型鋼背楞模板加固體系在剪力墻施工中的應(yīng)用

楊伊浩，陳柯達(dá)

（1.中國建筑第二工程局西南分公司，重慶 400000；2.吉首大學(xué)，湖南 張家界 427000）

高層混凝土建筑施工中，模板安裝是影響施工效率的重要因素，其工程量大約占結(jié)構(gòu)工程的35%，而且直接影響項(xiàng)目的進(jìn)度、質(zhì)量和安全，國內(nèi)外的施工承包企業(yè)都一直在嘗試優(yōu)化施工模板體系。Proverbs基于調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行模板選擇時(shí)，“相對成本”、“混凝土質(zhì)量”、“重復(fù)利用率”是主要的權(quán)衡標(biāo)準(zhǔn)，而且英、法、德三國的承包商在選擇上并不完全一致。

傳統(tǒng)的木方加固鋼管加固體系因?yàn)槎唐诔杀緝?yōu)勢在國內(nèi)的施工市場中依然占有大量的份額，而以型鋼背楞加固體系、鋁模板支撐體系為代表的新型模板雖然在綠色施工、周轉(zhuǎn)次數(shù)、施工速度、混凝土質(zhì)、量等方面有顯著優(yōu)勢，然而因?yàn)樵O(shè)計(jì)優(yōu)化不足、工人素質(zhì)欠缺、市場供應(yīng)尚未見規(guī)模效應(yīng)等原因，其成本優(yōu)勢無法在單個(gè)項(xiàng)目中得到體現(xiàn)。

型鋼背楞受制于其需要設(shè)計(jì)優(yōu)化、制作難度較大的特點(diǎn)，一般在高層建筑中使用，但對其應(yīng)用效果，特別是經(jīng)濟(jì)效益方面，存在著爭議。在浙江臺州的某安置房項(xiàng)目的成本估算中，其總建筑面積13萬m2的項(xiàng)目規(guī)模，因采用型鋼背楞模板加固體系總體大約節(jié)約了60萬元的成本，其成本降低的主要原因是能夠節(jié)約3.83萬m2的抹灰費(fèi)用，估計(jì)為200萬元。但同時(shí)，也有研究人員認(rèn)為型鋼背楞模架本身造價(jià)較高，建議對其橫截面形式、間距等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。可見，不同的項(xiàng)目背景和施工條件對型鋼背楞的應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)效益會導(dǎo)致不同的結(jié)果，本文以成都紫光芯城項(xiàng)目為例，介紹這一技術(shù)的應(yīng)用情況并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，供相關(guān)管理者和研究人員做參考。

1 項(xiàng)目概況

成都紫光芯城項(xiàng)目位于成都市天府新區(qū)，項(xiàng)目總面積約32.01萬m2，地下面積約11.25萬m2，地上約20.76萬m2，裝配式比率不小于30%。項(xiàng)目施工總工期900日歷天。本文的研究對象是項(xiàng)目的1#～11#樓棟，層數(shù)一般為14、16、18層，地上標(biāo)準(zhǔn)層層高2.95m。

2 配模圖繪制

2.1 墻模板設(shè)計(jì)

墻模板設(shè)計(jì)基本信息見表1。目前鋼楞的材質(zhì)厚度規(guī)格尚未統(tǒng)一，2.2mm、2.5mm、3mm都有，選用時(shí)除了安全和成本需要考慮外，通用性也是一重要考量。一般規(guī)律是陰陽角和龍骨連接件厚度最大，主龍骨采用厚度居中、次龍骨厚度最小。

表1 剪力墻模板設(shè)計(jì)

圖1 剪力墻模板配模圖

2.2 墻、柱編號

在取得施工圖紙后，先根據(jù)墻、柱圖對所有墻、柱進(jìn)行編號，接著針對每一面墻、柱模板進(jìn)行編號，在其立面圖上進(jìn)行模板的排版，一般從長墻端頭使用整板開始，最終繪制形成所有墻、柱模板的配模圖。

2.3 配模圖繪制及控制要點(diǎn)

1)根據(jù)立面圖繪制每一面墻的配模圖。

2)對每面墻的每一張板進(jìn)行編號，并標(biāo)注尺寸，標(biāo)注出對拉螺桿眼位置。

3)墻柱模板繪制時(shí)應(yīng)注意降板位置、板厚、梁位置及立面節(jié)點(diǎn)。

4)外墻模板下部低于結(jié)構(gòu)面100mm。

5)墻模板應(yīng)配置至板底。

6)注意扣除梁底模和板模的厚度。

7)模板排版時(shí)應(yīng)盡量使用多的標(biāo)準(zhǔn)板。

8)墻端頭模板應(yīng)該是大面壓小面。

3 型鋼背楞加固系統(tǒng)安裝

剪力墻型鋼背楞加固系統(tǒng)由雙層直背楞、陰陽角連接件、直連接件、斜鐵連接件、穿墻螺桿、陽角勾栓組成。本例中，背楞長度有0.55m、0.9m、1.4m、1.9m、2.4m等。單管截面尺寸均為30mm×50mm。連接件壁厚5mm，長度為680mm，采用烤漆工藝。陰陽角配件規(guī)格為50mm×250mm壁厚5mm，陽角部位采用陽角鉤子二次鎖緊加固。背楞連接件上使用插銷連接，提高體系的綜合利用率和通用率。

