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项目5 钢筋混凝土结构工程
5.1 模板工程
5.2 钢筋工程
5.3 混凝土工程
5.4 模板工程模拟实训
　　【教学目标】 掌握混凝土的配制、搅拌、使用；掌握混凝土施工配合比的概念和计算；掌握定型组合钢模板工程的施工方法；熟悉大模板、滑升模板、爬升模板的施工方法；掌握钢筋工程的施工方法；掌握混凝土工程的施工方法；掌握模板工程的施工方法和设计方法；掌握钢筋下料、代换的计算方法。
　　钢筋混凝土结构工程包括现浇钢筋混凝土结构施工和装配式钢筋混凝土构件制作两个方面，由模板、钢筋和混凝土等多个工种工程组成。
　　
　　模板工程是钢筋混凝土结构工程的重要组成部分，在现浇混凝土结构工程中，模板工程往往决定着施工方法和施工机械的选择，直接影响工程的工期和造价。所以采用先进的模板技术，对于提高工程质量、加快施工进度、提高劳动生产率、降低工程成本都具有十分重要的意义。
5.1 模 板 工 程
　　我国现浇混凝土结构所用的模板技术已迅速向多体化、体系化方向发展，目前已形成组合式、工具化、永久式三大系列工业化模板体系。
5.1.1 模板的基本要求及分类
　　1．模板的基本要求
　　模板是使新拌混凝土在浇筑过程中保持设计要求的位置尺寸和几何形状，并使之硬化成为钢筋混凝土结构或构件的模具。
　　模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计，并根据施工条件编制施工技术方案。模板及其支架应符合以下要求：
　　(1) 模板系统应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。
　　(2) 模板系统应满足装拆方便、构造简单、便于钢筋的安装和绑扎、符合混凝土的浇筑及养护等工艺要求。
　　(3) 宜优先推广和使用清水混凝土模板、工具式模板和快拆体系模板，提高模板周转率，减少模板一次投入量。
　　(4) 模板制作，应保证规格尺寸准确，满足施工图纸的尺寸要求，棱、角平直光洁，面层平整，拼缝严密。
　　(5) 模板的配置必须具有良好的可拆性，以便于混凝土工程之后的模板拆除工作顺利进行。
　　2．模板的分类
　　模板的种类很多，可按材料、结构构件类型和施工方法进行分类。
　　1) 按材料分类
　　模板按所用的材料不同，分为木模板、钢木(竹)组合模板、胶合板模板、组合钢模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。
　　(1) 木模板。木模板的树种可按各地区实际情况选用，一般多为松木和杉木。由于木模板木材消耗量大、重复使用率低，为节约木材，在现浇钢筋混凝土结构中应尽量少用或不用木模板。
　　(2) 钢木(竹)模板。钢木(竹)模板是以角钢为边框，以木板或竹编胶合板作面板的定型模板，如图5-1所示，其优点是刚度较大、不易变形、重量轻、操作方便，可以充分利用短木料或竹材，并能多次周转使用。
　　(3) 胶合板模板。胶合板模板是以表面覆膜的胶合板为面板的定型模板(见图5-2)，这种模板克服了木材的不等方向性的缺点，受力性能好，具有强度高、自重小、不翘曲、不开裂及板幅大、接缝少的优点。
　　(4) 组合钢模板。组合钢模板一般均做成定型模板，用连接构件拼装成各种形状和尺寸(见图5-3)，适用于多种结构形式，在现浇钢筋混凝土结构施工中被广泛应用。钢模板一次投资量大，但周转率高，在使用过程中应注意保管和维护、防止生锈以延长钢模板的使用寿命。
　　
　　
图5-1 钢木组合模板
图5-2 覆膜胶合板
图5-3 定型圆柱钢模板
　　
图5-4 塑料模板
　　(5) 塑料模板。塑料模板是用含纤维的高强塑料为原料，在熔融状态下，通过注塑工艺一次注射成型的模板，它是一种节能型绿色环保产品，具有常规建筑模板的使用共性和优于常规模板的更多性能，是建筑业今后发展的方向之一，塑料模板是以塑代木、以塑代钢、以塑代竹的理想建筑模板产品(见图5-4)。
　　主要优点有：① 表面平整光滑、强度高、省工、省料，可达到清水混凝土模板的要求，脱膜后无需清洁模板表面，从而节省大量人工；
② 耐水性好、韧性强，长期浸水不分层；③ 可塑性强，能根据设计和构件尺寸要求，加工制作不同形状和不同规格的模板，有弧度构件模板制作更为简单，塑料模板可钻钉、锯、刨等，具有与木模板一样的可加工性，现场拼接简单方便；④ 使用到一定程度可以全面回收，不论大小新旧，经处理后，可再加工生产出新的模板。
　　
图5-5 玻璃钢圆柱模板
　　(6) 玻璃钢模板。玻璃钢模板是利用高强树脂作为胶凝材料，无碱玻璃纤维布、碳纤维织物作为增强材料制作的新型环保产品(见图5-5)，具有重量轻、成本低、韧性好、耐冲击、强度高、表面硬度高、周转次数高的优点，组装使用时不占用施工机械，由2～3人即可组装操作。
