模板体系选择样本.doc

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第四讲、 模板体系选择
v 1、 模板工程管理程序
v 模板工程是与工程质量、 进度紧密相关的分项工程, 模板体系的选用与模板工程的管理也直接影响着工程的成本。模板工程的主要管理程序是:
v 类型选择→价格比较→方案确定→细化设计→加工制作→检验→安装验收→正常使用→总结
v 2、 模板体系选择
v 2.1选择依据
v 工程结构类型、 工程单层面积和单层高度、 施工进度、 工程质量要求、 施工流水段划分、 模板周转次数、 企业周转料具和模板体系资源、 工程成本、 施工季节以及劳务选择等。
2.2选择程序

v 3、 常见模板体系简介
v 3.1墙体模板体系
v 1) 86系列全钢大模板体系
v 主要由6mm钢板、 [8槽钢次背楞、 [10槽钢主背楞、 下支撑、 操作平台、 对拉螺栓、 连接螺栓等组成。一般由专业厂家制作。
v 优点: 模板刚度、 强度好, 不易变形, 整体性好, 机械化施工程度高, 施工工艺简单, 工程进度快, 劳动强度低, 质量容易保证。
v 缺点: 模板成本高, 不易改制, 占地面积大, 需要的塔吊起重量一般大。
v 适用范围: 适用于高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构墙体模板, 一般按标准层配置, 非标层采用接高或加配异型模板。

v 2)组合钢模板体系
v 主要由钢模板、 连接件和支撑体系三部分组成。模板有钢平模、 阴角模、 阳角模、 连接角模; 连接件有U形卡、 L形插销、 钩头螺栓、 紧固螺栓、 蝴蝶扣件、 对拉螺栓; 支撑件有Φ48×3.5钢管、 轻型槽钢、 钢支撑、 U形可调支撑头( 简称U托) 等。当前常见的是50、 60、 70系列。
v 优点: 组合钢模板具有通用性强、 装拆方便、 周转次数多、 费用低。能够按不同的结构组拼成墙、 柱、 梁、 板不同部位的模板。
v 缺点: 模板拼缝多混凝土结构容易出现顺板缝漏浆、 易产生变形, 机械化程度低, 施工进度慢, 质量控制较为困难。
v 适用范围: 适用于一般工程、 地下室外墙外模。( 八成新以上的组合钢模板也可用于省部级优质工程。)

v 3)木( 竹) 模板体系
v 由面板、 主次龙骨、 支撑体系三部分组成。
v 面板多采用15厚、 18厚双面覆膜( 不覆膜) 木胶合板和、 12厚双面覆膜( 不覆膜) 竹胶合模板, 用50×100、 100×100木方或工程木、 几字梁、 C型钢、 方钢、 Φ48钢管或[8槽钢做龙骨。
v 支撑体系为Φ48×3.5钢管。
v 优点: 模板加工、 改制方便, 可按照图纸在现场拼制成各种几何尺寸的模板,重量轻。
v 缺点: 模板周转次数少、 较易变形、 成本较高。
v 适用范围: 可用于清水要求和省部级优质结构工程( 也可用于截面变化大、 周转少的一般工程, 此时面板质量可适当降低, 只要满足本工程周转即可) 。

v 3.3框架柱模板体系
v 1)木( 竹) 模板体系
v 面板多采用15厚、 18厚双面覆膜( 不覆膜) 木胶合板和、 12厚双面覆膜( 不覆膜) 竹胶合模板, 用50×100、 100×100木方或工程木、 几字梁、 C型钢、 方钢做竖楞; 小截面柱子( 500以下) 采用Φ48钢管柱箍, 大截面柱子采用[16槽钢柱箍, 18－20对拉螺栓。
v 优点: 模板加工、 改制方便, 重量轻。
v 缺点: 成本高, 板材质量不容易控制。
v 适用范围: 可用于清水要求和省部级优质结构工程( 也可用于截面变化大、 周转少的一般工程, 此时面板质量可适当降低, 只要满足本工程周转即可) 。

v 2)定型钢模板体系
v 主要有圆形柱钢模板、 方形柱钢模板、 异型柱钢模板, 由厂家按不同的结构尺寸进行定型专业加工。
v 优点: 模板整体性好, 刚度、 强度高, 机械化程度高, 施工工艺简单, 质量容易保证。
v 缺点: 模板成本高, 不易改制。
v 适用范围: 适用于清水要求和省部级优质结构工程或高层建筑框架剪力墙结构、 框架结构的柱子。

