自制圓柱鋼模板施工技術(shù)

陳 錦 靈

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000)

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自制圓柱鋼模板施工技術(shù)

陳 錦 靈

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000)

以運(yùn)城市恒大幼兒園工程為例，介紹了自制圓柱鋼模板的設(shè)計(jì)方法與施工流程，并從支模準(zhǔn)備、支設(shè)柱模、混凝土澆筑、拆模及養(yǎng)護(hù)等方面，闡述了自制圓柱鋼模板的施工技術(shù)，指出鋼模板具有操作簡(jiǎn)單、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、省時(shí)省力的優(yōu)點(diǎn)。

鋼模板，圓柱，混凝土，抗拉強(qiáng)度

0 引言

根據(jù)柱子的直徑和長(zhǎng)度選擇圓柱模板，將柱模板配成兩個(gè)半圓，便于拆模。模板長(zhǎng)度一般為1 m～2 m。模板水平截面呈半圓狀，模板面承受新澆筑混凝土的側(cè)壓力，由于鋼板彈性模量與容重之比較低，沿柱高度方向一定間距設(shè)置鋼管柱箍，增加模板的剛度，減少模板的厚度。兩半模板用螺栓固定在一起，兩半模板的柱箍用扣件固定在一起，平衡新澆筑混凝土側(cè)壓力產(chǎn)生的環(huán)向力。為使兩半圓模板組合嚴(yán)密，在半圓模板開口拼接及中間處，各設(shè)一道40×40×3角鋼，用螺栓壓緊連接固定。

1 工程概況

恒大幼兒園位于運(yùn)城市內(nèi)，北側(cè)為棉北街，南側(cè)為機(jī)場(chǎng)大道，西側(cè)為槐東路，東側(cè)為學(xué)苑路。建筑面積1 971.44 m2，地上3層，結(jié)構(gòu)類型為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)。幼兒園主體結(jié)構(gòu)從1層開始，每層2根圓形柱子，柱子直徑500 mm，兩根圓形柱子分別位于軸交④軸處、軸交軸處。1層圓柱高度為4.78 m，2層圓柱高度為2.75 m，3層圓柱高度為3.32 m。

2 自制圓柱鋼模板的設(shè)計(jì)

用3 mm厚的鋼板卷成直徑500 mm的圓柱體形狀，用電焊機(jī)將接口電焊，再用切割機(jī)沿圓柱直徑彈線切割，將圓柱切成兩個(gè)半圓形狀，并分別進(jìn)行編號(hào)標(biāo)識(shí)。每根圓柱模板高度為1.5 m，施工時(shí)根據(jù)實(shí)際柱子高度進(jìn)行模板的拼接與切割。切割好的每個(gè)半圓鋼板邊緣0.15 m開始每隔0.4 m焊接40×40×3角鋼，每塊角鋼上用電鉆鉆出直徑12 mm的圓洞，模板安裝時(shí)，將編號(hào)相同的兩塊半圓模板通過螺栓將對(duì)應(yīng)的兩塊角鋼壓緊固定，螺栓直徑10 mm，長(zhǎng)度30 mm。切割前的圓柱形鋼模板見圖1，打眼見圖2。

3 施工工藝

為保證圓形柱子外觀和質(zhì)量，本工程在圓柱施工過程中自制鋼板圓柱模板。

3.1 施工工藝順序

清理雜物→定位→柱插筋校正→柱鋼筋綁扎→安放埋件→找平柱下口模板→就位柱模板→柱模用螺栓組合→柱模校正→柱模固定→腳手架搭設(shè)→混凝土澆筑→腳手架拆除→柱模板拆模→模板清理→混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.2 施工方法

1)支模前的準(zhǔn)備工作：a.根據(jù)圖紙要求在地面彈出圓柱的定位軸線。b.清理干凈柱基，在柱的截面范圍內(nèi)校正柱的豎向插筋。c.安裝埋件并綁扎柱內(nèi)鋼筋。

2)支設(shè)柱模：定型模見圖3。a.柱模板就位：鋼筋驗(yàn)收合格后，用砂漿在模板下口找平，對(duì)準(zhǔn)定位軸線將模板立在柱鋼筋一側(cè)。b.用螺栓將組合好的模板逐個(gè)鎖緊。c.校正柱模板的垂直度，每隔1.0 m用鋼管將其固定，并與周邊架體連成一個(gè)整體。d.如果柱子的高度比較高，采用多節(jié)柱模拼接在一起，拼接時(shí)注意上下要對(duì)齊，然后在模板周圍沿豎向設(shè)置通長(zhǎng)鋼管，再設(shè)幾道鐵絲箍箍緊，使之成為一個(gè)整體。拼接時(shí)要整齊、光滑，否則會(huì)在模板接口處出現(xiàn)不平整，影響美觀。因此在模板拼縫處貼雙面膠帶，避免漏漿影響混凝土的觀感(見圖4)。