　　使用该模板浇筑的混凝土圆柱成型效果好，完全达到清水柱的要求，在柱子垂直方向只有一条竖向痕迹，无横向痕迹，且不需要复杂的外部支撑体系，只需要在接口处用角钢和螺栓加以固定，
之后用钢丝缆风绳的一端拉住柱筋的上端，而另一端固定在浇筑之后的混凝土楼板上就可以了，不用另外设置柱箍或是搭设支撑架。
　　(7) 铝合金模板。铝合金模板是新一代的建筑模板，在世界发达国家越来越多的地方可以见到它们的应用，见图5-6，具有重量轻、拆装灵活、刚度高、使用寿命长、板面大、拼缝少、精度高、浇筑的混凝土平整光洁、施工对机械依赖程度低、能降低人工和材料成本、应用范围广、维护费用低、施工效率高、回收价值高等特点。
　　铝合金模板适合墙体、水平楼板、楼梯(见图5-7)、柱、梁、爬模、桥梁等模板的使用，可以拼成小型、中型或大型模板，可采用全人工拼装，也可成片后用机械吊装。模板之间的距离采用拉筋调节，模板边框上的孔均按一定的间距分布，连接主要采用圆柱体插销和楔型插片，模板背后支撑可采用斜支撑，也可采用 48 mm钢管或方管作为背撑，方便实用，施工时通常只需要一把扳手或小铁锤，方便快捷，安装前只需对施工人员进行简单的培训即可。
　　
　　
图5-6 铝合金模板
图5-7 铝合金模板组装的楼梯模板
　　铝合金模板较传统建材模板的优势有：① 强度高、重量轻：每平方米的重量仅为21～24 kg，在现有金属模板中最轻，承载能力高，可达每平方米30 kN(试验荷载每平方米60 kN不破坏)；② 环保、回收价值高：铝合金模板是新型的绿色环保建材，即使在使用100次以上，其铝材也可回收循环利用，不会对环境造成污染；③ 施工质量精度高：使用铝合金模板成型的混凝土墙面平整光洁，板面幅面大，拼缝少，基本达到饰面及清水混凝土要求，可在保证工程质量的同时降低建筑表面装饰的成本；
④ 使用寿命长，成本低，周转次数高：正常使用规范施工下可达100次以上，单位价格和传统模板接近；⑤ 应用范围广：适合各类模板的使用；⑥ 施工效率高：可达到4～6天一层的循环且能节省大量人工的使用，比一般模板施工快2～3倍。
　　2) 按结构构件类型分类
　　各种现浇钢筋混凝土结构构件，由于其形状、尺寸、构造不同，模板的构造及组装方法也不同，形成了各自的特点。模板按结构构件的类型可分为：基础模板、柱模板、梁模板、楼板模板、楼梯模板、墙模板、壳模板、烟囱模板等多种。
　　3) 按施工方法分类
　　模板按施工方法可分为现场装拆式模板、固定式模板、移动式模板、工具式模板、永久性模板、早拆模板体系等。
　　(1) 现场装拆式模板。现场装拆式模板是指在施工现场按照设计要求的结构形状、尺寸及空间位置现场组装的模板，当混凝土达到拆模强度后方可拆除。现场装拆式模板多采用定形模板和工具式支撑。
　　(2) 固定式模板。固定式模板是指按照构件的形状、尺寸在现场或预制厂制作预制构件的模板，各种胎模如土胎模、砖胎模、混凝土胎模等均属于固定式模板。
　　(3) 移动式模板。移动式模板是指随着混凝土的浇筑，可沿垂直方向或水平方向移动的模板，如烟囱、水塔、墙柱混凝土浇筑时采用的滑升模板、爬升模板等。
　　(4) 工具式模板。工具式模板是指活动式的大尺寸模板，施工时可作为拼装的工具，进行机械化浇筑混凝土墙体或楼板。这种模板多用于建造高层建筑。随着建筑工业化的推广，混凝土浇筑技术和吊装机械的改进，模板式建筑得到发展。
在发达国家，工具式模板的设计和制作已成为独立的行业，可设计生产模板体系的部件和配件、辅助材料和专用工具，例如，生产浇筑外墙饰面用的模板里衬、辅助铁件、支撑和脱模剂等。
　　工具式模板具有使用灵活，适应性强的特点。模板是由工厂生产的，表面平整，尺寸精确。利用模板体系可设计成各种形式，满足多种工程的需要。制造工具式模板所用的材料除钢板外，还有木制板、钢丝网水泥板等。应用工具模板，可以省去大量内外饰面的湿作业量，加快施工进度，但现场浇筑混凝土的工作量大，施工组织复杂。
　　常用的工具式模板有用于浇筑剪力墙的大模板、浇筑楼板的台模、浇筑密肋楼板的模壳以及浇筑涵洞的隧道模等。
　　(5) 永久性模板。永久性模板又称一次性消耗模板，在现浇混凝土结构浇筑后模板不再拆除，其中有的模板与现浇结构叠合后组合成共同受力构件。该模板多用于现浇钢筋混凝土楼板工程，也可用于竖向现浇结构。
　　永久性模板的最大特点是简化了现浇钢筋混凝土结构的模板支拆工艺，使得模板的支拆工作量大大减少，从而改善了劳动条件，节约了模板支拆用工，加快了施工进度。目前我国用于现浇钢筋混凝土楼板工程的永久性模板有压型钢板模板和混凝土薄板模板。
　　压型钢板模板是采用镀锌或经防腐处理的薄钢板(不包括镀锌和饰面层一般为0.75～1.6 mm厚)，其经冷轧成具有梯波型截面的槽型钢板，多用于钢结构工程，见图5-8、图5-9、图5-10。
　　
图5-8 压型钢板模板施工图
　　
　　
图5-9 楔形肋压型钢板
图5-10 带压痕压型钢板