v 3)玻璃钢圆柱模板体系
v 玻璃钢圆柱模板主要由玻璃钢面板、 圆形法兰圈、 可调直顶柱、 紧固螺栓、 缆风绳组成。
v 优点: 玻璃钢模板重量轻、 韧性好, 强度高, 易于成型、 支拆简便, 浇筑成型的混凝土平整光滑、 周转次数较多( 30次) 。
v 缺点: 模板成型后不能改制, 一次性投入大, 成本较高。
v 适用范围: 适用于清水( 有装饰面) 要求和省部级优质结构工程或高层建筑框架剪力墙结构、 框架结构的圆柱。

v 3.4楼板梁模板体系
v 1)木( 竹) 模板体系:
v 由面板、 主次龙骨、 支撑体系三部分组成。
v 面板有15厚双面覆膜( 不覆膜) 木胶合板, 10厚、 12厚覆膜竹胶合板。用50×100木方、 47×95工程木、 45×80几字梁、 C型钢做次楞; 100×100木方、 65×95工程木、 45×80几字梁、 方钢、 Φ48钢管作主楞。Φ48×3.5钢管、 碗扣架、 U形可调支撑头( 简称U托) 支撑。
v 优点: 模板加工、 改制方便, 可按照图纸在现场拼制成各种几何尺寸的模板, 重量轻。
v 缺点: 成本高, 板材质量不容易控制。
v 适用范围: 覆膜面板适用于清水要求和省部级优质结构工程, 不覆膜面板适用于一般工程( 依据所需的周转次数选择适宜的面板) 。

v 2)玻璃钢模壳体系
v 玻璃钢模壳主要有定型模壳板、 拼缝木板; 支撑体系有支撑杆、 U托、 下支座、 钢管、 扣件组成。
v 优点: 玻璃钢模壳重量轻、 韧性好, 强度高, 易于成型、 支拆简便, 浇筑成型的混凝土平整光滑、 周转次数较多。
v 缺点: 模壳成型后不能改制, 一次性投入大, 成本较高。
v 适用范围: 玻璃钢模壳适用于钢筋混凝土密肋楼盖结构。
2)玻璃钢模照片

