[科普中国]-模板工程

简介

制作、组装、运用及拆除在混凝土施工中用以使混凝土成型的构造设施的工作。使混凝土成型的构造设施称为模板。其构造包括面板体系和支撑体系。面板体系包括面板和所联系的肋条；支撑体系包括纵横围囹、承托梁、承托桁架、悬臂梁、悬臂桁架、支柱、斜撑与拉条等。早期普遍用木材制作模板。20世纪50年代以后,逐步发展到采用钢材、胶合板、钢筋混凝土，或是钢、木、混凝土等材料混合使用。也有以薄板钢材制作具有一定比例模数的定型组合钢模板，用“U”形卡、“L”形插销、钩头螺栓、蝶形扣件等附件拼成各种形状及不同面积的模板。20世纪70年代以后,滑模技术有较大发展。采用滑模可以大幅度地节约原材料与费用，显著提高工程质量与施工速度。为此,不仅在民用建筑中采用,在水工建筑物如闸室、孔洞、墩墙、井筒、隧洞、溢洪道、大坝溢流面等施工中也广泛采用滑模，坝、斜井施工则开始试用。

分类模板的分类有各种不同的分类方法：

⒈按照形状分为平面模板和曲面模板两种；

⒉按受力条件分为承重和非承重模板（即承受混凝土的重量和混凝土的侧压力）；

⒊按照材料分为木模板、钢模板、钢木组合模板、重力式混凝土模板、钢筋混凝土镶面模板、铝合金模板、塑料模板，砖砌模板等；

⒋按照结构和使用特点分为拆移式、固定式两种；

⒌按其特种功能有滑动模板、真空吸盘或真空软盘模板、保温模板、钢模台车等。

水电站厂房及闸室模板

水电站厂房及闸室大都是板、梁、墙、柱结构，模板的设计与施工，基本上与工业民用建筑相类似。但在水轮机层以下，由于蜗壳、尾水管等部位的外形为各种类型的曲线，需专门设计模板。一般根据各断面形状制成排架，组装排架后再在外面敷设模板。有时可将排架在场外分段组装，待厂房底板浇筑以后，分段吊进现场拼装，以争取工期。当厂房高大，屋顶结构支模困难时，也可利用屋顶的结构钢筋，设计成承重骨架，外面悬挂模板，用以承载混凝土重量，并起到撑架作用。

大坝模板早期多使用小型木模板，为便于人力组装，一般面积在1m2左右,工效低,木材损耗大,已逐渐被淘汰。随着施工机械化程度的提高，尺寸较大的大模板逐步发展。如中国湖南镇水电站工程采用了6m×9m大型钢、木、混凝土混合模板,以起重机吊装，工效提高8倍。也有的使用钢筋混凝土模板或混凝土重力式模板，作为坝体的一部分,不再拆除,并可起到表面保护作用。1980年中国为了节约木材，推广以钢模板代替木模板，应用定型组合钢模板，以钢悬臂梁或钢悬臂桁架支撑，可提高工效，减少仓内干扰。滑模技术在大坝施工中也获得一定程度的发展,在溢流面或溢洪道施工中使用较多(见彩图),因其易于保证体型和表面平整。中国红石水电站工程使用软吸盘吸真空滑模，不仅减少了溢洪面裂缝，而且提高滑模速度，加强了溢流面耐久性与抗冲磨能力。1

井筒模板与工业民用建筑的墙壁模板相似。井筒有的是圆形如调压井，有的是方形如闸门井。70年代以来，不少井筒采用滑模施工，工效及质量均远较立模浇筑为佳。

隧洞模板隧洞混凝土衬砌以往多用分部浇筑法，先立底模，浇筑底板或底拱，继而竖立边墙模板，浇筑边墙，最后架立顶模，浇筑顶板或顶拱。这种施工方法的程序多，洞内支柱林立，施工干扰大。20世纪50年代采用了移动式隧洞混凝土衬砌的专用模板设备，称钢模台车。它的主要构造是由钢结构的车架和设置其上的模板组成。模板的拆装依靠车架上的千斤顶和螺杆，车架可在已浇筑好的底拱上，有轨或无轨行驶。当模板自身可承受外力时,车架可与模板脱离,驶向前方待浇段。模板约经过四天龄期即可拆模重复使用。另一种隧洞衬砌设备，称针梁模板，适用于隧洞的全断面衬砌。其特点是无须铺设轨道，模板的撑开、收缩和移动，依靠一个伸出的针梁。中国鲁布革水电站内径8m的引水隧洞衬砌，即采用这种施工设备（见彩图）。其由10段 1.5m的模板组成, 共长15m。每段由四块模板（底拱、顶拱和两边模）组成，针梁宽度2.4m、高2.39m、长38m。隧洞衬砌也有用滑模施工的，多数仅限于隧洞底拱，个别的小斜井用全断面滑模法施工，但不普遍。

作用模板虽然是辅助性结构，但在混凝土施工中至关重要。在水利工程中，模板工程的造价，占钢筋混凝土结构物造价的15～30%,占钢筋混凝土造价的5～15%，制作与安装模板的劳动力用量约占混凝土工程总用量的28～45%。对结构复杂的工程，立模与绑扎钢筋所占的时间，比混凝土浇筑的时间长得多，因此模板的设计与组装工艺是混凝土施工中不容忽视的一个重要环节。

设计原则实用性原则:模板要保证构件形状尺寸和相互位置正确,且结构简单,支拆方便,表面平整,接缝严密不漏浆等.

