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1、智慧型“拼接式”木模板施工工法1前 言 1.0.1 在建筑工程的混凝土施工中，通常是先采用若干木模板拼接成墻體、支撐柱、梁等各種形狀的框架，然后澆入混凝土，直到混凝土固化成型后，再把木模板拆除。在構建框架時，現有技術一般都是通過釘子將相鄰兩塊木模板進行連接固定（如圖1.1所示），但是陰角處的固定相當麻煩，此處的連接需把手伸入木模板的內側敲入釘子，既費時又費力。在拆除木模板時，需要通過鐵撬直接撬動木模板，對木模板的損傷很大，有些甚至完全報廢，從而浪費大量的木材資源；其次，拆下來的釘子往往彎曲，無法再次使用，或者釘子仍然留在木模板上，這些未處理的木模板散落在施工現場，對施工人員造成安全隱患。圖1.2、1 采用現有技術制成的木模板框架的結構示意圖1.0.2 針對目前木模板施工的問題，再結合多年的設計與施工經驗，經過大量的研究、設計與試驗，取得了重大的技術突破，終于成功開發出一套完整的智慧型“拼接式”木模板安裝系統（如圖1.2所示）。該施工工法克服了現有采用釘子來連接固定木模板以及現有螺釘存在的問題，提供了一種利用螺釘連接來實現木模板連接的建筑木模板的連接結構以及一種能使螺釘的插孔與緊固工具緊密配合，從而更好地控制螺釘的擰入方向的內緊式定向螺釘。其中“一種建筑木模板的連接結構（專利申請號：200920199023.4）”和“一種內緊式定向螺釘（專利申請號：200920199398.0）”已經獲3、得國家實用新型專利。采用智慧型“拼接式”木模板方法施工，模板尺寸準確、組裝牢固、拼縫嚴密、裝拆方便，減少了對木模板的損壞，使螺釘能重復使用，符合當今國家提倡節約型社會的要求。圖1.2 智慧型“拼接式”木模板框架的結構示意圖2工法特點2.0.1 兩塊木模板通過具有外螺紋的螺釘直接連接固定后，或者采用螺釘和連接條來連接固定，其連接處的強度高，組裝牢固，拼縫嚴密，并可提高施工質量，最明顯的就是提高剪力墻相鄰兩塊木模板的平整度。2.0.2 采用的內緊式定向螺釘，能使螺釘的插孔與緊固工具緊密配合，且能更好地控制螺釘的擰入方向，有利于提高操作效率，使每一顆螺釘發揮應有的效能。2.0.3 木模板的連接結構采4、用螺釘作為緊固件，拆模時可采用充電式電動螺絲刀等緊固工具將螺釘方便地拆卸下來，避免采用鐵撬等破壞性拆卸方式，從而最大限度地使木模板保持完好，延長木模板的使用壽命，提高其重復使用的次數，進而達到節約木材的目的。2.0.4 由于能把所有螺釘從木模板上全部拆卸下來，大大改善施工現場的安全情況，可避免施工人員被釘尖扎傷，最大程度地消除安全隱患。2.0.5 經充電式電動螺絲刀等緊固工具拆卸下來的螺釘能夠保持較好的平直度，至少可重復使用5次以上，進而降低螺釘的用量，節約成本。3適用范圍本工法適用于鋼筋混凝土結構建筑物的墻體、柱、梁等的模板工程。4工藝原理4.0.1 采用具有外螺紋的螺釘或者采用螺釘和連接條5、來連接固定相鄰的兩塊木模板，主要原理如下：當兩塊木模板接觸后形成大于180的外夾角（陽角）的情況，在連接時通過充電式電動螺絲刀（如圖4.1所示）擰動螺釘，使螺釘由木模板的外側向內擰入，操作方便；當兩塊木模板接觸后形成小于180的外夾角（陰角），將連接條置于兩木模板的陰角內貼合于兩塊木模板的側面上，通過螺釘使對應的木模板與所述的連接條相固連，操作方便；當木模板的長度或者高度不夠，須使兩塊木模板相接觸后剛好形成180的外夾角，可通過連接條使兩木模板平連。