v 4不同建筑结构形式模板体系( 以下内容只作为参考)
v 4.1六层以下住宅模板体系(剪力墙结构)
v 1)结构形式简述
v 建筑楼层六层以下( 含六层) , 结构内外墙( 或内墙) 和楼板均为现浇钢筋混凝土结构, 层高一般为2.9m～3.3m的住宅工程。
v 2)模板体系选择
v ①基础模板: 一般为条形或有反梁的基础, 优先选用70系列组合钢模板体系。如果工程结构质量目标为省市优质工程, 组合钢模板要选用8成新以上或采用木模板体系, 但费用相对偏高。
v ②墙体模板: 选用租赁全钢大模板体系。如果质量目标为省市优质工程, 钢大模板要选用八成新以上的模板, 阴角采用企口, 其它可采用企口或平接。
v 如有地下室, 墙体模板选用600+100宽组合钢模板。
v ③楼板模板: 选用周转3次的15mm厚不覆膜(省市优质工程应选用覆膜) 的木胶合板, 模板次龙骨采用50×100木方, 间距300mm左右, 主龙骨采用100×100木方, 间距1200mm左右, 支撑采用碗扣架支撑体系( 龙骨和支撑体系可根据企业自有情况调整) 。
v 4.2六层以上住宅模板体系(剪力墙结构)
v 1)结构形式简述
v 层数在六层以上, 地上为民用住宅或民用住宅和商务写字楼混合, 地下部分为地下车库, 局部有人防工程。基础结构为钢筋混凝土筏板基础, 有1～3层全现浇钢筋混凝土地下结构, 主体结构的内外墙、 电梯井筒、 楼梯间、 楼板均为全现浇钢筋混凝土结构, 个别外墙为非现浇结构。地上部分楼层层高一般为2.9～3.3m。
v 2)模板体系
v ①基础模板: 基础周边外侧模板选用240厚砖胎模, 内侧采用组合钢模板或木模板。
v ②墙体模板:
v 地下室外墙模板选用600+100宽组合钢模板( 穿墙螺栓加止水片) ; 内墙模板选用600+100宽组合钢模板或15mm木胶合板(省市优质工程应选用覆膜) 模板;
v 地上墙体选用全钢大模板体系。
v 如果工程地下、 地上墙体尺寸、 厚度变化不大时, 地下室也可用全钢大模板。
v 如果工程结构质量目标为省市优质工程, 墙体模板租赁时要选用八成新以上的。当层数超过20层以上时一般采用购买新板使用完后再卖还与模板厂比租赁成本低。
v ③楼板模板
v 选用12mm厚覆膜竹胶合板或15mm厚覆膜木胶合板, 主次龙骨采用工程木、 几字梁、 C型钢、 方钢等周转次数多的龙骨, 次龙骨间距300mm左右, 主龙骨间距1200mm左右, 支撑采用碗扣架支撑体系。
v 由于工程层数较多, 配置楼板模板时, 要考虑模板的周转次数, 一般配置不少于三层。
v 4.3六层以下公共建筑模板体系(框架-剪力墙结构)
v 1)结构形式简述
v 层数在六层以下( 含六层) , 基础结构为筏板式基础或独立基础, 主体结构为全现浇钢筋混凝土柱子、 剪力墙、 楼板结构, 楼房层高一般在4.5m左右的公共建筑工程。
v 2)模板体系
v ①基础模板: 选用组合钢模板体系或木模板体系。独立基础宜采用木模板体系。
v ②墙体模板: 由于六层以下框架剪力墙结构的现浇剪力墙较少, 剪力墙模板能够选用木胶合板模板体系。
v ③框架柱模板: 柱子模板选用木胶合板模板体系。15mm或18mm厚覆膜木胶合板作面板, 木方龙骨, [16槽钢柱箍( 800mm截面以下也可用双钢管柱箍) 。
v 对于工程质量要求不高的工程, 墙体和框架柱模板均采用组合钢模板。
v ④楼板模板: 用周转3次的15mm不覆膜的木胶合板( 质量标准为高优时, 可采用覆膜木胶合板) , 次龙骨采用50×100木方, 间距300mm左右, 主龙骨采用100×100木方, 间距1200mm左右, 支撑采用碗扣架支撑体系。
v 4.4六层以上公共建筑模板体系(框架-剪力墙结构)
v 1)结构形式简述
v 工程地下部分为车库、 机房, 局部有人防工程; 地上部分为写字楼, 有的首层到5层左右设有商场、 饭店等, 层高较高一般5m左右。
v 基础结构一般为钢筋混凝土筏板基础, 有1～4层地下室结构; 主体结构的柱子、 剪力墙、 电梯井筒、 楼梯间、 楼板、 框架梁均为全现浇钢筋混凝土结构。楼房标准层层高一般为4.5m左右。
v 2)模板体系
v ①基础模板: 基础底板外模板选用240厚砖胎模, 内侧采用组合钢模板或木模板。
v ②墙体模板:
v 地下室外墙模板选用600+100宽组合钢模板( 穿墙螺栓加止水片) ; 地下室内墙模板选用600+100宽组合钢模板; 地上核心筒剪力墙模板采用86系列全钢大模板, 配置高度按标准层; 如地上、 地下核心筒墙体尺寸的变化不大时, 地下室核心筒墙体模板可选用全钢大模板( 按标准层配置, 差别地方适当增配模板或调整流水用标准层模板使用, 当高度不够时可配置接高模板或分两次浇筑) 。
v 对于工程质量要求较高的工程, 地下室须要选用八成新以上组合钢模板或木模板, 地上墙体模板租赁时要选用八成新以上的。当层数超过20层以上时一般采用购买新板使用完后再卖还与模板厂比租赁成本低。
v ③柱子模板:
