模板工程支撐體系與形成樓板裂縫的關(guān)系分析

劉 濤

摘要:市場經(jīng)濟(jì)下的建筑市場,利潤與成本是建筑企業(yè)長期思索的課題。而配備模板的套數(shù)與其周轉(zhuǎn)期的長短,則直接關(guān)系著成本的大小。而因拆模過早,砼強(qiáng)度未達(dá)到或因模板支撐系統(tǒng)不牢,樓面施工荷載影響造成樓板超值撓曲,也會(huì)誘發(fā)各種形態(tài)的裂縫產(chǎn)生。本文首先介紹了模板體系方案的設(shè)計(jì),然后討論了模板體系施工荷載的控制與樓板裂縫的關(guān)系

關(guān)鍵詞:模板;荷載;裂縫

1 模板體系的方案設(shè)計(jì)

針對模板工程的施工方案設(shè)計(jì)及施工管理,一般有如下要點(diǎn)在設(shè)計(jì)及施工過程中必須進(jìn)行重點(diǎn)控制。

1.1 模板支撐體系選材與樓板裂縫的關(guān)系

模板的支撐體系宜選用48壁厚不小于3.5的鋼管,在進(jìn)行高層支撐體系搭設(shè)時(shí)一般都選擇鋼管支撐,但是在進(jìn)行磚混結(jié)構(gòu)多層住宅施工時(shí)有選擇木支撐的情況。磚混結(jié)構(gòu)的樓板裂縫也確實(shí)比剪力墻結(jié)構(gòu)樓板裂縫要多,雖然不能證明支撐體系材料的選擇對樓板裂縫的產(chǎn)生到底影響程度有多大,但是木支撐容易在樓板澆筑時(shí)變形、施工質(zhì)量可控性差也是不爭的事實(shí),無法排除選材與裂縫產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)性。因此對于在磚混多層結(jié)構(gòu)施工時(shí)仍使用木支撐的,嚴(yán)格控制支撐的木料尺寸,小頭大于60毫米,并不得倒置,立柱間距小于800,各立柱之間用橫桿聯(lián)系以利于整體穩(wěn)定,立柱上下層基本在一個(gè)垂直線上。

1.2 模板支撐體系套數(shù)與樓板裂縫的關(guān)系

模板支撐體系的拆除,不能光采取砼拆模試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%即拆除的方式,一般住宅工程應(yīng)根據(jù)工期要求配備足夠數(shù)量的模板,考慮到安裝現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的上層模板及其支架時(shí),下層模板應(yīng)具有承受上層荷載的承載能力。因此,至少應(yīng)確保結(jié)構(gòu)上兩個(gè)樓層來承受施工荷載,最底部一層方可作為周轉(zhuǎn)安裝使用。(即施工層砼澆筑完畢,其下一層承受施工層的荷載,最下一套模板方可拆除以保證施工進(jìn)度)。某些施工單位模板套數(shù)配備較少,常常過早拆除樓板底模以周轉(zhuǎn)使用,造成了相應(yīng)拆模部位樓板下沉,這些情況都極易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫,這種情況在高層住宅主體快速施工時(shí)較常見。在保證合理工期的時(shí)候,建議至少采用3套模板(冬季施工經(jīng)計(jì)算確定選擇的模板套數(shù),在進(jìn)度達(dá)到5-6天一層的情況下甚至有采用4套底模的必要性),這是因?yàn)闃前辶芽p主要是在初期混凝土強(qiáng)度很低時(shí),受力后產(chǎn)生,而用3套模板后,保證了施工荷載不是由其單獨(dú)承受,而是4層樓板同時(shí)在承擔(dān),有效地減少了樓板的壓力。

1.3 模板拆除時(shí)的控制要求

模板拆除過程中,隨意扔鋼管沖擊樓板,也可能造成不可恢復(fù)的裂縫和變形,應(yīng)盡量避免。其次必須隔層拆除,不允許采用拆除模板后再用頂柱支頂?shù)姆椒?也就是梁及樓板底模絕對不允許松動(dòng)后再重新加頂撐后固定。所以在進(jìn)行墻邊及梁邊側(cè)模拆除時(shí)應(yīng)充分考慮不影響底模,這方面在木工翻樣時(shí)就應(yīng)該在支模時(shí)充分考慮,受影響的包括梁邊及剪力墻邊立桿與支座間距的控制。

2 模板體系施工荷載的控制與樓板裂縫的關(guān)系

2.1 結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度與施工荷載的關(guān)系

目前在主體結(jié)構(gòu)的施工過程中,普遍存在著質(zhì)量與工期之間的較大矛盾。一般主體結(jié)構(gòu)的樓層施工速度平均為5-7天左右一層,最快時(shí)甚至不足5天一層。因此當(dāng)樓層砼澆筑完畢后不足24小時(shí)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,就忙著進(jìn)行鋼筋綁扎、材料吊運(yùn)等施工活動(dòng),此時(shí)混凝土強(qiáng)度尚不足以承受這么大的荷載,甚至尚未達(dá)到終凝,極易造成樓板特別是大開間部位的樓板結(jié)構(gòu)破壞。

除了大開間的砼總收縮值較小開間要大的不利因素外,更容易在強(qiáng)度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動(dòng)荷載的作用而引起不規(guī)則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫,這種情況在高層住宅主體快速施工時(shí)較常見。

