谈高层住宅下工程施工技术和质量安全

2022-09-21 16:41:10 来源:写作指导

谈高层住宅下工程施工技术和质量安全

摘要:地下室模板系统涉及到许多复杂结构节点的模板支设,跨度和施工荷载都较大,易发生垮塌事故;对于有专业要求的地下室,可能还需满足抗渗、抗辐射等特殊功能要求,质量控制要求更为严格。文中以某城镇棚户区改造项目安置房及配套商业建设工程为例,总结地下室模板工程在施工中的质量安全控制要点,为类似工程应用提供实践参考。

关键词:地下室;模板工程;施工技术;质量安全控制措施

0引言

随着中国城镇化进程的不断推进,城镇人口数量大幅上升,截至2019年,中国大陆城镇常住人口城镇化率为60.60%,城镇住宅用地紧缺,城镇住宅走向了高层和高密度的供给模式,这就更加速了高层住宅在城镇地区的落地。高层建筑地下室高度一般大于4.0m,常用作人防工程或地下停车库、地下商场等。地下室模板系统施工周期长,施工部位多,材料用量大,涉及到许多复杂结构节点的模板支设,跨度和施工荷载都较大,容易发生垮塌事故;对于有专业要求的地下室,可能还需满足抗渗、抗辐射等特殊功能要求,质量控制要求更为严格。文中以某城镇棚户区改造项目安置房及配套商业建设工程为例,总结地下室模板工程在施工中的质量安全控制要点,可为类似工程应用提供实践参考。

1项目概况

本工程为某城镇棚户区改造项目安置房及配套商业建设工程,总建筑面积为133580m2,项目包括1栋4层高商铺,19栋11层高住宅楼,1栋3层高幼儿园,其余为沿街商铺,多层建筑没有地下室。19栋住宅楼均为A级高度的高层建筑,在高层主楼下有一层地下室,其空间日常用作库房、局部用作设备用房。

2模板选择

建筑模板是现浇混凝土工程中的必备工具,其工程费用约占混凝土结构工程造价的27%左右[1],约占工程总用工量的36%,施工中合理、科学地选择建筑模板材质,会直接影响整个项目建设的施工进度、施工质量和经济效益,同时还能大幅减少可能发生的安全生产风险。

2.1钢模板

组合钢模板适用于各类现浇钢筋混凝土工程,其强度大,通用性强,可多次周转使用,可根据设计要求拼装成柱、梁、墙等大型模板并整体吊装就位,也可根据施工限制分散安装,其施工灵活,但采购租赁成本较高,重量大,拼缝多,易变形,大部分构件拆模后需抹灰,个别毛茬部位还需剔凿。

2.2铝合金模板

铝合金模板承载能力高、抗变形能力强,单块板面大、拼缝少、精度高,施工质量优良、拆模后基本能够达到清水混凝土施工质量标准,混凝土表面平整光洁,能够加快施工周期,节约装饰装修费用。另外,铝合金模板材料属于再生资源,符合国家“双碳”背景下的节能减排理念;缺点主要有模板附件多,需要管理团队具有较高的管理水平,安装过程中噪音较大、热传导系数大、板面过大可能出现摇曳情形。

2.3塑料模板

塑料模板耐水、耐酸碱、耐候性强,模板的平整度和厚度可以精确控制,热膨胀系数低,脱模容易,施工精度高,对于需要特殊装饰的部位可进行个性化定制,可在与混凝土接触的模板表面进行雕花,浇筑脱模后即可形成美观的装饰图形,可进行二次加工。塑料模板的缺点主要表现在强度低、刚度较差、容易变形,受施工温度影响较大,不适用于昼夜温差较大或温度变化较快的施工场合,板面在施工过程中容易烧损,钢筋焊接时产生的焊渣掉落后会烫坏板面,影响板面平整度,间接影响成型后的混凝土表观质量。

2.4木模板

木模板是混凝土建筑中最传统、用量最多的一种模板。木模板质量轻、可根据施工需要进行裁剪拼接,施工灵活,施工组拼技术相较其他几种模板较为成熟,专业施工队伍较多,最重要的是施工成本低,能够缓解项目资金压力,但其也存在遇水易翘曲、耐用性差,重复利用率低等缺点。项目部在施工前对比几种模板的优缺点,结合当地材料供应及项目资金情况最终选择均采用木模板中的多层覆膜木胶合板作为结构模板。

