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        鋁模板:成本分析、施工要點及其與裝配式施工配合使用工藝

        發表時間: 2022-06-07 17:08:43

        作者: 德州海天機電科技有限公司

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        01鋁模板特點鋁模板體系組成部分需要根據樓層特點進行配套設計,對設計技術人員的能力要求較高。鋁模板系統中約80%的模塊可以在多個項目中循環利用,而其余20%僅能

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        鋁模板特點


        鋁模板體系組成部分需要根據樓層特點進行配套設計,對設計技術人員的能力要求較高。鋁模板系統中約80%的模塊可以在多個項目中循環利用,而其余20%僅能在一類標準樓層中循環應用,因此鋁模板系統適用于標準化程度較高超高層建筑或多層樓群和別墅群。在城市化程度較高的地區尤能體現以下技術優點:


        施工周期短


        鋁模板系統為快拆模系統,一套模板正常施工可達到四-五天一層,而且可以較好的展開流水線施工,大大提高施工進度,節約管理成本。


        01 重復使用次數多,平均使用成本低


        鋁模板系統采用整體擠壓形成的鋁合金型材做原材,一套模板規范施工可翻轉使用300次以上。一套模板的采購價格均攤下來比傳統模板節省很大的成本。


        02 施工方便、效率高


        鋁模板系統組裝簡單、方便,平均重量在20kg左右,完全由人工搬運和拼裝,不需要任何機械設備的協助,而且系統設計簡單,工人上手速度和模板翻轉速度很快。熟練的安裝工人每人每天可安裝20-30平方米,大大節約人工成本。


        03 穩定性好、承載力高


        多數鋁模板體系承載力可達到每平方米60KN,足夠滿足多數住宅樓群的支模承載力要求。


        04 應用范圍廣


        鋁模板適合墻體、水平樓板、柱子、梁、樓梯、窗臺、飄板等位置的使用,對圈梁、構造柱、反坎等二次結構支模照樣有用。


        05 拼縫少,精度高,拆模后混凝土表面效果好


        鋁模板系統為快拆模系統,一套模板正常施工可達到四-五天一層,而且可以較好的展開流水線施工,大大提高施工進度,節約管理成本。


        06 現場施工垃圾少,支撐體系簡潔


        鋁模板系統全部配件均可重復使用,施工拆模后,現場無任何垃圾,支撐體系構造簡單,拆除方便,所以整個施工環境安全、干凈、整潔。


        07 標準、通用性強


        鋁模板系統為快拆模系統,一套模板正常施工可達到四-五天一層,而且可以較好的展開流水線施工,大大提高施工進度,節約管理成本。


        08 回收價值高


        鋁模板規格多,可根據項目采用不同規格板材拼裝;使用過的模板改建新的建筑物時,只需更換20左右的非標準板,可降低費用。


        09 低碳減排


        鋁模板系統所有材料均為可再生材料,符合***對建筑項目節能、環保、低碳、減排的規定。


        10 同樣鋁模板也有一定的局限性:


        必須使用在標準層數量多的建筑物上,以降低使用成本(建筑單幢 30 層以下的建筑物不考慮,除有分期施工的)。


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        鋁合金模板在設計時,需要業主的結構圖及建筑圖紙一定要十分準確。鋁模板加工出來后,在現場安裝基本上不能修改。(木模板在項目上可以隨便切割)。


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        一次性的投資高(單層900m2的30層建筑,如購買一次性投入356.4萬)。


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        新模板使用,***、二次由于混凝土與鋁材表面會起化學反映,混凝土表面平整,但會出現一些小的氣泡。


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        地下室模板暫未能使用鋁模板。


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        鋁模板與鋼模板特點的對比:


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        鋁模板、鋼模板、木模板一次性投入費用對比:


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        說明:按單層建面900平米的30層建筑考慮。


        鋁模板、鋼模板、木模板支撐體系對比:


