另外，对浇筑后的混凝土进行二次振捣，能排除混凝土因泌水而在粗集料、水平钢筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出现的裂缝，减小内部微裂，增加混凝土密实度，使混凝土的抗压强度提高10%～20%，从而提高抗裂性。混凝土的收缩值和极限拉伸值，除与上述水泥用量、骨料品种级配、水胶比、骨料含泥量等有关外，还与施工工艺和施工质量密切相关。......
2023-08-29
高层建筑施工方法以及塔式起重机选择
【摘要】：一个房间的模板由四块大角模组成，模板接缝在每面墙的中部。电梯井、管道井等尺寸较小的筒形构件用筒模施工有较大优势。用大模板施工的高层建筑，吊装机械都采用塔式起重机。在一般情况下，塔式起重机的台班吊次是决定大模板结构施工工期的主要因素。塔式起重机的型号主要依据建筑物的外形、高度及最大模板或构件的质量来选择。因此，大模板施工的一个循环约需要4d时间。
1.大模板构造
大模板由面板、水平加劲肋、支撑桁架、调整螺栓等组成，如图5-5所示，其可用作钢筋混凝土墙体模板，其特点是板面尺寸大（一般等于一片墙的面积），重量为1～2t，需用起重机进行装、拆，并且机械化程度高，劳动消耗量小，施工进度较快，但其通用性不如组合钢模强。
2.大模板类型
大模板按形状分为平模、小角模、大角模和筒形模等。
（1）平模。平模分为整体式平模、组合式平模和装拆式平模三类。
1）整体式平模。整体式平模的面板多用整块钢板，且面板、骨架、支撑系统和操作平台等都焊接成整体。模板的整体性好、周转次数多，但通用性差，仅用于大规模的标准住宅。
2）组合式平模。组合式平模以常用的开间、进深作为板面的基本尺寸，再辅以少量20cm、30cm或60cm的拼接窄板，并使其与基本模板端部用螺栓连接，即可组合成不同尺寸的大模板，以适应不同开间和进深尺寸的需要。它灵活、通用，有较大的优越性，应用最广泛，且板面（包括面板和骨架）、支撑系统、操作平台三部分用螺栓连接，便于解体。
图5-5 大模板构造示意
1—面板；2—水平加劲肋；3—竖楞；4—支撑桁架；5—螺旋千斤顶（调整水平用）；6—螺旋千斤顶（调整垂直用）；7—脚手架；8—栏杆；9—穿墙螺栓；10—上口卡具
3）装拆式平模。装拆式平模的面板多用多层胶合板、组合钢模板或钢框胶合板模板，面板与横、竖肋用螺栓连接，且板面与支撑系统、操作平台之间也用螺栓连接，用后可完全拆散，灵活性较大。
（2）小角模。小角模与平模配套使用，作为墙角模板。小角模与平模间应有一定的伸缩量，用以调节不同墙厚和安装偏差，也便于装拆。
图5-6所示为小角模的两种做法，第一种是扁钢焊在角钢内面，拆模后会在墙面上留有扁钢的凹槽，清理后用腻子刮平；第二种是扁钢焊在角钢外面，拆模后会出现凸出墙面的一条棱，要及时处理。扁钢一端固定在角钢上，另一端与平模板面自由滑动。
图5-6 小角模
（a）扁钢焊在角钢内面；（b）扁钢焊在角钢外面
1—横墙模板；2—纵墙模板；3—角钢100×63×6；4—扁钢70×5
（3）大角模。一个房间的模板由四块大角模组成，模板接缝在每面墙的中部。大角模本身稳定，但装、拆较麻烦，且墙面中间有接缝，较难处理，因此现在已很少被人们使用。
（4）筒形模（简称筒模）。
1）组合式铰接筒模。将一个房间四面墙的大模板连接成一个空间的整体模板，即筒模其稳定性好，可整间吊装而减少吊次，但自重大、不够灵活，多用于电梯井、管道井等尺寸较小的筒形构件，在标准间施工中也有应用，但应用较少。
电梯井、管道井等尺寸较小的筒形构件用筒模施工有较大优势。最早使用的是模架式筒模，其通用性差，目前已被淘汰。后来，使用组合式铰接筒模（图5-7），它在筒模四角处用铰接式角模与模板相连，利用脱模器开启，进行筒模组装就位和脱模较为方便，但脱模后需用起重机吊运。
图5-7 组合式铰接筒模
1—脱模器；2—铰链；3—模板；4—横龙骨；5—竖龙骨；6—三角铰；7—支脚
2）自升式电梯井筒模。近年出现自升式电梯井筒模（图5-8），其将模板与提升机结合为一体。拆模后，利用提升机可自己上升至新的施工标高处，无须另用起重机吊运。
图5-8 自升式电梯井筒模
（a）TMZ电梯井筒模自升机构；（b）TMZ自升式筒模支模；（c）TMZ自升式筒模拆模
1—吊具；2—面板；3—方木；4—托架调节梁；5—调节丝杠；6—支腿；7—支腿洞；8—四角角模；9—模板；10—直角形铰接式角模；11—退模器；12—“3”形扣件；13—竖龙骨；14—横龙骨
