梁模板的一種簡易加固方式

馬海杰 劉漢進 徐小華 齊全超

青建集團股份公司 山東 青島 266071

1 工程概況

圭亞那某酒店項目位于圭亞那喬治敦市，包括1棟12層塔樓及7層裙房。該項目上部為框架結構，樓梯間區域有部分剪力墻，梁截面多數為400 mm×650 mm，大部分跨度在8 m以上，數量多、跨度大。

2 簡易加固體系設計及安裝

2.1 設計原理

該加固體系利用杠桿原理[1]，上端開口，中間用φ14 mm的對拉螺桿連接，下端用可調節撐桿，撐桿長度略大于梁模板截面（以10 mm為宜），使用時夾緊對拉螺桿，螺桿的對拉力使簡易加固體系開口變小，從而產生夾力夾緊梁側，達到固定模板的效果。

2.2 簡易加固體系制作

1）簡易加固體系因下端撐桿長度可以調節，故可以用來固定不同截面尺寸的梁，現以截面尺寸400 mm×650 mm的梁為例，介紹此加固體系的構成部分（圖1）。

2）該加固體系就地取材，采用圭亞那紫心木，該種木材強度、硬度、沖擊韌性均較大，木材耐腐性強，且該木材分布較廣、價格較低、易于購買。

3）該加固體系立桿采用規格為50 mm×80 mm的紫心木，拉桿采用φ14 mm的對拉螺桿，撐桿托板采用厚15 mm的木膠板。

4）簡易加固體系立桿長度為730 mm，可調節撐桿長度為530 mm（梁側背楞截面尺寸為50 mm×80 mm，梁側模板厚度10 mm，為得到更大的夾力，下部可調節撐桿長度大于梁側背楞之間距離10 mm）。立桿與撐桿交接處，采用70 mm×100 mm模板作托板，用釘子將其與立桿連接以支撐撐桿，拆卸時只需將托板向另一面旋轉，撐桿即自行掉落，拆卸方便。

5）兩立桿在相同高度開孔，距底部15 cm，用來放置對拉螺桿，螺桿與螺帽之間放置厚25 mm墊片。

2.3 簡易加固體系計算

簡易加固體系計算[2]時取600 mm（簡易加固體系安裝間距為600 mm）長度的梁為計算單元（板厚120 mm），計算時可以不考慮板面對梁側模的支撐，計算模型按懸臂梁考慮。

新澆混凝土側壓力的計算公式為F＝0.22γctβ1β2V與F＝γH兩者中的較小值。其中：γc為混凝土的重力密度，取24 kN/m3；t為新澆混凝土的初凝時間，取200/（T+15），T為混凝土的入模溫度，取20 ℃；V為混凝土的澆筑速度，取5 m/h；H為混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面總高度，取0.53 m；β1為外加劑影響修正系數，取1.00；β2為混凝土坍落度影響修正系數，取1.15。

計算得新澆混凝土側壓力標準值F1＝13.92 kN/m2，此時作用在簡易加固體系上的荷載成三角形分布，在固定端最大，Q＝F1×0.6＝8.352 kN/m，在懸挑端最小，為0。

三角形荷載作用在懸臂梁上的撓度公式w＝21q0L4/(120EI)，其中q0＝8.352 kN/m；L＝0.58 m；E＝12 000 N/mm2（見木結構設計規范表4.2.1-3）。

計算得出w＝0.001 5 mm，遠小于規范要求的模板允許偏差。

2.4 簡易加固體系安裝

施工工藝流程：施工準備→放線→滿堂架搭設→梁底桿搭設→梁底安裝→梁側及板面安裝→鋼筋綁扎→梁底加固、側模加固。

簡易加固體系安裝時先將螺桿松開，兩人分別托住2個立桿，將撐桿放置在立桿之間，同時收緊對拉螺栓，使梁側與簡易加固體系立桿完全接觸，簡易加固體系安裝角度應垂直，防止扭曲使受力情況發生變化，混凝土澆筑前檢查撐桿是否牢固，對拉螺栓是否有效。

