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定型圆柱模板在建筑工程施工中的应用

发布日期:2020-09-09 17:06 浏览次数:

1项目概述

塞内加尔首都达喀尔某工程,设计用途为博物馆,总建筑面积15000m2,总高度26m,地上4层。主楼外形为圆形,采用框架-剪力墙结构,主要框架柱截面也均为圆形,直径为800mm和900mm,每层圆柱约60根。主楼入口大厅有16根高14m的圆柱,二层展厅有8根高10m的圆柱,三层展厅有14根高10m的圆柱,楼内其他的柱高均为6m。

2结构施工特点

1)本工程结构体型特别,异形构件多,包括大量的现浇钢筋混凝土圆柱、弧形现浇钢筋混凝土剪力墙和框架梁板、高大支模结构体系等。尤其是现浇钢筋混凝土圆柱的施工质量对建筑的结构质量有直接影响,因此,圆柱模板和支撑体系的选用是本项目结构施工的重点和难点。

2)当地资源缺乏,既没有大型起重设备,也没有加工定型成套圆柱模板的能力,建筑材料中的混凝土全部采用现场自拌,水泥砖在现场自行加工,钢筋需进口,装饰和机电设备材料基本需进口。当地劳务操作技能不高。

3定型圆柱模板系统比选

3.1技术参数对比

1)现场散拼圆模:单位长度质量中等;安装方法为人工搬运安装,施工复杂;固定方法为钢管围檩,钢管抱箍对拉螺杆固定;组合方式灵活;成型柱表面平整度差;截面尺寸保证难度大;周转率低。

2)定型钢质圆模:单位长度质量大;安装方法为借助机械,安装简单;固定方法为型钢围檩,钢管抱箍固定;不能随意切割;成型柱表面平整度好,但接口不平;截面尺寸保证较好;周转率高。

3)热压薄壁复合料定型圆模:单位长度质量小;安装方法为人工搬运,安装简便;固定方法为无围檩、钢条抱箍,钢管加固;组合方式灵活、可随意切割;成型柱表面平整度好、接口顺直;截面尺寸保证较好;周转率高。

3.2经济比选

1)本项目圆柱接触面积约3300m2,计划采购圆柱模约500m2,现场散拼圆柱模换算后的价格为250元/m2,钢质圆柱模的价格为500元/m2,热压薄壁复合料定型圆模的价格为170元/m2。根据以往经验和现场情况,热压薄壁复合料定型圆模的人均日定额约为10.0m2,钢质圆柱模的人均日定额为3.4m2,现场散拼圆柱模的人均日定额为2.0m2。

2)热压薄壁复合料定型圆模与现场散拼圆柱模比较,材料费节约4.0万元。

3)热压薄壁复合料定型圆模与定型钢制模板比较,材料费节约16.5万元。,

3.3模板选用

经过上述技术和经济比较,最终确定选用热压薄壁复合料定型圆模作为本项目的圆柱模板。

4热压薄壁复合料定型圆柱模板的设计

4.1模板规格和参数的取定

定型复合料圆柱模板(图1)内径为800、900mm,标准厚度为17.5mm,标准长度3000mm,圆柱片数2片,表面涂层为环氧树脂膜,接口方式为企口。紧固方式采用宽30mm、厚1.5mm的钢带,紧固螺栓直径为10mm,长12cm(图2)。内径800mm的模板承载力为20.2kN,胶合强度为1.27MPa;内径900mm的模板承载力为18.9kN,胶合强度为1.36MPa。

4.2模板计算

经计算,本工程圆柱模板的抗弯强度、扰度以及柱箍强度和螺栓强度均满足要求。

5热压薄壁复合料定型圆柱模板的施工

5.1建模及试拼装

热压薄壁复合料定型圆模在境外工程施工中被采用尚属首次。首先,采用BIMApp对圆柱进行设计建模,通过BIM模型(图3)将施工过程演示给中国技术工人观看,并进行技术交底。

然后,中国技术工人在现场进行φ800mm、高6m柱的样板施工,当地工人进行观摩。选取1根已经通过钢筋验收的柱子,用定型圆柱模板进行拼装,采用该模板配套的定型钢带卡箍间隔300mm将柱模板箍紧,为保证拼装完成的圆柱模板的整体刚度,在相互垂直的4个方向立4根截面为50mm×100mm的木方,水平方向采用短钢管作为水平箍从底部间隔2m设置1道卡紧,然后将钢管水平箍与满堂架连接并支撑(图4),

采用泵送自拌混凝土浇筑。在浇筑过程中观察定型圆柱模,模板未发现变形和破坏等现象,说明刚度和强度均满足施工要求。1d后拆模检查截面尺寸和垂直度均满足要求,外观质量好,甚至可以达到普通清水混凝土的效果(图5)。

5.2定型圆柱模板施工流程

柱钢筋通过隐蔽验收→弹线定位→柱根部混凝土凿毛、垃圾清理→模板就位→模板扣合→钢带固定(间距300mm)→四周加50mm×100mm的木方→自根部每隔1.5m距离用水平短钢管加固木方→四周吊线校准垂直度→模板的底部离地面1cm,且用混凝土填缝→柱头模板加工→浇筑柱体(7m以内一次性浇筑)→1d后拆模(依次拆除加固钢管、木方、钢带)→混凝土柱包裹塑料薄膜进行7d浇水养护→模板内外表面清理、涂刷养护油→模板入库

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