摘要:在应用铝合金模板施工的工程中,常常遇到非标准构件需要使用木模板搭配施工的情况,但不预先设计、即时拼接,结构施工质量很难保证。本文即研究铝-木结合模板体系,包括其施工工艺、常规节点设计和构件设计思路。研究给出了木模接宽、接高的几种应用方法、铝模-木模阴角结合方法以及支撑结构的设计方法,并提供了设计参考案例。研究成果被应用到实际项目的非标准层、标准层的非标准构件、建筑结构线条等现浇结构的施工,应用效果满足要求。本文的研究成果,可供类似工程应用参考。
关键词:铝合金模板;木模板;铝木结合;模板工程;现浇
1 技术应用背景和现状
铝-木结合模板是指结合铝模板、木模板各自优势,通过一定的连接方式,使两种模板共同受力,实现整块模板的施工性能。随着铝模在高层住宅中的推广应用,市场占有量不断增加,工程技术人员对模板的性状特点、成本支出、材料耗损情况等也有了一定程度的了解。牛潮[1]等根据工程的结构特点和现场实际,对标准层采用全铝模板,非标准层采用铝-木模板结合的方法进行施工并总结工艺。徐明[2]等提出铝模支撑体系与承插架结合的施工方法施工铝木结合构件。代腾飞[3]等研发了带凹槽的铝合金接合板,解决了铝合金模板在非标准层和复杂结构位置的应用问题。杨增钰等[4]设一块活动铝合金连接板,专门用于和木模连接。
图1 铝木结合应用
组合方式虽多种,但其目的是一致的,都是通过模板组合来施工特殊节点部位或非标准配模部位,降低成本,避免资源浪费。但目前,还没有将铝-木结合作为一种模板体系的设计、工艺、质量控制等的系统研究。基于此,本文对铝木结合模板体系的通用做法进行设计,对特殊部位提出设计参考;同时在现场实践的基础上,梳理施工工艺,提出质量控制要点,供工程技术人员参考。 2 技术特点及通用做法设计 2.1铝木模板结合应用特点
1)综合优势强。铝木模板结合利用了木模板的现场可加工性强、铝模板的重复利用率高等特点,标准层配模采用铝合金模板,非标准层应用标准层的铝合金模板+木模板找补。
2)现场操作容易,具有较强的施工灵活性。 3)节约资源,降低成本。
4)可保证施工进度。施工前已完成节点设计,现场按图拼接,不进行临时加工,不影响施工进度。 2.2 几种常规做法 1)柱/墙截面接宽
通常情况下非标准层墙柱截面跟标准层墙柱截面尺寸不完全相同,将标准层的柱模板用于非标层时,需要使用木模进行截面接宽。实际工程中截面接宽主要有以下做法:
第一种做法:木模板在铝合金模板中间加宽截面尺寸。由于木模板打孔便捷,这种模板拼接后原设计铝模背楞仍可使用,对拉螺栓穿过木模板进行拉结,间距
不超过700mm。由于铝模背楞间距较大,考虑木模的平整度影响,可在背楞间加设木模紧固构件。
a木模在铝模板中间b 木模在铝模板一侧 图2铝模截面木模接宽
第二种做法:木模板在铝模板一侧加宽截面尺寸。这种工况下通常标准层柱截面较小,截面设计单块铝板,一般不设计对拉螺栓,此时为避免木模一侧侧压力与铝模一侧差距过大影响边角成型质量,宜按木模模板刚度要求设置背楞,即间距控制在550mm左右。 2)柱/墙竖向接高
由于使用功能不同,建筑低层的非标准层层高通常与标准层层高不同,在非标层应用标准层模板时,需要对竖向结构进行接高拼模。由模板受力特点可知,竖向结构底部侧压力大于顶部,因此在进行竖向铝木拼接时,尤其是层高较高、长度较长的剪力墙结构,通常木模在上、铝模在下[5],或顶部、底部应用铝模,中部采用木模[6],否则结构底部观感质量不宜保证。对于截面小、接高短的竖向结构,也有木模在下、铝模在上的应用情况。具体做法如下:
