清水混凝土模板的设计与施工在水利工程上的应用

清水混凝土模板的设计与施工在水利工程上的应用

戴志红

黄山市休宁海阳镇人民政府水利站安徽省245400

摘要：本文以水利工程的清水混凝土模板施工为标准，对清水混凝土模板选型、设计及施工，以及模板的质量控制及技术经济效果。

关键词：清水混凝土；模板

1清水混凝土及模板技术背景

清水混凝土不需装饰涂料、饰面的绿色混凝土，清水混凝土结构一次成型，不需剔凿修补和抹灰，减少建筑垃圾，节省建筑资源，利于环境保护。

清水混凝土建筑作为一种建筑表现形式，最早于六十年代的日本，成功于八十年代后期，以后在德国、美国等欧美国家兴起。在我国，清水混凝土是随着混凝土结构的发展不断发展的，在各建筑领域得到广泛的应用。

水利工程中混凝土的闸墩、岸墙、上游翼墙、下游一字型挡墙等众多部位为清水混凝土，根据结构的特点，对清水混凝土的模板设计与施工措施。

2清水模板设计要点

在清水混凝土模板设计前，应先根据结构的要求对清水混凝土工程进行全面深化设计，设计出清水混凝土外观效果图，在效果图中应明确明缝、蝉缝、螺栓孔眼等位置。然后根据效果图的效果设计模板，模板设计应根据设置合理、均匀对称、长宽比例协调的原则，确定模板分块、面板分割尺寸。

2.1模板体系选择：选取能够满足清水混凝土外观质量要求的模板体系，具有足够的强度、刚度和稳定性；模板体系要求拼缝严密、规格尺寸准确、便于组装和拆除，能确保周转使用次数要求。模板块应尽可能拼大，现场的接缝要少，且接缝位置必须有规律，尽可能隐蔽，接缝处不能跑浆。

2.2模板体系选择：选取能够满足清水混凝土外观质量要求的模板体系，具有足够的强度、刚度和稳定性；模板体系要求拼缝严密、规格尺寸准确、便于组装和拆除，能确保周转使用次数要求。

2.3模板分块原则：在起重荷载允许的范围内，根据蝉缝、明缝分布设计分块，同时兼顾分块的定型化、整体化、模数化、通用化。

2.4面板分割原则：应按照模板蝉缝和明缝位置分割，必须保证蝉缝和明缝水平交圈、竖向垂直。

2.5对拉螺栓孔眼排布：应达到规律性和对称性的装饰效果，同时还应满足受力要求。

2.6各种连接部位必须按节点设计，针对不同的情况逐个画出节点图，以保证连接严密、牢固、可靠，保证施工时有依据，避免施工的随意性。

3模板刚度的控制

3.1依据《建筑工程质量检验评定标准》（GB50300-2013）清水混凝土表面平整度“＜4mm”，而模板的表面平整度应<2mm，所以在模板设计的过程中控制大模板的相对挠度<2mm，绝对挠度<4mm。

3.2加固措施

利用2[12点焊成“][”作竖向龙骨，2根φ48的钢管作横向围囹，用φ16钢筋加工成对销螺栓，中间穿以和混凝土断面相同尺寸的黑铁管，水平穿在两边横向围囹外，并用铁板垫片加螺丝固紧，对销螺丝的竖向间距为122cm，水平间距为60cm，模板与模板之间用φ10的螺丝连接，间距35cm，从浇筑的闸墩（高14m）混凝土表面平整度来分析，模板的刚度满足规范要求。

4模板的选型与节点构造

4.1模板的选型

本工程工程量大，工期短，质量要求高，模板的选材要在满足清水混凝土要求的前提下，考虑尽可能降低成本：

⑴大面墙体采用钢框竹胶板，即平面为2440×1220×18的覆膜竹胶板，纵横梁采用∠50×50×5的角钢加工成框架；

⑵墩头圆形模板采用3mm厚的钢板加工成定型模板；

⑶上游翼墙圆弧模板板面为2440×60×18的覆膜竹胶板，竖向龙骨利用100×50的方木，模板与模板之间企口搭接；

⑷特殊部位的异型模板若常用周转次数多，加工钢框架外覆竹胶板，若周转次数少利用木板配制外覆铁皮或三合板。

4.2节点构造

⑴模板接缝

模板接缝在设计上作企口搭接处理，立模之前要抄平拉线，模板缝的位置与木工工长协商确定，保证缝有规律，模板缝横平竖直，缝与缝之间夹上海绵，只漏水不漏浆。从浇筑后的闸墩来看，接缝处只形成很细的一条痕迹，没有漏浆的现象。