　　压型钢板用作永久性模板，主要按其结构功能分为组合式和非组合式两种。组合式压型钢板既可起到模板的作用，又可作为现浇楼板底面的受拉钢筋，它不但在施工阶段承受施工荷载和现浇层自重，而且在使用阶段还承受使用荷载；非组合式只作为模板功能，只承受施工荷载和现浇层自重，不承受使用阶段荷载。
　　混凝土薄板模板既是现浇楼板的永久性模板，又是与楼板现浇混凝土叠合、形成组合板、构成楼板的受力结构，见图5-11，适用于不设置吊顶棚和一般装饰标准的工程，它可以大量减少顶棚的抹灰作业，但不适用于承受动力荷载的结构工程。
　　
图5-11 混凝土薄板模板示意图
　　当混凝土薄板模板用于结构表面温度高于60℃，或工作环境有酸碱等侵蚀性介质时，应采取有效措施防护。混凝土薄板模板可分为预应力混凝土薄板模板、双钢筋混凝土薄板模板和冷轧扭钢筋混凝土薄板模板。
　　预应力混凝土薄板模板的预应力主筋即为叠合成现浇楼板的主筋，具有与现浇预应力混凝土楼板同样的功能。
　　双钢筋混凝土薄板模板是以冷拔低碳钢丝焊接成梯格钢筋骨架作配筋的薄板模板，由于双钢筋在混凝土中有较大的锚着力，故能有效地提高楼板的强度、刚度和抗裂性能。
　　冷轧扭钢筋混凝土薄板模板采用 6～ 10的热轧圆钢，用经冷拉、冷轧、冷扭成具有扁平螺旋状(麻花形状)的钢筋为配筋，它与混凝土之间的握裹力有明显的提高，从而改善了构件弹塑性阶段的性能，提高了构件的强度和刚度。
　　(6) 早拆模板体系。早拆模板体系是利用混凝土楼板的支承跨度小于2 m时，混凝土达设计强度的50%即可拆模的原理，在钢支撑顶端插入早拆模板的升降柱头，其顶托板始终顶住混凝土楼板，
托梁与模板块搁置在插板上方的短挑梁上。混凝土达到拆模强度后，敲击插板，插板下滑，托梁与模板块下降，但顶托板仍支撑楼板，见图5-12。
　　利用早拆模板的原理，在一般梁板支模中，可采用可调钢支柱设置于模板块中。拆模时，将模板块及一般支撑拆除，但保留钢支柱，以达到模板早拆目的，如图5-13所示。
　　
　　
图5-12 早拆模板体系构造示意图
图5-13 早拆模板施工图
　　3．液压滑升模板
　　液压滑升模板施工是在建筑物或构筑物的底部，一次组装模板完成，上面设置有施工作业人员的操作平台，并从下而上采用液压或其他提升装置沿现浇混凝土表面边浇筑混凝土边进行同步滑动提升和连续作业，直到现浇结构的作业部分或全部完成。
　　其特点是：大量节约模板和脚手架，节省劳动力，减轻劳动强度，降低施工费用；加快了施工速度，缩短了工期，提高了机械化程度；能保证结构的整体性，提高工程质量，施工安全可靠；工程耗钢量大，装置一次性投资费用较多。
　　液压滑升模板主要用于现浇钢筋混凝土竖向、高耸的建筑物(构筑物)，如烟囱、筒仓、高桥墩、电视塔、竖井等。
　　液压滑升模板由模板系统、平台系统和滑升系统组成，见图5-14。模板系统包括模板、围圈和提升架，用于成型混凝土；平台系统包括操作平台、辅助平台、内外吊脚手架，是施工操作场所；滑升系统包括支承杆、液压千斤顶、高压油管和液压控制台，是滑升动力装置。
　　
图5-14 滑升模板系统图
　　液压滑升模板一般高1.5～1.8 m，通过围圈与提升架相连，固定在提升架上的千斤顶通过支承杆(钢筋或钢管)承受全部荷载并提供滑升动力。施工时，依次在模板内分层(300～450 mm)绑扎钢筋、浇筑混凝土，并滑升模板。滑升模板时，整个滑模装置沿不断接长的支承杆向上滑升，直至设计标高。如图5-15、图5-16所示。
　　
　　
图5-15 滑升模板滑升系统施工图
图5-16 滑升模板施工图
　　4．爬升模板
　　爬升模板以建筑物的钢筋混凝土墙体为支承主体，依靠自升式爬升支架使大模板完成提升、下降、就位、校正和固定等工作，是一种适用于现浇钢筋混凝土竖向、高耸建(构)筑物施工的模板工艺，其工艺优于液压滑模。
　　爬升模板按爬升方式可分为“有架爬模”(模板爬架子、架子爬模板)和“无架爬模”(模板爬模板)；按爬升设备可分为电动爬模和液压爬模。
　　液压自爬升模板自带液压顶升系统，液压系统可使模板架体与导轨间形成互爬，从而使液压自爬模稳步向上爬升。液压自爬升模板在施工过程中无需其他起重设备，操作方便，爬升速度快，安全系数高，既可直爬，也可斜爬，是高耸建筑物施工时的首选模板体系。液压自爬升模板具有以下特点：① 既可整体爬升，也可单榀爬升，爬升稳定性好；② 操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料；③ 通常爬模架一次组装后，一直到顶不落地，可节省施工场地，且减少模板碰伤损毁；④ 液压爬升过程平稳、同步、安全；
⑤ 提供全方位的操作平台，不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力；⑥ 结构施工误差小，纠偏简单，施工误差可逐层消除；⑦ 爬升速度快，可以提高工程施工速度(平均3～5天一层)；⑧ 模板自爬，原地清理，大大降低塔吊的吊次。