3)混凝土澆筑。腳手架搭設(shè)好之后澆筑混凝土，混凝土澆筑時(shí)的坍落度控制在160 mm±20 mm。分層澆筑，每次澆筑高度不得超過3 m。振搗時(shí)振動(dòng)棒不得碰觸鋼筋及模板。

4)拆模及養(yǎng)護(hù)。圓柱拆模時(shí)要等混凝土的強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到10 MPa時(shí)才能拆模。拆模時(shí)先拆柱箍，再將螺栓拆除，拆下的模板嚴(yán)禁摔撞，并且及時(shí)清理干凈，兩半模拼好，上好螺栓，豎向放置，嚴(yán)禁疊壓橫放。拆模后，進(jìn)行鑿毛處理(見圖5)。混凝土養(yǎng)護(hù)選用養(yǎng)護(hù)劑涂膜養(yǎng)護(hù)。

5)鋼模受力計(jì)算。

a.荷載設(shè)計(jì)值。混凝土側(cè)壓力標(biāo)準(zhǔn)值：

其中，rc為混凝土自重，取24kN/m3；t0=200/T+15=5.71h，T為混凝土的溫度，取20；β為混凝土坍落度影響修正系數(shù)，取1.0；v為混凝土澆筑速度，取1m/h。

F1=0.28×24 000×5.71×1.0×1.0=38.4kN/m2。

F2=rcH=24×4.78=114.2kN/m2。

其中，H為圓柱高度，取4.78；取兩者中較小值，即F1=38.4kN/m2。

考慮荷載折減系數(shù)：

F1=0.9×38.4=34.56kN/m2。

傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載：查表13-51為2kN/m2。

荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：F2=2×0.9=1.8kN/m2。

混凝土側(cè)壓力設(shè)計(jì)值。

按式13-22進(jìn)行荷載組合：

F′=1.35×0.9×34.56+1.4×0.9×1.8=44.3kN/m2。

b.驗(yàn)算。鋼模板驗(yàn)算：

截面特征：

Ixj=26.97×104mm4。

Wxj=5.94×103mm3。

q1=F′×0.4×1 000=17.72N/mm2。

q2=F1×0.4×1 000=13.8N/mm2。

抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算：

M=q1m2/2=1.4×106N·mm。

鋼模受彎狀態(tài)下的模板應(yīng)力為：

δ=M/W=235.7N/mm2<375N/mm2。

Q235B普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的抗拉強(qiáng)度為：375N/mm2,滿足要求。

撓度驗(yàn)算：

ω=q2m(-l3+6m2l+3m3)/24EIxj=0.03mm<[ω]=1.5mm，滿足要求。

對(duì)拉螺栓驗(yàn)算：

單根螺栓的凈截面面積A=78.5mm2,每個(gè)截面兩根螺栓。

對(duì)拉螺栓的拉力N=F′×0.4×1.0=17.72kN。

對(duì)拉螺栓的應(yīng)力δ=N/A=112.9N/mm2<170N/mm2。

(普通螺栓抗拉強(qiáng)度為170N/mm2)滿足要求。

4 結(jié)語

1)與《山西省建筑工程預(yù)算定額》比較，降低圓柱模板攤銷費(fèi)30%，提高支模工作效率50%。

2)保證澆筑的混凝土圓柱達(dá)到清水混凝土要求，不用抹灰，節(jié)約成本。

3)與波紋管比較，鋼模剛度大，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，操作簡(jiǎn)單、方便，施工時(shí)更省時(shí)省力。

The construction technology of self-made cylindrical steel formwork

Chen Jinling

(ShanxiFirstConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030000,China)

Taking the Yuncheng Hengda kindergarten engineering as an example, this paper introduced the design method and construction process of self-made cylindrical steel formwork, and from the formwork preparation, bracing column mold, concrete pouring, form stripping and maintenance and other aspects, elaborated the construction technology of self-made cylindrical steel template, pointed out that the steel formwork had the advantages of simple operation, many turnover frequency, saving time and labor.

steel formwork, column, concrete, tensile strength

1009-6825(2017)07-0095-02

2016-12-24

陳錦靈(1977- )，女，工程師

TU755.2

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