全钢大模板清水混凝土剪力墙施工工法

全钢大模板剪力墙施工工法

1  前  言

钢筋混凝土剪力墙结构是当前高层住宅建筑的主要结构型式，随着高层住宅居住水平的不断提高，设计要求剪力墙结构达到清水混凝土标准日益普遍。采用全钢大模板进行钢筋混凝土清水墙施工，不仅具有较好的经济效益，而且有着良好的社会效益。本工法采用全钢大模板及配套外墙挂架进行结构清水混凝土施工。

2  特  点

2.0.1  全钢模板材质强度、刚度和整体性比其他模板体系更有保障，能确保混凝土浇筑过程中模板体系变形控制在1mm～3mm范围内。

2.0.2  全钢大模板采用整体工具式拼装，施工过程中受工人素质等人为因素的影响更小，对于混凝土边角以及细部结构施工更精细、标准化，施工质量有保障。

2.0.3  外挂架采用整体定型式，牢固耐用，其安装比其他外操作平台更符合施工安全技术要求。

2.0.4  大模板通用性强，构造简单，制作方便，易于装拆，达到模板拼接严密的要求。

3  适用范围

标准层剪力墙结构尺寸统一的高层框架-剪力墙、筒中筒等结构形式的现浇混凝土剪力墙施工。

4  工艺原理

    全钢大模板单块模板面积较大，是采用定型化的设计和工业化加工制作而成的一种工具式钢模，施工时配以相应的吊装和运输机械，利用工业化建筑施工的原理，以建筑物的开间、进深、层高的标准化为基础，以大模板为主要施工材料，以现浇钢筋混凝土墙体为主导工序，组织有节奏的均衡施工。

5  施工工艺流程及操作要点

5.1  施工工艺流程

5.2  操作要点

5.2.1  模板配置

1  板面及加固结构

模板配置应针对不同的结构部位设计不同类型的模板，并在满足塔吊起重能力的前提下尽量设计成大块模板以减少拼缝更好地体现清水墙效果。材料选用必须经过计算满足《钢结构设计规范》GB 50017-2003要求。一般面板采用6mm钢板，横肋采用[8.0，间距300mm，竖肋为－63mm×6mm 钢板，分段焊于横肋之间，上下封头及左右边框为80mm×8mm角钢，横肋、竖肋、四周边框均与面板焊接组成板面结构。模板的竖背楞（主楞）采用双拼[10]焊接而成，双拼间距55mm，穿墙螺栓从两根槽钢间穿过。混凝土浇筑侧压力通过板面结构传给竖向主楞，由穿墙螺栓约束内外板面结构受力，竖向主楞间距在0.9m～1.35m之间。模板板面结构之间及板面结构与背楞之间，采用直芯带对各个连接节点进行加固处理，以保证模板的强度和刚度。穿墙螺栓采用25mm～32mm锥型螺杆，从两根槽钢空档穿越，一头螺杆开槽，用插片固定，另一头用螺母紧固。采用锥型螺杆拆模时锤击较小螺杆一头，拆出螺杆，螺杆可以循环使用。如图5.2.1-1所示。拆模后螺杆孔排列整齐，但数量较多，容易引起渗漏，可采用收缩率小、防水效果好的氯丁砂浆分两次进行修补，能够取得满意效果。

图5.2.1-1  板面结构详图

1—8×80角钢；2—主楞10#槽钢；3—操作平台套；4—肋板；5—穿墙孔；6—面板；7—8#槽钢

2  阴阳角及门窗洞口结构

1）结构阴阳角部位采用定型阴阳角钢模，加固采用直芯带。如图5.2.1-2所示。

2）门窗洞口模板采用角钢活角连接的组合模板，以保证模板的装拆灵活及洞口混凝土阴角方正和阳角完整。如图5.2.1-3所示。

(a)全钢大模板构造

图5.2.1-2  阴阳角结构详图

               （b）阴角                                      （c）阳角

(a)定型门窗框构造

（b）连接角钢

（c）①角钢连接详图    e （e）A门窗洞剖面

图5.2.1-3  门窗洞口结构详图

                               （d）门窗洞平面图

3  楼梯、电梯间结构

1）现浇楼梯模板采用踏步成型专用模板。

2）电梯井内模采用整体装配式筒模，外模采用全钢大模板。从下层电梯井筒墙体上

的螺栓眼穿螺栓杆支撑跟台，作为支、拆筒模的内操作平台。

4  支撑及操作平台结构

模板背面采用三角形桁架支撑维持模板稳定，使用时调节地脚螺栓校正大模板垂直度。支撑采用[8.0 槽钢制作。在每道竖向主楞上都焊接一块支撑连接垫板，支模时可以挪动支撑，转角处布置支撑注意避免互相干扰。竖向楞上部焊有挂置操作平台架的钢套管，操作平台架宽50cm，沿墙体一侧大模布置，外墙布置在大模内侧，人员靠活动梯子上下。