圖4.1充電式電動螺絲刀4.0.2 在上述建筑木模板的連接結構中，采用的是一種自發明的內緊式定向螺釘（如圖4.2所示），其插孔能與緊固工具緊密配合6、，易控制螺釘的擰入方向。該螺釘的外螺紋設于螺釘的軸向中部直至釘尖處，而螺釘的軸向中部至釘頭處則無外螺紋，緊固時，螺釘上無外螺紋的部分穿過第一塊木模板，而有外螺紋的部分穿入到第二塊木模板中，有利于拉緊兩塊木模板。圖4.2 內緊式定向螺釘的立體結構示意圖5施工工藝流程及操作要點5.1 施工工藝總流程智慧型“拼接式”木模板施工工藝流程見圖5.1。施工準備 測量放樣模板安裝模板校正加固模板驗收混凝土澆筑模板拆除圖5.1智慧型“拼接式”木模板施工工藝流程圖5.2 操作要點5.2.1 施工準備1內緊式定向螺釘的預制作為了克服現有螺釘存在的問題，發明了一種能使螺釘的插孔與緊固工具緊密配合，從而更好地控制螺釘7、的擰入方向的內緊式定向螺釘（見圖4.2）。這種自發明的內緊式定向螺釘，包括固連成一體的釘頭和釘體，在釘頭上開有由位于中心的圓錐形榫孔和位于周邊的若干個卡口組成的插孔，且榫孔具有一定的深度和較小的錐度，圓錐形榫孔易使緊固工具的頭部快速插入，各個卡口具有周向定位作用，釘頭的結構示意圖如圖5.2.1-1所示。釘體的表面還具有由釘尖沿釘體軸向延伸的刃口。該刃口是由兩個相交刃面組成的雙刃口，可減少螺釘進入工件時的摩擦力。同時雙刃口的兩個刃面之間的夾角小于90，可降低對工件的破壞程度，保證與工件之間具有一定的連接強度，刃口剖視示意圖見圖5.2.1-2。當具有這種插孔結構的內緊式定向螺釘與緊固工具耦接時，不8、僅兩者配合緊密，還能保證緊固工具的轉動中心線與螺釘的縱軸線完全一致，即使有外力沿著垂直于螺釘的縱軸線方向作用于螺釘上時，也不會使兩者之間產生絲毫的晃動，螺釘前進的方向完全掌握在緊握緊固工具的操作者手上，從而達到定向的目的，極有利于提高操作效率，使每一顆螺釘發揮應有的效能，此外，卡口的寬度由外向內逐漸縮小，能夠增大釘頭與緊固工具之間的接觸面積，使得扭力傳遞更加均勻、可靠，并減少螺釘與緊固工具之間的磨損，從而延長使用壽命，同時該卡口與緊固工具配合后還能進一步促進對螺釘的定向作用；特別是在建筑木模板的施工領域中，不僅能夠避免因打偏而造成螺釘的彎曲甚至報廢，從而提高螺釘重復使用的次數，還能盡量減少對木9、模板的損壞，另外，榫孔的深度較大且呈圓錐形，不易被混凝土等異物堵住，便于正常裝卸。圖5.2.1-1 釘頭的結構示意圖圖5.2.1-2 刃口剖視示意圖2連接條的預制作采用的連接條，其上開有若干個連接孔，便于螺釘穿過連接孔后快速擰入對應的木模板內。連接條可由金屬材料或者木板制成，若采用木制連接條時，由于木板質軟，所以無需預先在木制連接條上開連接孔，直接擰入螺釘即可。連接條可成條形或呈角形，見圖5.2.1-3。呈角形時，適用于兩塊木模板接觸后形成陰角的場合，在實際裝配時，將角形連接條上的兩個連接面分別貼合于兩塊木模板的側面上，再通過螺釘使對應的木模板與連接條相固連；呈條形時，適用于兩塊木模板相接觸后10、剛好形成180的外夾角（比如為了增加木模板的長度或者高度），通過連接條使兩木模板平連。