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        鋁模板成本分析


        主要從兩個方面分析:鋁模板租賃與購買哪個更經濟;鋁模板、木模板、大鋼模板成本對比。


        一、鋁模板租賃與購買哪個更經濟


        鋁合金模板可采用租賃或購買的方式,根據廠家提供理論數據,可最多重復使用 300次,如結構造型發生變化,則需要返廠重新加工,每次按 30%的返廠率計算,返廠部分需另外增加700 元/㎡的加工費。購買價約1200元/㎡,殘值約230元/㎡。


        按30層高層,每層建筑面積900㎡進行測算:


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        根據以上分析,購買鋁模板周轉60次及以上比租賃鋁模板更加節約。即使考慮鋁模板的資金前期投入、保管費用,周轉90次及以上比租賃費用更節約。


        二、鋁模板、木模板、大鋼模板成本對比


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        綜上分析:


        鋁合金模板如果購買,單一項目(結構形式不變)周轉使用 60 次,在成本方面較木模板經濟(包括鋁合金模板不用后,當廢料處理)。


        如果購買鋁合金模板不同項目持續周轉,需返廠,則使用鋁合金模板周轉 90次即可與木模費用持平(包括鋁合金模板不用后,當廢料處理)。


        大鋼模板相對鋁模板成本較低,但大鋼模板對機械、人工要求較高,工期相對較長。


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        鋁模板施工工藝簡介


        鋁模板的安裝:


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        鋁模板的拆除:拆模順序與一般木模順序不同


        先支的后拆,后支的先拆原則。也就是先拆板模,從龍骨開始,取下銷釘,拆下板模,再拆C槽,再拆柱模。整個過程中,遇到有托撐處,不能拆除。當達到混凝土強度后拆除,一般要配4-6層的托撐立桿、流星錘等構配件。


        鋁模板的拆除時間:


        砼澆筑一天后拆除梁側模、墻柱模(即:***天晚上澆筑砼,第二天上午必須把墻柱模板全部拆完便于砼的養護)。


        一、 鋁合金模板施工前的控制要點


        審查《鋁合金模板專項施工方案》,為后續施工提供有效的、符合本工程特點的施工依據。


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        對已加工完成的鋁合金模板進行構配件檢查及預拼裝驗收。


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        督促施工單位對鋁合金模板安裝人員進行技術交底。 


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        督促施工單位對各工種間交叉作業的配合節點進行交底。


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        在每棟樓首層鋁合金模板初次安裝時,要求廠家技術人員和項目技術人員對操作工人進行現場技術指導。


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        二、鋁合金模板安裝過程中的控制要點


        墻柱模板的安裝


        刷脫模劑


        將下層已拆除并清理干凈的模板按區域和順序上傳擺放穩當。重疊堆放時,應使板面朝上,方便涂刷脫模劑,然后逐塊涂刷脫模劑,避免后續混凝土澆搗出現粘?,F象。


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        內墻模板臨時固定


        內墻模板安裝時從陰角處(墻角)開始,按模板編號順序向兩邊延伸,為防模板倒落,須加設臨時固定斜撐(用木方、鋼管等),并保證每塊模板涂刷適量的脫模劑。


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        打銷釘


        豎向模板一般每300mm釘1個銷釘,打銷釘時不可太用勁,模板接縫處無空隙即可。橫向拼接的模板端部插銷必須釘上,中間可間隔一個孔位釘上,并且是從上而下插入,避免振搗混凝土時脫落。


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        對側墻模板安裝


        安裝另一側墻模時,在拉片孔位置附近把尺寸相符內撐鋼筋垂直放置在剪力墻的鋼筋上,檢查拉片穿過是否有鋼筋擋?。ㄌ貏e是墻、柱下部),如擋住,應使用工具將鋼筋進行小幅度的移位,保證PVC導管能順暢通過。兩側模板拉片孔位必須正對,這也是檢查墻板安裝是否正確的方法之一。


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        調整垂直度


        每面墻模板在封閉前,一定要調整兩側模板,使其垂直豎立在控制線位上,才能保證下一道工序的順利進行


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        背楞安裝


        背楞安裝應從下往上,先外墻后內墻。陽角部位背楞限位條應緊靠模板內側邊緣,先安裝陰角部位背楞,后安裝陽角部位,陽角位置安裝必須水平拉緊。每裝一條背楞,必須安裝鐵片及山形螺母,鐵片垂直扣住背楞,隨后緊固山形螺母,山形螺母外露螺桿保護絲應≥50mm。


