大,受风力大,一次性投资大,而且需要大面积的堆场,通用性差。如连续施工相同的几栋高层建筑,可加快大模板的摊销。
1.1.2滑模体系
滑模施工具有机械化程度高、施工文明、保证工程质量、节约材料和用工、降低工程造价等特点,是一种值得推广的先进的施工技术。滑模工艺的主要缺点是支撑杆浪费钢材,平均5kg/m2,而且支撑杆易弯曲失稳,有时还会出现混凝土拉裂、建筑物倾斜和扭转等现象。
1.1.3爬模体系
爬模是以建筑物的钢筋混凝土墙体为承力主体,通过附着完成的钢筋混凝土墙体上的爬升支架或大模板和联结爬升支架与大模板的爬升设备,一物固定,一物作相对运动,交替爬升,以完成模板的爬升、下降、就位、校正等工序。爬升模板综合了大模板和滑升模板的原理,有效地吸收了大模板施工的优点,成为当代高层建筑现浇混凝土结构施工新一代的模板体系。
1.2模板体系选择的依据
1.2.1工程结构特点
模板的选择应首先满足结构使用功能的要求,既要保证结构的施工质量,又要节约资金,还要加快施工速度。通常要根据不同的工程特点以及不同的结构体系合理地选择模板体系。
1.2.2施工企业现有的机械设备情况
模板体系的选择受施工企业机械设备的制约,模板的类型、尺寸、重量、装拆都和起重机械有关。
1.2.3施工组织管理
模板体系的选择是高层建筑施工组织设计的重要内容,选择的恰当与否,直接影响工程的施工效果,故需引起足够的重视。
1.2.4地区情况和施工企业的技术水平。
模板方案的选择和地区情况有关,随着建筑业的发展,有些地区出现了专门的模板设计部门、租赁单位以及工具式模板生产厂家,使模板的生产、设计日益专门化和社会化。同时,模板方案的选择和施工企业的技术水平有密切的关系,应尽量发挥企业的优势,选施工企业技术水平较高的模板体系。
2、模板工程坍塌原因
分析了近年来建筑中模板工程坍塌的事故,主要原因可以归纳如下:
2.1施工现场管理不落实、不到位在模板工程施工过程中,一些
施工单位不编制安全专项施工方案或不按施工方案搭设模板支撑体系,凭自己的经验盲目安装、拆除;有些施工单位虽然编制了施工方案,但不送交给项目技术负责人和工程监理单位审批,擅自施工;监理单位现场监管不力,对方案编制不审核,对模板支撑体系不验收检查。
2.2模板支撑系统无设计计算或计算错误
在一些工程项目模板施工中,施工单位根据以前施工项目的模板支撑进行施工,而没有根据本工程项目特点及具体情况进行模板支撑系统设计计算,或施工方案荷载计算有误,荷载组合未按最不利原则考虑,使其刚度、承载力不够,从而导致模板坍塌。
2.3模板支撑搭设不规范
(1)在模板立柱支撑安装中,将外径<48与<51的钢管立柱混合使用,使立柱连接点不牢固、立柱底部未设垫板或垫板长度和厚度不够;底层立柱垫板土质松散不密实;立柱间距过大,导致立柱失稳。
(2)部分现场施工人员不按支撑体系的构造要求进行搭设,未设纵横向剪刀撑和水平剪刀撑以及扫地杆、连接杆件间距过大,导致支撑系统整体失稳。
2.4模板上施工载荷超过了模板支撑承载力物料堆积在混凝土浇筑后的楼面、屋面上,未经过结构载荷验算,盲目加载超量,导致支撑失稳,模板坍塌。
2.5模板及支架拆除过早或拆模顺序不当在现浇构件拆模过程中,一些施工单位对现浇梁、板、悬挑构件的模板进行拆除时,其混凝土强度未达到规范规定标准时,就过早拆模或未按一定顺序拆除,因混凝土强度不足,导致混凝土开裂、断裂、坍塌。
3、技术安全措施
1)脚手架搭设前,应按JGJ13022001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范和施工方案的要求向搭设和使用人员做好安全、技术交底。
2)对钢管架、配件应进行检查验收,严禁使用不合格的钢管架、配件。
3)搭设的脚手架在木工安装模板前,必须在操作层满铺防护竹脚手板,设置安全兜网,周边设置栏杆和立网。
4)不同规格的钢管严禁混合使用到支撑系统中。
5)水平加固杆、剪刀撑安装应符合构造要求,并与脚手架的搭设同步进行。
6)可调底座、顶托处应采取措施防止被砂浆、水泥浆等污物填塞螺纹。
7)模板支撑架搭设完毕后应进行检查验收,合格后方准使用。
8)应避免装卸物料对模板支撑架产生偏心、振动和冲击。
9)支撑架必须经技术负责人检查验证并确认不再需要时,方可拆除,拆除时应遵循先搭后拆、后搭先拆的施工顺序。
10)拆除模板支撑架时应采用可靠安全措施,严禁高空向下抛掷。
4、模板监测措施
1)项目部、班组日常进行安全检查,所有安全检查记录必须形成书面材料。
2)日常检查、巡查重点部位如下:
a.杆件的设置和连接、扫地杆、支撑、剪刀撑等构件是否符合要求。
b.地基是否有积水,底座是否松动,立杆是否符合要求。
c.连接扣件是否松动。
d.架体是否沉降、垂直度。
e.施工过程中是否有超载的现象。
f.安全防护措施是否符合规范要求。
g.脚手架体和脚手架杆件是否有变形的现象。
3)脚手架在承受六级大风或大暴雨后必须进行全面检查。
在浇捣高支模梁板混凝土前,由项目部对脚手架全面检查合格后才开始浇混凝土,浇混凝土的过程中,由质安员、施工员对架体检查,随时观测架体是否变形。发现隐患,及时停止施工,采取措施保证安全后再施工。
4)监测项目包括:支架沉降、位移和变形。
5)监测频率:在浇筑混凝土过程中应实施实时观测,一般监测频率不超过20min/次～30min/次,浇筑完后不少于2h/次。
5、结语
随着我国城市化进程的快速推进,许多高层建筑需要模板技术必须是安全、高效的。为了防止模板工程坍塌事故发生,我们必须贯彻“安全第一,预防为主”的方针,坚持以人为本,严格按照施工程序,认真执行施工操作规程和技术要求,不违反强制性标准,采取切实有效的技术安全措施和监测措施,模板坍塌事故是可以避免的。与此同时,这样可以有力地促进高层建筑混凝土结构工程模板技术的进步。
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