水利水电工程施工技术(第三版)
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第一节 模板分类和构造

模板的分类

(1)按模板形状分有平面模板和曲面模板。平面模板又称为侧面模板,主要用于结构物垂直面。曲面模板用于廊道、隧洞、溢流面和某些形状特殊的部位,如进水口扭曲面、蜗壳、尾水管等。

(2)按模板材料分有木模板、竹模板、钢模板、混凝土预制模板、塑料模板、橡胶模板等。

(3)按模板受力条件分有承重模板和侧面模板。承重模板主要承受混凝土重量和施工中的垂直荷载,侧面模板主要承受新浇混凝土的侧压力。侧面模板按其支承受力方式,又分为简支模板、悬臂模板和半悬臂模板。

(4)按模板使用特点分有固定式、拆移式、移动式和滑动式。固定式用于形状特殊的部位,不能重复使用。后三种模板都能重复使用,或连续使用在形状一致的部位。但其使用方式有所不同:拆移式模板需要拆散移动;移动式模板的车架装有行走轮,可沿专用轨道使模板整体移动(如隧洞施工中的钢模台车);滑动式模板以千斤顶或卷扬机为动力,可在混凝土连续浇筑的过程中,使模板面紧贴混凝土面滑动(如闸墩施工中的滑模)。

定型组合钢模板

定型组合钢模板系列包括钢模板、连接件、支承件三部分。其中,钢模板包括平面钢模板和拐角模板;连接件有U形卡、L形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、蝶形扣件等;支承件有圆钢管、薄壁矩形钢管、内卷边槽钢、单管伸缩支撑等。

1.钢模板的规格和型号

钢模板包括平面模板、阳角模板、阴角模板和连接角模,如图3-1所示。单块钢模板由面板、边框和加劲肋焊接而成。面板厚2.3mm或2.5mm,边框和加劲肋上面按一定距离(如150mm)钻孔,可利用U形卡和L形插销等拼装成大块模板。

图3-1 钢模板类型图(单位:mm)

1—中纵肋;2—中横肋;3—面板;4—横肋;5—插销孔;6—纵肋;7—凸棱;8—凸鼓;9—U形卡孔;10—钉子孔

钢模板的宽度以100mm为基础,50mm进级,宽度300mm和250mm的模板有纵肋;长度以450mm为基础,150mm进级;高度皆为55mm。其规格和型号已做到标准化、系列化。用P代表平面模板,Y代表阳角模板,E代表阴角模板,J代表连接角模。如型号为P3015的钢模板,P表示平面模板,3015表示宽×长为300mm×1500mm,见表3-1。又如型号为Y1015的钢模板,Y表示阳角模板,1015表示宽×长为100mm×1500mm。如拼装时出现不足模数的空隙时,用镶嵌木条补缺,用钉子或螺栓将木条与板块边框上的孔洞连接。

表3-1 平面钢模板规格表

2.连接件

(1)U形卡。它用于钢模板之间的连接与锁定,使钢模板拼装密合。U形卡安装间距一般不大于300mm,即每隔一孔卡插一个,安装方向一顺一倒相互交错,如图3-2所示。

(2)L形插销。它插入模板两端边框的插销孔内,用于增强钢模板纵向拼接的刚度和保证接头处板面平整。

(3)钩头螺栓。用于钢模板与内、外钢楞之间的连接固定,使之成为整体,安装间距一般不大于600mm,长度应与采用的钢楞尺寸相适应。

(4)对拉螺栓。用来保持模板与模板之间的设计厚度并承受混凝土侧压力及水平荷载,使模板不致变形。

图3-2 定型组合钢模板系列(单位:mm)