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        斜撐安裝


        (1)柱、墻模板兩側需安裝斜撐,用φ14的鋼筋做成馬凳提前預埋,作為斜撐底座支撐受力點,斜撐間距不大于2000mm。


        寬度≥2000mm的墻體設置不少于兩組斜撐,寬度<2000mm的墻體或短肢剪力墻設置不少于一組斜撐,兩邊斜撐離封板距離300mm。


        每組斜撐由長邊桿件、短邊桿件和固定碼組成。固定碼離墻距離需滿足斜撐桿件長邊角度為45度-55度,斜撐桿件直角邊角度為10度-15度(見圖1)。


        (2)對于外墻等只能在一側安裝斜撐的部位,同側斜撐位置應安裝鐵鏈拉緊,形成雙向約束。


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        墻柱模板調校


        用激光水準儀對齊1m標高控制線,觀察激光線是否與墻面控制點重合,觀察墻體是否與墻體定位線重合,有誤差時進行調節。


        把線錘桿插入最上面一道背楞,線錘垂直向下離地面50mm左右,穩住線錘;用卷尺測量墻面與吊線的垂直距離,同一豎向面取點不少于3個,同一面墻取點間距為500mm。


        以最下點為基準,復核墻面垂直度,若有誤差,及時調整。


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        梁模板的安裝


        在樓板面上把已清理干凈的梁底板(B)、早拆頭(BP)、陰角模(LSA、梁與墻連接的陰角模)按正確的位置用插銷釘好。尤其注意早拆頭的支撐必須與下層的梁底支撐在同一垂直中心線上,以保證混凝土結構的安全。在樓板面上把已清理干凈的梁底板(B)、早拆頭(BP)、陰角模(LSA、梁與墻連接的陰角模)按正確的位置用插銷釘好。尤其注意早拆頭的支撐必須與下層的梁底支撐在同一垂直中心線上,以保證混凝土結構的安全。


        安裝梁底板時須2人協同作業,一端一人托住梁底的兩端,站在操作平臺上,按規定的位置用插銷把陰角模(LS)與墻板連接。


        如梁底過長,除兩人裝梁底外,另有一人安裝梁底支撐,以免梁底模板超重下沉,使模板早拆頭變形和影響作業安全。


        用支撐把梁底調平后,可安裝梁側模板,所有橫向連接的模板,插銷必須由上而下插入,以免在澆砼搗振時插銷震落,造成爆模和影響安全。


        頂板模板的安裝


        安裝完墻梁頂部的陰角模后,安裝樓面龍骨,然后按試拼裝編號圖安裝頂板,依次拼裝標準板模,直至鋁模全部拼裝完成。樓面龍骨早拆頭下的支撐桿應垂直,無松動。


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        每個開間頂板安裝完成后,須調整支撐桿到適當位置,以使板面平整??缍?m以上的頂板,其模板應按設計要求起拱,如無具體要求,鋁合金模板起拱高度一般取1/1000。


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        外圍導墻板(K板)及陽臺線條安裝


        在有連續垂直模板的部位,如電梯井、外墻面等,用導墻板將樓板圍成封閉的一周并且作為上一層垂直模板的連接組件。


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        ***層澆注混凝土以后,二層導墻板都是必須安裝的,一個用以固定在前一層未拆的模板上,另一個固定在墻模的上部圍成樓板的四周。


        澆筑完混凝土后保留上部導墻板,作為下層墻模的起始點。導墻板與墻模板連接:安裝導墻板之前確保已進行完清潔和涂油工作。


        在澆筑期間為了防止銷子脫落,銷子必須從墻模下邊框向下插入到導墻板的上邊框。導墻板上開26mm×16.5mm 的長形孔,澆筑之前,將M16螺栓安裝在緊靠槽底部位置,這些螺栓將錨固在凝固的砼里。


