一種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工藝的製作方法

2023-10-06 20:47:04

專利名稱：一種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土澆築技術，尤其是一種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱
結構件施工工藝，屬於建築混凝土施工技術類。
背景技術：
建築模板是建築混凝土施工中必須使用的配套構件，傳統混凝土施工中貫用的模 板都為木質模板。由於建築業在國民經濟中不僅是非常重要的基礎性產業，而且也是天然 資源消耗高、對環境生態影響較大的行業之一。但就建築用模板對地球上森林資源的需求 性消耗而言，就是一個不容小視的問題，因此在近代建築業的發展進程中，越來越多的其它 可用材料做成的建築模板已進入到混凝土施工中，使建築模板從單一的依賴純木材建築模
板發展到現在使用的竹製模板、高壓成型的纖維模板、合成材料模板、鋼質模板和紙筒模板
坐坐 寸寸。 紙筒模板的應用在國外已有十年以上的歷史了，它主要應用在對混凝土結構要求 比較高的清水混凝土圓柱構件的施工中。國內的建築行業中除有個別的建築單位進行過一 些試探性工作外，依然未見有成功的報導，其原因在於混凝土構件、尤其是大流動清水混 凝土的大型構件澆築過程中，都免不了會產生"泌水"現象，正是這種"泌水"現象的存在， 不僅造成大型混凝土構件成型以後出現因漿料流失後的表面流淌衝刷痕跡現象，同時也會 形成由水泡導致的"細小氣孔"。雖然採用乾燥的木質模板，可以吸收一些混凝土澆築過程 中的產生的"泌水"，但對紙筒模板而言，不僅本身的材質決定它不能吸收水分，更何況紙筒 模板的內外均設有防水材料。在此現實狀況下，絕大部分國內的建築施工單位在進行清水 混凝土圓柱件施工中，依然採用鋼模板實現之。 雖然用鋼模板進行清水混凝土圓柱件施工，具有工藝簡單、模板可反覆使用等優 點，但常規圓柱型鋼模版是由兩個半圓形構件組成，在圓柱形構件的施工中，由於該鋼模板 是由兩個半圓模板拼接形成的圓柱體，因此，不僅在混凝土成型後的成型件上形成豎向和 水平向的拼縫較難處理，必須進行澆築成型後的外裝飾處理。同時，由於建築結構中結構 梁柱節點處的尺寸各異，採用鋼模板在圓柱與矩形梁收口部位的結合部質量控制難度也較 大。 然而，相對於鋼模板而言，紙制的紙筒模板，由於在結構上一次成型，而且可以依 照水泥構件的規格尺寸設計，既可以避免各種拼板模板存在的成型件拼縫問題，因而具有 得天獨厚的優勢，而且可以利用紙筒的材質特點在現場二次加工方面比較方便，利用裁紙 刀就可以進作業，解決它與木模在構件梁柱結構中的高質量連接問題，具有廣闊的推廣使 用前景。另外紙筒模板本身採用造紙紙漿做成，具有良好的再生性能，既可以節省大量的森 林資源，同時也可以節省資源更為緊缺的金屬資源，這對於當代社會的長遠協調發展是極 為重要的。 因此，探索利用紙筒模板的清水混凝土圓柱構件的施工方法，解決清水混凝土大 型構件採用紙筒模板澆築過程中存在的諸多技術問題，使該項技術能夠較快地應用在國內建築領域，即是社會發展的需要，也是建築行業迫切需要解決的技術課題。

發明內容
本發明的目的旨在提供一種使用紙筒模板進行清水混凝土圓柱件澆築的施工工 藝，既消除傳統木模板的使用，也減少對鋼模板的依賴。
這種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工藝，包括施工前準備、紙筒
