早拆模板在建筑工程中的應(yīng)用

陳小生 山西一建集團(tuán)有限公司

1 前言

在建筑工程的模板施工中，早拆模板技術(shù)作為新型模板施工技術(shù)，其對(duì)整個(gè)建筑工程具有十分重要的意義，因此，相關(guān)單位應(yīng)對(duì)其給予高度的重視。早拆模板技術(shù)在建筑工程中可以憑借其先天優(yōu)勢(shì)，幫助施工單位降低其成本投入、縮短建筑施工工期、增加模板的利用率等。同時(shí)，早拆模板技術(shù)不僅可以最大限度地減少勞動(dòng)力，還能保證建筑的施工質(zhì)量、施工速度，因而，早拆模板技術(shù)在建筑工程中被廣泛地應(yīng)用[1-4]。

2 早拆模板技術(shù)理論

2.1 施工原理

建筑工程的早拆模板技術(shù)主要是通過縮減結(jié)構(gòu)跨度，降低拆模后其混凝土內(nèi)部的內(nèi)力，從而在過早拆除模板后保證結(jié)構(gòu)的主體安全，進(jìn)一步加快施工材料的周轉(zhuǎn)，最大程度降低成本的投入。

同時(shí)，早拆模板的安裝、拆除施工操作較為便捷，施工人員容易掌握，并且現(xiàn)場(chǎng)施工速度較快，縮減施工工期，施工質(zhì)量和施工安全也具有一定保障。早拆模板的支撐系統(tǒng)由立桿、頂桿、橫桿、早拆柱頭等各類標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件相組成，模板支架的連接節(jié)點(diǎn)具有強(qiáng)度較大的特點(diǎn)，可以承受上部結(jié)構(gòu)所傳遞出來的各種荷載，早拆模板體系如圖1 所示。因此，模板支架所形成的空間結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的自我穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性。在腳手架支撐體系中，立桿為主要受力構(gòu)件，其支架有拉桿組成。

圖1 早拆模板體系

此外，模板是通過先拆柱的絲杠插入支架孔中形成的，將模板放置在龍骨上面，進(jìn)而形成模板早拆系統(tǒng)[5]。

2.2 早拆模板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

早拆模板體系由模板塊、托梁、支撐系統(tǒng)等構(gòu)件共同組成，其主要是利用了早拆支撐頭的拆除技術(shù)。在混凝土水平構(gòu)件的強(qiáng)度尚未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時(shí)，此時(shí)混凝土強(qiáng)度還處于后期養(yǎng)護(hù)階段，這時(shí)利用早拆模板技術(shù)的前提是保證構(gòu)件不會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，通過對(duì)混凝土水平構(gòu)件各階段的強(qiáng)度進(jìn)行內(nèi)力分析計(jì)算，對(duì)混凝土梁、板等構(gòu)件進(jìn)行抗裂驗(yàn)算，計(jì)算其各階段所承受荷載的能力[6]。

在進(jìn)行豎向結(jié)構(gòu)的施工過程中，多數(shù)在構(gòu)件具有強(qiáng)度時(shí)利用滑模施工技術(shù)，進(jìn)而保證模板的結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量。在水平構(gòu)件進(jìn)行施工時(shí)，采用疊合樓板的方式，將預(yù)制與現(xiàn)澆相結(jié)合，利用疊合板來提高混凝土樓板抵抗荷載的能力。

2.3 早拆模板技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)現(xiàn)階段早拆模板技術(shù)主要是在混凝土樓板澆筑3d以上時(shí)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí)，通過利用早拆柱頭提前拆除模板，將其立柱支頂模板剩下，直至所澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求能完全承受自身及其所受荷載時(shí)，再將早拆柱頭（如圖2所示）、支撐立柱進(jìn)行拆除。

圖2 早拆柱頭

這種先拆模板后拆立柱的方式改變了傳統(tǒng)先拆支撐后拆模板的拆除技術(shù)，進(jìn)一步提高了模板材料的周轉(zhuǎn)率，縮短了施工工期，降低了建筑成本的投入，推動(dòng)建筑工程的文明施工理念。