圖5.2.1-3 連接條示意圖5.2.2 模板安裝1彈出模板就位安裝線及控制線，各種構件軸線的位移偏差控制在允許范圍內。2做好找平層，以保證各構件高度一致，其標高偏差控制在允許范圍內。3對于柱、墻等模板，其安裝模板的根部需墊抹水泥砂漿1015mm，防止發生爛根、露筋、蜂窩麻面現象，并派專人仔細補漏，杜絕漏漿。4陽角模的操作方法當兩塊木模板接觸后形成大于180的外夾角（陽角），建筑木模板的連接工藝是按下列步驟進行的：1） 備料：取需要連接的兩塊木模板和若干顆螺釘；2） 根據所需構建的框架形狀，使兩塊木模板相接觸11、；3） 取若干顆螺釘，利用充電式電動螺絲刀將其從一塊木模板擰入另一塊木模板中，使兩塊木模板相連接，如圖5.2.2-1和5.2.2-2所示。圖5.2.2-1通過螺釘直接連接兩塊木模板圖5.2.2-2 通過螺釘直接連接兩塊木模板的立體結構示意圖和剖視結構示意圖5陰角模的操作方法當兩塊木模板接觸后形成小于180的外夾角（陰角），建筑木模板的連接工藝是按下列步驟進行的：1） 備料：取需要連接的兩塊木模板、若干顆螺釘和一連接條；2） 根據所需構建的框架形狀，使兩塊木模板相接觸；3） 將連接條置于兩木模板的陰角內貼合于兩塊木模板的側面上；4） 取若干顆螺釘，將其從連接條的各個連接孔擰入對應的木模板內，使兩12、塊木模板都與連接條相連接，如圖5.2.2-3所示。圖5.2.2-3通過螺釘和角形連接條連接兩塊木模板的立體結構示意圖6模板拼接的操作方法當木模板的長度或者高度不夠，須使兩塊木模板相接觸后剛好形成180的外夾角，可通過平板狀連接條使兩木模板平連，如圖5.2.2-3和圖5.2.2-4所示。圖5.2.2-3 通過螺釘和平板狀連接條連接兩塊木模板圖5.2.2-4 通過螺釘和平板狀連接條連接兩塊木模板的立體結構示意圖和剖視圖7模板合模完成后，專職人員必須依照建筑施工模板安全技術規范（JGJ 162-2008）和混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB 50204-2002）相關規定進行認真檢查，合格后方可進13、行下道工序。5.2.3 模板拆除1木模板拆除期限 1）不承重的側面模板，應在砼強度能保持其表面及棱角不因拆模而損壞，一般在3天以后方可拆除。2）承重的模板應在砼達到以下強度后才能拆除。a.平板模板的砼強度達到75%；b.單梁的底模板的砼強度達到100%；c.懸臂梁模板的砼強度達到100%；d.當承重的模板拆除后，其上部門有承受施工荷截時，必須加設臨時支撐。2木模板拆除要求梁、柱、墻等側模在砼強度能保證其表面及棱角不因拆模而受損壞時即可拆除。拆除的順序應是先支的后拆，后支的先拆，先拆非承重模，再拆承重模，先拆側模后拆底模，且拆模時還要遵循自上而下的原則。1）拆模時應注意保護棱角。模板的拆除須注意14、不得硬撬硬砸，以免損傷混凝土結構，拆下的模板應進行清理修整，并涂刷脫模劑。裝拆模板輕拿輕放，防止模板變形。2）已拆除模板及其支架的結構，在混凝土強度符合設計混凝土強度等級的要求后，方可承受全部使用荷載；當施工荷載所產生的效應比使用荷載的效應更為不利時，必須經過核算，加設臨時支撐。3）拆模時應文明施工，嚴禁將模板亂丟亂放，應按統一編號，分類堆放，以防影響下次周轉使用效果。4）拆完模后，應立即對少量殘留在模板上的雜物清理干凈，并立即刷無色脫膜劑。