模板吊裝調整安置、混凝土澆築養護和模板拆除後維護等工序，其特徵在於 A、所述的施工前準備工序包含模板設計製作、校正圓柱預留鋼筋、圓柱四周作業
腳手架架設、鋼筋綁紮、模板下腳找平和機電管道和線盒預埋預留設置；其中綁紮鋼筋時的
扎絲頭全部向鋼筋內側設置，並要求對外側扎絲圓鉤全部壓平處理，在綁紮時留設振動棒
及串筒位置，並保證所預留的位置，在垂向上的垂直度和大小的一致性；所述的管道、線盒
的預埋、預留設置，是採用線錘定位、水平覆核的方法將預埋的機電管線以及線盒，用橫位
鋼筋和圓柱縱筋焊接定位，並在預埋線盒與紙筒模板間預留3cm空間，該空間內由與線盒
包裹在一起的圓弧形泡沫塊充填； B、所述的紙筒模吊裝、調整安置是將經吊裝安置在模板下腳上的紙筒模分別在
上、下口及中間部位處各設置一道定型圍檁，並通過定型圍檁周邊與圓柱四周作業腳手架
連接固定；此外在圓筒模板下口設置一圈18mm的橫向堵頭模板，在調平後用矽膠封口 ； C、所述的混凝土澆築養護是指澆築時採用的清水混凝土砂漿的水膠比小於
0. 40，並採用在圓柱體中心位置處按垂直下料方式下瀉混凝土，自由下料高度控制在2m以
內，每次布料的厚度在500mm以內，振搗時，振搗棒按照梅花形均勻設置的多個振搗點布
局、並在相應位置設置振動棒插入位置，插入下層混凝土的深度控制在50 100mm內，每次
振搗時間控制在15秒，振搗時振動棒對稱設置工作，此外在整個澆築、振搗過程中，用橡皮
手錘對處於砂漿面以下部位的紙筒模板外筒體進行節奏性敲擊。這種用橡皮手錘進行敲擊
的工法，應該與振動棒的振搗動作配合進行，並按照由下而上每間隔40-50cm的縱向間距
和10cm的橫向間距向上推進，其力度以不導致紙筒模板筒體產生凹陷為準。 本發明所提出的清水混凝土澆築、振搗施工工藝，正是採取將清水混凝土的用料
配比上將水灰比控制在恰當的比例內，同時又在傳統振搗的同時配以對外筒體的節奏性敲
擊，因此，既能有效防止清水混凝土澆築件貫見的"泌水"現象，同時又消除了因"泌水"原
因造成的對構件成型表面結構層常見的"粉化、流淌、衝刷痕跡"現象，而且也消除了因水泡
而造成的"蜂窩、麻面和孔洞"現象，為保持構件外表色彩均一、層面清晰提供了技術保障。 澆築完成後在混凝土初凝前對紙筒模進行校正；採用噴灑養護液進行7 14天的養護。 在進行高度大於9m的大型清水混凝土圓柱澆築時，除在紙筒模板外上、中、下設 置三道定型圍檁外，還必須自下而上地設置一圈高度不小於圓柱長度1/3的鋼製護筒。
根據以上技術方案提出的這種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工 藝，不僅能成功實現大型圓柱體構件的清水混凝土澆築，構件完成後的產品外觀質量上乘， 表面沒有明顯的氣眼，而且使施工的總體成本得到降低，工期大為縮短。


圖1為本發明的工藝流程示意圖；
圖2為紙筒模板上的圍檁分布示意圖；
圖3為圖2的安裝結構示意圖； 圖4為紙筒模板內的管道、線盒預埋預留結構示意圖；
圖5為紙筒模板下部弧形堵頭模板的結構示意圖；
圖6為鋼質桶箍的結構示意圖。 圖中l-紙筒模板2-定型圍檁2. 1-定型圍檁圈2.2-圍檁連接板2.3-半圓形
固定架3-圓柱縱筋4-圓柱箍筋5-線盒限位鋼筋6-預埋線盒7-填充泡沫塊8-弧形 堵頭模板9-矽膠10-鋼質桶箍
具體實施例方式
以下結合說明書附圖進一步闡述本發明，並給出本發明的實施例。 本發明提出的這種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工藝，包括施工
前準備、紙筒模板吊裝調整安置、混凝土澆築養護和模板拆除後維護等工序。 本技術採用的紙筒模板，是根據施工中清水混凝土圓柱構件的規格為