        澆筑后,如果需要可以調整螺栓來調節導墻板的水平度,以控制模板的垂直度。


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        鋁模板全部安裝完成后,進行梁、板管線預埋。梁預留管線位置確定后,在固定位置開孔,不可再行移動;板預留管用螺絲鉆進鋁模板固定。


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        鋁合金模板安裝質量要求


        模板軸線定位、外形尺寸、水平標高準確無誤。 


        板面應平整潔凈,拼縫嚴密,不漏漿。 


        具有足夠的承載能力、剛度和穩定性,能承受新澆混凝土自重和側壓力以及施工荷載。


        模板安裝偏差應控制在規范允許范圍內。


        審查《鋁合金模板專項施工方案》,為后續施工提供有效的、符合本工程特點的施工依據。


        梁板支撐系統底部設可調底座,頂部設可調支撐頭,以調節模板的標高、水平。


        三、簽發混凝土澆搗令前的檢查要點


        所有模板應清潔且涂有合格的脫模劑。


        確保墻模按放樣線安裝。


        檢查全部開口處尺寸是否正確并無扭曲變形。


        檢查全部水平模(頂模和梁底模)是水平的。


        保證板底和梁底支撐桿是垂直的,并且支撐桿沒有垂直方向上的松動。


        檢查墻模和柱模的背楞和斜支撐是否正確。


        檢查對拉螺絲、銷子、楔子保持原位且牢固。


        把剩余材料及其它物件清理出澆筑區。


        確保懸掛工作平臺支撐架可靠固定在混凝土結構上。


        四、原因分析及防止措施


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        所有模板應清潔且涂有合格的脫模劑。


        原因分析


        連接件未按規定設置,造成模板整體性差。 


        墻模板無拉片或拉片間距過大,規格過小。 


        內模間對撐不牢固,易在混凝土振搗時擠偏模板。 


        墻柱模板卡具間距過大,或未夾緊模板。


        墻柱混凝土澆筑速度過快,一次灌注高度過高,振搗過度等。


        防治措施


        支撐間距應能夠保證在混凝土重量和施工活載作用下不產生變形。


        墻上部應有臨時撐頭,以保證混凝土澆搗時墻上口寬度。


        澆搗混凝土時要均勻對稱下料,嚴格控制灌注高度,特別是門窗洞口模板兩側,即要保證混凝土搗實,又要防止過分振搗引起模板變形。


        現象二:梁、墻混凝土澆筑后產生漏漿,混凝土表面出現蜂窩、麻面現象(見圖3、圖4)


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        圖3:梁底混凝土蜂窩    圖4:墻面混凝土蜂窩、麻面


        原因分析


        模板脫模劑使用不當。 


        模板拼縫控制不到位。


        接觸安裝面可能存在變形情況。 


        防治措施


        根據現場施工存在的實際質量缺陷,邀請鋁模生產廠家技術人員進行現場技術指導,并根據實際情況調整脫模劑的類型,豎向模板采用油性脫模劑、水平模板采用水性脫模劑。


        嚴格控制模板間嵌縫措施,不能用油氈、塑料布、水泥袋等堵漏。


        梁柱交接部分要牢靠、拼縫要嚴密,發生錯位要糾正好。


        墻柱構件陽角位置破損嚴重(見圖5、圖6)


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        原因分析


        模板未清理干凈,表面附有水泥漿。 


        拆模時間過早或者用力翹板所致。 


        防治措施


        鋁合金模板表面的水泥漿要清理干凈。 


        根據設計要求達到混凝土強度后再拆模,拆模過程中應當控制注意,避免用力過度,造成混凝土構件的破損。


        現象四:墻柱根部漏漿爛根(見圖7)