　　液压自爬升模板主要分为三部分：模板系统、爬升系统和工作平台系统，见图5-17。
　　模板系统由大模板和模板支架系统组成，主要用于混凝土的浇筑。
　　爬升系统由埋件系统、导轨、液压系统、后移系统等组成。预埋件包括埋件板、高强螺杆、爬锥、受力螺栓和预埋件支座等，是爬升模板的锚固装置；导轨可由钢构件组焊而成，是爬升模板的爬升装置；液压系统主要包括千斤顶、油泵、操作控制箱，是爬升模板的爬升动力装置；后移系统主要由后移支架、后移轨道组成，是爬升模板的转移装置。
　　工作平台系统为施工人员提供安全操作平台，也是小型施工机具的摆放场所。
可设置多层，有的用于外模的安装、调整和安装后移装置；有的作为液压爬模系统操作平台，用于安放液压设备；有的为施工修饰及拆除爬锥和挂座的施工平台，如图5-18所示。
　　
　　
图5-17 液压自爬升模板构造示意图
图5-18 液压自爬升模板施工图
　　5．大模板
　　通常用的大模板是根据某一类大量建造的建筑物的通用设计参数制造的，有一定的专用性，适用于剪力墙的模板。
　　1) 大模板的构造组成
　　大模板由面板、加劲肋、竖楞、支撑桁架、稳定机构和操作平台、穿墙螺栓等组成(见图5-19)。
　　(1) 面板。面板是直接与混凝土接触的部分，通常采用钢面板(3～5 mm厚的钢板制成)或胶合板面板(用7～9层胶合板)。面板要求板面平整、接缝严密、具有足够的刚度。
　　
图5-19 大模板构造示意图
　　(2) 加劲肋。加劲肋的作用是固定面板，可做成水平肋或垂直肋，主要作用是把混凝土传给面板的侧压力传递到竖楞上。加劲肋与金属面板采用焊接固定，与胶合板面板可用螺栓固定。加劲肋一般采用 [65或∠65制作，肋的间距根据面板的大小、厚度及墙体厚度确定，一般为300～500 mm。
　　(3) 竖楞。竖楞可用来加强大模板的整体刚度，承受模板传来的混凝土侧压力和垂直力，并可作为穿墙螺栓的支点。竖楞一般采用 [65或 [80制作，间距一般为1.0～1.2 m。
　　(4) 支撑桁架与稳定机构。支撑桁架采用螺栓或焊接方式与竖愣连接在一起，其作用是承受风荷载等水平力，防止大模板倾覆。桁架上部可搭设操作平台。
　　稳定机构为在大模板两端的桁架底部伸出支腿上设置的可调整螺旋千斤顶，在模板使用阶段，用来调整模板的垂直度，并把作用力传递到地面或楼板上；在模板堆放时，用来调整模板的倾斜度，以保证模板的稳定。
　　(5) 操作平台。操作平台是施工人员的操作场所，有两种做法：一是将脚手板直接铺在支撑桁架的水平弦杆上形成操作平台，外侧设栏杆，这种操作平台工作面较小，但投资少、装拆方便；二是在两道横墙之间的大模板的边框上用角钢连接成为搁栅，在其上满铺脚手板，这种操作平台的优点是施工安全，但耗钢量大。
　　(6) 穿墙螺栓。穿墙螺栓可用来控制模板间距，承受新浇混凝土的侧压力，并能加强模板刚度。为了避免穿墙螺栓与混凝土粘结，在穿墙螺栓外边套一根硬塑料管或穿孔的混凝土垫块，其长度为墙体厚度。
　　穿墙螺栓一般设置在大模板的上、中、下三个部位，上穿墙螺栓距模板顶部250 mm右右，下穿墙螺栓距模板底部200 mm左右。
图5-20 全钢平模
图5-21 全钢小角模
图5-22 全钢大角模
图5-23 全钢三铰链筒模
　　2) 大模板的平面组合方案
　　采用大模板浇筑混凝土墙体，模板尺寸不仅要和房间的开间、进深、层高相适应，而且模板规格要少，尽可能做到定型、统一。在施工中模板要便于组装和拆卸，保证墙面平整，减少修补工作量。
　　大模板的平面组合方案有平模、小角模、大角模和筒形模方案等。
　　(1) 平模方案。采用平模方案时，纵、横墙混凝土一般要分开浇筑，模板接缝均在纵、横墙交接的阴角处，见图5-20。采用平模方案，其墙面平整，模板加工量少，通用性强，周转次数多，装拆方便。但由于纵、横墙分开浇筑，会导致施工缝多，施工组织较麻烦。
　　平模的尺寸应与房间每面墙大小相适应，一个墙面采用一块模板，施工时，在一个流水段范围内先支横墙模板，待拆模后再支纵墙模板。
　　(2) 小角模方案。小角模方案是在相邻的平模转角处设置角钢，使每个房间墙体的内模形成封闭的支撑体系。一个房间的模板由四块平模和四根角钢组成，角钢称为小角模，见图5-21。
　　采用小角模方案时，纵、横墙混凝土可以同时浇筑，这样房屋整体性好、墙面平整、模板装拆方便，但浇筑的混凝土墙面接缝多，墙面修理工作量大，加工精度要求高，模板安装较困难，阴角也不够平整。
　　(3) 大角模方案。大角模方案是在房屋四角设四个大角模，使之形成封闭体系，如果房屋进深较大，四角采用大角模后，较长的墙体中间可配以小平模。大角模是由两块平模组成的L形大模板，在组成大角模的两块平模连接部分装置大合页，使一侧平模以另一侧平模为支点，以合页为轴可以转动，如图5-22所示。
　　采用大角模方案时，纵、横墙混凝土可以同时浇筑，这样房屋整体性好，大角模拆装方便，且可保证自身稳定。采用大角模墙体阴角方整，施工质量好，但模板接缝在墙体中部，会影响墙体平整度。
