硬质复合玻璃钢弧形清水砼模具施工工法

'硬质复合玻璃钢弧形清水砼模具施工工法1、前言随着建筑业的不断发展，节约能源从建筑施工的各个方面不断得到体现。提高钢筋砼结构施工质量及观感效果，砼结构表面免装饰抹灰，既可以缩短施工工期，同时也可以提高砼结构的耐久性、节约抹灰施工材料，清水砼结构正在成为建筑管理工作者的施工质量管理目标，由山西四建集团有限公司在针对圆形框架柱弧形梁柱节点的施工质量控制方面，结合工程特点首次将硬质复合玻璃钢开发运用于建筑工程模具，很好的解决了弧形梁柱节点清水砼施工质量难题，并编制了本工法，为今后推广该项施工技术提供了可靠的技术保证。其关键技术于2010年12月4日由山西省住房和城乡建设厅组织专家鉴定达到国内领先水平。硬质复合玻璃钢模具已申报发明专利，专利受理号为：201010613560.6。度010e2、工法特点原本主要用于化粪池和水箱的硬质复合玻璃钢，通过对其加工工艺的了解，发现硬质复合玻璃钢具有自重轻、强度高、耐腐蚀、切割方便、便于多次循环周转使用等优点，尤其可加工出形状复杂的异形模板，满足建筑模板的使用要求。硬质复合玻璃钢模板只有传统钢模板重量的1/3，进入现场后可由工人按照节点大样进行随意切割加工，切割后不变形，可有效保证在梁柱节点角度变化复杂的情况下的加工精度；硬质复合玻璃钢模板-12- 内表面平整、光滑，满足清水砼表面平整度的要求；与传统木模板、钢模板比较该材料既克服了木模拼装圆弧容易变形的缺陷，又改进了针对异形节点定型钢模自重大、现场无法加工的不足；将硬质复合玻璃钢模板运用于异形节点部位模板施工，可以有效的提高砼结构的施工质量、缩短施工工期、节约工程费用。3、适用范围本工法可广泛应用在质量要求高的工业与民用建筑钢筋砼的细部结构，尤其是对于大型公共建筑的圆形框架柱异形梁柱节点和其它异形节点的砼结构施工。4、工艺原理4.1硬质复合玻璃钢模板加工工艺原理：硬质复合玻璃钢模板：是一种委托厂家在模型表面反复包裹纤维网格布、批内掺石英粉骨料的胶制腻子，累计达到一定的厚度，经过固化、修边、脱模等工序加工而成的玻璃钢制品。具有均衡受力、强度高、自重小、现场加工切割方便等特点。4.2圆形框架柱弧形梁柱节点模板施工工艺原理：对于普通清水砼结构，平面可选用大钢模和竹胶板模板进行施工，对于有弧形的梁柱节点部位模具-12- ，可以配合使用硬质复合玻璃钢模板进行施工，具体为：根据现场实际情况加工出每一个梁柱节点位置的多块弧形模板，施工前进行预拼装。弧形模板与框架梁、楼板模板相交的弧形，根据硬质复合玻璃钢模板的弧形，借助弧形模具套割出梁底、楼板处不同模板材料交接的弧形。并对同一梁柱节点位置的模板进行编号，相同节点可多次周转，模板加固采用主、次龙骨和斜向支撑，与满堂架体连成整体，有效保证模板加固稳定性。5、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程：模板选型及设计、内衬设计制作硬质复合玻璃钢模板制品加工制作确定梁柱节点部位模板拼装组合方式梁底柱面弧形模板、梁侧模之间的弧形模板的加工节点部位各构件模板的套割节点模具的支设绑扎梁钢筋、支设梁侧模板套割楼板模板弧形支设楼板模板、绑扎楼板钢筋浇筑砼拆除模板5.2操作要点5.2.1模板选型及设计、内衬设计制作5.2.1.1硬质复合玻璃钢模板具有自重轻（传统钢模板重量的1/3）、强度高、现场裁割方便、内壁平整光滑的特点，按照设计尺寸，分为两种情况：1）节点为标准圆柱与各方向梁图5.2.1-1圆柱与梁形成的节点组成的异型节点，委托生产厂家单独加工出各种规格钢制模具。