正荣财富中心南地块工程由地下车库、商铺裙楼、1#~10#栋高层商住楼等建筑组成,层高2.9 m。结构形式为框架-异形柱-剪力墙结构,总建筑面积245 000 m2。
1)整体结构强度高、稳定性好,标准模板采用密肋设计,刚度大、不变形、不起鼓。
2)铝合金模板快拆体系操作轻便快捷、劳动强度低、效率高,铝合金模板外观美观整洁、品质高档、施工形象好。
3)可铝木混合使用,适用非标准层和变截面,一套模板可解决整栋楼的施工问题。
4)选配的支模体系不仅安全快捷,而且一套支撑体系可解决整栋楼不同层高的支撑问题,再配套使用现场拆装运输工具,能安全、高效、轻松地进行作业。
定位放线→墙柱模安装→安装梁模→安装楼面模板→铝模板系统加固→综合验收→混凝土浇筑→下一层工序循环
1)材料配备。本工程在使用铝合金模板施工时,配置铝合金模板1 套,楼面支撑3 套,梁底支撑4 套,悬挑支撑6 套。独立支撑系统选用工具式钢立柱(符合JGJ 162—2008《建筑施工模板安全技术规范》要求)。铝模板施工的支撑搭设前,应做出样板单元,经验收合格后方可继续搭设。本工程采用铝合金模板,主材质为铝合金6061-T6,铝合金模板面板板厚4 mm。
2)机械设备、机具准备。本工程铝模板材料上、下层周转,采用传料口人工传递,不占用垂直机械运输。
3)楼面配模。根据图纸进行模板排版,对拉螺栓应根据层高、墙厚、墙体形状等进行整体计算、策划,从而达到横平竖直、间距均匀的效果。
本工程铝合金模板体系计算按2 900 mm层高计算。楼板最大厚度120 mm,最大梁的截面尺寸为450 mm×500 mm;墙、柱处混凝土设计强度C50~C30,梁、板处混凝土设计强度C35;混凝土浇筑速度1.8 m/h;混凝土坍落度160~180 mm;混凝土施工温度25 ℃;混凝土施工时外加减水剂。铝模板自重标准值0.25 kN/m2,混凝土自重密度24 kN/m3,钢筋自重标准值1.1 kN/m3,施工活载标准值2.0 kN/m2 [1]。
根据3#栋结构图及铝合金模板设计图,选取支撑间距最大的单元板块,即横向间距1 300 mm,纵向间距1 300 mm。该单元板块板厚120 mm。恒载分项系数取1.2,活载分项系数取1.4,建模如图1所示。
图1 Midas有限元软件结构建模
由楼板应力图得出楼板最大压应力为-1.2 kN/m2,即钢支撑处楼板负弯矩产生的拉应力也为1.2 MPa,根据拉应力一般为压应力1/10左右计算,此时对应压应力为12 Mpa左右。根据有限元分析计算,C35混凝土强度曲线(按目前平均气温25 ℃考虑)如图2所示。
图2 C35混凝土强度曲线示意
根据有限元分析计算,可知混凝土浇筑1 d后即可达到12 MPa,2 d后到达18 MPa,即板处混凝土强度可达到设计值的50%,在铝模早拆体系中,当混凝土浇筑完成后的强度达到设计强度的50%后即可拆除顶模,只留下支撑杆。因此混凝土浇筑完成后 48 h可拆除水平结构楼板,此时钢支撑尚不能拆除。
1)顶模板拆除时,每次每块模板都需要工人先托住模板,再拆除销钉,模板往下放时,应小心轻放,严禁直接将模板坠落到楼面 [2]。
2)拆除工作从拆除板梁开始,拆除销子和其所在的板梁上的梁模连接杆,紧接着拆除板梁与相邻顶板的销子和楔子,然后拆除梁底板 [3]。
3)每一单元的第1块模板被搁在墙顶边模支撑口上时,要先拆除邻近模板,然后从需要拆除的模板上拆除销子和楔子,利用拔模工具把相邻模板分离开来。在没有板梁而模板是从一墙跨到另一墙的地方,要先拆除有支撑边的墙顶边模。顶模与混凝土的接触时间比墙模更长,浇筑之前必须进行清洁和涂油工作,否则顶模不容易脱开。拆除下来的模板应立即进行清洁工作。拆除顺序按安装顺序摆放好。
4)拆除楼顶板、梁顶板时,严禁碰动支撑系统的杆件,严禁拆除支撑杆件后再回顶。支撑系统要确保板底3 层,梁底4 层。
1)由于铝板的自重轻,且模板承受压力的条件好,很方便混凝土机械化作业;以标准板加上局部非标准板的配置板,并在非标准板上采取编号的技术,相同构件的标准板是可以混用的,这使拼装的速度更快,可以节省工期 [4,5]。
2)铝合金模板在拆装时的操作也更加简便,拆卸和安装的速度更快,模板与模板之间是用销钉进行固定的,安装也方便多了。
3)模板在安装的时候设有便于移动的多级操作平台,以确保模板安装、拆卸作业时施工人员的安全,铝合金模板在拆除后,其混凝土表面的质量良好。按照5 d施工1 层的计划,可确保模板安装平整、牢固,从而使混凝土的表面达到不用抹灰的清水混凝土的效果,节材节工。
4)铝制模板使用的次数多,全铝合金模板施工中使用的次数明显高于钢模板、木模板、组合大模板等,在层数高的超高层建筑施工中优势显著。
[1] 孙思为.基于有限元方法的铝合金模板受力分析[J].山西建筑,2014(14):61-63.
[2] 李政权.关于铝合金模板施工技术要点探究[J].建筑知识:学术刊,2014(5):425.
[3] 戴桂扬.铝合金模板在建筑施工中的应用[J].中国住宅设施,2012(10):51-53.
[4] 刘雪红,程海寅,陆建飞,等.铝合金模板体系施工技术及其效益分析[J].施工技术,2012(12):79-82.
[5] 何大开.铝合金模板系统在某高层建筑中的设计应用[J].施工技术,2014(2):70-73.
Finite Element Calculation of Dismantle Time for Independent Support Type Aluminum Alloy Formwork