⑵止水橡皮处

有止水橡皮处用木模，木模的上下各挖一个φ25的半圆凹槽，固定夹紧止水橡皮，严禁用钉。

⑶板面错台

解决错台通过两种途径：

是调节模板与模板之间的连结件，模板与模板连接件为φ10的螺丝，而螺丝孔为φ12，有2mm的调节余地；

b．在模板与钢框架之间塞入楔形薄铁片。

⑷上下墙错位

一面墙体如做两次浇筑，第一次与第二次的混凝土容易错位。立第一次模板时，模板与竖向龙骨均比混凝土面高出20cm以上，在要浇筑的高程上用小三角形做压条，第二次立模板时此板模不拆，直接向上立模，利用已浇灌混凝土原有拉杆箍紧，确保不漏浆，上下不错位，拆模凿出水平压条，形成一条水平直缝，效果较好。

5清水混凝土模板施工

5.1模板安装前准备：核对清水砼模板的数量与编号，复核模板控制线；检查装饰条、内衬模的稳固性，确保脱模剂涂刷均匀。

5.2模板吊运：吊装模板时必须有专人指挥，模板起吊应平稳，吊装过程中，必须慢起轻放，严禁碰撞；入模和出模过程中，必须采用牵引措施，以保护面板。

5.3模板安装：

根据模板编号进行模板安装，并保证明缝和禅缝的垂直度及交圈。调整模板的垂直度及拼缝，模板之间的连接采用夹具两面墙之间锁紧对拉螺栓。

模板安装时应遵循先内侧、后外侧，先横墙、后纵墙，先角模后墙模的原则。

5.4模板拆除与保养：拆除过程中要加强对清水砼特别是对螺栓孔的保护；模板拆除后，应立即清理，对变形与损坏的部位进行修整，并均匀涂刷脱模剂，吊至存放处备用。

5.5节点处理

阴角与阳角部位的处理：阴角部位应配置阴角模，以保证阴角部位模板的稳定性；阳角部位采用两侧模板直接搭接、夹具固定的方式。

外模施工缝：利用明缝条来防止模板下边沿错台、漏浆。堵头模板处理：采用夹具或槽钢背楞配合边框钩头螺栓加固。

6质量的保证措施

1）模板加工制作质量要求

1）新制作的模板应进行检查验收和试组装，并按模板规格、类型编号、标识。钢模板及其配件应有防锈措施。

2）模板规格尺寸准确；棱角平直光滑，面层平整。

3）焊缝长、宽、厚符合设计；焊缝均匀美观，表面打磨平整顺直。

4）模板制作允许偏差

模板预拼装

大批量加工前，制作一个典型三角区域的模板，在模板加工厂进行试拼装。

为了保证模板在运输过程中不发生碰撞和变形，在运输车上搭设模板的固定支架，在支架周边铺好废旧棉被等柔性材料。

2）加工使用烘干的方木，含水率不得大于18%，木龙骨使用前必须压刨，保证规格一致、平整，平直度控制在1/1000以内。

3）使用时应挑出厚度误差1.0mm以上及覆膜质量较差的多层板。

4）模板裁切、打孔后必须用专用封边漆封闭切口，以防模板吸水变形。

7技术经济效果

清水混凝土模板中最常用的是饰面清水混凝土模板，通过测算其综合成本只比钢模板贵15%-20%。由于清水混凝土不用再作装饰，在经济上节省了混凝土剔凿修补、装饰材料使用、装饰人工、装饰操作装备等，同时减少了装饰中可能产生的安全事故及剔凿修补中的噪音污染，因此其在经济安全以及社会效益上效果明显，是一种低碳环保的施工技术。

参考文献：

[1]《水工混凝土结构》卢亦焱2011年3月；

[2]《水工混凝土施工规范》SL677-2014；

[3]《水电水利工程模板施工规范》DL/T5110-2013

[4]《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2011