1340mmX5800 10000mm和1040mmX5800 10000mm而選定的厚度為10 llmm的紙筒
模板，其內筒面上及外筒面上覆有防水膜。 A、所述的施工前準備工序包含模版設計製作、校正圓柱預留鋼筋圓柱四周作業腳 手架架設、鋼筋綁紮、模板下腳找平和機電管道和線盒預埋預留設置；在綁紮時留設振動棒 及串筒位置，並保證所預留的位置，在垂向上的垂直度和大小的一致性；其中綁紮鋼筋時， 採用的扎絲為鍍鋅鋼絲，其絲頭全部向鋼筋內側設置，不得碰上紙筒模板，並要求對外側扎 絲圓鉤全部壓平處理，同時，要求綁紮後的鋼筋上部用油布、彩條布包裹，防止之筒模板安 裝時劃傷紙筒內壁。 所述的管道、線盒的預埋、預留設置是採用線錘定位、水平覆核的方法將預埋的 機電管線以及線盒橫位鋼筋和圓柱縱筋焊接定位，並在預埋線盒與紙筒模板的預留3cm空 間，該空間內由與線盒包裹在一起的圓弧形泡沫塊充填。在實際應用中，該泡沫塊可用封箱 帶包紮在預埋線盒上。 B、所述的紙筒模吊裝、調整安置是指將經吊裝安置在模板下腳上的紙筒模1分別 在上、下口及中間部位處各設置一道定型圍檁2. l，並通過定型圍檁周邊與圓柱四周作業腳 手架連接固定；此外在圓筒模板下口設置一圈18mm的弧形堵頭模板8，在調平後用矽膠9封口。 C、所述的混凝土澆築養護是指所述的混凝土澆築養護是指澆築時採用的清水 混凝土砂槳的水膠比小於0. 40，並採用在圓柱體中心位置處按垂直下料方式下瀉混凝土， 自由下料高度控制在2m以內，每次布料的厚度在500mm以內，振搗時，振搗棒按照梅花形均 勻設置的多個振搗點布局、並在相應位置設置振動棒插入位置，插入下層混凝土的深度控 制在50 100mm內，每次振搗時間控制在15秒，振搗時振動棒對稱設置工作，此外在整個 澆築、振搗過程中，用橡皮手錘對處於砂漿面以下部位的紙筒模板外筒體進行節奏性敲擊； 澆築完成後在混凝土初凝前對紙筒模進行校正；採用噴灑養護液進行7 14天的養護。
紙筒模板1的拆除應在澆筑後的48小時進行，先採用專用的定厚切割機將紙胎模 切開，該厚度以保留有2mm未切開量為準，然後用美工刀進行手工切割作業；此外，在對準 整個紙筒模進行切莫處理時，應在紙筒上口以下200mm處開切，上部預留部分可作為梁節 點的支撐點用。 在進行高度大於9m的大型清水混凝土圓柱澆築時，除在紙筒模板外上、中、下設 置三道定型圍檁外，還必須自下而上地設置一圈高度不小於圓柱高度1/3的鋼質桶箍10。 用於防止由於過高的混凝土柱形成對紙筒模板下部形成過大的側壓對該紙筒模板的破壞。 該鋼質桶箍10採用兩個半圓形1. 5mm厚的鍍鋅鋼板製作，並通過設置在兩半圓形鋼板邊部 的連結構件用螺栓和螺母連接。 通過選用紙筒模板體系進行清水混凝土圓柱的施工，不僅使清水混凝土產品質量 有了大幅度的提升，更因其自身的材質的特性，比常規使用的定型鋼模板在經濟成本、工期 進度上有顯著優勢。通過在上海浦東圖書館工程的實踐，表明使用紙筒模板進行大型清水 混凝土圓柱結構件施工具有以下優點 1、紙筒模板原料為普通紙漿，屬可回收利用的綠色產品。而定型鋼模板在施工清 水混凝土構件時往往因為質量要求高，需重新採購，這樣紙筒模板在工程前期的一次性費 用投入上要小的多。 2、紙筒模板自重輕，常規塔吊就可滿足安裝要求，安裝施工便捷、操作安全簡便。 而鋼模板在施工清水結構時，為減少模板拼縫，單塊構件較大，在安裝、拆除過程中，往往需 要其他起重設備的配合。經測算使用紙筒模板比鋼模板在駁運、裝拆過程中要節約30 40%的費用。 3、施工過程中，每根圓柱均配備一套紙筒模板，根據施工進度情況可安排大量的