5  外挂架结构

外墙外钢大模板支设于三角形外挂钢桁架上，挂架构造主要包括：桁架撑、挂钩、联系维护等部分。使用安全内容包括：桁架杆件轴拉、轴压强度条件、轴压稳定条件，以及钢桁架节点板焊缝连接强度条件，挂钩抗拉、抗剪强度条件，以及挂钩锚固区混凝土的抗冲切强度条件。如图5.2.1-4所示。

(b)附墙钩头螺栓大样

(a)外挂架剖面

图5.2.1-4  外挂架结构详图

5.2.2  测量放线

1  弹好墙身两侧位置线及支模控制线、支模控制线离墙边线距离500mm。弹好门窗洞位

置线及标高线。

2  为防止楼面不平而导致墙模底部漏浆“烂根”，在模板底部支撑楼面用水泥砂浆沿墙根找平。同层找平标高控制在±3mm以内。

5.2.3  安装准备

1  墙身钢筋绑扎完毕，钢筋保护层垫块已安置到位，安装预埋管线、接线盒、电箱，并通过各分项工程的隐检工作。

2  大模板表面保持清洁干净并均匀涂刷脱模剂。

5.2.4  挂架安装

1  挂架一般由4～5 榀组装成一个吊装片，组装连接采用钢管搭接，外围张挂密目安全网。

2  安装外挂架时，下层外墙挂钩锚固区混凝土强度需要达到7.5MPa。利用下层外墙螺栓孔挂金属三角平台架。如图5.2.4-1所示。挂钩锚固螺母采用双螺母紧固，垫片采用6mm×100mm×100mm钢板。

3  挂架提升时严格遵守塔吊操作规程作业，有专职的指挥信号员，挂架安置后及时插上安全防滑销。

图5.2.4  外挂架挂钩锚固详图

5.2.5  大模板安装

1  模板安装原则：通常按照“先横墙，后纵墙”；“先内墙，后外墙”；“先洞口模及角模，后大模”；“先小板块模，后大板块模，大板块模压住小板块模”的四项要领进行安装作业。

2  门窗洞口模板安装

1）楼板面浇混凝土时，在门洞口中间位置插入200mm的短钢筋头，用以加固上层门洞口模板，防止位移。

2）焊接模板顶筋，顶筋在洞口每个边均设置，采用2φ12@500，一头与钢筋网焊牢，另一头顶紧门窗洞口模板。防止门窗口模板在混凝土浇筑时变形或位移。顶筋安装完毕后，重新用靠尺检查垂直度和平整度。

3  楼梯及电梯井模板安装

1）电梯间模板采用整体装配式筒模，由4个合页式角模和4个平模铰接组成，筒模内侧上下各设4条活动丝杠，用于整体吊装就位时校正固定模板。

2）现浇楼梯模板采用踏步成型专用模板，底模采用附塑九夹板，踏步板混凝土一次成型，可以原浆压光，不再做表面处理。楼梯与其上一层楼板同时浇筑混凝土，楼梯施工缝留设在楼板梯梁处。

4  内外墙模板安装

1）为了防止漏浆，在门窗洞口模板与大模板接触面、大模板下口与地面接触面用401胶(稀释后)粘贴5cm宽的海绵条；为解决外墙楼层过渡错台弊端，外模上口贴焊层间过渡线条钢板，线条钢板截面尺寸为6mm×150mm。在外墙成型时，形成宽150mm的凹槽，下次外模就位时，在外模下口贴7mm×150mm的橡胶条，镶嵌在凹槽中，拉紧对拉螺栓，橡胶条紧贴混凝土表面可避免出现漏浆和错台等弊端。如图5.2.5-1所示。拆模后凹槽用1:1水泥砂浆仔细抹平。