3.工程施工准备
工程施工准备除去施工现场为顺利开工而进行的一些准备工作之外，主要就是编制施工组织设计，在这方面主要解决吊装机械选择、流水段划分、施工现场平面布置等问题。
（1）吊装机械选择。用大模板施工的高层建筑，吊装机械都采用塔式起重机。模板的装拆、外墙板的安装、混凝土的垂直运输和浇筑、楼板的安装等工序均需利用塔式起重机进行。因此，正确选择塔式起重机的型号十分重要。在一般情况下，塔式起重机的台班吊次是决定大模板结构施工工期的主要因素。为了充分利用模板，一般要求每一流水段在一个昼夜内完成从支模到拆模的全部工序，所以，一个流水段内的模板数量要根据塔式起重机的台班吊次来决定，模板数量决定流水段的大小，而流水段的大小又决定了劳动力的配备。
塔式起重机的型号主要依据建筑物的外形、高度及最大模板或构件的质量来选择。其数量则取决于流水段的大小和施工进度要求。对于14层以下的大模板建筑，选用TQ-60/80型或类似700kN·m的塔式起重机即可满足要求，其台班吊次可达120次。超过15层的大模板建筑，多用自升式塔式起重机，如QT4-10型、QT-80型、QTZ-80型等800kN·m或1200kN·m的塔式起重机。
另外，在高层建筑施工中，为便于施工人员上下和满足装修施工的需要，宜在建筑物的适当位置设置外用施工电梯。
（2）流水段划分。划分流水段要力求各流水段内的模板型号和数量尽量一致，以减少大模板落地次数，充分利用塔式起重机的吊运能力；要使各工序合理衔接，确保达到混凝土拆模强度和安装楼板所需强度的养护时间，以便在一昼夜时间内完成从支模到拆模的全部工序，使一套模板每天都能重复使用；流水段划分的数量与工期有关，故划分流水段还要满足规定的工期。
由于墙体混凝土强度达到1.0N/mm2才能拆模，在常温条件下，从混凝土浇筑算起需要10～12h，从支模板算起则需24h，因此，这就决定了模板的周转时间是一天一段。此外，安装楼板所需的墙体混凝土强度为4.0N/mm2，龄期需要36～48h。而安装楼板后，还有板缝、圈梁的支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，墙体放线、绑扎墙体钢筋、支模和浇筑墙体混凝土等工序，约需要48h才能完成。因此，大模板施工的一个循环约需要4d时间。
对于长度较大的板式建筑，一般划分成四个流水段较好：
1）抄平放线、绑扎钢筋；
2）支模板、安装外壁板、浇筑墙体混凝土；
3）拆模、清理墙面、养护；
4）吊运隔墙材料、安装楼板、板缝和圈梁施工。
每个流水段分别在1d内完成，4d完成一个循环，有条不紊，便于施工。
对于塔式建筑，由于长度较小，一般对开分为两个流水段，以两幢房屋分为四个流水段进行组织施工。
（3）施工现场平面布置。大模板工程的现场平面布置，除满足一般的要求外，要着重对外墙板和模板的堆放区进行统筹规划安排。
施工过程中大模板原则上应当随拆随装，只在楼层上作水平移动而不落地，但个别楼板还是要在堆放场存放。为此，在结构施工过程中，一套模板需留出100m2左右的周转堆场。大模板宜采取两块模板板面相对的方式堆放，也应堆放在塔式起重机的有效工作半径之内。
4.大模板工程施工
（1）测量放线。
1）轴线的控制和引测。在每幢建筑物的四个大角和流水段分界处，都必须设标准轴线控制桩，用之在山墙和对应的墙上用经纬仪引测控制轴线。然后，根据控制轴线拉通尺放出其他轴线和墙体边线（同筒模施工时，应放出十字线），不得用分间丈量的方法放出轴线，以免误差积累。遇到特殊体形的建筑，则需另用其他方法来控制轴线，如上海华亭宾馆由于形状特殊，应根据控制桩用角度进行控制（图5-9）。
图5-9 轴线控制
2）水平标高的控制与引测。每幢建筑物设标准水平桩1～2个，并将水平标高引测到建筑物的第一层墙上，作为控制水平线。各楼层的标高均以此线为基线，用钢尺引测上去，每个楼层设两条水平线，一条离地面的距离为50cm，供立口和装修工程使用；另一条距楼板下皮10cm，用以控制墙体顶部的找平层和楼板安装标高。另外，有时候在墙体钢筋上也弹出水平线，用以控制大模板安装的水平度。
（2）绑扎钢筋。大模板施工的墙体宜用点焊钢筋网片，网片之间的搭接长度和搭接部位都应符合设计规定。