　　(4) 筒形模方案。筒形模是将房间内各墙面的独立的大模板通过挂轴悬挂在钢架上，墙角用小角钢拼接起来形成一个整体，见图5-23。它的优点是模板可以整体吊装和拆除，能减少吊装次数，模板的稳定性能好，不易倾覆，但筒形模自重大，堆放时占地面积大，不如平模灵活。
　　6．台模
　　台模又称飞模，是专门用于现浇钢筋混凝土楼板的一种大型工具式模板，一般是一个房间一个台模，由平台板、梁、支架、支撑和调节支腿等组成(见图5-24)，可以整体脱模和转运，借助吊车从浇筑完成的楼板下飞出转移至上层重复使用。台模可适用于高层建筑大开间、大进深的现浇混凝土楼盖施工，也可适用于冷库、仓库等建筑的无柱帽的现浇无梁楼盖施工。
　　台模可以整装，也可以根据需要进行散支，具有结构简单、拆装方便、布置灵活、可重复使用的特点，还可以凭借专用的台模托架对整装台模进行整体吊装，这样施工速度明显加快，大大节省了人力的投入。
　　台模的长度和宽度可以根据开间尺寸调整，其下有可以上下调节的腿状支架。施工时先用大模板浇筑墙体，待墙体达到一定强度时，拆去墙模板，吊放台模支立于下层楼板上，上置钢筋网，然后浇筑楼板，如此逐层施工，其施工图如图5-25所示。
　　
　　
图5-24 台模构造示意图
图5-25 台模施工图
　　7．模壳
　　模壳是用于钢筋混凝土现浇密肋楼板的一种工具式模板，目前我国的模壳，主要有塑料模壳(见图5-26)、玻璃钢模壳、一次性水泥模壳等。其中塑料模壳和玻璃钢模壳是按密肋楼板的规格尺寸加工成型，具有一次成型、多次周转的使用特点。
　　塑料模壳以改性聚丙烯塑料为基材，采用模压注塑成型工艺制成，由于受注塑机容量的限制，一般按壳体尺寸加工成四个单片，用螺栓连接，四周用角钢固定。
塑料模壳具有整体性能好、不易破埙、强度好、尺寸稳定、表面硬度高、耐摩擦、易清洗等优点。其特点有：① 塑料模壳耐热耐寒，抗老化，光洁度高；② 温度适用范围大，可以在15℃～50℃气温条件下施工；③ 施工方便，支撑操作简单，有利于组织施工；④ 浇筑混凝土后8～10天后即可拆除模壳，且脱膜容易；⑤ 适合异地长途运输，更适合多层建筑周转重复使用；⑥ 脱膜后，外形美观新颖，具有艺术欣赏价值，可省去吊顶，后处理简便。
　　玻璃钢模壳是以中碱方格玻璃丝布作增强材料，不饱和聚酯树脂作粘结材料，手糊成型。采用薄壁加肋构造形式，制成按设计要求尺寸的整体大型模壳，其刚度、强度和韧性均比塑料模壳好，周转次数较多。
　　一次性水泥模壳采用普通水泥及菱镁制作而成，具有很多优点：① 耐高温，为A类耐火材料；② 耐久性好，远优于普通硅酸盐水泥；③ 环保产品，能吸收空气中的二氧化碳，净化空气；④ 强度高、塑性好，相当于普通硅酸盐水泥的3到5倍；
⑤ 防水性能好；⑥ 重量轻、造价低廉；⑦ 模壳与混凝土有较强的结合能力，塑性较好，可以随着混凝土的温度而变形，具有隔音保温的效果。水泥模壳因其优越的性价比，被广泛应用于大跨度、大荷载和大空间的多层和高层建筑，如商场、办公楼、图书馆、展览馆、车站等大中型公共建筑，也适用于多层工业厂房、仓库、地下车库及人防工程等。如图5-27、图5-28、图5-29所示。
　　
　　
图5-26 塑料模壳
图5-27 密肋楼板模壳施工图
　　
　　
图5-28 周转模壳支撑体系
图5-29 拆模后密肋楼板
　　8．隧道模
　　隧道模(见图5-30)是一种可以同时浇筑墙体和楼板的混凝土，因为这种模板的外形像隧道，故称之为隧道模。隧道模有整间对分式隧道模和分段隧道模等。
　　施工时，一般在下层楼板上设临时轨道，整个模板可以像抽屉一样使用，拆模后用吊装机械从轨道上抽出模板，再运到下一个作业段组装使用。
　　办公楼住宅等开间相同的建筑适合于用台模和隧道模施工，其结构整体性强，适于建造高层楼房，可达30层。
　　
图5-30 隧道模
5.1.2 组合钢模板
　　组合钢模板是一种工具式定型模板，由模板和配件组成，配件包括连接件和支承件。模板通过各种连接件和支承件可组合成多种尺寸、结构和几何形状的模板，可适应各种类型建筑物的柱、梁、墙、板、基础和楼梯等施工的需要，也可用其拼装成大模板、滑模、隧道模和台模等。施工时可在现场直接组装，亦可预拼装成大块模板或构件模板用起重机吊运安装。
　　定型组合钢模板组装灵活，通用性强，拆装方便，每套钢模可重复使用50～100次。其加工精度高，浇筑混凝土的质量好，成型后的混凝土尺寸准确，棱角整齐，表面光滑，可以节省装修用工。
　　1．模板
　　模板包括平面模板、阴角模板、阳角模板和连接角模，见图5-31。
　　
图5-31 定型组合钢模板
　　模板采用模数制设计，宽度模数以50 mm进级(共有100 mm、150 mm、200 mm、250 mm、300 mm、350 mm、400 mm、450 mm、500 mm、550 mm、600 mm十一种规格)，长度以150 mm进级(共有450 mm、600 mm、750 mm、900 mm、1200 mm、1500 mm、1800 mm七种规格)，可以适应横竖拼装成以50 mm进级的任何尺寸的模板。
