裝配木模板體系創新應用研究＊

張海召，初文榮

（上海中森建筑與工程設計顧問有限公司，上海 200333）

0 引言

裝配式建筑是以構件工廠預制化生產，現場裝配式安裝為模式，以標準化設計、工廠化生產、裝配化施工、一體化裝修和信息化管理為特征，整合從研發設計、生產制造、現場裝配等業務領域，實現建筑產品節能、環保、全周期價值最大化的可持續發展的新型建筑建造方式。

裝配式建筑作為新型建造方式，是全周期的一個過程，目前階段裝配式建筑更多集中在設計和預制構件生產，對于現場施工過程尚未達到裝配式預期效果，然而施工階段非常關鍵，也是體現裝配式建造方式優勢最直接的環節，影響施工現場因素很多，特別是模板和支撐，作為混凝土建筑現場施工的三大主材之一，對于施工質量、成本、效率有直接影響，而且與國家推行的文明施工、綠色施工有重要影響，因此從施工現場實際出發，著眼于解決現場現階段模板和支撐應用痛點，改進優化現場材料加工形式與模板安拆方式、提高施工成型質量與工作效率、減少垃圾、節約人工、降低施工綜合成本等方面，不斷完善各環節，為裝配式建筑快速、可持續發展不斷賦能。

1 現狀分析

隨著國家裝配式政策的引導推進，裝配式建筑發展在國內已步入快車道，建筑體量和施工質量均有很大提升，上下游產業聯動也不斷加強和完善，如構件廠、模具廠、深化設計單位蓬勃發展，但在裝配式建筑下游專業中，裝配式模板發展滯后，模板體系形式較單一，施工現場基本還是傳統的木模體系，也有部分鋁合金模板體系，但傳統木模施工成型平整度、垂直度等無法滿足要求，而且節能環保方面也不符合發展要求，制約裝配式建造優勢的體現，主要體現在裝配式建筑施工現場采用傳統的木模，鋼管扣件的滿堂支架，這樣的施工組合方式完全無法體現裝配式施工優勢，木?，F場加工臟亂，鋼管扣件滿堂支架復雜，施工作業界面相互交叉，成型觀感質量相對較差，想要實現免抹灰，垂直度、平整度又達不到要求，這些傳統施工的痛點亟待解決。

2 裝配木模板體系特點

2.1 實現模數化、標準化及工業化設計與安裝

響應政府政策號召，走工業化發展道路，實現可持續發展，需改變原有現場粗放加工帶來的一系列問題，如現場加工木材屬于可燃材料，加工產生的刨花更是易燃材料，增加現場安全隱患；現場加工需材料堆場和加工場地，而且更多是在施工作業區邊加工邊安裝，產生噪聲污染，現場加工缺少必要的安全防護，操作安全隱患大，同時產生大量垃圾，影響現場文明施工?，F在將此部分實施模數化、標準化設計，從散拼無連接到標準化基本單元，結構形式的改變使之能夠走向工業化，大大增加模板周轉次數，采用工廠化生產、批量化與工業化加工，可大大提高產品加工精度，促進現場文明施工，降低施工綜合成本，裝配式拆裝可簡化現場操作，加快施工速度，完善裝配式建筑施工配套，為裝配式建筑行業發展提供更多優質產品，為建筑行業的轉型升級不斷賦能，共同促進行業不斷發展。