3模板设计及主要施工方法

3.1模板总体设计方案

本工程柱、墙、梁、板采用规格尺寸为2440mm×1220mm×18mm的覆膜木胶合板,使用规格尺寸为50mm×100mm木枋作为内龙骨,Φ48mm×3500mm钢管和Φ16mm对拉螺栓与穿墙套管组合加固。除地下室高低跨交界位置的外墙外,其余柱、墙、梁、板按照整体现浇混凝土的方式支设模板。墙板及墙板与顶板连接支模示意图见图1。

3.2柱、墙模板施工方法

(1)柱模板:在施工现场将18mm履塑胶合模板进行组拼,竖向内楞采用50mm×100mm木枋,柱箍采用圆钢管48mm×3500mm柱截面B方向间距200mm,柱截面沿高度方向每间隔200mm用可重复利用的Φ12mm普通穿墙螺栓沿水平及竖直方向进行加固,形成1000mm×1000mm网格,并加设钢管抛撑。模板上口位置用18#铁丝将主筋与模板连接固定,防止浇筑过程中主筋移位。模板支设完毕后两柱之间拉通线进行质量验收。支设固定木楞时应使其盖住柱模板缝,以减少漏浆。

(2)剪力墙模板:剪力墙模板施工前应进行排模,模板材料采用履塑胶合板模板,按照排模计划组拼成大模,以木枋作横向背楞、以钢管作竖向背楞,形成300mm×350mm的支撑网格,沿竖向设置二道刚度强度大的可调式斜管支撑,防止支撑网格受力变形以增加稳定性。为使得剪力墙内钢筋保护层符合设计与规范规定,施工时不仅按照施工方案和操作手册放置砂浆垫块,还在墙钢筋网片上以1m为间距焊接一根Φ12mm与墙同厚度的短钢筋棒用以承受模板荷载,有效防止钢筋网片在浇捣过程中偏移导致其保护层厚度不足。因混凝土侧压力沿竖直方向分布规律,连接两侧模板的对拉螺杆螺母的数量适量增加。用双面胶带密闭模板之间的拼缝预防漏浆。墙、梁交接处采用定型木模板,防止漏浆及平立面交角不方正。剪力墙模板的立杆和斜杆与满堂脚手架拉结牢固,边部柱墙必须安装距地面200mm的扫地杆。为保证地下室防渗要求,在外墙模板对拉螺栓中间必须加焊止水片,其规格、形状、间距如图2所示。模板拆除后,应挖出螺栓两端橡胶止水圈,割去外露端头,然后用1∶2防水砂浆嵌实。

3.3梁、板模板施工方法

(1)梁模板:梁模仍采用履塑胶合模板,以48mm×100mm木枋作楞,18mm厚胶合板为侧模、50mm厚木板为梁底模板。为了确保支撑体系安全,根据以往类似工程的施工经验,上述断面的梁模支撑采用脚手架支撑,钢管对夹,中间设置对拉螺栓,梁模板大样图见图3。

(2)板模板:针对本工程地下室面积大、板体较厚的特点,为保证支模可靠,须对模板支撑体系进行必要的复核计算。本项目采用厚度为18mm的胶合板作为地下室结构施工模板,以50mm×100mm木枋为垫脚支撑上部胶合板,以组合支设的扣件式钢管脚手架为模板固定支架。根据计算校核,钢管排架取双向间距800mm,即能满足施工安全要求,扣件的抗滑能力亦能满足要求。另外,还在四角上桩钢筋上焊接Φ20mm钢筋各两根,延伸至底模上方与加固模板用的钢管焊牢,吊模上部再压重物以满足基坑模板抗浮要求。

4质量控制要点

(1)模板的设计要根据项目的图纸资料经过计算确定,当确认支撑体系符合要求后才能应用在工程当中。在本项目中模板工程使用品茗建筑安全计算软件进行设计和验算﹐稳定性及结构安全性能均满足国家、行业、地方规范要求。

(2)模板加工前熟悉和掌握设计图纸和施工方案的内容,对地下室不同构件的截面尺寸进行统计归集,提出履塑胶合板的总体用量计划。另外,模板选材要采用结实、坚固的A级材料,保证施工过程中能承受荷载减少变形。