　　平面模板用于基础、墙体、梁、板、柱等各种结构的平面部位，它由面板和肋组成，肋上设有U形卡孔和插销孔，可利用U形卡和L形插销等拼装成大块板；
阳角模板主要用于混凝土构件的阳角部位；阴角模板用于混凝土构件的阴角部位，如内墙角、水池内角及梁板交接处阴角等；角模可用于平模板作垂直连接构成阳角。
　　2．连接件
　　定型组合钢模板的连接件包括U形卡、L形插销、钩头螺栓、对拉螺栓、紧固螺栓和扣件等，见图5-32。
　　
图5-32 钢模板连接件
　　U形卡(见图5-33)是模板的主要连接件，用于相邻模板的拼装，其安装间距不大于
　　300 mm，即每隔一孔卡插一个，安装方向一顺一倒相互错开，以抵消因打紧U形卡可能产生的位移；L形插销用于插入两块模板纵向连接处的插销孔内，以增强模板纵向接头处的刚度和保证接头处板面平整；钩头螺栓(见图5-34)是连接模板与支撑系统的连接件，其安装间距一般不大于600 mm，长度应与采用的钢楞尺寸相适应；紧固螺栓用于内、外钢楞；对拉螺栓(见图5-35)又称穿墙螺栓，用于连接墙壁两侧模板，保持墙壁厚度，
承受混凝土侧压力及水平荷载，使模板不致变形。对拉螺栓宜采用工具式对拉螺栓，常用规格为：M12、M14、M16、T12、T14、T16、T18、T20；扣件用于钢楞之间或钢楞与模板之间的扣紧，按钢楞的不同形状，分别采用蝶形扣件和“3”形扣件。
　　
　　
图5-33 U形卡
图5-34 钩头螺栓
图5-35 对拉螺栓
　　3．支承件
　　组合钢模板支承件的作用是将已拼成的模板组件固定并支承在它的设计位置上，承受模板传来的一切荷载。组合钢模板的支承件包括柱箍、钢楞、支架、斜撑及钢桁架等。
　　1) 钢楞
　　钢楞即模板的横档和竖档，分内钢楞与外钢楞，主要用于支承钢模板并提高其整体刚度。内钢楞配置方向一般应与钢模板垂直，直接承受钢模板传来的荷载，其间距一般为700～900 mm。
钢楞一般用圆钢管、矩形钢管、轻型槽钢、内卷边槽钢或轧制槽钢，其中以Q235圆钢管(规格： 48 × 3.5)用得较多。
　　2) 柱箍
　　用于直接支承和夹紧各类柱模的支承件，有角钢、型钢、槽钢、钢管等多种形式，角钢柱箍由两根互相焊成直角的角钢组成，用弯角螺栓及螺母拉紧，如图5-36、图5-37所示。
　　
　　
图5-36 柱箍构造图
图5-37 槽钢柱箍
　　3) 钢支架
　　钢支架是梁、板底模的支撑架。常用的钢支架有钢管支架(见图5-38、图5-39)、钢管脚手架(见图5-40)、门型脚手架(见图5-41)等。
　　
　　
图5-38 可调钢管支架
图5-39 楼板底模采用钢管支架
　　
　　
图5-40 满堂红钢管脚手架做楼板模板支架
图5-41 门型脚手架做梁模板支架
　　钢管支架由内外两节钢管制成，其高低调节距模数为100 mm。支架底部除垫板外，均用木楔调整标高，以利于拆卸。另一种钢管支架本身装有调节螺杆，能调节一个孔距的高度，使用方便，但成本略高。
　　当荷载较大、单根支架承载力不足时，可用组合钢管井架，或搭设满堂红钢管脚手架及门型脚手架。
　　4) 斜撑
　　由组合钢模板拼成整片墙模或柱模，在吊装就位后，应由斜撑调整和固定其垂直位置，如图5-42、图5-43所示。
　　
　　
图5-42 斜撑构造图

图5-43 剪力墙钢管斜撑施工图
　　5) 钢桁架
　　其两端可支承在钢筋托具、墙、梁侧模板的横档以及柱顶梁底横档上，以支承梁或板的模板，见图5-44。
　　
(a) 整榀式 (b) 组合式
图5-44 钢桁架
　　6) 梁卡具
　　又称梁托架，用于固定矩形梁、圈梁等模板的侧模板，可节约斜撑等材料，也可用于侧模板上口的卡固定位，见图5-45。
图5-45 梁卡具
5.1.3 现浇钢筋混凝土结构中常用的模板
　　1．基础模板
　　基础的特点是高度不大而体积较大，基础模板一般利用地基或基槽(坑)进行支撑，如土质较好，可不用模板而采用原槽浇筑。安装时，要保证上下模板不发生相对位移，如为杯形基础，则还要在其中放入杯口模板。
　　1) 柱下独立基础模板
　　柱下独立基础模板一般做成阶梯型，见图5-46。阶梯基础模板的每一台阶模板由四块侧板拼钉而成，其中两块侧板的尺寸与相应的台阶侧面尺寸相等，另两块侧板长度应比相应的台阶侧面长度大150～200 mm，高度与其相等，四块侧板拼成方框。上台阶模板通过轿杠木，支撑在下台阶上，下层台阶模板的四周要设斜撑及平撑。斜撑和平撑一端钉在侧板的木档(排骨档)上，另一端顶紧在木桩上。上台阶模板的四周也要用斜撑和平撑支撑，斜撑和平撑的一端钉在上台阶侧板的木档上，另一端可钉在下台阶侧板的木档顶上。
　　
图5-46 独立基础模板施工示意图
　　2) 杯形基础模板