2.2 施工成型精度高

1）從散拼到模板基本單元，使原來的模板板面、豎向次楞組合形成有機整體，減少和控制模板吸水膨脹、干縮翹曲，從模板材料自身控制形變，提高模板精度和周轉次數。

2）模板單元模數化、標準化設計為模板工廠化加工、工業化發展奠定基礎，工業化加工可提高模板自身加工精度。

3）模板基本單元均設有封邊，封邊上有開孔，使用銷釘銷片將模板連接在一起，孔位對齊同時也使模板單元與單元之間的板面處于同一平面，從連接上保證模板之間的平整度。

4）結構陽角部位采用鋁合金陽角件，利用鋁合金型材的高強度和高精度，確保陽角部位的成型角度。

5）陰角部位通過榫卯企口和企口鎖，確保陰角部位成型角度和模板之間的連接加固。

6）背楞采用方鋼管取代原來的圓鋼管，增大背楞與模板次楞接觸面積，用平面約束取代線約束，更便于模板平整度的調整和模板加固。

2.3 模板可擴展性強

此體系從散拼到模板單元，使原來的模板板面、豎向次楞組合形成有機整體，體系的基板單元為定型化模板單元，工廠化、工業化的加工方式，為模板的擴展應用奠定基礎。定型化模板單元就具備了模板板面能夠精確添加附加件的條件，根據結構設計和建筑設計，以及機電專業、二次施工等專業的綜合深化，實施模板平面布置，根據平面布置圖確定預埋件預留洞等的精確定位，附加件安裝在模板板面，可實現更多的造型和功能，為不同專業、二次結構施工、精裝修等奠定擴展基礎，也使模板施工應用擴展性得到加強。

2.4 實現裝配施工工藝

此體系是目前國家推廣應用的定型模板體系，采用木材加工，相較其他金屬材質，木質模板現場工人更熟悉，最主要是應用靈活度更高，如果出現設計變更修改甚至尺寸加工錯誤等情況，現場木工可修改裁切，無需像金屬模板必須工廠加工、運輸并發貨到現場，避免現場等待耽誤工期，增加施工成本，使用起更加靈活方便，而且此體系是工廠加工、現場拼裝且可重復應用的模板體系，可極大簡化現場切割加工，提高現場文明施工，實現材料循環應用，為綠色施工的實施提供優質產品?？梢哉f裝配式木模板體系是一種符合裝配要求的定型高精度模板體系，可滿足裝配式節能、環保、綠色的發展要求，也符合現階段國家建筑工業化發展要求。

3 適用范圍

裝配木模板體系適用于民用建筑中的裝配式建筑，包括居住建筑、公共建筑，主要是針對裝配式住宅建筑，用于施工現場現澆段模板體系。

4 體系設計一般規定

1）模板設計深度符合專項深化設計要求。

2）模板荷載及荷載組合應按GB50666—2011《混凝土結構工程施工規范》的有關規定確定。

3）模板中的鋼構件設計應符合GB 50017—2017《鋼結構設計標準》的規定，其截面塑性發展系數應取1.0。

4）模板中的木構件設計應符合GB 50005—2017《木結構設計標準》的規定，其中受壓立桿應滿足計算要求。

5）模板結構構件的長細比應符合下列規定：[1]受壓構件長細比支架立柱及桁架不應大于150；拉條、綴條、斜撐等聯系構件不應大于200。[2]受拉構件長細比鋼桿件不應大于350：木桿件不應大于250。

6）模板配板設計應與主體結構設計、預制構件設計相協調。

7）模板應拼縫嚴密，裝拆靈活，搬運方便。

8）此系統包括支撐體系、加固體系、模板體系、附件系統。

9）模板采用木質定型模板，定型模板包括封邊和次楞，封邊按照規定間距開孔。

10）背楞采用焊接的方鋼管加固，背楞間距按規定要求設置。

11）模板單元與單元之間通過封邊采用銷釘銷片連接。

12）結構陽角部位通過鋁合金陽角件連接，陽角件按照規定間距開孔。

13）結構陰角部位通過榫卯企口鎖進行連接，企口按照通長開設，鎖口按照規定間距設置。

14）墻體加固采用穿墻螺桿，螺桿加固間距按規定設置。

15）附件包括銷釘銷片，企口鎖，穿墻螺桿，墊片、螺母等。

5 裝配木模板體系典型節點大樣

裝配木模板體系典型節點如圖1～5所示。

圖1 模板基本單元

圖2 墻體模板連接做法節點

圖3 梁底陰角連接做法節點

圖4 墻體背楞加固做法節點

圖5 陰角企口鎖節點

6 裝配式木模板實施流程

6.1 深化設計

1）收集項目全套圖紙，包括PC構件拆分布置圖、深化圖等。

2）根據建筑、結構、機電、裝配式構件拆分平面布置圖進行深化，根據深化圖紙和設計要求進行模板設計排布，形成模板平面布置圖，布置圖內包括定位、尺寸、規格、型號及材料統計表等。

