钢筋混凝土滑模烟囱施工工程新型大模板工程施工技术

混凝土结构的模板工程是混凝土结构构件施工的重要工具。现浇混凝土结构施工所用模板工程的造价,约占混凝土结构工程总造价的三分之一,总用工量的二分之一。因此,采用先进的模板技术,对于提高工程质量、加快施工进度、提高劳动生产率、降低工程成本和实现文明施工,都具有十分重要的意义。但无论采用哪一种模板,模板的安装支设必须符合下列规定: 
① 模板及其支架应具有足够的承载力,刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量,侧压力及施工荷载; 
②要保证工程结构和构件各部分形状尺寸和相互位置的正确; 
③ 构造简单,装拆方便,并便于钢筋的绑扎和安装,符合混凝土的浇筑及养护工艺要求; 
④模板拼(接)装缝应严密,不得漏浆; 
2 特点及适用范围 
这种新型大模板与钢模大模板完全不同,钢模大模板是进行现浇剪力墙结构施工的一种工具式模板,一般配以相应的起重吊装机械,通过合理的施工组织安排,以机械化施工方式在现场浇筑竖向(主要是墙、壁)结构构件。而我们研制开发的这种新型大模板,是针对工程结构的特点,用镀锌铁皮拼装成的一种柔性圈模板。运用这种模板施工的主要优点是: 
①重量轻,强度高、韧性好、耐磨、耐腐蚀、周转使用率高。 
② 可按不同的筒壁直径加工制作,比采用木模、钢模模板易于成型。 
③ 模板支拆简便,用它浇筑成型的混凝土外观平整光圆。这种模板主要适用于构筑物的筒壁的施工,如烟囱、水塔、电视塔、筒仓、桥墩及一些圆形构件。 
3 工艺原理 
根据筒壁的直径和形状,进行对模板的加工制作,待钢筋绑扎完毕后,把里模板安装支设好后,用梅花螺丝把制作成型的模板拼装卷式圈模板,安装固定完毕后浇筑混凝土。 
1)工艺流程:模板制作→提升系统安装→圈模就位安装→安设支撑和捆绳→校正垂直度和固定模板→浇筑混凝土→拆除模板→模板提升→清理模板、刷涂模剂→混凝土养生 
2)施工要点 
①应根据筒壁的直径和收分进行对模板的制作和配组,模板裁剪时,四周不应有卷边现象; 
②模板厚度的选择根据混凝土侧压力的大小,通过计算确定,一般为1-3mm; 
③ 模板固定时,所用捆绳的选择和位置的布置,要控制好捆绳所受的力度,因为这种模板属于柔性物质,容易随外界因素变形; 
④ 混凝土浇筑要缓慢的一圈一圈浇筑,振捣要小心,防止模板局部受力过大而产生变形; 
⑤ 模板上表面的混凝土要浇筑光圆、平整,防止上节模板与混凝土搭接不严密,有流浆现象。 
4 材料及工具设备 
由于这种模板工程的施工工艺很简单,所以模板制作所需的材料及安装所用的工具设备也很少量。 
模板制作所用的材料:镀锌铁皮、连接板、梅花螺丝(拼装)、盘条(提升吊环及捆绳挂环)。 
模板制作和安装所用的工具设备:手电钻(打孔)、手拉葫芦(提升)、捆绳(固定)。具体制作和安装可参考后面的应用实例(100m混凝土烟囱)。 
5 质量要求 
① 采用大模板施工,除应遵照现行的《混凝土结构工程施工质量验收规范》和《建筑工程施工质量验收统一标准》等国家标准外,尚需设计计算,并进行试验,以保证各部件有足够的强度。 
②模板组装要严格,几何尺寸要准确, 
其允许偏差如下: 
1)顶面标高与设计标高偏差±5mm; 
2)板面平整度≤ 5mm; 
3)上表面高差≤ 2mm; 
4)任何截面的半径,控制在该筒壁半径的1%,且不超过30 mm; 
5)筒壁厚度不能超过20 mm; 
6)捆绳受力要均匀、适当,浇筑时设专人看护; 
7)混凝土上表面浇筑要平整光圆; 
6 安全要求 
采用大模板施工时,除应遵照现行的《建筑施工安全检查标准》等规定外尚需采取以下一些安全措施: 
① 高空做业的人员,必须经医生检查身体合格,凡精神不正常、高血压、心脏衰弱者,不得进行高空作业; 
②施工中所有的设备必须按照施工组织设计的要求配置,施工中要统一指挥,并要设置警戒区与通信设施,要作好原始记录; 
③工作台要搭设平稳、牢固,严禁堆放过重的材料,工作台底部要设兜网; 
④ 大模板安装就位后,其外侧立即设置护身栏,高度可根据需要确定,但不得小于1.2m;护身栏的外侧须加设安全网; 
⑤混凝土浇筑时,要设专人看护模板,观察是否有局部模板变形过大,检查捆绳的受力强度; 
⑥ 模板安装、拆除、提升时,下面严禁站人,防止高空物体坠物伤人; 
⑦ 施工一定阶段,要定期检查各部件有无损坏现象,同时对所有紧固件进行一次加固; 