　　杯形基础模板的构造与阶梯形基础相似，只是在杯口位置要装设杯芯模，见图5-47。杯芯模两侧钉上轿杠，以便于搁置在上台阶模板上。如果下台阶顶面带有坡度，应在上台阶模板的两侧钉上轿杠，轿杠端头下方加钉托木，以便于搁置在下台阶模板上。近旁有基坑壁时，可贴基坑壁设垫木，用斜撑和平撑支撑侧板木档。
　　杯芯模一般不装底板，这样浇筑杯口底处混凝土比较方便，也易于振捣密实。
　　3) 条形基础模板
　　条形基础模板一般由侧板、斜撑和平撑组成，见图5-48。
　　带有地梁的条形基础，轿杠布置在侧板上口，用斜撑、吊木将侧板吊在轿杠上，吊木间距为800～1200 mm。
　　
　　
图5-47 杯形基础模板施工示意图
图5-48 条形基础模板构造示意图
　　2．柱模板
　　柱子的特点是断面尺寸不大而高度较大，因此柱模板的关键是要解决垂直度、施工时的侧向稳定和混凝土浇筑时的侧压力问题，同时方便混凝土浇筑、垃圾清理和钢筋绑扎等。柱模板由四块侧模板组成，可做成内拼板夹在两块外拼板之内，亦可用短横板代替外拼板钉在内拼板上，见图5-49。
　　
图5-49 柱模板构造示意图
　　为保证模板在混凝土侧压力作用下不变形，拼板外面应设木制、钢木制或钢制的柱箍，柱箍的间距与混凝土侧压力大小及模板厚度有关，侧压力越向下越大，因此越靠近模板底端，柱箍就越多。如果柱截面尺寸较大，可在柱模内设置对拉螺栓。
　　如柱子断面较大，一般在柱子四周的拼条后面还应加有背方。模板上端应根据实际情况开有与梁模板连接的缺口，底部开有清理模板内的清理孔，
沿高度每隔约2 m开有灌筑口(亦是振捣口)。当柱高大于等于4 m时，柱模应四面支撑，柱高大于等于6 m时，不宜单根柱支撑，最好几根柱同时支撑组成构架，如图5-50所示。
　　
图5-50 框架柱模板施工图
　　3．梁模板
　　梁的特点是跨度较大、宽度小而高度大。施工时，要求梁模板及支撑系统稳定性好，有足够的强度和刚度，不产生超过规范允许的变形。梁模板主要由底模、侧模、夹木及支架系统组成，见图5-51。
　　梁底模下用顶撑支设，顶撑间距视梁的断面大小而定，一般0.8～1.2 m，顶撑之间应设水平拉杆和剪刀撑，使之互相拉撑成为一整体，当梁底距地面(或楼面)高度大于6 m时，应搭设排架或满堂红脚手架支撑；为确保顶撑支设的坚实，应在夯实的地面上设置垫板和楔块。
　　梁侧模下方应设置夹木，将梁侧模与底模板夹紧，并钉牢在顶撑上。梁侧模上口应设置托木，托木的固定可上拉(上口对拉)或下撑(撑于顶撑上)，当梁高度大于或等于700 mm时，应在梁中部另加斜撑或对拉螺栓固定。
　　当梁的跨度大于或等于4 m时，梁底模跨中要起拱，起拱高度为梁跨度的1‰～3‰。梁、柱模板交接处见图5-52。
　　
　　
图5-51 梁模板构造示意图
图5-52 梁、柱模板的连接
　　4．楼板模板
　　楼板的特点是面积大而厚度一般不大，因此横向侧压力很小。楼板模板由底模及其支架系统组成，见图5-53，主要用于抵抗混凝土的垂直荷载和其他施工荷载，保证楼板不变形下垂。
　　
图5-53 肋形楼盖模板构造示意图
　　楼板底模支承在楞木(搁栅)上，楞木间距不宜大于600 mm，楞木支承在梁侧模板外的横档(托板)上，托板下安短撑，撑在固定夹板上。如跨度大于2 m时，楞木中间应增加一至几排支撑排架作为支架系统。
　　当楼板跨度大于或等于4 m时，模板的跨中要起拱，起拱高度为楼板跨度的1‰～3‰。
　　楼板模板的安装是在主次梁模板安装完毕后，首先安托板，然后安楞木，铺定型模板。模板铺设方向从四周或墙、梁连接处向中央，铺好后核对楼板标高、预留孔洞及预埋铁等的部位和尺寸，如图5-54所示。
　　
图5-54 楼板模板施工图
　　肋形楼盖模板一般应先支梁、墙模板，然后将桁架或搁栅按设计要求支设在梁侧模通长的横档(托板)上，调平固定后再铺设楼板模板。
　　5．墙模板
　　墙体的特点是高度大而厚度小，模板主要承受混凝土的侧压力，因此必须加强墙体模板的刚度，设置足够的支撑，以确保模板不变形且不发生位移。混凝土墙体的模板主要由模板、立杠、横杠、对拉螺栓等组成，见图5-55。
　　墙模板安装时，根据边线先立一侧模板，临时用支撑撑住，用线锤校正模板的垂直度，然后钉牵杠，再用斜撑和平撑固定。待钢筋绑扎后，按同样方法安装另一侧模板及斜撑等。大块侧模组拼时，上下竖向拼缝要互相错开，先立两端，后立中间部分，如图5-56所示。
　　
　　
图5-55 混凝土墙体的模板构造示意图
图5-56 混凝土墙体的模板施工图
　　6．楼梯模板
　　楼梯与楼板相似，但它还具有支设倾斜、有踏步的特点。踏步模板分为底板和梯步两部分，见图5-57，平台、平台梁的模板同前。
图5-57 楼梯模板
　　安装时，先在楼梯间墙上画第一个楼梯段、楼梯踏步及平台板、平台梁的位置。然后在平台梁下竖起支柱，下垫木楔及垫板，在支柱上钉平台梁的底板，立侧板，钉夹板和托板。同时在贴墙处立支柱，支柱上钉牵杠、搁木楞、铺钉平台底板，最后在楼梯基础侧板上钉托板，将楼梯斜木楞钉固在此托板和平台梁侧板外的托板上，在斜木楞上面铺钉楼梯底板，并在下面立斜向支柱。
