第8章 混凝土工程
8.1 模板工程
8.1.1 模板的作用与分类
8.1.1.1 模板的作用
模板的主要作用是对新浇混凝土起成型和支撑作用,同时还具有保护和改善混凝土表面质量的作用。
8.1.1.2 模板的分类
按不同的分类方法,模板的类别有如下几类。
(1)按制作材料分类,可分为木模板、钢模板、混凝土和钢筋混凝土预制模板。
(2)按模板形状分类,可分为平面模板和曲面模板。
(3)按受力条件分类,可分为承重模板和侧面模板。侧面模板按其支撑受力方式,又分为简支模板、悬臂模板和半悬臂模板。
(4)按架立和工作特征分类,可分为固定式、拆移式、移动式和滑动式。固定式模板多用于起伏的基础部位或特殊的异形结构等难以重复使用的部位;拆移式、移动式和滑动式模板可重复或连续在形状一致或变化不大的结构上使用。
8.1.2 模板设计
模板及其支架应具有足够的强度、刚度和稳定性,其结构变形应在允许范围内。
8.1.2.1 设计荷载
设计模板结构时,应考虑以下荷载。
(1)模板的自重。
(2)新浇筑的混凝土的重力。
(3)钢筋和预埋件的重力。
(4)施工人员和机具设备的荷载。
(5)振捣混凝土时产生的荷载。
(6)新浇筑的混凝土的侧压力。
(7)新浇筑的混凝土的浮托力。
(8)混凝土拌和物入仓时产生的冲击荷载。
(9)风荷载。
(10)混凝土与模板的摩阻力(适用于滑动模板)。
(11)其他荷载。
计算模板时的荷载设计值,应采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求得,荷载分项系数见表8.1。
表8.1 荷载分项系数
8.1.2.2 荷载组合
当计算模板强度和刚度时,可按表8.2的荷载组合(特殊荷载按可能发生的情况)进行计算。
8.1.2.3 抗倾覆稳定性
模板结构的抗倾覆稳定性应该验算倾覆力矩、稳定力矩和抗倾覆稳定系数,抗倾覆稳定系数应大于1.4。
表8.2 常用模板的荷载组合
注 当底模板承受倾倒混凝土时产生的荷载对模板的承载能力和变形有较大影响时,应考虑荷载8;滑动模板的荷载组合应按相应规范执行;验算露天模板的抗倾覆稳定性时,应考虑荷载9。
8.1.3 模板制作、安装与拆除
8.1.3.1 模板制作
模板制作的允许偏差见表8.3。
表8.3 模板制作允许偏差
8.1.3.2 模板安装
模板安装必须按设计图纸测量放样,对重要结构应多设控制点,以利检查校正。模板安装好后,要进行质量检查;检查合格后,才能进行下一道工序。
应经常保持足够的固定设施,以防模板倾覆。支架必须支承在稳固的地基或已经凝固的混凝土上,并有足够的支承面积,防止滑动。竖向模板和支架的支承部分,当安装在基土上时应加设垫板,且基土必须坚实并有排水措施。支架的立柱必须在两个互相垂直的方向上用撑拉杆固定,以确保稳定。
现浇钢筋混凝土梁、板,当跨度等于或大于4m时,模板应起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为全跨长度的1‰~3‰。
模板与混凝土的接触面,以及各块模板接缝处,必须平整、密合,以保证混凝土表面的平整度和混凝土的密实性。建筑物分层施工时,应逐层校正下层偏差,模板下端不应有错台。模板的面板应涂脱模剂。
模板安装的允许偏差,应根据结构物的安全、运行条件、经济和美观等要求确定。一般大体积混凝土模板安装的允许偏差,应符合表8.4的规定。大体积混凝土以外的一般现浇结构模板安装的允许偏差,应符合表8.5的规定。预制构件模板安装的允许偏差,应符合表8.6的规定。永久性模板、滑动模板、移置模板、清水混凝土模板等特种模板,其模板安装的允许偏差,按结构设计要求和模板设计要求执行。
表8.4 一般大体积混凝土模板安装的允许偏差 单位:mm
续表
注 1.外露表面、隐蔽内面系指相应模板的混凝土结构表面最终所处的位置。
2.高速水流区、流态复杂部位、机电设备安装部位的模板,除参照上表要求外,还必须符合有关专项设计的要求。
表8.5 一般现浇结构模板安装的允许偏差
表8.6 预制构件模板安装的允许偏差
续表
注 L为构件长度,mm。
8.1.3.3 模板的拆除
模板的拆除对混凝土质量、工程进度和模板重复使用的周转率都有直接影响。应正确掌握拆模时间,拆完后应妥善管理。
模板拆除时间主要由拆模时混凝土的强度决定,因此拆模时间的长短与混凝土强度的增长过程有关。对于现浇结构的模板拆除时的混凝土强度,应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定。
(1)非承重的侧模。混凝土强度能保证其表面和棱角不因拆除模板而受损坏,一般可在混凝土强度达到2.5MPa以上时拆除。
(2)承重模板及支架。混凝土强度应符合表8.7的规定。
表8.7 现浇结构拆模时所需混凝土强度
注 本标准中“设计的混凝土强度标准值”系指与设计混凝土强度等级相应的混凝土立方体抗压强度标准值。
经计算及试验复核,混凝土结构的实际强度已能承受自重及其他实际荷载时,可提前拆模。在低温季节施工的混凝土的模板,其拆除应满足混凝土温控防裂要求。
对预制构件模板拆除时的混凝土强度,应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定。
(1)侧模。在混凝土强度能保证构件不变形、棱角完整时,方可拆除。
(2)芯模或预留孔洞的内模。在混凝土强度能保证构件和孔洞表面不发生坍陷和裂缝后,方可拆除。
(3)底模。当构件跨度不大于4m时,在混凝土强度符合设计的混凝土强度标准值的50%的要求后,方可拆除;当构件跨度大于4m时,在混凝土强度符合设计的混凝土强度标准值的75%的要求后,方可拆除。
此外,后张法预应力混凝土结构构件模板的拆除,除应符合前面提到的拆模强度的规定外,侧模应在预应力张拉前拆除,底模应在结构构件建立预应力后拆除。
同一浇筑仓的模板,按“先装的后拆,后装的先拆”的原则,按次序、有步骤地进行。拆模时,应根据锚固情况,分批拆除锚固连接件,防止大片模板坠落。拆模应减少混凝土及模板的损坏。拆下的模板、支架及配件应及时清理、维修,分类堆存,妥善保管。