1—平面钢模板;2—拐角钢模板;3—薄壁矩形钢管;4—内卷边槽钢;5—U形卡;6—L形插销;7—钩头螺栓;8—碟形扣件

(5)紧固螺栓。用于紧固钢模板内外钢楞,增强组合模板的整体刚度,长度与采用的钢楞尺寸相适应。

(6)扣件。用于将钢模板与钢楞紧固,与其他的配件一起将钢模板拼装成整体。按钢楞的不同形状尺寸,分别采用碟型扣件和“3”型扣件,其规格分为大小两种。

3.支承件

配件的支承件包括钢楞、柱箍、梁卡具、圈梁卡、钢管架、斜撑、组合支柱、钢管脚手支架、平面可调桁架和曲面可变桁架等。

木模板

木材是最早被人们用来制作模板的工程材料,其主要优点是:制作方便、拼装随意,尤其适用于外形复杂或异形的混凝土构件。此外,因其导热系数小,对混凝土冬期施工有一定的保温作用。

木模板的木材主要采用松木和杉木,其含水率不宜过高,以免干裂,材质不宜低于三等材。木模板的基本元件是拼板,它由板条和拼条(木档)组成,如图3-3所示。板条厚25~50mm,宽度不宜超过200mm,以保证在干缩时,缝隙均匀,浇水后缝隙要严密且板条不翘曲,但梁底板的板条宽度不受限制,以免漏浆。拼条截面尺寸为25mm×35mm~50mm×50mm,拼条间距根据施工荷载大小及板条的厚度而定,一般取400~500mm。

图3-3 标准平面木模板(单位:mm)

1—面板;2—加劲肋;3—斜撑

滑动模板

滑动模板(简称为滑模),是在混凝土连续浇筑过程中,可使模板面紧贴混凝土面滑动的模板。采用滑模施工要比常规施工节约木材(包括模板和脚手板等)70%左右;采用滑模施工可以节约劳动力30%~50%;采用滑模施工要比常规施工的工期短、速度快,可以缩短施工周期30%~50%;滑模施工的结构整体性好,抗震效果明显,适用于高层或超高层抗震建筑物和高耸构筑物施工;滑模施工的设备便于加工、安装、运输。

其他形式模板

(一)混凝土预制模板

混凝土预制模板可以工厂化生产,安装时多依靠自重维持稳定,因而可以节约大量的木材和钢材;因它既是模板,又是建筑物的组成部分,可提高建筑物表面的抗滲、抗冻和稳定性;简化了施工程序,可以加快工程进度。但安装时必须配合吊装设备进行。

混凝土预制模板主要用于挡土墙、大坝垂直部位、坝内廊道等处。施工中应注意模板与新浇混凝土表面结合处的凿毛处理,以保证结合。预制钢筋混凝土整体式廊道模板如图3-4所示。

(二)土模

在小型水利工程施工中,为了节省木材,常用土模代替木模。土模除具有施工简单、节约木材、技术容易为群众掌握等优点外,还具有温度稳定,有一定湿度和浇筑时不易跑浆等特点,因而便于自然养护。土模可分为地下式、半地下式和地上式三种。地下式土模适用于结构外形简单的预制构件,对土质有一定要求,如图3-5(a)所示。半地下式土模,适用于构件较复杂、地下开挖较困难的情况。地面以上部分可用木模或砌砖,如图3-5(b)所示。地上式土模的构件,全部在地坪以上,主要用于外形比较复杂的构件。地上式土模拆除、吊装都比较方便,而且易于排水,如图3-5(c)所示。

图3-4 预制钢筋混凝土整体式廊道模板(单位:cm)

1—坝内排水孔(φ20);2—起吊孔(<φ8)

图3-5 土模的形式

1—矩形梁;2—木桩;3—方木;4—T形梁;5—Π形梁;6—砖心;7—培土夯实

土模施工中应注意以下几点:

(1)不宜设在透水性强的场地,黏土适宜含水量应控制在20%~24%。

(2)地上式土模的培土宜选用砂质黏土或黏质砂土,含水量控制在20%左右为宜。

(3)混凝土浇筑时,振捣棒一般应离开土模壁至少5cm,以防将土模壁碰坏。

(4)土模的拆除时间应较木模稍迟,一般需在养护两周以后才能拆模,或移动构件的位置。