5）底模及其支架拆除時的混凝土強度應符合設計要求，當設計無具體要求時，混凝土強度應符合下表要求。表5.2.3 底模拆除時的混凝土強度要求結構類型結構跨度（15、m）按設計砼強度標準值的百分率（%）板22，885075100梁8875100懸挑構件100拆除模板及支撐的結構，在砼強度達到設計強度后方可承受全部使用荷載，但不允許超過設計荷載。6材料與設備6.1 材料6.1.1 木楞、模板：用于模板體系的原木、方木和板材要符合現行國家標準木結構設計規范GB 50005的規定，不得利用商品材的等級標準替代。膠合模板板材表面應平整光滑，具有防水、耐磨、耐酸堿的保護膜，并應有保溫性良好、易脫模和可兩面使用等特點。板材厚度不應小于12mm，并應符合現行國家標準混凝土模板用膠合板ZBB 70006的規定。6.1.2 鋼管、扣件：鋼管材質檢驗方法應符合現行國家標準金屬16、拉伸試驗方法GB/T 228的有關規定；鋼管表面應平直光滑，不應有裂縫、結疤、分層、錯位、硬彎、毛刺、壓痕和深的劃道；鋼管外徑、壁厚、斷面等的偏差，應符合現行規范建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范JGJ130-2001和建筑施工扣件式鋼管模板支架技術規程（DB331035-2006）的規定；扣件應符合現行國家標準鋼管腳手架扣件GB 15831的規定。6.1.3 螺栓：連接用的普通螺栓應符合現行國家標準六角頭螺栓C級GB/T 5780和六角頭螺栓GB/T 5782。6.1.4螺釘：自制的一種內緊式定向螺釘，在釘體的表面具有螺紋。6.1.5連接條：由金屬材料或者木板制成，可成條形或呈角形，適用于17、兩塊木模板接觸處的連接。6.2 機具設備：6.2.1 施工用的機具設備：該工程的施工中砼采用商砼，其它機械為常規機械。用到的機具包括錘子、斧子、扳手、打眼電鉆、充電式電動螺絲刀、磁力線錘、盒尺、水平尺、吊裝索具等。6.2.2 檢測用的儀器:水準儀、經緯儀等。6.3 勞動力組織： 木模板工程，需要組織木工負責模板及預埋螺栓等的搭設、拆除。7質量控制7.1 質量控制標準本工法施工質量應符合建筑施工模板安全技術規范（JGJ 162-2008）和混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB 50204-2002）等的有關規定。表7.1 現澆結構模板安裝的允許偏差及檢驗方法項 目 允許偏差(mm) 檢驗方法 軸18、線位置 5鋼尺檢查 底模上表面標高 5水準儀或拉線、鋼尺檢查 截面內部尺寸 基 礎 10鋼尺檢查 柱、墻、梁+4,-5鋼尺檢查 層高垂直度 不大于5m 6經緯儀或吊線、鋼尺檢查 大于5m8經緯儀或吊線、鋼尺檢查 相鄰兩板表面高低差 2鋼尺檢查 表面平整度 52m靠尺和塞尺檢查 注：檢查軸線位置時，應沿縱、橫兩個方向測，并取其中的較大值。7.2質量保證措施7.2.1 施工前，在模板面板和支承確定情況下，對模板支承體系進行設計，使其滿足在施工靜載和活載作用下不發生支承材料破壞；其支承體系變形也在容許變形范圍內。7.2.2 模板安裝嚴格按照施工圖紙和測量放樣點拉線進行控制，安裝好后的模板表面應光潔、19、平整，其結構必須具有足夠的強度、剛度和穩定性，且接縫嚴密，以保證砼的澆筑質量。