插栓式變形縫模板的施工技術與應用

趙素麗，孫佰成，韓宏銳，姜思佳，朱小波

（1.聯(lián)勤保障部隊第四工程代建管理辦公室，遼寧 沈陽 110000；2.中冶建工集團有限公司，重慶 400084；3.北京城建八建設發(fā)展有限責任公司，北京 100107）

0 引言

當建筑物體型過大時，為了使建筑物能夠適應所受外界破壞因素的要求，需要對建筑物設置變形縫，常見的變形縫有沉降縫和伸縮縫等。其中沉降縫為基礎及地下工程部分必須分開所設置。建筑主體本身包括基礎及地下工程部分，尤其涉及兩個不同高度的建筑構筑物在一起（形如主樓和附樓），其兩個結構構筑物的自重和所受荷載不同，其沉降量也不相同，為防止其沉降不均勻，就必須在兩構筑物二者之間設置沉降縫。

伸縮縫（基礎及地下工程部分可以不斷開），是為了確保結構體在地震等作用下適應其變形的永久變形縫，是結構設計確保建筑結構整體性和安全性的可靠構造措施，伸縮變形縫一般位于建筑物中間，使兩側構筑物形成兩個相對獨立的結構單元，其兩側結構單元墻體完全斷開。多數(shù)是從基礎頂標高至建筑物屋頂，兩側的構筑物間變形縫間空隙相對狹小，墻體凈距離一般在 300 mm 左右，基本上無施工操作空間。施工過程中，其兩側結構墻體的模板加固和混凝土成型質量的控制是需要在施工前著重考慮的問題，必須采取可靠措施保證兩側墻體混凝土成型質量達到要求，又能便于施工過程中的模板加固、拆除等。

1 工程概況

本工程為濟南市某住宅小區(qū)項目，有 4 棟住宅樓及配套車庫和商業(yè)用房，建筑高度 94.8 m，總建筑面積 98 500.0m2，地下共 3 層（其中地下 2 層為車庫和人防工程），住宅樓地下 3 層為功能室和儲藏室，剪力墻結構，基礎型式為樁基筏板基礎，每棟住宅樓各有 2 個單元，每棟住宅樓兩個單元間均設置一道變形縫（伸縮縫），變形縫凈寬 300 mm，變形縫兩側結構墻體嵌固部位為筏板基礎頂，嵌固部位基礎不斷開。變形縫處模板總面積約 3 784.0 m2。具體平面位置如圖 1 所示。

圖1 單元間變形縫（伸縮縫）平、立面圖（單位：mm）

2 變形縫處模板工程施工的常規(guī)做法總結

變形縫兩側為相對獨立的結構墻體，為保證其主體結構的整體成型質量，不宜采取先澆筑完成一側變形縫墻體后再澆筑另一側結構墻體的錯層施工方式。必須與變形縫以外的結構墻體同步澆筑施工，并且滿足既要變形縫內(nèi)側的模板及其支撐具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性的要求，也能可靠地承受澆筑結構墻體混凝土的重量、側壓力以及施工荷載的要求，現(xiàn)將以往類似工程項目變形縫處的常規(guī)的施工做法的利弊總結如下。

1）在伸縮變形縫處埋入擠塑聚苯板或 EPS 板替代模板。變形縫處選用特殊材料（擠塑聚苯板或 EPS 板）按照混凝土截面尺寸安裝擠塑聚苯板代替模板，待變形縫處兩側墻體混凝土強度達到拆模強度后，將變形縫處擠塑聚苯板取出。

根據(jù)以往施工經(jīng)驗總結，變形縫處兩側墻體中間加入擠塑聚苯板（EPS 板），因其模板支撐體系屬于單面加固支撐體系（外側木模板），與擠塑聚苯板（或 EPS 板）的混凝土接觸面在變形縫內(nèi)側，不易進行加固，其在混凝土澆筑過程中，結構墻體的變形及混凝土膨脹均難以控制，其墻體內(nèi)部鋼筋保護層及混凝土成型質量也很難得到控制。