(3)履塑胶合板与木枋的表面均须压刨平整,尺寸一致。为防止多层板刨口处遇水膨胀变形,板面刨口处必须压刨顺直且封闭表面。

(4)当混凝土梁﹑板跨度不大于4m时,构件中部起拱高度应控制在0.001L~0.003L之间。

(5)模板拼缝采用硬拼缝,用胶条将模板拼缝处粘贴并用木枋压实。用钢尺检查模板拼缝平整度及拼缝宽度,允许偏差均不大于1mm。

(6)模板内侧与结构混凝土的接触面应清理洁净,并滚涂不影响结构性能或阻碍后期装饰施工的界面剂,从而保证混凝土构件的表观质量,不出现缺棱掉角。在高低垮结构交接处安装堵缝板,并与埋置式止水带中轴线和结构变形缝中轴线重叠固定牢固。

(7)模板工程进行验收时,在复测轴线位置与尺寸是否存在偏差的过程中,若发现钢筋位置存在偏差应及时调整,保证模板支设精度。本项目采用扣件式钢管脚手架,符合JGJ130-2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中的相关要求[2]。

(8)预先采用砂浆在模板底边部位进行封堵,防止构件根部漏浆形成烂根。另外,在浇筑前,在柱模、剪力墙模下方预留清扫孔,以便清理干净工作面上的渣屑﹑泥土等,浇筑前封堵严密。

5模板拆除及施工安全控制要点

(1)拆除模板的操作流程应严格按照经公司总工审批的模板安拆方案执行。拆除前应向项目技术部门提交拆模工作申请,待同条件养护试块强度测试结果达到规定要求时,再拆除模板。对于非承重的侧模,应在混凝土养护后保证其表面强度足以使拆除模板不出现缺棱掉角的情况,混凝土强度应达到1.2MPa及以上;对于承重模板,如顶板模、梁模等,至少应在同条件养护的试块强度达到75%设计强度后才能拆除[3]。

(2)在模板安拆方案中应明确模板拆除顺序和方法,如未写明,拆除顺序应遵循先支后拆,先拆非承重。在拆除跨度较大模板时,应按照从中间向两边的顺序进行。(3)冬季拆除模板时,在环境温度过低的情况下还需要考虑为拆除模板结构混凝土进行保温养护,一般采用塑料膜包裹进行养护。假如结构体必须裸露在大气中,应保证混凝土受冻前的临界强度才能拆除。

(4)对于大体积混凝土,拆模之后应保证结构构件混凝土内外温差小于20℃以免产生温差裂缝,做好保温措施。

(5)模板拆除时,不应采取猛撬致使大面积塌落的方法拆除顶模,对结构面造成冲击,宜有组织地分块卸落,拆除的模板和支架宜分散堆放、及时清运,方便后续施工使用。

(6)开工前作业人员应先检查工具固定是否牢固,如锤子、小撬棍等工具须用挂扣固定在腰间,且进入施工场地前检查并戴好安全帽。

(7)拆除模板时,拆除区域应拉设警戒线,避免多区域交叉作业;因施工需要交叉作业,必须落实安全交底制度,增强操作人员自我保护和相互保护的安全意识。

(8)在采用满堂脚手架辅助模板施工时,架体四边至中间间隔3跨宽度应连续设置一道由地面至顶面的斜向剪刀撑。对于高度超过4m的模板支架,其两端与中间间隔3跨宽度从顶层开始向上每隔两根横杆设置一道水平向剪刀撑。同时,应严格禁止堆放大量模板、钢筋等材料在支撑脚手架上,避免引发架体失稳而导致安全事故的发生。

6结语

高层建筑地下室模板工程施工质量的好坏很大程度上决定了地下室结构的质量,本工程模板工程安拆依照上述施工方法及质量安全操作要点实施,目前项目已全部完工,未产生质量与安全事故,为上层结构的施工创造了良好的条件。土建技术人员要分析总结以往地下室模板施工的经验和教训,不断完善和发展地下室模板工程的技术,提升建筑工程的品质。

参考文献

[1]程佳佳.高大模板支撑体系可靠度分析与研究[D].西安:西安建筑科技大学,2012.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.JGJ130-2011建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[3]占丰林,钟健生.地下室模板工程施工及其质量与安全控制措施[J].山西建筑,2008(26):147-149.

作者:李岩 单位:甘肃省建筑科学研究院 ( 集团 ) 有限公司