3）按照模板體系基本規則和體系專有節點連接做法大樣進行免拼裝配模設計，包括技術體系介紹的基本規定及節點做法大樣等。

4）根據模板深化圖，對于非標構件，繪制詳細的模板、背楞等加工生產圖，供工廠加工生產。

5）按模板承受荷載的最不利組合對模板進行驗算。

6）編制模板施工安全、防火技術措施及設計、施工說明書。

6.2 安裝

6.2.1 安裝流程

1）工作面清理，測量放線，按照墻體位置和軸網，放樣模板安裝的雙控線。

2）安裝墻柱模板，按照控制線定位豎墻柱模板，安裝從陰陽角部位開始，依次向端頭位置，對于“一”字形位置從一端向另一端安裝。

3）墻柱模板邊安裝邊涂刷脫模劑，先安裝一側模板，然后安裝另一側模板，同時安裝穿墻螺桿和膠杯膠管。

4）墻體背楞安裝和加固，加固完成進行垂直度和平整度調整。

5）搭設模板支架。

6）安裝梁模板和樓面模板，先安裝梁底模板，然后是梁側模板和樓面模板。

7）進行垂直度、平整度、樓面標高調整。

8）檢查模板連接、支架連接、加固等確保符合規范要求。

9）澆筑前內墻模板底部采用砂漿封堵，確保不漏漿。

10）混凝土澆筑。

6.2.2 安裝要求

1）模板及其支撐應按照配模設計的要求進行安裝，配件應安裝牢固。

2）整體組拼時應先支設墻板，調整固定后再架設梁模板及樓面模板。

3）墻兩側模板的對拉螺栓孔應平直相對，穿過螺栓時不得斜拉硬頂，當改變孔位時應采用機具鉆孔。

4）背楞宜采用整根背楞，搭接時上下2道接頭宜錯位分開，錯開不宜少于400mm，搭接長度不少于200mm。

5）模板之間連接部位應用銷釘鎖緊，銷釘間距不宜大于300mm，模板頂端與承接模板連接處，模板寬度大于200mm時，不宜少于2個銷釘；寬度大于400mm時，不宜少于3個銷釘。

6）墻柱模板不宜在豎向拼接，當配板確需拼接時，不宜超過1次，且應在拼接縫附近設置橫向背楞。

7）梁側模板宜設置背楞。

8）樓梯、開洞、沉箱、懸挑及其他細部結構模板應采取構造措施保證其承載力。

6.3 模板拆除

1）現澆結構部位的模板支架拆除必須遵照GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》規的要求。

2）模板拆除前必須申請辦理拆模手續，混凝土達到拆模強度模板方可拆除，并向操作班組進行安全技術交底，在作業范圍設安全警戒線并掛警示牌等。

3）拆除前應全面檢查模板支撐體系穩定性和安全性等是否符合要求，同時清除支撐周圍的雜物及地面障礙物等。

4）模板拆除應遵循“先支后拆，后支先拆；先拆非承重部位，后拆承重部位”的順序。

5）拆模時嚴禁擾動底部的支撐系統。

6）模板應根據專項施工方案規定的墻、梁、樓板拆模時間依次及時拆除。

7）支撐件和連接件應逐件拆卸，模板應逐塊拆卸傳遞，拆除時不得損傷模板和混凝土。

8）拆下的模板應及時進行清理，清理后的模板和配件應分類堆放整齊，不得倚靠模板或支撐構件堆放。