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        原因分析


        墻柱根部砼表面不平整,模板底部與砼表面有縫隙,澆筑砼過程中漏漿造成爛根。


        高低跨和外墻、柱上下層錯位,形成吊腳漏漿而造成爛根。


        審查《鋁合金模板專項施工方案》,為后續施工提供有效的、符合本工程特點的施工依據。


        墻柱模根部垃圾、積水未清理,未找平,造成夾渣爛根。


        振搗操作不當,漏漿、欠振、過振,或一次澆筑過高,底部未振搗到位,造成爛根。


        砼級配不當,水灰比過大或過小造成爛根。


        防治措施


        模板底部留設清洗口,澆筑砼之前將垃圾清除,積水排除,然后將清洗口堵上,再澆筑砼。


        對振搗手進行培訓,進行技術交底,掌握振搗時間,墻柱砼澆筑應沿高度分層澆筑。


        及時檢查、控制砼的坍落度,坍落度應在150mm以內。


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        鋁模板+疊合板結構施工方法


        目前,隨著國內建筑產業化的蓬勃發展,各地裝配式建筑根據不同的裝配率進行不同的結構選型,出現了現澆與預制構件相結合的裝配式結構體系。國標《裝配式混凝土結構技術規程》中明確規定:當結構中豎向構件全部為現澆且樓蓋采用疊合梁板時,結構體系等同現澆。經過測算,采用上述結構體系,施工成本僅比傳統全部現澆成本略有提高,具有較好的市場推廣前景。


        鋁模板在疊合板施工中的應用技術正是基于規范允許、節能減排、工業化施工的理念,將剪力墻,門垛、梁及局部過梁采用鋁合金模板一次性支設到位,然后安裝水平疊合樓板,***澆筑墻、梁及樓蓋疊合層的混凝土以形成空間結構的建造方式,結合了鋁模板和裝配式結構的優點。


        一、工程概況


        西安萬科城8#地工業化實體樓項目位于西安市長安區書香路與韋斗路交叉口,項目由3、4#住宅樓及地下車庫組成,總建筑面積為71691㎡。3、4#樓均為地下一層地上34層,剪力墻結構,建筑總高度為99米。


        本項目主樓結構部分構件采用疊合板、預制陽臺、預制空調板、樓梯及局部隔墻板,預制混凝土總方量約3204m3,預制率為15%,所有PC構件均為現場預制。其中4#樓剪力墻、梁采用鋁模板現澆施工,頂板采用預制疊合樓板。


        4#標準層主體結構樓板除客餐廳外每個房間設計為一塊疊合板,每單元疊合板共計38塊,疊合板板厚60mm,現澆層板厚80mm。疊合板***尺寸為6100×2900mm,單件重量2.7t;疊合板最小尺寸為1900×1200mm,單件重量0.38t。疊合板分布位置見圖1,構件見圖2。


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        二、施工重難點


        不同于全鋁模板體系,由于本結構施工體系頂板采用疊合板,造成豎向現澆構件鋁合金模板頂部無水平約束,控制墻面的混凝土成型質量難度大。


        ***的疊合板面積約18㎡,厚度僅為60mm,板薄易開裂,對吊裝,支撐的要求高。


        由于鋁模板為定型化模板,樓面的平整度將直接影響到疊合板的安裝高度,并對拆模產生不利影響,因此樓面平整度控制嚴格。


        三、關鍵施工技術


        根據以上施工重難點,項目部確定了結構施工流程、鋁模板體系優化、疊合板支撐系統及疊合板安裝、樓層結構面精找平等幾個方面的關鍵施工控制點。


        結構施工流程


        用鋁模板進行疊合樓板施工須經歷以下幾個施工流程:


        墻體鋼筋焊接綁扎——剪力墻、梁鋁模板支設——疊合板支撐搭設——疊合板吊裝——現澆層鋼筋綁扎——混凝土澆筑。


        其主要施工流程見圖3。


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        鋁模板體系優化


        由于該結構施工體系中鋁模板無頂部水平約束,需對鋁合金模板體系的面板設計構造、配模高度,對拉螺桿間距,斜支撐體系等進行設計優化,確保成型混凝土質量達到企業標準,滿足后期裝飾裝修要求。