图5.2.1-2上圆下锥形异形柱帽节点2）节点为不规则异型节点（如上圆下锥形异形柱帽），现场技术员首先进行模型设计，由现场高级木工根据设计图纸现场放样制作内衬木制模具。5.2.1.-12- 2在生产厂家对加工好的钢制模具进行外观尺寸检查验收，在施工现场对现场加工制作的内衬木制模具进行外观尺寸检查验收。5.2.1.3在内衬木制模具外侧用薄的白铁皮将其包裹装订。交给生产厂家依据内衬木制模具加工硬质复合玻璃钢模板制品。5.2.2硬质复合玻璃钢模板制品加工制作5.2.2.1玻璃钢生产厂家利用加工好的模具加工定做内径为圆柱直径的硬质复合玻璃钢圆筒模板，厚度根据工程构件直径大小确定。不规则异型节点（如上圆下锥形异形柱帽）由厂家采用现场制作的模具定作硬质复合成品玻璃钢模板。5.2.2.2模具进场后，进行外观验收。5.2.3确定梁柱节点部位模板拼装组合方式：根据圆形柱位置的弧形梁柱节点的特点，用设计直径的硬质复合玻璃钢模板制品切割加工出每个节点处各方向梁梁底部位和梁侧模之间弧形柱模部位的模板，与之相交的各方向梁侧模、板底模采用胶合板支设。不规则异型节点（如上圆下锥形异形柱帽）模板，在加工完成的异型硬质复合玻璃钢模板制品上切割出与之相交的梁口断面，与采用胶合板支设的梁侧模、板底模拚装组合完成。5.2.4半成品现场加工原则将检验合格的硬质复合玻璃钢模板按照构件尺寸分类堆放于平整场地待加工。图5.2.4复合玻璃钢模现场加工不同直径圆形硬质复合玻璃钢模5.2.4.1玻璃钢的裁割：尺量需要裁割的尺寸，在玻璃钢圆柱内光面画出裁割线，用切割机在内侧沿画好的线均匀切割过一遍后，再从外侧将玻璃钢筒进行切割出梁侧、板底的各块模板。-12- 5.2.4.2将用于同一根梁柱节点位置的每块模板预拚接并进行编号，将每根梁柱节点的玻璃钢模板及胶合板集中存放，有利于进行同类构件的周转使用，同时避免在后续施工中将模板用错。5.2.4.3玻璃钢模成品保护：玻璃钢梁柱节点模板为周转使用材料，每次拆除后，必须及时将模板内表面进行彻底清理，并均匀涂刷食用油。将每个弧形梁柱节点切割出进行拼装，对于框架梁的模板采用竹胶板进行施工，并将用于同一根梁柱节点位置的每块模板预拚接并进行编号，将每根梁柱节点的玻璃钢模板及多层板集中存放，5.2.5梁底柱面弧形模板、梁侧模之间的弧形模板的加工：5.2.5.1确定梁底柱面模板弧形：确定出梁底柱面硬质复合玻璃钢模板的弧线长度及每个梁柱节点部位梁侧模之间的弧线长度，弧线长度通过量取梁底模及梁侧模间的宽度的方法进行确定(梁底模宽度即为梁底硬质复合玻璃钢模板园弧的弦长，梁侧模间宽度即为梁侧模间硬质复合玻璃钢模板园弧的弦长)。5.2.5.2梁底柱面、梁侧模之间的硬质复合玻璃钢弧形模板加工按照确定出的梁底柱面及梁侧模之间柱面的弧形，用钢尺、木工铅笔在硬质复合玻璃钢圆筒内壁画出梁底柱面及梁侧模之间柱面硬质复合玻璃钢模板的切割线，切割出梁底柱面模板。5.2.6节点部位各构件模板的套割：-12- 图5.2.6现场制作套割工具异形柱帽复合玻璃钢模不同直径圆形硬质复合玻璃钢模按梁底硬质复合玻璃钢模板的弧形套割出梁底模板弧形：为保证节点处模板接缝严密，现场制作套割工具进行梁底模、板底模的套割：拿一块三合板以玻璃钢圆筒内部圆弧为标准，在三合板上套划出圆弧形，按圆弧形切割制作三合板工具分别做为梁底模、板底模的套割工具套割出梁底模及板底模胶合板模板与圆柱交接的弧形。