安全性原则:要有足够的强度,刚度和稳定性,保证施工中不变形,不破坏,不倒塌.

经济性原则:在确保工期质量安全的前提下,尽量减少一次性投入,增加模板周转,减少支拆用工,实现文明施工.2

1、钢模板及其支撑的设计

钢模板及其支撑的设计应符合现行国家标准《钢结构设计规范》（GB50017——2001）的规定，其截面塑性发展系数取1.0。

2、木模板及其支撑的设计

木模板及其支撑的设计应符合现行国家标准《木结构设计规范》（GB50005——2003）的规定，其中受压立杆除满足计算需要外，其梢径不得小于60mm。

安全技术①工作前应戴好安全帽，检查使用的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳索系挂在身上，防止掉落伤人。工作时应集中思想，避免钉子扎脚和空中滑落。

②安装与拆除5米以上的模板，应搭设脚手架，并设防护栏杆，防止在同一垂直面上下操作。高处作业要系牢安全带。

③不得在脚手架上堆放大批模板等材料。

④高处、复杂结构模板的安装与拆除，事先应有切实的安全措施。高处拆模时，应有专人指挥，并在下面标出工作区。组合钢模板装拆时，上下应有人接应，随装拆随运送，严禁从高处掷下。

⑤支撑、牵杠等不得搭在门窗框和脚手架上。通路中间的斜撑、拉杆应设在高1.8米以上处。支模过程中，如需中途停歇，应将支撑、搭头、柱头板等钉牢。拆模间歇，应将已活动的模板、牵杠、支撑等运走或妥善堆放。

⑥拆除模板一般用长撬棍。人不许站在正在拆除的模板上。在拆除模板时，应防止整块模板掉下，以免伤人。

⑦模板上有预留洞者，应在安装后将洞口盖好。混凝土板上的预留洞，应在模板拆除后随即将洞口盖好。

⑧在组合钢模板上架设电线和使用电动工具，应用36伏以下安全电压或采取其他有效的安全措施。3

不准要求模板工程支撑安全卡控“七不准”

1．未编制安全专项方案，或方案未按规定审核、审批不准施工。

2．支撑系统基础不能满足方案要求不准施工。

3．模板、支撑系统的材料不合格不准施工。

4．模板、支撑系统未进行验收，或验收不合格，不准施工。

5．施工人员未进行技术培训，或培训不合格，不准施工。

6．未安排专人对模板支撑系统变形进行现场监测，不准施工。

7．按照分级管理的原则，现场没有管理人员不准施工。2

安全要求1.模板工程作业高度在2m及以上时，应根据高处作业安全技术规范的要求进行操作和防护，在4m以上或两层及两层以上周围应设安全网和防护栏杆。

2.支模应按规定的作业程序进行，模板未固定前不得进行下一道工序。严禁在连接件和支撑件上攀登上下，并严禁在上下同一垂直面安装、拆模板。

3.支设高度在3m以上的柱模板，四周应设斜撑，并应设立操作平台，低于3m的可用马凳操作。

4.支设悬挑形式的模板时，应有稳定的立足点。支设临空构筑物模板时，应搭设支架。模板上有预留洞，应在安装后将洞盖没。混凝土板上拆模后形成的临边或洞口，应按规定进行防护。

5.操作人员上下通行时，不许攀登模板或脚手架，不许在墙顶、独立梁及其他狭窄而无防护栏的模板面上行走。

6.模板支撑不能固定在脚手架或门窗上，避免发生倒塌或模板位移。

7.在模板上施工时，堆物不宜过多，不宜集中一处，大模板的堆放应有防倾措施。

8.冬季施工，应对操作地点和人行通道的冰雪事先清除；雨季施工，对高耸结构的模板作业应安装避雷设施；5级以上大风天气，不宜进行大块模板的拼装和吊装作业。4

模板拆除的安全要求

1.模板支撑拆除前，混凝土强度必须达到设计要求，并应申请、经技术负责人批准后方可进行。

2.各类模板拆除的顺序和方法，应根据模板设计的规定进行，如无具体规定，应按先支的后拆，先拆非承重的模板，后拆承重的模板和支架的顺序进行拆除。

3.拆模时必须设置警戒线，应派人监护。拆模必须拆除的干净彻底，不得留有悬空模板。

4.拆模高处作业，应配置登高用具或搭设支架，必要时应戴安全带。

5.拆下的模板不准随意向下抛掷，应及时清理。临时堆放处离楼层边沿不应小于1m，堆放高度不得超过1m，楼层边口、通道口、脚手架边缘严禁堆放任何拆下物件。

6.拆模间隙时，应将已活动的模板、牵杠、支撑等运走或妥善堆放，防止因踏空、扶空而坠落。4