v 面板选用15mm或18mm厚覆膜木胶合板, 50×100mm木方或47×95工程木作龙骨、 几字梁、 C型钢( 柱宽大于900mm时, 可选用100×100mm木方) , 16号以上槽钢柱箍, 18以上对拉螺杆。当工程层数较多, 或柱子形状为异形、 圆形时, 应选用定性工具式钢模板由专业生产厂家设计制作。当圆柱规格较多时, 可选用玻璃钢圆柱模板。
v ④梁、 板模板
v 选用12mm厚覆膜竹胶合板或15mm覆膜木胶合板, 主次龙骨采用工程木、 几字梁、 C型钢、 方钢等周转次数多的龙骨, 次龙骨间距300mm左右, 主龙骨间距1200mm左右, 支撑采用碗扣架支撑体系。
v 由于工程层数较多, 配置楼板模板时, 要考虑模板的周转次数, 配置一般不少于三层。
v 4.5有大面积地下室及裙房的高层建筑模板体系
v 1)结构形式简述
v 工程主要使用功能: 地下部分为车库、 机房, 局部有人防工程; 地上裙房部分为商场、 饭店或写字楼; 裙房以上标准层为写字楼或住宅。
v 基础结构一般为钢筋混凝土筏板基础, 有1～4层地下室结构, 地下室及地上裙房为框架剪力墙结构, 单层面积一般为标准层面积的1～3倍; 标准层多为现浇框架剪力墙结构, 单层面积不大, 层数较多。
v 2)模板体系
v ①基础模板: 基础模板选用240mm厚砖胎模。内侧采用组合钢模板或木模板。
v ②墙体模板:
v 地下室墙模板选用600+100宽组合钢模板, 对于工程质量要求相对较高时, 可选用15mm或18mm覆膜木胶合板做面板的木模板体系;
v 电梯井等核心筒模板选用86系列全钢大模板, 按标准层配置。如地下室、 裙房核心筒墙体尺寸与标准层变化不大时, 地下室、 裙房核心筒墙体模板采用标准层全钢大模板( 按标准层配置, 差别地方适当增配模板或调整流水用标准层模板使用, 地下室和裙房部分层高相对较高, 当高度不够时可配置接高模板或分两次浇筑) 。
v 柱、 楼板模板配置同6层以上公建体系, 当标准层部分柱子截面自地下室往上有规律的缩小时, 柱子模板可考虑采用可调钢大模板。
v 4.6多栋群体工程
v 1)结构形式简述
v 多栋群体工程的结构形式能够是多种结构形式, 有多层框架结构、 多层框剪结构、 高层框架结构、 高层框剪结构、 多层剪力墙结构、 高层剪力墙结构等等。
v 2)模板体系
v 多栋群体工程的模板体系, 能够根据前面讲述的不同结构形式来优化选择模板体系, 但要着重考虑到群体工程分阶段流水施工的特点, 在满足工程质量和工期要求下, 先合理配置部分楼座的施工模板, 再向后续工程重复使用( 要充分考虑模板的周转次数) , 从而达到实现工程进度、 质量目标, 而又降低成本的综合目标。
v 4.7高大模板工程
v 1)高大模板范围 (需专家论证范围)
v 水平混凝土构件模板支撑系统高度超过8m, 或跨度超过18m, 施工总荷载大于15kN/m2, 或集中线荷载大于20kN/m的模板支撑系统。
v 仅从住建部危险性较大分项工程管理办法规定的字面上理解应为考虑钢筋混凝土构件自重、 模板和支架自重和施工活载的总荷载, 即框架大梁的截面尺寸约为0.72m2, 楼板厚度约为500mm以上。
v 实际工程中, 当支模高度在5m以下时, 可将梁线荷载和板面荷载值可适当调大考虑; 但当支模高度超过15m时, 应将梁线荷载和板面荷载调小考虑为高大支模。
v 2)模板体系
v 根据住建部建规定, 上述工程属于高大模板工程, 因此凡工程中有上述情况之一时, 除编制施工技术方案、 安全专项施工方案外, 还必须组织不少于5人的专家组对已编制的安全专项施工方案进行论证审查。因此在选择高大模板体系时, 必须满足以下规定:
v ①立杆顶部必须采用可调u托。立杆上的对接扣件应交错布置, 两根相邻立杆的接头不应设置在同步内。
v ②横杆歩距不得超过1.5m, 每步的纵、 横向水平杆应双向拉通。
v ③扫地杆设置: 模板支架必须设置纵、 横向扫地杆。纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上, 横向扫地杆亦应采用直角扣件固定在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。
v ④必须设置顶部横杆, 横杆至可调U托的顶部距离不得大于700mm(各地区要求不一样, 北京为400mm( 扣件式) 、 500mm( 碗口架) 。
v ⑤超高、 大跨、 大荷重支模架必须与已浇筑完毕的混凝土垂直结构有效拉结( 这点至关重要, 一定要作为重点控制, 间距宜采用2倍横杆步距, 拉接点应与横杆同位) 。
v ⑥模板支架四边满布竖向剪刀撑, 中间每隔四排立杆设置一道纵、 横向竖向剪刀撑, 由底至顶连续设置; 模板支架四边与中间每隔4排立杆从顶层开始向下每隔2步设置一道水平剪刀撑。
3) 介绍几种高支模坍塌实例
①某电视台演播中心大演播厅
双向井式屋盖平面尺寸: 24m×26.8m, 大梁500 ×1600～1850mm , 钢管扣件排架支模, 梁底支模高度约为36m( 地下室两层) 。

