Question

模板工程

Answer 1

在毛洞开挖完成后，为了修筑一定形状的混凝土或钢筋混凝土衬砌，必须先架设由模板和支撑系统（包括拱架、框架等）组成的临时性结构物，这就叫做模板工程。

一、模板的作用及要求

模板是为了完成混凝土工程而设置的一个临时性结构物。

1.模板的作用

（1）承受新浇混凝土产生的荷载和施工过程中其他荷载；

（2）使浇筑的混凝土准确成型，符合设计要求。

2.对模板的要求

（1）为了确保衬砌工程质量和施工安全，模板结构必须有足够的强度、刚度和稳定性；

（2）鉴于模板是一个临时性结构物，为了便于制作、运输、安装和拆除，应尽量使模板构造简单，结构合理，努力做到定型化、工具式和考虑通用性要求；

（3）模板要重复多次使用，以充分发挥其应有的效能。提高模板使用次数的有效办法，除与模板设计、选型、选材有关外，缩短拆模时间和加强模板的维修管理也是很重要的；

（4）模板表面应光滑平整、接缝严密、加工及安装尺寸要准确；

（5）模板型式要考虑施工全局，少占净空，便于混凝土施工和运输作业等。

二、模板的型式和构造

1.模板的型式

模板的型式很多，可按以下因素进行分类：

地下建筑工程施工

2.模板的构造

不管式拆装式或活动式工具模板，从总体上看都是由与混凝土接触的模板和支撑结构系统两大部分。前者系保证混凝土衬砌尺寸和标准成型，并承受混凝土的分布荷载；后者则系将上述荷载再传递给地基。

1）拆装式模板的构造

以平洞模板为例，拆装式模板由模板和支撑系统（包括拱架和框架）组成。框架包括立柱、横梁、纵梁和支撑等；模板的结构形式很多，主要由洞室的跨度、荷载大小、材料供应和施工特点等因素来确定。

（1）拱架。拱架是拱部模板的主要承重构件，常采用的有木拱架、钢拱架、钢木混合拱架。

（2）框架。框架也叫做侧墙模架（图13-2），既承受拱架部分传来的垂直荷载，又承受侧墙部分传来的水平荷载。由立柱、纵梁和支撑等组成。立柱有侧墙立柱和中间立柱。

图13-2 框架

（3）模板。模板有：拱部模板、侧墙挡板。

按制作方法分：散装模板、组合模板、预加工模板。

模板长度应取拱架间距的整数倍，一般为2～3倍。厚度一般为3～5cm。为保证拱顶曲面平滑，拱顶模板用料宽度为 10～15cm。

为节省木材，定型钢模板已被广泛采用。钢模板一般采用厚 2～3mm 的钢板制成，四周用肋条加固。长度为 1～2倍拱架间距。

为了不影响隧道内部运输，模板的支架体系应尽可能不占用隧道截面净空，如图13-3所示。

图13-3 不影响运输的支模形式

2）活动式模板的构造

活动式模板在断面固定的长洞室衬砌施工中的应用，使提高衬砌施工机械化作业，加快施工进度、节约模板材料等都有重大意义。

这里仅介绍使用较多的平移式活动模板。活动式模板的支撑结构系统，实质上是可以移动的台车结构。

隧道台车如图13-4 所示，在一个浇筑段上使用时，用调幅装置将模板撑开，并准确定位。混凝土浇筑完成后，需经过必要的养护时间才能脱模，并整体移动至下一浇筑段使用。一般由模板、模架、台车排架、调幅装置和轨道构成。轨道一般采用 3 0 kg/m 的轻钢轨，枕木间距小于 5 0cm。

图13-4 平移式活动模板

三、模板设计

模板结构设计的大致步骤为：确定结构——荷载计算——构件内力计算——构件截面计算——节点设计及验算——绘制模板结构施工图。

四、模板的安装及拆除

1.模板的安装

模板的安装要求可用四字方针来概括。

准——保证结构各部分的形状、尺寸和相对位置准确；

稳——立柱、拱架加设要直，支撑要牢固，结构整体稳定，模板不能有位移；

密——接缝严密，防止漏浆；

平——表面平整，确保衬砌的外观质量。

2.模板拆除时间与技术措施

1）模板拆除时间

模板拆除时间是决定模板周转快慢的关键，所以拆模时间应尽量缩短。拆模时间与混凝土硬化条件、模板受力情况、结构跨度及其所处的地质条件以及水泥品种、标号等有关。

一般不承重的侧墙模板，混凝土强度达到 2 5 kg/cm²后方可拆处；拱部承重模板，跨度在2m以上，其强度达到设计强度的 50%后才能拆除。

跨度在2～8m 时，强度应达到设计强度的 70%；跨度大于 8m 的洞室或者地层松软破碎时，混凝土强度应达到设计强度才能拆除模板。

2）缩短拆模时间的技术措施

缩短拆模时间有三种方法：①采用高标号水泥：成本高；②蒸汽养护：不运用于地下；③掺早强剂：较适用，掺入量为水泥重量的 5‰的 NaCl，3～4d 就可达到设计强度的 70%。