為保證梁混凝土的成形質量，簡易加固體系對拉螺栓的距離宜為60 cm，梁柱節點處距離柱邊應不超過20 cm（圖2）。

2.5 注意事項

1）撐桿及立桿使用紫心木下腳料，不得使用開裂和嚴重變形的木材。

2）簡易加固體系立桿及撐桿必須滿足對應梁的截面尺寸，不同尺寸的撐桿應分開堆放，以免發生混亂，影響正常的使用。

3）簡易加固體系的撐桿長度（以10 mm為宜）稍大于兩側背楞之間的距離，可保證足夠的夾力并且在梁底安裝時易操作，尺寸過大會造成簡易加固體系不能與兩側背楞充分接觸，容易導致脹模。

圖1 簡易加固體系示意

圖2 加固體系安裝示意

4）在頂板梁混凝土澆筑完成1～2 d后，梁混凝土強度在能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損后，可以拆除簡易加固體系，周轉至下一層使用，梁側模板不動，緊貼混凝土面，簡易加固體系拆除時不得亂扔，以免破壞對拉螺栓。

5）為達到提高工作效率、增加材料周轉次數、降低施工成本的目的，簡易加固體系在使用過程中應加強管理。支、拆模及運輸時，應輕搬輕放；發現有損壞變形的模板，應及時修理[3]。

3 效益分析

3.1 模板加固工效分析

一般的梁側加固方式采用在梁腹穿對拉螺桿，工序比較復雜。梁鋼筋綁扎完成，側模合模后使用電鉆在梁兩側模板開孔，再穿對拉螺桿，鎖緊螺桿，使用木方和鋼管進行加固。施工工序較復雜，耗時多，并且因為螺栓孔的存在，減少了模板的周轉次數，而采用簡易加固體系時，根據梁截面尺寸，能夠提前制作不同尺寸的撐桿，使用時安裝方便，大大提高了工作效率。

3.2 模板拆除效率分析

拆模時，一般的加固方式在將對拉螺桿的螺帽、蝴蝶卡取出前，需要先將鋼管拆下后再將螺桿抽出，才可拆除側模。

使用簡易加固體系加固模板的方式，在拆模時只需輕微松開螺帽且不需取下螺帽就可取下簡易加固體系，大大提高了拆除速度。

3.3 梁側混凝土觀感分析

一般的加固方式在模板拆除后不僅要對梁側面的對拉螺桿眼進行處理，還要對因上一次螺栓眼存在而造成漏漿的梁側進行處理，從而導致混凝土表面局部有色差。而使用簡易加固體系加固的方式，受力性能好，有效地抑制了脹模引起的構件變形。

拆模后梁側無螺栓眼，無漏漿現象，整體觀感好、無色差，能夠保證混凝土成形質量和觀感質量。

3.4 經濟效益分析

以一跨9.4 m的梁為例，進行計算分析：

1）傳統的加固方式采用4根1.2 m鋼管加2根對拉螺栓加固，間距按600 mm布置，共計16道，簡易加固體系節省了山型卡和鋼管、PVC管、螺桿等的用量，具體數量如表1所示。

表1 材料用量

其中鋼管單價為16.2元/m，山型卡單價為0.84元/個，螺桿單價為14.5元/m，PVC管單價為0.79元/m，木方為承臺、筏板階段周轉料，不計算成本，經計算總共節省約1 500元。

2）加固和拆模時，1個2人小班組可以節省約2 h，節省人工費150元（300元/工日）。

一跨9.4 m的梁采用此加固體系比傳統加固方式可節省約1 650元，考慮到鋼管等材料可以周轉，塔樓、裙樓各取一層梁計算，梁總長約1 600 m，材料費可以節省約24萬元；該簡易加固體系在塔樓每層可節約1 d工期，在裙樓每層可節約2 d工期，總共節省工期約26 d，現每層有30名木工，節約人工費23.4萬元，經濟效益顯著。

4 結語

實踐證明，對于物資匱乏、調配周期長的海外項目，結合以往工程經驗，充分利用當地資源，對傳統工藝進行改進和改造，不但可以滿足工程需要，還能起到降本增效的效果。本文介紹的梁模板簡易加固體系不僅能夠保證混凝土成形及觀感質量，還能提高工效、節省成本，更為重要的是保證了項目的連續性，不會因物資短缺而停工，具有較好的推廣價值。