3 早拆模板技術(shù)應(yīng)用

3.1 模板支模的施工工藝

在建筑工程的施工中，其模板的設(shè)計(jì)應(yīng)首先在樓板或地面上彈出立柱的位置，根據(jù)建筑樓層的設(shè)計(jì)標(biāo)高，初步調(diào)整好立柱的高度，然后再安裝上早拆柱頭，依據(jù)模板的設(shè)計(jì)平面圖紙，將第一榀主梁掛在首根立柱的早拆柱頭上，第二根立柱的早拆柱頭與第一榀主梁連接安裝，同時(shí)依照設(shè)計(jì)圖紙將立柱安裝就位，并以此順序安裝另一榀主梁，之后用水平撐、連接件將兩根立柱進(jìn)行臨時(shí)固定，在第一個(gè)格構(gòu)的立柱與主梁搭設(shè)完成后，則可立即安裝模板塊，以此搭設(shè)其余立柱、主梁[7]。最后，根據(jù)主梁的長(zhǎng)度，調(diào)整立柱的位置，保證立柱的垂直度，之后利用水平尺保證整個(gè)模板的水平度，并在立柱之間進(jìn)行斜撐的安裝，保證整個(gè)連接件的可靠性，進(jìn)而保證模板搭設(shè)的安全程度。

3.2 早拆模板設(shè)計(jì)

在建筑工程中利用早拆模板技術(shù)時(shí)，必須要經(jīng)過專業(yè)人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際考察，之后再科學(xué)合理地進(jìn)行模板支撐體系的設(shè)計(jì)，同時(shí)需要依據(jù)設(shè)計(jì)要求繪制為相應(yīng)的施工圖紙。設(shè)計(jì)人員在對(duì)早拆模板體系進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須對(duì)建筑工程中實(shí)際模板和支柱施工現(xiàn)狀清晰了解，并且依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而確定早拆模板，這樣不僅可以提高模板設(shè)計(jì)的靈活程度，還能進(jìn)一步提高施工的經(jīng)濟(jì)性[8]。早拆模板技術(shù)在進(jìn)行施工中，其兩端懸臂梁相比于簡(jiǎn)支梁更加具有優(yōu)勢(shì)，例如，在兩端懸臂梁受到均勻荷載的作用時(shí)，可以降低撓度和彎矩，降低構(gòu)件的危害程度。

3.3 模板拆除時(shí)間的確定

在早拆模板的實(shí)際施工過程中，設(shè)計(jì)人員必須科學(xué)合理的設(shè)計(jì)樓板的結(jié)構(gòu)跨度，以實(shí)際支撐樓板的支柱間距為依據(jù)，進(jìn)而嚴(yán)格控制模板的拆除時(shí)間。在所澆筑混凝土的強(qiáng)度達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后，且樓板支柱跨度為2m時(shí)，立即對(duì)其進(jìn)行模板拆除施工，早拆模板實(shí)際施工如圖3所示。

圖3 早拆模板體系實(shí)際應(yīng)用

4 工程應(yīng)用

某地區(qū)住宅工程，總建筑面積為13865m2，地下一層、二層為車庫，地上一層、二層為商鋪，其商鋪現(xiàn)場(chǎng)施工均采用鋁合金模板早拆體系，利用其質(zhì)量輕、易運(yùn)輸、施工速度快、施工便捷、勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，加快整體施工進(jìn)度，節(jié)約建筑工期和成本，減輕塔吊工作量。結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，將梁、樓板的模板均采用整體安裝方式，鋁合金模板支撐系統(tǒng)利用早拆、快拆的施工工藝，模板及支撐材料采用人工進(jìn)行周轉(zhuǎn)，降低塔吊的工作量。

5 模板結(jié)構(gòu)體系研究

5.1 后拆支柱配置層數(shù)驗(yàn)算

在對(duì)上層樓板進(jìn)行澆筑的過程中，新澆筑的混凝土自重、模板的自重以及支柱的自重都將通過模板支柱傳遞到下層樓板上。

如果下層樓板強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，超出樓板的設(shè)計(jì)荷載，將會(huì)引發(fā)安全事故。因此，在實(shí)際模板拆除施工時(shí)，需要借助模板支柱將多余的荷載傳遞到下面樓板，進(jìn)而緩解上層樓板所承受的荷載壓力。