5.2.7节点模具的支设5.2.7.1梁底柱面硬质复合玻璃钢模板支设：梁及板模板采用胶合板模板施工，底模加固采用50×100的方木作为次龙骨，钢架管作为主龙骨，采用与满堂脚手架连接成整体。在硬质复合玻璃钢模板背面固定50×100的方木作为次龙骨，弧形模板与次龙骨采用钢钉固定，次龙骨外沿水平设置上下两道双钢管主龙骨，主龙骨依靠斜向钢架管作为斜撑与满堂脚手架进行连接，斜撑与主龙骨连接处增加托座，用于调整固定硬质复合玻璃钢弧形模板的角度和位置。5.2.7.2统一细部做法：多层板与玻璃钢模板接缝处细部要求：多层板模板压玻璃钢柱头模的方法进行施工。5.2.8套割楼板模板弧形：按梁侧模之间的玻璃钢柱面模板的弧形为标准，在三合板上套划出圆弧线，将画有弧线的三合板切割成模具，用三合板模具弧形套割出梁侧模之间楼板模板与圆柱交接的弧形。-12- 5.2.9模板拆除：梁柱节点硬质复合玻璃钢模板拆除时，应遵循“先拆节点硬质复合玻璃钢模板、后拆多层板模板”、“先支后拆、后支先拆”，对于拆除后的硬质复合玻璃钢模板必须及时将模板内表面进行彻底清理，并均匀涂刷脱模剂，按照每个梁柱节点为单位进行收集整理。6、材料与设备6.1材料6.1.1硬质复合玻璃钢模板材料：硬质复合玻璃钢模板，根据结构形状制作出模具，在模具表面先包裹一层提前制作好的表面光滑的树脂类胶皮进行封闭，然后在其表面包裹纤维网格布、批内掺石英粉骨料的胶制腻子，经过循环包裹纤维网格布和腻子达到一定的厚度(厚度根据节点构件尺寸进行确定，一般直径不大于1米的节点构件厚度控制在10mm即可)，经过固化、修边、脱模等工序制成玻璃钢模板。应检查制作好的模具外观及规格尺寸，确保符合要求。木制模具应将模具表面进行处理。加工好的不同直径圆形（及异型）硬质复合玻璃钢进场，外观及规格尺寸应符合要求。6.1.2砼：不同砼强度等级采用同一厂家、同一品种水泥，其它原材料产地、规格、主要性能指标均相同。外加剂不仅要满足砼施工性能的要求，而且要有利于提高砼内在的质量和外观效果。清水砼-12- 用配合比经试配确定，相对稳定，外加剂及掺合料的品种和掺量不得随意变动。进入现场的砼拌合物应有良好的工作性能，现场管理人员应对砼砼外观及和易性进行检查，砼拌合物外观颜色应一致，并不得有分层、离析现象。每车砼坍落度检测要满足要求（材料及浇筑方法允许的条件下，节点砼控制在180±20mm之间）。6.1.3其它材料：50×100mm的方木龙骨、钢架管、钢管托座。6.2机具设备手动切割机、钢制直尺、木工铅笔、钢钉。7、质量控制7.1质量标准7.1.1模板安装质量标准：见节点模板安装尺寸允许偏差表。节点模板安装尺寸允许偏差表7.1.1项次项目允许偏差(mm)1梁、柱轴线位移32梁、柱截面尺寸±33相邻模板高低差24阴阳角方正15阴阳角顺直26模板接缝17.1.2砼外观质量标准：见清水砼外观质量表、普通清水砼结构允许偏差表。-12- 清水砼外观质量表7.1.2-1项次项目普通清水砼1颜色无明显色差2修补少量修补痕迹3气泡气泡分散4裂缝宽度小于0.2mm5表面光洁度无明显漏浆、流淌及冲刷痕迹普通清水砼结构允许偏差表7.1.2-2项次项目允许偏差(mm)1梁、柱轴线位移42梁、柱截面尺寸±43表面平整度34线角顺直27.2质量保证措施7.2.1工程施工前，项目管理人员对劳务队长进行专项技术交底，交底内容具体明确，有针对性，使操作人员熟悉施工工艺。