清水混凝土圓柱同時施工，這樣既避免了多批次不同混凝土原料造成清水混凝土表面色
差，又大大提高了施工生產進度，同時也避免了定型鋼模的維修、保養費用。 4、紙筒模板拆除後，可簡單固定後立即就能作為清水圓柱的保護措施，最大限度
的保護了清水圓柱的成品質量，同時避免了額外的保護措施費用。
權利要求
一種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工藝，包括施工前準備、紙筒模板吊裝調整安置、混凝土澆築養護和模板拆除後維護等工序，其特徵在於A、所述的施工前準備工序包含模板設計製作、校正圓柱預留鋼筋、圓柱四周作業腳手架架設、鋼筋綁紮、模板下腳找平和機電管道和線盒預埋預留設置；其中綁紮鋼筋時的扎絲頭全部向鋼筋內側設置，並要求對外側扎絲圓鉤全部壓平處理；在綁紮時留設振動棒及串筒位置，並保證所預留的位置，在垂向上的垂直度和大小的一致性；所述的管道、線盒的預埋、預留設置是在採用線錘定位、水平覆核的方法將預埋的機電管線以及線盒橫位鋼筋和圓柱縱筋焊接定位，並在預埋線盒與紙筒模板的預留3cm空間，該空間內由與線盒包裹在一起的圓弧形泡沫塊充填；B、所述的紙筒模吊裝、調整安置是將經吊裝安置在模板下角上的紙筒模分別在上、下口及中間部位處各設置一道定型圍檁，並通過定型圍檁周邊與圓柱四周作業腳手架連接固定；此外在圓筒模板下口設置一圈18mm的橫向堵頭模板，在調平後用矽膠封口；C、所述的混凝土澆築養護是指所述的混凝土澆築養護是指澆築時採用的清水混凝土砂漿的水膠比小於0.40，並採用在圓柱體中心位置處按垂直下料方式下瀉混凝土，自由下料高度控制在2m以內，每次布料的厚度在500mm以內，振搗時，振搗棒按照梅花形均勻設置的多個振搗點布局、並在相應位置設置振動棒插入位置，插入下層混凝土的深度控制在50～100mm內，每次振搗時間控制在15秒，振搗時振動棒對稱設置工作，此外在整個澆築、振搗過程中，用橡皮手錘對處於砂漿面以下部位的紙筒模板外筒體進行節奏性敲擊；澆築完成後在混凝土初凝前對紙筒模進行校正；採用噴灑養護液進行7～14天的養護。
2. 如權利要求1所述的一種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工藝，其特徵在於在進行高度大於9m的大型清水混凝土圓柱澆築時，除在紙筒模板外上、中、下設置三道定型圍檁外，還必須自下而上地設置一圈高度不小於圓柱長度1/3的鋼製護筒。
全文摘要
一種用紙筒模板的大型清水混凝土圓柱結構件施工工藝，包括施工前準備、紙筒模板吊裝調整安置、混凝土澆築養護和模板拆除後維護等工序，其特徵在於所述的施工前準備工序包含模板設計製作、校正圓柱預留鋼筋、圓柱四周作業腳手架架設、鋼筋綁紮、模板下腳找平和機電管道和線盒預埋預留設置；所述的紙筒模吊裝、調整安置是將經吊裝安置在模板下角上的紙筒模分別在上、下口及中間部位處各設置一道定型圍檁；所述的混凝土澆築養護是指採用清水混凝土在圓柱體中心位置處按垂直下料方式下瀉混凝土，自由下料高度控制在2m以內，每次布料的厚度在500mm以內，振搗時，振搗棒按照梅花形均勻設置的多個振搗點布局、並在相應位置設置振動棒插入位置。
文檔編號E04G13/00GK101761232SQ20101002727
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月15日 優先權日2010年1月15日
發明者夏軍, 孫亞龍, 孫健, 徐傑, 李忠湧, 毛輝, 王汝敏, 王浩良, 王鈞, 瞿躍方, 蔣開兵, 郝肇軒, 陸海林, 駱傑 申請人:上海市浦東新區建設市場管理署