自制圆柱钢模板施工技术

陈 锦 灵

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030000)



自制圆柱钢模板施工技术

陈 锦 灵

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030000)

以运城市恒大幼儿园工程为例，介绍了自制圆柱钢模板的设计方法与施工流程，并从支模准备、支设柱模、混凝土浇筑、拆模及养护等方面，阐述了自制圆柱钢模板的施工技术，指出钢模板具有操作简单、周转次数多、省时省力的优点。

钢模板，圆柱，混凝土，抗拉强度

0 引言

根据柱子的直径和长度选择圆柱模板，将柱模板配成两个半圆，便于拆模。模板长度一般为1 m～2 m。模板水平截面呈半圆状，模板面承受新浇筑混凝土的侧压力，由于钢板弹性模量与容重之比较低，沿柱高度方向一定间距设置钢管柱箍，增加模板的刚度，减少模板的厚度。两半模板用螺栓固定在一起，两半模板的柱箍用扣件固定在一起，平衡新浇筑混凝土侧压力产生的环向力。为使两半圆模板组合严密，在半圆模板开口拼接及中间处，各设一道40×40×3角钢，用螺栓压紧连接固定。

1 工程概况

恒大幼儿园位于运城市内，北侧为棉北街，南侧为机场大道，西侧为槐东路，东侧为学苑路。建筑面积1 971.44 m2，地上3层，结构类型为现浇混凝土框架结构。幼儿园主体结构从1层开始，每层2根圆形柱子，柱子直径500 mm，两根圆形柱子分别位于轴交④轴处、轴交轴处。1层圆柱高度为4.78 m，2层圆柱高度为2.75 m，3层圆柱高度为3.32 m。

2 自制圆柱钢模板的设计

用3 mm厚的钢板卷成直径500 mm的圆柱体形状，用电焊机将接口电焊，再用切割机沿圆柱直径弹线切割，将圆柱切成两个半圆形状，并分别进行编号标识。每根圆柱模板高度为1.5 m，施工时根据实际柱子高度进行模板的拼接与切割。切割好的每个半圆钢板边缘0.15 m开始每隔0.4 m焊接40×40×3角钢，每块角钢上用电钻钻出直径12 mm的圆洞，模板安装时，将编号相同的两块半圆模板通过螺栓将对应的两块角钢压紧固定，螺栓直径10 mm，长度30 mm。切割前的圆柱形钢模板见图1，打眼见图2。

3 施工工艺

为保证圆形柱子外观和质量，本工程在圆柱施工过程中自制钢板圆柱模板。

3.1 施工工艺顺序

清理杂物→定位→柱插筋校正→柱钢筋绑扎→安放埋件→找平柱下口模板→就位柱模板→柱模用螺栓组合→柱模校正→柱模固定→脚手架搭设→混凝土浇筑→脚手架拆除→柱模板拆模→模板清理→混凝土养护。

3.2 施工方法

1)支模前的准备工作：a.根据图纸要求在地面弹出圆柱的定位轴线。b.清理干净柱基，在柱的截面范围内校正柱的竖向插筋。c.安装埋件并绑扎柱内钢筋。

2)支设柱模：定型模见图3。a.柱模板就位：钢筋验收合格后，用砂浆在模板下口找平，对准定位轴线将模板立在柱钢筋一侧。b.用螺栓将组合好的模板逐个锁紧。c.校正柱模板的垂直度，每隔1.0 m用钢管将其固定，并与周边架体连成一个整体。d.如果柱子的高度比较高，采用多节柱模拼接在一起，拼接时注意上下要对齐，然后在模板周围沿竖向设置通长钢管，再设几道铁丝箍箍紧，使之成为一个整体。拼接时要整齐、光滑，否则会在模板接口处出现不平整，影响美观。因此在模板拼缝处贴双面胶带，避免漏浆影响混凝土的观感(见图4)。

3)混凝土浇筑。脚手架搭设好之后浇筑混凝土，混凝土浇筑时的坍落度控制在160 mm±20 mm。分层浇筑，每次浇筑高度不得超过3 m。振捣时振动棒不得碰触钢筋及模板。

4)拆模及养护。圆柱拆模时要等混凝土的强度等级达到10 MPa时才能拆模。拆模时先拆柱箍，再将螺栓拆除，拆下的模板严禁摔撞，并且及时清理干净，两半模拼好，上好螺栓，竖向放置，严禁叠压横放。拆模后，进行凿毛处理(见图5)。混凝土养护选用养护剂涂膜养护。

5)钢模受力计算。

a.荷载设计值。混凝土侧压力标准值：

其中，rc为混凝土自重，取24kN/m3；t0=200/T+15=5.71h，T为混凝土的温度，取20；β为混凝土坍落度影响修正系数，取1.0；v为混凝土浇筑速度，取1m/h。

F1=0.28×24 000×5.71×1.0×1.0=38.4kN/m2。

F2=rcH=24×4.78=114.2kN/m2。

其中，H为圆柱高度，取4.78；取两者中较小值，即F1=38.4kN/m2。

考虑荷载折减系数：

F1=0.9×38.4=34.56kN/m2。

倾倒混凝土时产生的水平荷载：查表13-51为2kN/m2。

荷载标准值为：F2=2×0.9=1.8kN/m2。

混凝土侧压力设计值。

按式13-22进行荷载组合：

F′=1.35×0.9×34.56+1.4×0.9×1.8=44.3kN/m2。

b.验算。钢模板验算：

截面特征：

Ixj=26.97×104mm4。

Wxj=5.94×103mm3。

q1=F′×0.4×1 000=17.72N/mm2。

q2=F1×0.4×1 000=13.8N/mm2。

抗弯强度验算：

M=q1m2/2=1.4×106N·mm。

钢模受弯状态下的模板应力为：

δ=M/W=235.7N/mm2<375N/mm2。

Q235B普通碳素结构钢的抗拉强度为：375N/mm2,满足要求。

挠度验算：

ω=q2m(-l3+6m2l+3m3)/24EIxj=0.03mm<[ω]=1.5mm，满足要求。

对拉螺栓验算：

单根螺栓的净截面面积A=78.5mm2,每个截面两根螺栓。

对拉螺栓的拉力N=F′×0.4×1.0=17.72kN。

对拉螺栓的应力δ=N/A=112.9N/mm2<170N/mm2。

(普通螺栓抗拉强度为170N/mm2)满足要求。

4 结语

1)与《山西省建筑工程预算定额》比较，降低圆柱模板摊销费30%，提高支模工作效率50%。

2)保证浇筑的混凝土圆柱达到清水混凝土要求，不用抹灰，节约成本。

3)与波纹管比较，钢模刚度大，周转次数多，操作简单、方便，施工时更省时省力。

The construction technology of self-made cylindrical steel formwork

Chen Jinling

(ShanxiFirstConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030000,China)

Taking the Yuncheng Hengda kindergarten engineering as an example, this paper introduced the design method and construction process of self-made cylindrical steel formwork, and from the formwork preparation, bracing column mold, concrete pouring, form stripping and maintenance and other aspects, elaborated the construction technology of self-made cylindrical steel template, pointed out that the steel formwork had the advantages of simple operation, many turnover frequency, saving time and labor.

steel formwork, column, concrete, tensile strength

1009-6825(2017)07-0095-02

2016-12-24

陈锦灵(1977- )，女，工程师

TU755.2

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