7.2.2模板及其支架体系具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠的承受浇筑砼的重量、侧压力及施工荷载。7.2.3模板与砼的接触面清理干净并均匀涂刷脱模剂。在涂刷模板脱模剂时，不得污染钢筋和砼接槎处。7.2.4梁柱节点模板安装前进行预拼装，对模板平整度、外形尺寸、相邻模板高低差进行校核，校核后对模板进行编号。7.2.5模板安装和浇筑砼时，对模板及其支架体系进行观察和维护。设专人对模板使用情况进行观察，发生意外及时处理。-12- 7.2.6模板拆除时的砼强度能够保证其表面和棱角不受损伤。拆模时不得用大锤硬砸、撬棍硬撬模板，防止破坏模板边角和砼外观质量。拆下的模板逐块进行检查和清理，并及时进行抛光，并均匀涂刷脱模剂后，经项目质量员验收合格后，方可进行周转施工。模板拆除后，及时对砼表面包裹塑料薄膜进行保湿，并喷水养护。7.2.7模板在专用场地进行堆放，存放区有排水、防水、防潮、防火措施。8、安全措施8.1安装和拆除模板时，必须搭设脚手架，并在操作范围内设置安全网和安全警戒防护线。8.2拆模时，操作人员应站在安全地点，防止自由落下的模板或架管伤人，现场操作人员必须戴安全帽，高空作业人员，必须系好安全带。9、环保措施9.1硬质复合玻璃钢材料，采用优质高强玻璃钢复合材料制作，工厂化生产，抗冲击力强，耐酸碱腐蚀，环保安全，不会对周围环境及土壤产生污染物，该硬质复合玻璃钢制品荣获山西省建设新技术推广产品、晋中市节能环保墙材产品、晋中市节能环保墙材推广产品等证书。9.2施工前在节点设计时充分考虑材料可多次周转的特点，同类型节点处模板材料周转使用，减少材料浪费。9.-12- 3清水砼免抹灰等特点较好的满足了建筑业绿色施工、节约能源的发展方向。10、效益分析10.1施工速度快，工期短：采用圆形硬质复合玻璃钢作为异形梁柱节点模板进行施工，提高了异形梁柱节点模板的安装时间，缩短了过程检查验收时间。由于该模板强度高、重量轻，同时可以有效降低操作人员的劳动强度。10.2结构质量好、节省材料：采用该模板施工完毕的砼表面，平整光滑、弧线流畅、线角清晰，达到普通清水砼的质量标准，做到了免装饰抹灰效果，省去了抹灰工序，节约了抹灰所用水泥、砂子、水等材料，提高了结构实体质量。10.3经济效益：与定型钢制模板相比较，节约费用25%以上。11、应用实例11.1山西体育中心主体育场工程山西体育中心主体育场工程位于山西省太原市晋源区，建设单位为山西省政府工程建设事务管理局，设计单位为中建国际(深圳)设计顾问有限公司。建筑面积90066㎡，上部为悬臂空间三角形钢桁架结构，下部为框架剪力墙结构。主体育场外形为近椭圆形，不同圆心的环向框架梁及径向框架梁与圆形框架柱相交，形成多角度、多方位、多规格的各种异型梁柱节点1188个。工程结构于2009年底完成，通过对施工完毕的异形梁柱节点尺寸及梁柱截面尺寸进行复核，做到了圆形框架柱异形梁柱节点砼-12- 线角顺直、圆弧过渡自然流畅。有效的提高了梁柱节点的砼观感质量，达到清水混凝土标准，并取得经济效益28.861万元。11.2山西省古交市第十二中学校体育场工程位于古交市内，外形基本呈椭圆形，西部设看台，看台主体为钢筋砼框架结构，各种异型梁柱节点46个。该工程节点采用硬质复合玻璃钢模板，节点处线角分明、线条流畅，观感效果良好。-12-'