⑧ 当遇到大风雷雨天气时,所有高空作业暂停,操作人员应下至地面躲避; 
7 效益分析 
① 材料节余:这种模板所用的材料很少很简单,远远小于钢模板的成本,而且它的周转使用率很高; 
② 人工节余:这种模板的安装和拆除特别简单省力,模板拆除只需把捆绳松开,没有捆绳的束缚,模板自动会脱离混凝土表面,用提升系统把模板提起来清理、刷脱模剂即可,不像钢模板施工,一块一块的安装和拆除,在用人工向上倒运,此模板工程施工比钢模板施工可节余三分之二的人力; 
③ 工期节余:此模板工程施工由于在模板安装和拆除上省时省力,所以比用钢模板施工在模板工序上能节余一半的工时,从而加快了工程的进度; 
8 应用实例 
某钢厂鼓风机站100m烟囱由我单位承建,在筒身施工过程中,外模板改变了以往的三节钢模板(200×1250mm)移置施工工艺,而采用了新型大模板施工。现在我就本烟囱所采用的大模板工艺做一下简单的介绍: 
8 . 1 大模板的制作与组装 
本烟囱筒身40m以下收分为3.5%,以上为2%,第一节模板的下外半径是4510mm,上外半径是4466mm;即周长分别为:28.32m和28.046m。大模板制作所采用的材料为:1.2×1350×1000mm的镀锌铁皮,根据周长计算,(需要30张1.2×1350×1000mm铁皮,每张铁皮需收份10mm)所以每张铁皮与制作如图1所示:每六张模板拼装成一组大模板,如图2所示: 
根据通身的周长需要5组这样的大模板(现场实际),这样拼装后的大模板周长分别为29.5m和29.25m,多出大约1080mm的宽度作为5个接头搭接,此处搭接为自由搭接不用螺丝固定,其余模板如上图用M4×10的梅花螺丝搭接连接,连接时螺丝帽朝外,每块模板中间用4mm厚,100宽冷轧板制作成如图3所示,起固定钢丝绳,提升模板和增加大模板整体钢度的作用。 
8 . 2 大模板的安装与提升 
第一节模板的钢筋绑扎完毕后,在第一节模板下部根据外半径用盘条焊一圈保护层。把最上部一道环筋与站筋焊牢固,使之成为一个整体,用人工把拼装好的大模板搬到筒身外侧,刷上油后,把11根直径8mm的钢丝绳穿进挂环内,用钢丝绳卡口固定在大锁上形成圈绳。外模板连接完毕后,里模板的安装和半径的控制和以往一样。 
壁厚和外模上口的固定,采用如图4所示铁扒拉木。一端木在外模板上口,一端焊在筒身站筋上,间距为300mm—400mm,这样对筒身站筋的绑扎要求相对严格一些,必须符合筒身的收份和壁厚的要求。对于有些烟囱内衬隔热层为水泥珍珠岩板的烟囱,可以采取利用内衬砌筑充当内模的方法。 
8 . 3 施工控制要点 
模板安装完毕后,由于这种模板属于柔性东西,弹性变量很大,所以在砼浇筑过程中,控制要点为: 
（ 1）用小推车倒砼时,不能用力过猛,缓慢倒入,下灰不能过厚,最好在200～300mm之间,这样可以避免模板局部受力而产生的变形。 
（2）下灰一圈完毕后,振动棒要及时振捣,振捣要均匀小心,避免触碰外模板和铁扒拉。因为这种模板的密实性比较好,砼中的气泡很难逸出来,拆模后砼易出现蜂窝麻面现象,所以模板设计时每块模板留设两道逸气孔。 
(3)模板安装要保证上表面的圆滑,避免拆模后砼出现菱角和不光圆现象,因为这种大模板比里模烟囱专用模板高100mm,模板提升后,这100mm是与砼上表面搭接,用钢丝绳捆紧,防止漏浆,如果与模板搭接处的砼不光圆,会有流浆出来,影响外观质量。 
8 . 4 与钢模板对比分析 
（ 1）材料: 
烟囱专用外钢模板需450块,卡扣600个,Φ 18圈铁0.2t。大模板（如表1）:烟囱专用模板的周转性很低,模板卡扣容易丢失,所以从以上对比可以看出材料成本的节余。 
(2)施工工艺 
以往的是三节烟囱钢模板向上移置施工,最下面的一节模板起受力支撑作用,而这种大模板是用倒链直接提升,在每节模板的安装和拆除上要比以往节余人力资源和时间,初步统计:在浇筑每一节模板砼,要以往节余两个人工,时间大约节余40分钟。 
(3)砼外观质量 
移置钢模板施工的砼表面,会有横竖模板对接缝出现,这样烟囱筒身砼的平整度和光泽度很差。大模板施工砼外观质量要好的多。 
综上所述,新型大模板工艺的采用,在人力和物力资源上的节余,施工方法,砼外观质量等各方面都有一定的先进性和优越性,我们现在运用的还不是很成熟,只是发展阶段,在以后的不断成熟和改进过程中,我们争取把这项新技术运用的更彻底,更广泛.