剪力墻型鋼背楞實(shí)施安裝步驟為：墻模板安裝、矩管安裝、螺桿安裝、直背楞安裝、蝴蝶卡安裝、直連接件安裝、陰陽角連接件安裝、端部勾栓及連接件安裝。

4 剪力墻型鋼背楞加固安裝

型鋼背楞模板體系質(zhì)量控制的要點(diǎn)之一在于陰陽角的加固。例如對于陽角加固橫杠之間的間距、穿墻螺栓的旋緊力度經(jīng)常影響后期墻體的平整度，甚至導(dǎo)致脹模等事故。為進(jìn)一步控制施工質(zhì)量，對剪力墻的型鋼背楞安裝加固進(jìn)行設(shè)計(jì)。安裝步驟遵循“先長后短、先近后遠(yuǎn)、先陽后陰、對稱進(jìn)行”的原則。下面按L型、T型、U型進(jìn)行介紹。

4.1 L型墻型鋼背楞安裝加固步驟（圖2）

1）根據(jù)剪力墻加固件布置圖，確定所需配件種類，并運(yùn)至剪力墻周圍。

2）安裝1號，以及陽角件，對接處插入斜鐵并敲緊。

3）安裝2號，以及陰角件，對接處插入斜鐵并敲緊。

4）將4號插入2號，3號插入1號，其交接處插入斜鐵。

5）安裝墻端部的5號、6號，并插入斜鐵。

6）檢查各加固件型號尺寸無誤后，使各加固件緊靠次龍骨，從底層依次向上加固，過程中檢查模板垂直度、平整度，符合要求后將螺母上緊，最后固定墻端部雙層單直板斜鐵加固最終上緊完成。

圖2 L型墻型鋼背楞安裝加固步驟

4.2 T型墻型鋼背楞安裝加固步驟（圖3）

1）同4.1。

2）安裝1號，以及陰角件，將3號插入1號，對接處插入斜鐵。

3）安裝2號，以及陰角件，將4號插入2號，對接處插入斜鐵。

4）安裝5號。

5）安裝墻端部的6號、7號、8號，并插入斜鐵。

6）同4.1。

4.3 U型墻型鋼背楞安裝加固步驟（圖4）

1）同4.1。

2）安裝1號、以及陽角件，交接處插入斜鐵。

圖3 T型墻型鋼背楞安裝加固步驟

圖4 U型墻型鋼背楞安裝加固步驟

3）安裝2號，以及陰角件，交接處插入斜鐵。

4）安裝3號、4號，并分別插入陰陽角件，交接處插入斜鐵。

5）按順序安裝5號、6號、7號交接處插入斜鐵。

6）同4.1。

5 實(shí)施小結(jié)與反思

在實(shí)施過程中，項(xiàng)目管理人員依據(jù)規(guī)范、圖紙、施工方案進(jìn)行了大量的管理工作，多數(shù)問題在其他研究人員的論文中已經(jīng)提及，但仍有一些問題值得補(bǔ)充和分享。

1)設(shè)計(jì)優(yōu)化：優(yōu)良的模板設(shè)計(jì)可以確保模板加固系統(tǒng)均由標(biāo)準(zhǔn)件組合，能適應(yīng)各種尺寸的剪力墻，保障周轉(zhuǎn)重復(fù)利用，降低攤銷成本。

2)質(zhì)量控制：施工過程中做好模板支撐的過程管理工作，特別是遵循順序安裝和加固陰陽角，很可能在后期免除抹灰作業(yè)的成本開支，反之亦是采用型鋼背楞的風(fēng)險(xiǎn)因素。

3)清理與存放：拆下的模板及時(shí)清理黏結(jié)物，避免用尖銳器物清理損傷模板，特別是烤漆面的連接件應(yīng)加強(qiáng)用后保護(hù)。

4)工期縮短：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，相對傳統(tǒng)鋼管支撐，本項(xiàng)目平均每一單元可以節(jié)約0.5天的工期。

5）直接經(jīng)濟(jì)效益：基于本項(xiàng)目實(shí)際，參考11#樓，按7天一層、16層標(biāo)準(zhǔn)層、工期120天對兩套方案成本進(jìn)行對比，型鋼背楞租賃方案41萬元，鋼管租賃+抹灰方案35.27萬元，在墻體質(zhì)量達(dá)到預(yù)期能全部免抹灰的前提下，型鋼背楞方案實(shí)際仍然多支出5.73萬元。

綜上，項(xiàng)目在剪力墻施工中采用型鋼背楞模板加固系統(tǒng)后，工期得到節(jié)約，但短期的直接經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。但是，首先應(yīng)看到這一技術(shù)帶來的成本節(jié)約和項(xiàng)目規(guī)模之間的關(guān)系是非線性正相關(guān)的，隨著項(xiàng)目規(guī)模的增加，工期、安全等方面帶來的經(jīng)濟(jì)收益可以使這一方案更優(yōu)。其次，目前人工成本日趨上漲、融資成本日益增加，這一技術(shù)所需人工消耗更少、工期更短的特點(diǎn)將對施工企業(yè)更有吸引力。