第一种做法:如图3a木模在上、铝模在下。木模用对拉螺栓拉结,下部铝模用自配的龙骨和对拉螺栓,这种工况下,结构顶部与板交接部位需要进行节点处理,以确保节点处刚度和稳定性,具体做法同(3),楼板处宜衔接木模,也可接铝模。
第二种做法:如图3b顶部、底部应用铝模,中部采用木模。这种工况下,中部对拉螺栓的间距为550,且第一道靠近低端150-200mm位置;木模板与上下铝模拼缝端,均采用木条或横向木方与木模板端部固定,保证上下板拼缝质量。 正常的木模接高,采用第一种做法。
a木模在铝模板上部b 木模在铝模板中间 图3铝模截面木模接高Ⅰ(剖面图)
第三种做法:木模在下,铝模在上。这种工况仅可用于截面≤300mm、层高<2.9m且木模的接高短,中部断开不便的竖向构件,有两种参考做法:第①种做法如图4a,木模侧面用木方固定,与地面接触位置、木方底部订横向木板(块),以确保底部严密。外部用紧固件紧固一道(此处一般不采用对拉的方法);第②种做法如图4b,定制一段接长翼板,替换铝模下端,使其接触地面。用自攻螺栓将木方固定在这块板上,另一侧可同样定制翼板,也可不定制,用木方顶紧。
a木模在下、紧固件紧固b 木模在下、翼板接长 图4铝模截面木模接高Ⅱ(平视图) 3)梁-板不同种类模板拼接
根据标准层铝板配模的情况,本工况主要形式为梁铝模-板木模拼接和梁木模-板铝模拼接。两种形式都涉及到两种模板的阴角拼接做法,施工形式主要如下: 第一种做法:如图5a梁为铝合金模板、板为木模板。在阴角模的一侧,利用射钉将木方固定在阴角模上,进而固定木模板,这种搭设方法较为简单。若去掉阴角模,自制连接构件在保证安全和质量方面仍然可行,但操作复杂,本文不建议采用。
第二种做法:如图5b梁为木模板、板为铝合金模板。接合部位侧面木方固定在木模板上,同时在交接部位设一根对拉螺栓,卡住木方,在木方上搭接铝模侧
板,并在侧板凹槽内另设一木方,通过侧板的孔洞、应用自攻螺栓与下面的木方连接,加强稳固性,这种固定方法较为简单、直接。也可设计一种阴角固定构件(另有专利)取代多余对拉螺栓的设计,使施工更为方便。
b 梁木模-板铝模
图5梁板不同模板拼接 4)非标准层剪力墙楼梯
由于这种结构形式为一侧墙面,一侧墙连楼梯,整墙面的一侧模板较规则通常采用全铝模,另一侧与楼梯连接尺寸变化大,采用木模,这种方式是成型效果较难控制的一种方式。
由于一侧为全铝模,所以背楞间距目前在施工木模一侧时,尽可能的减小内龙骨间距、增大内龙骨刚度,才能确保混凝土成型质量。经过实践,本文给出两种参考做法:
第①种做法是内龙骨密排方木,外侧用铝模自配的背楞做外龙骨;第②种做法是内外龙骨均使用现场铝模自配龙骨,这样既增加内龙骨刚度,同时拉接方便。
通常情况下,应尽量避免这种两侧模板材料刚度差别大的模板组合应用方式。 5)其他部位设计参考
在实际工程中,还会遇到特殊形状、突出线条等结构样式,需要采用木模施工、去和其他类型的模板拼接,很少会需要对铝模的支撑系统进行改进,以下仅以结构线条为例,说明特殊节点构造的施工方法:
b线条部位木模设计② 图6 线条部位木模设计
第一种做法:如图6a,不设计小阴角模,直接用一块侧板,墙两侧对应易连接,木模板直接搭设在侧板上,凸出结构线条全部用木模。
第二种做法:如图6b,底部配铝模标准版,且铝模不完全作为线条的底模,利用标准板侧面的孔洞,将钢筋从孔洞内穿过,用来卡住木方(或其他填塞材料),进而固定住木模板底模;对应上部阴角内,与第一种做法相同,不配阴角模,直接用铝模板侧板固定木模。 3 实际应用情况 3.1 工艺流程
将以上研究成果、节点做法进行现场实际应用,应用流程如下。
图7 施工工艺流程图 下转第319页
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