混凝土澆筑完成后，變形縫內(nèi)部的擠塑聚苯板很難從變形縫處取出，如果留在變形縫內(nèi)部，雖然擠塑聚苯板有一定的延展性對結構的變形影響不大，若留在變形縫內(nèi)不取出，因聚笨乙烯泡沫塑料板（EPS 板）等材料，其燃燒性能應符合現(xiàn)行規(guī)范要求［1］，為滿足防火要求，燃燒等級需達到 A 級（不燃性）、B1 級（難燃型），其本身材料價格也較高，若達不到燃燒等級將會留下火災隱患，由此可見選用擠塑聚苯板做為變形縫處模板將會增加施工原材料成本從而造成材料的浪費。具體如圖 2 所示。

2）在伸縮變形縫處制作定型空心木模板。變形縫兩側相對獨立的結構墻體變形縫之間采取制作空心木模板，其內(nèi)部采用短木方等作為支撐，其形式類似于制作一個“木盒子”放在變形縫兩側結構墻體之間。具體如圖 3 所示。

圖2 單元間變形縫（EPS 板）立面圖

圖3 單元間變形縫木模板平、立面圖

采用此種模板的做法，模板和內(nèi)部短木方作為支撐，其模板的強度和剛度均能滿足要求，兩側墻體的混凝土成型質量容易得到保證，但形如空心的“木盒子”模板較難拆除，并且“木盒子”在拆除過程中較易損壞，周轉次數(shù)有限，不能一次性制作完成并一直施工至頂層，且后續(xù)使用過程中破損修整時影響正常施工進度。

通過以上兩種變形縫處模板施工的常規(guī)施工做法，無論從內(nèi)側混凝土成型施工質量及施工進度、施工成本方面綜合比較來看而均不能完全達到安全性、實用性和經(jīng)濟性的要求，由此就需要對變形縫處模板的選材及施工工藝和具體施工措施考慮更加科學、便捷的新型模板來解決變形縫處模板施工這一難題。

3 變形縫模板的材質選擇及施工難點分析

由于樓棟結構單元間變形縫的空間狹小（凈寬度為 300 mm），基本沒有施工作業(yè)面，并且變形縫間的模板和雜物等在結構施工完成后，應清除干凈，以滿足結構受到地震等外力作用時，變形縫處能正常按設計要求滿足變形要求而不影響其正常使用功能。由此可見，為了變形縫的正常功能要求，對其變形縫處內(nèi)側模板的材料選材及具體施工工藝和施工措施就有了較高的要求。

3.1 變形縫模板的材質要求

結構單元間變形縫內(nèi)側模板的材質必須有足夠的剛度、保證其在混凝土澆筑過程中，足以抵抗混凝土振搗過程中的側壓力而不發(fā)生變形從而影響混凝土外觀成型質量，并且內(nèi)側模板要便于加固和拆除。

3.2 變形縫模板的設計

1）本變形縫處模板采用自行設計的內(nèi)側模板與外側模板相結合的型式。其中內(nèi)側模板為鋼板與縱、橫龍骨加固的型式，本著在滿足安全施工質量要求的前提下，確保具有實用性和經(jīng)濟性原則，模板的原材料盡可能在施工現(xiàn)場選取，內(nèi)側模板選用δ=6 mm 厚的鋼板作為模板面板，φ25 mm 螺紋鋼作為縱橫龍骨加勁肋，間距控制在 400～500 mm；橫向龍骨加勁肋間距同樣控制在 400～500 mm；其中局部間距控制在間距 150 mm；外側模板采用普通木模板配合使用，內(nèi)、外側模板預留加固孔，在內(nèi)側模板鋼板面板，采取間距氣割制孔直徑φ50 mm 的加固螺栓孔，間距 450～500 mm，并與外側常規(guī)模板加固孔相互對應并確保模板開孔在同一條軸線上，以便于后續(xù)模板加固。具體如圖 4 所示。

根據(jù)變形縫處結構墻體的長度和高度設計制作變形縫模板，如變形縫結構墻體長度超過 10 m，可將變形縫處內(nèi)、外側模板分成 2～3 片搭接使用，在每塊內(nèi)側組合鋼模頂部焊 2 個 U 形φ20mm（HPB 300）圓鋼吊環(huán)以便于模板的吊運安裝、拆除［2］，具體如圖 5 所示。

