模板工程
的有关信息介绍如下:在毛洞开挖完成后,为了修筑一定形状的混凝土或钢筋混凝土衬砌,必须先架设由模板和支撑系统(包括拱架、框架等)组成的临时性结构物,这就叫做模板工程。
一、模板的作用及要求
模板是为了完成混凝土工程而设置的一个临时性结构物。
1.模板的作用
(1)承受新浇混凝土产生的荷载和施工过程中其他荷载;
(2)使浇筑的混凝土准确成型,符合设计要求。
2.对模板的要求
(1)为了确保衬砌工程质量和施工安全,模板结构必须有足够的强度、刚度和稳定性;
(2)鉴于模板是一个临时性结构物,为了便于制作、运输、安装和拆除,应尽量使模板构造简单,结构合理,努力做到定型化、工具式和考虑通用性要求;
(3)模板要重复多次使用,以充分发挥其应有的效能。提高模板使用次数的有效办法,除与模板设计、选型、选材有关外,缩短拆模时间和加强模板的维修管理也是很重要的;
(4)模板表面应光滑平整、接缝严密、加工及安装尺寸要准确;
(5)模板型式要考虑施工全局,少占净空,便于混凝土施工和运输作业等。
二、模板的型式和构造
1.模板的型式
模板的型式很多,可按以下因素进行分类:
地下建筑工程施工
地下建筑工程施工
2.模板的构造
不管式拆装式或活动式工具模板,从总体上看都是由与混凝土接触的模板和支撑结构系统两大部分。前者系保证混凝土衬砌尺寸和标准成型,并承受混凝土的分布荷载;后者则系将上述荷载再传递给地基。
1)拆装式模板的构造
以平洞模板为例,拆装式模板由模板和支撑系统(包括拱架和框架)组成。框架包括立柱、横梁、纵梁和支撑等;模板的结构形式很多,主要由洞室的跨度、荷载大小、材料供应和施工特点等因素来确定。
(1)拱架。拱架是拱部模板的主要承重构件,常采用的有木拱架、钢拱架、钢木混合拱架。
(2)框架。框架也叫做侧墙模架(图13-2),既承受拱架部分传来的垂直荷载,又承受侧墙部分传来的水平荷载。由立柱、纵梁和支撑等组成。立柱有侧墙立柱和中间立柱。
图13-2 框架
图13-2 框架
(3)模板。模板有:拱部模板、侧墙挡板。
按制作方法分:散装模板、组合模板、预加工模板。
模板长度应取拱架间距的整数倍,一般为2~3倍。厚度一般为3~5cm。为保证拱顶曲面平滑,拱顶模板用料宽度为 10~15cm。
为节省木材,定型钢模板已被广泛采用。钢模板一般采用厚 2~3mm 的钢板制成,四周用肋条加固。长度为 1~2倍拱架间距。
为了不影响隧道内部运输,模板的支架体系应尽可能不占用隧道截面净空,如图13-3所示。
图13-3 不影响运输的支模形式
图13-3 不影响运输的支模形式
2)活动式模板的构造
活动式模板在断面固定的长洞室衬砌施工中的应用,使提高衬砌施工机械化作业,加快施工进度、节约模板材料等都有重大意义。
这里仅介绍使用较多的平移式活动模板。活动式模板的支撑结构系统,实质上是可以移动的台车结构。
隧道台车如图13-4 所示,在一个浇筑段上使用时,用调幅装置将模板撑开,并准确定位。混凝土浇筑完成后,需经过必要的养护时间才能脱模,并整体移动至下一浇筑段使用。一般由模板、模架、台车排架、调幅装置和轨道构成。轨道一般采用 3 0 kg/m 的轻钢轨,枕木间距小于 5 0cm。
图13-4 平移式活动模板
图13-4 平移式活动模板
三、模板设计
模板结构设计的大致步骤为:确定结构——荷载计算——构件内力计算——构件截面计算——节点设计及验算——绘制模板结构施工图。
四、模板的安装及拆除
1.模板的安装
模板的安装要求可用四字方针来概括。
准——保证结构各部分的形状、尺寸和相对位置准确;
稳——立柱、拱架加设要直,支撑要牢固,结构整体稳定,模板不能有位移;
密——接缝严密,防止漏浆;
平——表面平整,确保衬砌的外观质量。
2.模板拆除时间与技术措施
1)模板拆除时间
模板拆除时间是决定模板周转快慢的关键,所以拆模时间应尽量缩短。拆模时间与混凝土硬化条件、模板受力情况、结构跨度及其所处的地质条件以及水泥品种、标号等有关。
一般不承重的侧墙模板,混凝土强度达到 2 5 kg/cm2后方可拆处;拱部承重模板,跨度在2m以上,其强度达到设计强度的 50%后才能拆除。
跨度在2~8m 时,强度应达到设计强度的 70%;跨度大于 8m 的洞室或者地层松软破碎时,混凝土强度应达到设计强度才能拆除模板。
2)缩短拆模时间的技术措施
缩短拆模时间有三种方法:①采用高标号水泥:成本高;②蒸汽养护:不运用于地下;③掺早强剂:较适用,掺入量为水泥重量的 5‰的 NaCl,3~4d 就可达到设计强度的 70%。