2）剪力墙支模前，在墙体钢筋网间以600mm×600mm等间距焊上与墙体同厚度的短钢筋定位顶杆(两端涂刷防锈漆)，防止对穿螺栓拧紧时模板发生水平移位。

              （a）外墙外模构造                           (b)过渡条留置位置

图5.2.5-1  过渡条留置示意图

5  对拉螺栓安装及加固

对拉螺栓用M30螺母固定在钢模背面竖楞上，如图5.2.5-2所示。

图5.2.5-2  对拉螺栓加固示意图

6  模板位置校正、垂直度调整

根据模板外边线用撬棍调整模板水平位置，在调整大模板背部桁架撑和地脚螺栓时，吊磁力线坠挂铅垂线，量测模板上、下口控制线距离，动态调整模板垂直度。如图5.2.5-3、4所示。

7模板固定：大模校正垂直后，用锥形对拉螺杆锁背楞固定。

(a)紧固斜支撑                                       (b)模板校正         

           （c）内墙模板剖面图

1—板面；2—支腿；3—操作平台；

图5.2.5-4  外墙模板组装校调图

4—穿墙螺栓；5—调整地脚螺栓

图5.2.5-3  内墙模板组装校调图

5.2.6  大模板的拆除、堆放和清理（图5.2.6）

1  严格掌握拆模强度，常温施工时不得低于1.0MPa，冬季施工时不得低于受冻临界强度，并保证拆模时墙体不粘模、不缺角、不裂缝。剪力墙内墙拆模强度应达到1.2MPa，外墙拆模强度应达到7.5MPa。

2  剪力墙拆模时，按支模的逆顺序进行，注意保护现浇板面，尽量利用大模板自重脱落，严禁强行砸撬模板。若自重脱模困难，则采用撬棍轻撬模板下口。拆模过程必须有专人指挥，先套好吊绳，完全脱模后才能指挥塔吊起吊，并直接吊运到模板堆场。竖向结构拆模完毕，接着开始搭设水平结构(楼梯、楼板)模板支撑架。拆除时零件应集中堆放，防止散失。

3  模板堆场必须硬化平整，存放区四周搭设围栏，并挂明显的警示牌，禁止无关人员入内。平板钢模放置仰角符合自稳要求，相邻两块大模板板面必须相对堆放。并用钢管搭设支承架，用以存放角模。利用背面三角架，形成自稳角存放。

4  拆卸后用铲刀及时清理模板表面，并修理损伤的模板，经检查合格后再涂刷脱模剂堆放备用。

(a)清理面层                                     (b)堆放整齐

图5.2.6  大模板的拆除和清理示意图

5.3  劳动力组织

投入的劳动力数量以每流水段施工2000m2面积考虑，所需劳动力详见表5.3。

表5.3  各工种人员配备和工作任务

本工法涉及的材料及设备数量视具体工程量大小而定。

6.1  材料

6.1.1  全钢大模板（6mm厚钢板），阴、阳角模，门窗洞口模板，锥形对拉螺栓(直径25 mm～32 mm)，垫板，螺母，大模校正支撑桁架，地脚螺栓，操作平台，护身栏，外挂架，数量若干。

表6.1.1  模板配件明细表

6.2  设备

6.2.1  起重设备：一般为塔式起重机。

6.2.2  使用工具：备有锤子、钻孔电钻、活动扳子、水平尺、线坠、撬棍、吊装索具等，数量若干。 

7  质量控制

7.1  质量控制标准

全钢大模板的制作安装验收标准应符合《混凝土结构工程施工及验收规范》GB 50204—2002及《建筑工程大模板技术规程》JGJ 74－2003规范要求。详见表7.1-1、2。

表7.1-1  全钢大模板制作验收质量标准

7.2.1  以国家规范为准则，推行ISO9001:2000系列标准，强化质量职能，建立项目质量管

理体系。

7.2.2  建立以项目经理领导，以技术负责人为中间控制，专业质量检验工程师检查的三级质量检验系统，形成从项目经理→各施工段→各专业施工队的质量管理网络。

7.2.3  建立质量监督制度和质量岗位责任制，明确分工职责，落实质量控制责任，各行其职，严格隐蔽工程验收制度，上道工序检查不合格，不能进行下道工序，加强过程质量控制，将质量问题消灭在过程中。

7.2.4  严格施工质量控制，编写分部工程质量计划，确定质量标准，控制好各分项工程。

8  安全措施

全钢大模板工序施工过程中应认真贯彻认真贯彻标准度应达到______________________________________________________________________________________________________________________《中华人民共和全生产法》、《职业健康安全管理体系》GB/T 28001—2001及的相关规定，制定有针对性的措施，确保施工现场以及周边居民的生命、财产安全和职业健康。在工序操作时应严格贯彻以下措施：