点焊钢筋网片在堆放、运输和吊装过程中，都应设法防止钢筋产生弯折变形和焊点脱落。上、下层墙体钢筋的搭接部分应理直，并绑扎牢固。双排钢筋网之间应绑扎定位用的连接筋；钢筋与模板之间应绑扎砂浆垫块，其间距不宜大于1m，以保证钢筋位置准确和保护层厚度符合要求。
在施工流水段的分界处，应按设计规定甩出钢筋，以备与下段连接。如果内纵墙与内横墙非同时浇筑，应将连接钢筋绑扎牢固。
（3）安装大模板。大模板进场后应核对型号，清点数量，注明模板编号。模板表面应除锈并均匀涂刷脱模剂。常用的脱模剂有甲基硅树脂脱模剂、妥尔油脱模剂和海藻酸钠脱模剂等。
1）安装内墙模板。内墙大模板安装如图5-10所示，大模板进场后要核对型号，清点数量，清除表面锈蚀，用醒目的字体在模板背面注明标号。模板就位前还应涂刷脱模剂，将安装处的楼面清理干净，检查墙体中心线及边线，准确无误后方可安装模板。安装模板时应按顺序吊装，按墙身线就位，反复检查校正模板的垂直度。模板合模前，还要对隐蔽工程验收。
2）组装外墙外模板。根据形式的不同，外墙外模板分为悬挑式外模板和外承式外模板。当采用悬挑式外模板施工时，支模顺序为先安装内墙模板，再安装外墙内模板，然后把外模板通过内模板上端的悬臂梁直接悬挂在内模板上。悬臂梁可采用一根8号槽钢焊在外侧模板的上口横肋上，内、外墙模板之间依靠对销螺栓拉紧，下部靠在下层的混凝土墙壁上。当采用外承式外模板施工时，可以先将外墙外模板安装在下层混凝土外墙面挑出的三角形支承架上，用L形螺栓通过下一层外墙预留口挂在外墙上，如图5-11所示。为了保证安全，要设好防护栏和安全网，安装好外墙外模板后，再安装内墙模板和外墙内模板。
图5-10 内墙大模板安装
1—内墙模板；2—桁架；3—上夹具；4—校正螺栓；5—穿墙螺栓；6—套管；7—混凝土导墙
图5-11 外承式外模板
1—现浇外墙；2—楼板；3—外墙内模板；4—外墙外模板；5—穿墙螺栓；6—脚手架固定螺栓；7—外挂脚手架；8—安全网
模板安装完毕后，应将每道墙的模板上口找直，并检查扣件、螺栓是否紧固，拼缝是否严密，墙厚是否合适，与外墙板拉结是否紧固。经检查合格验收后，方准浇筑混凝土。
（4）浇筑混凝土。要做到每天完成一个流水段的作业，模板每天周转一次，就要使混凝土浇筑后10h左右达到拆模强度。当使用矿渣硅酸盐水泥时，往往要掺早强剂。常用的早强剂为三乙醇胺复合剂和硫酸钠复合剂等。为增加混凝土的流动性，又不增加水泥用量，或需要在保持同样坍落度的情况下减少水泥用量，常在混凝土中掺加减水剂。常用的减水剂有木质素磺酸钙等。
常用的浇筑方法是料斗浇筑法，即用塔式起重机吊运料斗至浇筑部位，斗门直对模板进行浇筑。近年来，用混凝土泵进行浇筑的方式日渐增多，这时要注意混凝土的可泵性和混凝土的布料。
为防止烂根，在浇筑混凝土前，应先浇筑一层5～10cm厚与混凝土内砂浆成分相同的砂浆。墙体混凝土应分层浇筑，每层厚度不应超过1m，仔细捣实。浇筑门窗洞口两侧混凝土时，应由门窗洞口正上方下料，两侧同时浇筑且高度应一致，以防门窗洞口模板走动。
边柱和角柱的断面小、钢筋密，浇筑时应十分小心，振捣时要防止外墙面变形。
常温施工时，拆模后应及时喷水养护，连续养护3d以上。也可采取喷涂氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液薄膜保水的方法进行养护。
用大模板进行结构施工，必须支搭安全网。如果采用安全网随墙逐层上升的方法，要在2、6、10、14层等每4层固定一道安全网；如果采用安全网不随墙逐层上升的方法，则从2层开始，每两层支搭一道安全网。
（5）拆模与养护。在常温条件下，墙体混凝土强度超过1.2MPa时方准拆模。拆模顺序为先拆内纵墙模板，再拆横墙模板，最后拆除角模和门洞口模板。单片模板拆除顺序为：拆除穿墙螺栓、拉杆及上口卡具→升起模板底脚螺栓→升起支撑架底脚螺栓→使模板自动倾斜，脱离墙面并将模板吊起。拆模时，必须首先用撬棍轻轻将模板移出20～30mm，然后用塔式起重机吊出。吊拆大模板时，应严防撞击外墙挂板和混凝土墙体，因此，吊拆大模板时，要注意使吊钩位置倾向于移出模板方向。任何情况下，不得在墙口上晃动、撬动或敲砸模板。模板拆除后应及时清理，涂刷隔离剂。
常温条件下，在混凝土强度超过1.0N/mm2后方准拆模。宽度大于1m的门洞口的拆模强度，应与设计单位商定，以防止门洞口产生裂缝。
液压整体提升大模板
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