7.2.3 模板及其支架在安裝過程中，必須設置防傾覆的臨時固定設施，并多次對成形模板的垂直度及平整度進行檢查與校正，保證其誤差在規范允許范圍之內， 當梁板的跨度大于4m 時，模板應起拱，起拱高度為全跨長度的1/10003/1000。7.2.4 模板工程質量是砼構件位置外觀幾何尺寸準確的保證。所有模板安裝后應由分項工長和質檢員檢查軸線位置、標高、尺寸是否正確，支承架是否穩定可靠。由質檢員抽查復核合格后，方可進入下道工序施工。7.2.5 所有柱模板安裝前，先彈出模板邊及控制線。柱模板在安裝完成后吊線檢查垂直度，并拉通線校20、核軸線位置。7.2.6 樓板、梁板支架搭設好后，應復核底模標高位置是否正確，樓板、梁板跨度超過4m，應按1/10003/1000起拱。7.2.7 為防止混凝土跑漿，木模的拼縫符合有關規范標準。7.2.8混凝土的澆注和振搗：每層柱應在其接頭施工縫處先澆注50mm 厚和結構同強度等級同品種的水泥砂漿，以保證施工縫處混凝土結構質量。機械振搗，振搗時間為1015s，以混凝土開始冒漿和不冒氣泡為準，嚴禁漏振、久振和超振。7.2.9 為防止柱子砼出現蜂窩及露筋現象。柱子澆筑高度3m時，在柱子中部開設門子板，澆筑采取每下料50cm澆搗一次，為消除層與層的接縫，要求振搗時插入下層5cm。7.2.10模板側模的21、拆除應在砼強度達到1.2MPa，且其表面及棱角不因拆除模板而損壞；使用早拆體系的梁板可在砼強度達到50%時拆模，但后拆支撐則應在砼等級達到要求值后方能拆除。7.3 質量控制程序在模板施工的過程中，應加強管理，混凝土的成型好壞，直接因素就是模板的質量，在實施的過程中，應按模板工程質量預控表進行預控。學習圖紙和技術資料學習操作規程和質量標準施工準備模板選擇平整木模板模板涂隔離劑與鋼筋工序交換檢查腳手架、腳手板書面交底操作人員參加技術交底底部標高，中心線、斷面尺尺寸放線中間抽查自 檢支 模鋼筋、模板工序交接檢查澆灌混凝土、留人看鋼筋執行驗評標準不合格的處理（返工）質量評定接梁、柱、墻板的件數，各抽查22、10%，但均不少于3件；按強度曲線確定拆模時間注意保護棱角拆 模清理現場文明施工自 檢 記 錄質量評定記錄資料整理施 工 記 錄圖7.3 模板工程質量預控圖8安全措施8.0.1 模板不得使用腐朽，扭裂等木材，鋼管立柱的掃地桿、水平拉桿、剪刀撐應采用483.5mm鋼管，用扣件與鋼管立柱扣牢。鋼管掃地桿、水平拉桿應采用對接，剪刀撐應采用搭接，搭接長度不得小于500mm，并應采用2個旋轉扣件分別在離桿端不小于100mm處進行固定。8.0.2 支模應按工序進行，模板沒有固定前，不得進行下道工序，禁止利用拉桿，支撐攀登上下。 8.0.3 支設4.0m以上的立柱模板四周必須頂牢，操作時要搭設工作站，小于423、.0m的可使用馬凳操作，支設組立梁模板應設臨時工作平臺，不得站在柱模板上操作和梁模板上行走。8.0.4 商砼澆筑因是整體施工，所以在放料時操作人員要有專道平臺以保證布料時的穩定。8.0.5 拆除模板應經現場施工員同意，重要部位須經公司質安科專管人員同意，操作時應按順序進行，嚴禁猛撬、硬砸或大面積撬落和拉倒。完工后不得留上松動和懸掛的模板，拆下的模板應及時運送到指定地點集中堆放。8.0.6 拆模時要有操作架子，以防高處墜落。8.0.7 拆模的下面不得站人，以防突然墜落傷人。8.0.8 模板存放選擇較平整的場地，防止傾倒傷人，堆放確保整齊有序。