　　如楼梯较宽，应在支柱顶上设牵杠以增加牢固，支柱下也应加垫木楔和垫板，再沿楼梯边立外帮板，用外帮板上的横挡木将外帮板钉固在斜木楞上。如外帮板较高，可用斜撑，将其下端撑在牵杠上，上端撑在外帮板的横挡木上，再把反三角(反扶梯基)钉在外帮板的内侧面。沿楼梯踏步的侧板应钉设2～3道反三角，以防止在灌注混凝土时踏步侧板发生变形。靠墙应有一道反三角。
　　楼梯模板的梯步高度要一致，尤其要注意每层楼梯最上一步和最下一步的高度，防止由于粉面层厚度不同而形成梯步高度差异，见图5-58。
　　
图5-58 楼梯踏步模板施工图
5.1.4 模板的拆除
　　混凝土成形并养护一段时间后，当强度达到一定要求时，即可拆除模板。
　　模板的拆除日期取决于混凝土硬化的快慢、模板的用途、结构的性质及环境温度。及时拆模可提高模板周转率、加快工程进度；过早拆模，混凝土会变形，甚至断裂，会造成重大质量事故。如设计无规定时，现浇结构的模板及支架的拆除应符合下列规定：侧模应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏时方可拆除；对于后张法预应力混凝土结构构件，侧模宜在预应力张拉前拆除。
　　底模及支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求，设计无要求时，应在与结构同条件养护的混凝土试块达到表5-1规定时方可拆除。
　　表5-1 底模及支架拆除时的混凝土强度要求
　　普通模板的拆除应遵循“先支后拆、后支先拆”、“先非承重部位、后承重部位”以及“自上而下”的原则；重大复杂模板的拆除，事前应制订拆除方案。
5.1.5 现浇钢筋混凝土结构模板的设计
　　定型模板、常用模板和工具式支撑系统在其适用范围内不需进行设计或验算，但重要结构、特殊形式的模板和超出适用范围的定型模板及支撑系统应进行设计或验算。
　　模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工设备和材料等条件进行设计。
　　1．模板设计原则与内容
　　1) 模板的设计应符合下列规定：
　　(1) 应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，应能可靠地承受新浇混凝土的自重、侧压力和施工过程中所产生的荷载及风荷载。
　　(2) 构造应简单，装拆应方便，便于钢筋的绑扎、安装并符合混凝土的浇筑和养护等要求。
　　(3) 当验算模板及其支架在自重和风荷载作用下的抗倾覆稳定性时，应符合相应材质结构设计规范的规定。
　　2) 模板设计应包括下列内容：
　　(1) 根据混凝土的施工工艺和季节性施工措施，确定其构造和所承受的荷载。
　　(2) 绘制配板设计图、支撑设计布置图、细部构造和异型模板大样图。
　　(3) 按模板承受荷载的最不利组合对模板进行验算。
　　(4) 制定模板安装及拆除的程序和方法。
　　(5) 编制模板及配件的规格、数量汇总表和周转使用计划。
　　(6) 编制模板施工安全、防火技术措施及设计、施工说明书。
　　2．荷载及组合
　　1) 荷载标准值
　　设计和验算模板、支架时应考虑下列荷载：
　　(1) 模板及支架自重。
　　(2) 新浇筑混凝土的自重。
　　(3) 钢筋自重。
　　(4) 施工人员及设备荷载。
　　(5) 振捣混凝土时产生的荷载。
　　(6) 新浇筑混凝土对模板侧面的压力。
　　(7) 倾倒混凝土时，对垂直面模板产生的水平荷载。
　　2) 荷载设计值
　　计算模板及支架结构或构件的强度、稳定性和连接强度时，应采用荷载设计值(荷载标准值乘以荷载分项系数)。
　　计算正常使用极限状态的变形时，应采用荷载标准值。
　　荷载分项系数见表5-2。
　　表5-2 荷载分项系数
　　钢面板及支架作用荷载设计值可乘以系数0.95进行折减。当采用冷弯薄壁型钢时，其荷载设计值不应折减。
　　3) 荷载组合
　　对不同结构的模板及支架进行计算时，应分别取不同的荷载效应组合，荷载组合的规定见表5-3。
　　表5-3 参与模板及支架荷载效应组合的各项荷载
　　3．变形值的确定
　　当验算模板及其支架的刚度时，其最大变形值不得超过下列容许值：
　　(1) 对结构表面外露的模板，其最大变形值为模板构件计算跨度的1/400。
　　(2) 对结构表面隐蔽的模板，其最大变形值为模板构件计算跨度的1/250。
　　(3) 支架的压缩变形或弹性挠度，其最大变形值为相应的结构计算跨度的1/1000。
　　组合钢模板结构或其构配件的最大变形值不得超过表5-4的规定。
　　表5-4 组合钢模板及构配件的容许变形值 mm

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