2.2 模板工程施工進(jìn)度與施工荷載的關(guān)系

混凝土沒有完全凝固前,若模板有任何松動(dòng),混凝土就容易開裂。為此模板支撐設(shè)計(jì)要充分考慮到其上各種作用的載荷大小,必須嚴(yán)格控制樓板上堆放的物料不能超載,避免模板因支撐強(qiáng)度或穩(wěn)定不足而移動(dòng)。特別在主梁與次梁及梁、板集中載荷之處,鋼管支架的扣件應(yīng)加雙扣,避免因單扣件破裂影響模板支承能力。

2.3 模板套數(shù)的選擇

基本參數(shù)。以多層住宅為例,一般均為六躍七層(個(gè)別五躍六層),層高2.8m,南立面開間尺寸通常3.3-4.2m,樓板厚度lOcm-l3cm,一般以l0cm居多。樓板混凝土一般采用C20。

施工溫度通常在10月至12月底,以平均氣溫15℃計(jì),如考慮每層樓板構(gòu)施工周期平均為10天以上,混凝土水泥標(biāo)號(hào)采用425#,暫考慮一棟樓房混凝土模板為3套,即施工時(shí)為“一層樓板挑二層樓板”。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》

分析計(jì)算。最上層的施工層由于樓板剛澆搗完成,混凝土樓板剛度很差,不能考慮其傳遞荷載的作用,故施工層上的荷載應(yīng)直接由支架傳遞至養(yǎng)護(hù)層。中間的養(yǎng)護(hù)層經(jīng)過一段時(shí)間養(yǎng)護(hù)后,樓板混凝土結(jié)硬,己有相當(dāng)?shù)膭偠?現(xiàn)假設(shè)混凝土樓板及模板的平面剛度為無限大,即不考慮樓板在支架作用下的彎曲變形,這樣樓板就成為以磚墻和支架為支座的超靜定結(jié)構(gòu)。按結(jié)構(gòu)力學(xué)理論,其樓板上的豎向荷載的傳遞是以支座的剛度來進(jìn)行分配的,其中不考慮混凝土圈梁與磚墻彈性模量差異,磚墻與鋼管支架的支座長度應(yīng)該相等,其剛度比即為EA比。但是實(shí)際樓板總有些彎曲變形,支架上傳來的荷載可能會(huì)大于計(jì)算值。模板支架如采用中48X3鋼管,鋼管間距取1.2m。用425#普通水泥拌制混凝土在15℃氣溫下,20天齡期強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值己有85%左右;10℃氣溫下,20天齡期強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值己有80%左右,均能保證拆模時(shí)規(guī)范要求的75%的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,故三套模板是至少的。

結(jié)論建議。根據(jù)上述計(jì)算可知二套模板不能滿足施工要求,必須三套或三套以上模板方可滿足施工時(shí)模板的周轉(zhuǎn)?？紤]到10天一層的施工周期,如果采用四套或四套以上模板,雖然能滿足施工要求,但是施工的費(fèi)用會(huì)相應(yīng)增加,以至房產(chǎn)開發(fā)成本的提高。建議施工單位使用三套模板為宜,這樣既能滿足施工要求,又能控制成本支出,但在操作過程中應(yīng)嚴(yán)格按施工規(guī)范、規(guī)程操作,要求有上、中、下三道支撐,適當(dāng)加些剪刀撐,嚴(yán)格控制混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間和養(yǎng)護(hù)條件,嚴(yán)格控制混凝土的拆模時(shí)間,最好在拆模時(shí)先做一組混凝土試塊,以便知道拆模時(shí)的混凝土強(qiáng)度,且拆模時(shí)適當(dāng)加點(diǎn)撐,確保在規(guī)范允許的強(qiáng)度下拆模。

2.4 模板體系施工造成樓板裂縫的綜合防治措施

主體結(jié)構(gòu)的施工速度不能強(qiáng)求過快,樓層混凝土澆筑完后的必要養(yǎng)護(hù)必須獲得保證。主體結(jié)構(gòu)階段的樓層施工速度至少控制在6-7天一層為宜,理想狀況為10天一層,以確保樓面混凝土獲得充分的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

科學(xué)安排樓層施工作業(yè)計(jì)劃,在樓層砼澆筑完畢的24小時(shí)以前,可限于做測量、定位、彈線等準(zhǔn)備工作,最多只允許暗柱鋼筋焊接工作,不允許吊卸大宗標(biāo)材料,避免沖擊振動(dòng)。

在模板安裝時(shí),吊運(yùn)(或傳遞)上來的材料應(yīng)做到盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面荷重和振動(dòng)。

對計(jì)劃中的臨時(shí)大開間面積材料吊卸堆放區(qū)域部位的模板支撐架在搭設(shè)前,就預(yù)先考慮采用加密立桿和增加平鋪方木數(shù)量的方式來作為模板支撐架剛度的加強(qiáng)措施,減少變形來加強(qiáng)該區(qū)域的抗沖擊振動(dòng)荷載,并應(yīng)在該區(qū)域的新筑砼表面上鋪設(shè)舊木模加以保護(hù)和擴(kuò)散應(yīng)力,進(jìn)一步防止裂縫的發(fā)生。

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