9環保措施9.0.1 所有標準件（包括連接條、螺釘和對24、拉螺桿等）均按國家現行有關標準采用鍍鋅表面處理，以防銹蝕污染環境。9.0.2 嚴禁使用廢舊機油為脫模劑，嚴禁出現溢漏現象；模板清洗的污物通過排水溝匯集到集水坑沉淀后排放，廢棄的脫模劑采用油桶收集后運至指定地點。9.0.3 施工時需要照明亮度大的工作盡量安排在白天進行，減少夜間施工照明電能的使用和對周圍居民的影響。9.0.4 精心編制模板排板圖，盡量使用大模板，減少補缺木模板的使用，以節省木材，保護森林資源。9.0.5 模板拆除后，設專人及時清理模板上的混凝土和灰土。模板清理過程中的垃圾及時清運到施工現場指定的垃圾存放地點，保持模板存放區的清潔。9.0.6 模板修整需采取降噪措施，宜安排在有圍擋25、隔音設施內，如地下室、房間內等，嚴禁出現擾民現象。10效益分析10.0.1 本工法木模板的連接結構采用螺釘作為緊固件，代替現有技術中沒有螺紋的釘子，拆模時可采用充電式電動螺絲刀等緊固工具將螺釘方便地拆卸下來，避免采用鐵撬等破壞性拆卸方式，從而最大限度地使木模板保持完好，延長木模板的使用壽命，提高其重復使用的次數，進而達到節約木材的目的。10.0.2 兩塊木模板通過具有外螺紋的螺釘連接固定后，其連接處的強度高。實驗證明，通過螺釘作為緊固件來構建高度為40厘米50厘米以內的木模板框架后，可直接往框架內澆注混凝土，而無需在框架外作加固措施，不僅節省加固板材的用量，還節省施工時間，加快施工進度。1026、.0.3 采用的內緊式定向螺釘，能使螺釘的插孔與緊固工具緊密配合，且能更好地控制螺釘的擰入方向，有利于提高操作效率，使每一顆螺釘發揮應有的效能。且經充電式電動螺絲刀等緊固工具拆卸下來的螺釘能夠保持較好的平直度，至少可重復使用5次以上，進而降低螺釘的用量，節約成本。11應用實例11.0.1臺州市恩澤醫療中心一期醫療大樓工程臺州市恩澤醫療中心一期醫療大樓工程位于臺州市路橋區，于2008年6月1日開工，2013年9月12日竣工，總建筑面積為119057。本工程結構采用框架剪力墻結構，在地下室及主體工程施工中，采用了智慧型“拼接式”木模板施工工法，有效地提高了操作效率和施工質量，達到了降低材料損耗，節27、約成本的目的。11.0.2 方遠瑞景名苑（一標、二標）工程方遠瑞景名苑（一標、二標）工程位于浙江省臺州市椒江區，于2009年3月開工，2011年3月竣工。總建筑面積為224583，其中地下面積50231。該工程在地下室及主體工程施工中，采用了智慧型“拼接式”木模板施工工法，有效地提高了操作效率和施工質量，模板之間連接處的強度高，組裝牢固，拼縫嚴密，接茬部位特別是陰角和陽角部位觀感效果大大地提高，并且延長了木模板的使用壽命，提高了重復使用的次數，進而達到了節約木材的目的。11.0.3 海口市海寧職工宿舍樓工程海寧職工宿舍樓工程位于海口市秀英區港澳開發區海寧公司廠區內，建設單位為海南振業新合纖公司和海南椰海包裝材料有限公司，監理單位為海南建弘項目管理有限公司，海南建設工程股份有限公司施工總承包。工程建筑面積45180。1、2、3#住宅樓在地下室與地下車庫聯為一體。4#為單體。本工程結構類型為剪力墻結構，地上10層，地下一層。工程于2011年1月開工，主體結構工程于2011年7月完成。主體結構模板施工采用智慧型“拼接式”木模板施工工法，確保了質量與安全，節約了成本，取得了良好的經濟效益與社會效益。15