        與全鋁模配模體系相比,該結構施工體系中鋁模板體系優化點見表1,剪力墻及梁的配模示意圖見圖4、圖5。


        表1 鋁模板體系優化點


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        疊合板支撐體系


        疊合板下支撐采用工具式支撐系統,由鋁工字梁、專用托座、獨立鋼支柱和穩定三腳架組成,支撐系統的組成及節點見圖6、圖7。


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        獨立鋼支柱可伸縮微調,主要用于預制構件水平結構作垂直支撐,能夠承受梁板結構自重和施工荷載。本工程獨立鋼支柱的可調高度范圍是2.5m~3.00m;單根支柱可承受的荷載為25KN。


        鋁梁可采用帶卡槽的工字鋁,具有質量輕,剛度大,且便于固定的優點。鋁梁的截面見圖8。


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        鋁梁截面


        支撐系統一般布置三層,與普通鋼管滿堂支架相同,其原則應保證現澆層混凝土強度達到規范的拆模強度。


        獨立鋼支撐的布置依據以下原則:獨立鋼支撐沿支撐橫梁的間距依據上部荷載和橫梁剛度計算確定,一般不超過2m;支撐橫梁間距由疊合板自身剛度控制,一般不超過1.8m;支撐橫梁距疊合板兩側支座(疊合板以橫梁為臨時支座懸挑)距離不超過0.5m;支撐橫梁擱置方向與疊合板格構筋方向垂直。本項目的支撐布置見圖9。


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        支撐體系平面布置圖


        疊合板安裝


        疊合板起吊時,要盡可能減小因自重產生的彎矩,采用專用吊梁進行吊裝,吊梁可采用多孔可調吊梁,吊梁見圖10。


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        吊點一般由設計確定,長度大于4m的疊合板一般設計6個吊點,吊繩長度應計算確定,保證各吊點均勻受力,防止開裂。疊合板吊點一般設置在格構筋位置,為提高吊裝效率,一般采用吊鉤起吊。


        吊裝前應確定吊裝順序,一般遵循朝某一方向流水施工,前塊疊合板為后塊疊合板吊裝提供作業面的原則;***塊疊合板吊裝宜選取在角部有腳手架的位置,便于操作。


        起吊時要先試吊,先吊起距地50cm停止,檢查鋼絲繩、吊鉤的受力情況,使疊合板保持水平,然后吊至作業層上空。就位時疊合板要從上垂直向下安裝,在作業層上空20cm處略作停頓,施工人員手扶樓板調整方向,將板的邊線與墻上的安放位置線對準,注意避免疊合板與墻體鋼筋打架,放下時要停穩慢放,嚴禁快速猛放,以避免沖擊力過大造成板面裂縫。


        樓面結構精找平


        鋁模板為定尺模板,樓面現澆層混凝土標高對疊合板的安裝高度及拆模至關重要。在疊合板周邊設置標高控制點,標高控制點可采用直徑60mm預制混凝土圓臺,在疊合板終凝前插入疊合板上;標高控制點的間距控制在一個刮杠長度之內。澆筑樓面混凝土時,根據標高控制點進行找平,可將樓面現澆層混凝土標高控制在5mm之內。標高控制點見圖11。


        圖片


        細節注意點


        剪力墻、梁鋁合金模板頂部與疊合板連接處采用柔性可壓縮材料,保證接縫處平順,不漏漿。


        為避免疊合板與鋁合金模板之間產生接觸應力,進而對鋁合金模板體系產生不利影響,可將疊合板支撐高度調高2mm。


        對板跨大于4m的疊合板,按照規范要求起拱,避免拆模后下撓過大。


        技術優點


        結構尺寸毫米化,疊合板板底平整度極高,安裝預留預埋尺寸精準,免粉刷施工,降低了空鼓、開裂、滲漏等質量通病的發生幾率。


        主體施工取消模板和方木的使用,保護森林資源;減少現澆混凝土方量,減少噪聲排放,低碳環保。


        使用工具化支撐系統代替鋼管、扣件、調節絲杠等周轉材料,改善作業環境,提升文明施工水平。


        疊合板吊裝機械化施工,取消支模、拆模工序,節省人工,降低安全管理風險。


        采用該結構施工技術工期上有優勢。 



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