如果下層樓板所承受的荷載超過原設(shè)計(jì)荷載時(shí)，則需將其荷載再次傳遞到下層樓板中，將荷載通過支柱不斷向下傳遞，保證所有樓板所承受的荷載均在設(shè)計(jì)強(qiáng)度之內(nèi)。

如果在模板施工中拆除了相應(yīng)支柱，將會(huì)導(dǎo)致拆除部分所承受的壓力再次傳遞到上層樓板中，之后再重新分配，使樓板更好的承受荷載。

最后，在對(duì)樓板所承受的荷載能力進(jìn)行分析時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)樓板承受實(shí)際荷載大于理論設(shè)計(jì)荷載的情況時(shí)，施工人員需立即對(duì)其進(jìn)行加固，將拆除的支柱重新添加，保證建筑施工質(zhì)量[9]。

5.2 支柱承受荷載驗(yàn)算

設(shè)計(jì)人員在對(duì)支柱所承受的荷載進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須嚴(yán)格依照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，同時(shí)，對(duì)支柱進(jìn)行拆除時(shí)可以對(duì)其承受的所有荷載分析計(jì)算，判斷是否出現(xiàn)了超載現(xiàn)象，避免出現(xiàn)安全事故。

5.3 模板早拆體系

在樓板中設(shè)計(jì)早拆支撐體系時(shí)，多數(shù)采用板帶支撐形式，依據(jù)設(shè)計(jì)要求在板跨中間留10cm～20cm的板條，與兩側(cè)模板完全斷開，并且板條下方采用早拆裝置進(jìn)行支撐。模板的支撐體系需要嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，禁止出現(xiàn)私自擴(kuò)大立桿間距，如果早拆模板與原有模板支撐體系出現(xiàn)沖突，則優(yōu)先對(duì)早拆體系的位置進(jìn)行微調(diào)[10]。

在進(jìn)行模板鋪設(shè)的施工前，應(yīng)利用導(dǎo)螺桿將主龍骨、副龍骨及支撐頂板調(diào)整為設(shè)計(jì)水平位置，并且保證早期拆除裝置的支撐頂和模板的支撐頂其位，確保模板拆除后，早期拆除裝置和樓板的力可以得到二次轉(zhuǎn)換。

最后，模板支撐系統(tǒng)應(yīng)垂直設(shè)置，保證結(jié)構(gòu)和連接件的牢固性，模板垂直度檢查如圖4 所示，安裝和拆除方便，保證相鄰兩立桿在同一位置，在支撐立桿的底部用50mm×100mm×200mm的平整模板鋪設(shè)，保證所承受荷載的均勻性。

圖4 模板垂直度檢查

5.4 注意事項(xiàng)

本工程的鋁合金早拆模板體系容易出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，并且模板拆除過早容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)掉角、破損的缺陷。模板的拆除時(shí)間需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工現(xiàn)狀進(jìn)而確定，通常為24h～36h，且混凝土強(qiáng)度達(dá)到C10時(shí)，可拆除墻體模板。

在拆除外墻模板時(shí)需要特別注意工作平臺(tái)支撐的安裝，拆除樓頂板、梁頂板時(shí)，禁止移動(dòng)支撐系統(tǒng)的桿件，嚴(yán)禁出現(xiàn)桿件拆除再安裝的現(xiàn)象。此外，下層樓板結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度能夠完全承受上層模板、支撐系統(tǒng)等重量時(shí)，方可進(jìn)行上層混凝土的澆筑施工，并且應(yīng)保證上下層的支柱應(yīng)在同一垂直線上。

6 結(jié)束語

綜上所述，早拆模板技術(shù)具有降低施工成本、減少模板的損耗、降低對(duì)機(jī)械設(shè)備的依賴性、加快施工工期、提高施工效率等優(yōu)點(diǎn)，可以充分利用現(xiàn)有的模板材料，使多數(shù)施工單位在保證施工質(zhì)量的前提下，減少成本的投入，使其利益最大化。早拆模板技術(shù)多適用于現(xiàn)代多層、高層建筑中，并且施工面積較大可以利用平面流水施工。早拆模板體系憑借其優(yōu)勢(shì)，受到了各施工單位的重視，進(jìn)而推進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。