胶合板组合大模在商住楼工程混凝土剪力墙施工中的应用

【摘要】本文主要通过工程实例介绍胶合板在混凝土剪力墙模板施工中的应用，并根据有关规范规定、现场实际情况及现有材料等，结合实践经验对其模板方案及设计计算作一简要介绍。

【关键词】胶合板对拉螺栓荷载

中图分类号：TU528文献标识码： A 文章编号：

一、工程实例介绍

华瀚·四季花园C4#楼工程为18层框剪混凝土结构，层高3.0m，200㎜厚混凝土剪力墙，混凝土标号为C35，采用泵送混凝土。

二、墙模板构造的选择与要求

1. 剪力墙竖围檩采用48×100木枋，间距@200，横向采用2φ48×3.0脚手钢管，间距@200，间距@600，钢管对拉螺杆采用Ф14mm螺栓间距450mm×600mm，墙内穿Ф20mm塑料管以便螺杆回收重复使用。上下端围檩悬臂长度不大于200mm，考虑到剪力墙采用泵送混凝土，底下3排拉接螺杆用双螺帽加强，如图所示。

2. 采用钢管支撑系统，钢管排架主管间距800mm×800mm，水平钢管3道，第一道离地面200mm，第二道离地面1800mm，第三道在木龙骨底部，钢管纵横连接，以保证其整体稳定性。考虑到剪力墙采用泵送混凝土，底下3排拉接螺杆用双螺帽加强，如图所示。

3. 为保证模板施工位置准确，确保墙体垂直度和平整度，采用焊钢筋限位来控制墙厚度，同时以弹模板300mm控制线来进行校正，并可作为验收的依据。

4. 安装工程的所有预埋管，在模板封模前应安装固定牢固，位置尺寸复核准确后再封模板，模板的安装允许偏差及预埋件、预留洞的偏差必须满足规范要求。

三、混凝土墙侧模强度计算

1. 模板侧压力计算

混凝土作用于模板的侧压力，一般随混凝土浇筑高度的增加而增加，当浇筑高度达到某一临界值时，侧压力就不再增加，此时的侧压力即为新浇筑混凝土的最大侧压力。侧压力达到最大值的浇筑高度称为混凝土的有效压头。

采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力，可按下列两式计算，并取两式中的较小值：

F=0.22γct0β1β2ν1/2

F=γcH

式中F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力（KN/m2）；

γc—混凝土的重力密度（KN/m3）；

t0—新浇混凝土的初凝时间（h）可按实测确定，当缺乏试验资料时，可采用下式计算：

t0=200/（T+15）

T—混凝土的温度（℃），入模温度T=20℃；

ν—混凝土的浇筑速度（m/h），取ν=3m/h；

H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的高度（m），取H=3m（墙高度为3m）；

β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15；

h—有效压头高度（m）：

h=F/γc

由式（1）

F=0.22γct0β1β2ν1/2

=0.22×25×200/（20+15）×1.2×1.15×31/2

=75.12 KN/m2

由式（2）

F=γcH=25×3=75 KN/m2

按取最小值，故最大侧压力取75KN/m2。

2. 对拉螺栓直径验算

螺杆间距按450mm×600mm设计。

模板拉杆用于连接内、外两组模板，保正内、外模板的间距，承受混凝土侧压力对模板的荷载，使模板有足够的刚度和强度。拉杆形式多采用圆杆式（通称对拉螺栓或穿墙螺栓），分组合式和整体式两种如下图所示。前者由内、外拉杆和顶帽组成；后者为自制的通长螺栓，通常采用Q235圆钢制作。

对拉螺栓形式图

模板拉杆的计算公式如下：

P=F·A

式中 P—模板拉杆承受的拉力（N）；

F—混凝土的侧压力（N/m2）；

A—模板拉杆分担的受荷面积（m2），A=ab；

a—模板拉杆的横向间距（m）；

b—模板拉杆的纵向间距（m）。

已知F=60KN/m2，a=0.45m b=0.60m，根据对拉螺栓拉力计算表(详见施工手册)可查出对拉螺栓的拉力P值为16200N。

3. 墙模板内木楞计算：

模板的侧压力F1=75kN/m2，

混凝土侧压力设计值：

F= F1×分项系数

=75×1.2=90kN/m2

考虑浇浇捣混凝土时的振动荷载F2=4 kN/m2，

荷载设计值为4×1.4=5.6 kN/m2

则总侧压力

F’= F1+ F2=90kN/m2+5.6 kN/m2=95.6kN/m2

48mm×100mm木方的截面特征为:I=bh3/12=48×1003/12mm4=4×106mm4，W=bh2/6=48×1002/6mm3=8×104 mm3。

① 计算简图：

化为线均布荷载：q1=F’×0.2=95.6×0.2=19.12N/mm（用于计算承载力）；q2=F×0.2=90×0.2=18 N/mm（用于验算挠度）。

② 抗弯强度验算：

查施工手册表8-74，按近似二跨连续梁计算。

查施工手册表8-74得：M=0.125q1l2=0.125×19.12×6002=860400 N.mm

按：σ=M/W=860400/80000=10.755N/mm2＜13N/mm2（可）

③ 挠度验算：查施工手册表8-74得：ω=0.521 q2l4/(100EI)= 0.521×18×6004/(100×10000×4000000)= 0.3mm＜L/500=0.9mm（可）

所以内木楞采用48mm×100mm木方，间距200mm能满足要求。

4. 墙模板外钢楞计算

模板的侧压力F1=75kN/m2，

混凝土侧压力设计值：

F= F1×分项系数×折减系数

=75×1.2×0.85=76.5kN/m2

考虑浇浇捣混凝土时的振动荷载F2=4 kN/m2，

荷载设计值为4×1.4×0.85=4.76 kN/m2

则总侧压力

F’= F1+ F2=76.5kN/m2+4.76 kN/m2=81.24kN/m2

查施工手册表8-6，2根Ф48mm×3.0mm钢管的截面特征为:I=2×10.78×104mm4=215600mm4，W=2×4.49×103mm3=8980 mm3。

① 计算简图：

化为线均布荷载： q1=F’×0.6=81.26×0.6= 48.756N/mm（用于计算承载力）；q2=F×0.6=75×0.6=45 N/mm（用于验算挠度）。

② 抗弯强度验算：

查施工手册表8-74，按近似三跨连续外伸梁计算。

从表表8-74得：M=0.084q1l2=0.084×48.756×4502=829407.6 N.mm

按：σ=M/W=829407.6/8980=92.361N/mm2＜215N/mm2（可）

③ 挠度验算：查施工手册表8-74得：

ω=0.273 q2l4/(100EI)

= 0.273×45×4504/(100×2.06×105×215600)

=5.0376/44.4136

=0.11342mm＜L/500=0.9mm（可）

所以外钢楞采用双根Ф48mm×3.0mm钢管，钢管间距600mm，对拉螺栓水平间距450mm能满足要求。