圖4 變形縫內(nèi)側模板立面圖（單位：mm）

2）變形縫處內(nèi)、外側模板的加固采用專用對拉絲桿進行加固，對拉絲桿采取A10mm圓鋼與其組合焊接而成，具體如圖 6 所示。

圖5 變形縫外側模板立面圖（單位：mm）

圖6 變形縫處模板加固螺栓

3.3 模板安裝施工步序及加固施工控制措施

根據(jù)變形縫所處位置的特殊性，兩側單元結構墻體凈距 300 mm；其內(nèi)部幾乎沒有模板的加固及施工操作空間，本模板加固采取如下施工步序及措施。

3.3.1 模板安裝施工步序

變形縫處兩側墻體鋼筋驗收→安裝內(nèi)側鋼模板→安裝對應外側匹配模板→安裝專用加固對拉螺栓→校對內(nèi)外模板的垂直度→緊固對拉加固螺栓→澆筑混凝土→拆除模板。

3.3.2 模板安裝、加固施工控制措施

1）變形縫處墻體鋼筋綁扎驗收合格后即進入模板工序施工，采用塔吊將模板吊運至準確位置并固定，安裝模板前要確保模板與混凝土的接觸面平整、清潔［3］。本變形縫處的內(nèi)模板采用“插栓式”的加固措施，當內(nèi)、外側模板準確就位并校正后，將專用加固對拉螺栓穿入對拉螺栓孔內(nèi)，并將加固螺栓統(tǒng)一轉到同一平面并將φ20 mm 圓鋼插栓插入對拉螺栓的圓環(huán)內(nèi)，然后對其進行在變形縫外側模板處緊固螺栓加固。具體如圖 7～圖 8 所示。

圖7 變形縫處模板加固圖（單位：mm）

圖8 變形縫處模板加固平面圖

2）對于 2 層及 2 層的變形縫處模板加固時，與 1 層有所不同，涉及到一個內(nèi)側模板的臨時固定支撐問題，為了解決這一問題，將變形縫處內(nèi)側模板在完成 1 層混凝土澆筑后，將內(nèi)側模板的底邊加長 200 mm 并粘貼防漏漿膠條，另在模板底邊切割成一個凹槽，保留 1 層（相應下一層）的最上一排對拉螺栓并與內(nèi)側模板底邊凹槽相對應（模板底邊凹槽卡進最上一排對拉螺栓內(nèi)）用于臨時支撐。確保內(nèi)側模板拆除后不會脫落至底部。具體如圖 9 所示。

3）變形縫處墻體在混凝土強度達到模板拆除條件后即進行模板拆除工序，先在變形縫外側模板處松動加固螺栓并拆除大部分加固螺栓，然后在變形縫處的頂部，向上提起“插栓”，用方木及橡膠錘等均勻敲擊大塊墻體模板及內(nèi)側鋼模，使其脫離結構墻體，注意在模板拆除過程中，要用撬棍輕輕外撬大塊墻模防止猛撬使其塌落，然后將內(nèi)、外側模板掛上吊裝鋼絲繩索扣，拆除全部剩余加固螺栓。吊運過程中，速度要慢，保持垂直，注意避免模板撞擊結構墻體，并有專人指揮依次吊離運往變形縫以外的指定模板安放場地，對拆除的模板統(tǒng)一進行涂刷防銹油或涂刷脫模劑等相關工序以備下一層使用［4］。

圖9 2 層及以上內(nèi)側模板凹形卡槽固定圖（單位：mm）

4 結語

在涉及房建建筑工程施工中，對變形縫處模板的正確選擇和合理的施工措施，將對變形縫處結構墻體的混凝土成型質量控制起至關重要的作用，插栓式變形縫處模板在確保安全、質量和施工方便快捷的前提下，實現(xiàn)了原材料就地選取，并滿足了模板的強度、剛度需求。可實現(xiàn)一次性制作完成，其模板的周轉可一直施工至建筑頂層和模板使用后百分之百回收利用。

插栓式變形縫模板的施工技術的應用有效解決了變形縫結構墻體間模板支設加固這一施工難題，通過具體工程實例應用來看，達到了合理利用建筑材料節(jié)約資源和安全文明施工的良好效果。Q