8.0.1  经常检查大模板上吊环，及外挂架上的提升吊环焊缝、连接螺栓有无使用隐患。

8.0.2  外挂架吊装时应有专人指挥，螺丝紧固，放开吊索前应进行检查，安装完毕后对空档及时张挂密目安全网进行围护。

8.0.3  大模板安装就位后，要采取防止触电保护措施，将大模板加以串联，并同避雷网接通，防止漏电伤人。

8.0.4  拆模起吊前，应复查穿墙螺栓是否全部拆净，确认无遗漏且模板与墙体完全脱离后方准起吊。

8.0.5  模板装上全部零件，特别注意模板背后撑脚安装稳固。安放模板应调整地脚螺栓到最低点，使模板成75°倾斜侧放。

9  环保措施

全钢大模板工序施工过程中应认真贯彻认真贯彻标准度应达到______________________________________________________________________________________________________________________《中华人民共和国环境保》、《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ 146-2004、《环境管理体系》GB/T 24001—2004及的相关规定，建立项目环境监控体系，切实搞好周边的环境保护。在工序操作时应严格贯彻以下措施：

9.0.1  施工作业面保持整洁，严禁将建筑施工垃圾随意抛弃，做到文明施工，工完场清，定点堆放。

9.0.2  尽量使用低噪声的施工作业设置，无法避免噪声的施工设备，则应对其采取噪声隔离措施。

9.0.3  尽量避免夜间施工，必须夜间施工时统一施工现场照明灯具的规格，配备定向式可拆除灯罩，使夜间照明只照射施工区而不致影响周围人员的休息。

9.0.4  采用环保型隔离剂，对模板冲洗下来的含有残留隔离剂的废水经测定无害后方可排入场地排水管网。

10  效益分析

10.0.1  周转及利用率高

全钢大模板施工体系因其强度高，制作材料变形小，周转使用能力明显高于钢框竹胶合板模，木楞胶合板模，组合大模等。

全钢大模板以建筑模数为基础尺寸，可制作成不同宽度系列的标准块，可以多次改装企口连接板和阴阳角模，实现多个工程可以再利用的效益。

10.0.2  操作工效高

对于散支散拆、散支整拆类墙体支模方式而言，全钢大模板安装、拆卸具有方便快捷等优点，工人可以利用桁架支撑对模板进行快速的校正和固定，而且由于模板移动通常都是利用塔吊吊装来实现的，工人不需要搬运钢管、搭设支撑，大大减少了工人的劳动量，降低了工人的劳动强度。

10.0.3  节约材料及人工费用

使用全钢大模板体系，结构墙面出模后达到清水效果，清水墙一次成型，达到中级抹灰标准，可不做任何装饰。从质量上杜绝了室内墙面抹灰空鼓、裂缝的通病；从施工成本上分析，节约了水泥、砂的原材耗用，以及抹灰用工；同时还节省了因抹灰工程质量通病而引起的维修工作量和维修费用；从工期上分析，采用全钢大模板对于工程主体施工阶段的工期影响不大，但室内装修阶段的工时可以缩短，工程进度按照每层可以缩短1～2 d计，节约了总工期。

10.0.4  相关方综合效益

1  从建筑观感质量而言，清水混凝土极具装饰效果。在拆除模板后，表面非常光滑，棱角分明，无需任何外墙装饰，只是在表面涂一层或两层透明的保护剂即可，显得十分自然。

从结构利用率而言，省去结构抹灰面，房间内净尺寸可以增加3cm～5cm，增加室内有效使用面积。

2  从设计安全而言，清水墙省去抹灰，楼体自重减轻，地震作用力相应减弱，结构抗震能力增强，更安全。

11  应用实例

11.0.2  施工情况

***工程竖向受力结构除厨卫有部分砖隔墙外，其余都为混凝土墙体。剪力墙结构全部采用本工法施工，均按标准层一层面积配置墙模板，平均结构施工速度一层为5天，最快达到3.5天，并且混凝土表面观感质量较好，内实外光，全部达到清水混凝土要求。

11.0.3  工程评价

***工程采用本工法施工后，较好地达到了预期目标。拆模后墙面光滑平整，各项指标均达到清水混凝土要求。满足了合同要求、节约了材料及人工费用，受到了各方的好评及一致肯定。此外，由于采用本工法施工，现场模板堆放整齐，文明施工形象较好。