某天上午9: 30发生模板支架整体倒塌事故事故, 死6人, 重伤11人, 轻伤24人。
原因分析: 无扫地杆
▲事故发生后, 查看残存钢管支架的底部步高约1.8m, 在地坑处步高达2.6m, 且无扫地杆;
无扫地杆

▲钢管支架的立杆连续4根钢管接头在同一高度, 架子底部与周边支架的水平连系杆很少, 立杆的横向约束很弱。
对接扣件在同一位置

▲板下钢管立杆间距1000×1000mm, 梁下立杆增加密度为@500, 但水平连系杆未增加, 增加的立杆横向约束少, 无效。
另一向无水平杆

▲架子每步的水平杆与周边的砼墙体为抵住, 架子变形时, 起不到拉接作用

②某公园地下室
地下室顶板厚400, 柱帽处厚1000, 地下两层, 负一层支模高度为6m, 地下室顶板模板支架发生倒塌事故, 死1人。

▲水平杆设置不合理, 步高1.8m, 跳格设置

③某工程
该工程总长25.2m、 总高21.8m的高大堂, 顶板为支于四周框架梁上的预应力现浇空心楼板( 厚550mm, 板内预埋φ400mm, 长500mm的GBF管) , 南侧边梁截面850mm×950mm、 北侧边梁截面1000mm×1300mm, 东西两侧边梁均为600mm×600mm 。顶板面积为423.36m2, 混凝土总量198.6m3。
顶盖模板支架在浇注接近完成时发生整体垮塌, 酿成死亡8人、 伤21人的特大伤亡事故。

原因分析:
▲实际搭设模板支架立杆顶部伸出长度过大是造成本次事故的主要原因。
a

v ▲调查发现现场模板支架搭设质量很差: 如个别节点无扣件连接、 扣件螺栓拧紧扭力矩普遍不足、 立杆搭接或支撑于水平杆上、 缺少剪刀撑、 步距超长等; 从周边模板支架搭设质量看, 缺少扫地杆、 顶部自由端超长、 横杆随意缺失等搭设质量问题随处可见。支架搭设质量差可能造成支撑体系局部承载力严重下降, 也是事故产生的主要原因之一。
v ▲现场搭设模板支架中使用的钢管杆件、 扣件、 顶托等材料存在质量缺陷, 是事故产生的另一原因。
v ④某立交高架桥浇注水泥桥面时, 近百米的桥面突然发生整体坍塌, 造成重伤4人, 轻伤近20人。该事故模板支架为扣件钢管脚手架搭设的排架支撑, 基本尺寸为900×900, 肋梁下为600×600。
v ④某立交高架桥浇注水泥桥面时, 近百米的桥面突然发生整体坍塌, 造成重伤4人, 轻伤近20人。该事故模板支架为扣件钢管脚手架搭设的排架支撑, 基本尺寸为900×900, 肋梁下为600×600。

主要原因为排架顶部水平杆与立杆扣件滑脱导致整体失稳坍塌

5模板体系验算
5.1荷载组合
1) 荷载

v F: 新浇混凝土对模板的最大侧压力( kN/m2) ;
v c: 混凝土的重力密度, 取24kN/m3;
v t0: 新浇混凝土的初凝时间( h) , 按实际确定, 无资料时, 取200/(T+15) ( T 为 混凝土的入模温度℃) ;
v V: 混凝土的浇筑速度( m/h) ; H: 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度( m) ;
v 1: 外加剂影响修正系数, 不掺外加剂取1.0, 掺外加剂取1.2;
v 2: 混凝土坍落度影响修正系数, 当坍落度小于30mm时, 取0.85, 50～90mm时, 取1.0, 110～150mm时, 取1.15。
2) 荷载组合

v 5.2模板验算模型
v 1) 面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。模板面板的按照三跨连续梁计算。
v 2) 墙模板内龙骨和梁板模板次龙骨按照均布荷载下多跨连续梁计算。
v 3) 墙模板外龙骨和梁板模板主龙骨按照集中荷载下多跨连续梁计算
v 架体扣件抗滑移、 立杆轴力、 立杆的稳定性的计算可参考杜荣军编写的《扣件钢管模板高支模架设计和使用安全》
5.3模板体系验算参考数据表
1) 不同面板参考数据