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《胶合板模板》
8-4胶合板模板
8-4-1散支散拆胶合板模板
混凝土模板用的胶合板有木胶合板和竹胶合板。
胶合板用作混凝土模板具有以下优点:
(1)板幅大,自重轻,板面平整。
既可减少安装工作量,节省现场人工费用,又可减少混凝土外露表面的装饰及磨去接缝的费用;
(2)承载能力大,特别是经表面处理后耐磨性好,能多次重复使用;
(3)材质轻,厚18mm的木胶合板,单位面积重量为50kg,模板的运输、堆放、使用和管理等都较为方便;
(4)保温性能好,能防止温度变化过快,冬期施工有助于混凝土的保温;
(5)锯截方便,易加工成各种形状的模板;
(6)便于按工程的需要弯曲成型,用作曲面模板。
(7)用于清水混凝土模板,最为理想。
我国于1981年,在南京金陵饭店高层现浇平板结构施工中首次采用胶合板模板,胶合板模板的优越性第一次被认识。
目前在全国各地大中城市的高层现浇混凝土结构施工中,胶合板模板已有相当的使用量。
8-4-1-1木胶合板模板
木胶合板从材种分类可分为软木胶合板(材种为马尾松、黄花松、落叶松、红松等)及硬木胶合板(材种为锻木、桦木、水曲柳、黄杨木、泡桐木等)。
从耐水性能划分,胶合板分为四类:
I类——具有高耐水性,耐沸水性良好,所用胶粘剂为酚醛树脂胶粘剂(PF),主要用于室外;
II类——耐水防潮胶合板,所用胶粘剂为三聚氰胺改性脉醛树脂胶粘剂(MUF),可用于高潮湿条件和室外;
III类——防潮胶合板,胶粘剂为脉醛树脂胶粘剂(OF),用于室内;
IV类——不耐水,不耐潮,用血粉或豆粉粘合,近年已停产。
混凝土模板用的木胶合板属具有高耐气候、耐水性的I类胶合板,胶粘剂为酚醛树脂胶,主要用克隆、阿必东、柳安、桦木、马尾松、云南松、落叶松等树种加工。
1.构造和规格
(1)构造
模板用的木胶合板通常由5、7、9、11层等奇数层单板经热压固化而胶合成型。
相邻层的纹理方向相互垂直,通常最外层表板的纹理方向和胶合板板面的长向平行,因此,整张胶合板的长向为强方向,短向为弱方向,使用时必须加以注意。
(2)规格
我国模板用木胶合板的规格尺寸,见表8-53。
模板用木胶合板规格尺寸表8-53
厚度(mm)
层数
宽度(mm)
长度(mm)
12
至少5层
915
1830
15
至少7层
1220
1830
18
915
2135
1220
2440
2.胶合性能及承载力
(1)胶合性能
模板用胶合板的胶粘剂主要是酚醛树脂。
此类胶粘剂胶合强度高,耐水、耐热、耐腐蚀等性能良好,其突出的是耐沸水性能及耐久性优异。
也有采用经化学改性的酚醛树脂胶。
评定胶合性能的指标主要有两项:
胶合强度——为初期胶合性能,指的是单板经胶合后完全粘牢,有足够的强度;
胶合耐久性——为长期胶合性能,指的是经过一定时期,仍保持胶合良好。
上述两项指标可通过胶合强度试验、沸水浸渍试验来判定。
《混凝土模板用胶合板》专业标准ZBB70006-88中,对混凝土模板用木胶合板的胶合强度规定,见表8-54。
模板用胶合板的胶合强度指标值表8-54
树种
胶合强度(单个试件指标值)(N/mm2)
桦木
≥1.00
克隆、阿必东、马尾松、云南松、荷木、枫香
≥0.80
柳安、拟赤杨
≥0.70
施工单位在购买混凝土模板用胶合板时,首先要判别是否属于I类胶合板,即判别该批胶合板是否采用了酚醛树脂胶或其他性能相当的胶粘剂。
如果受试验条件限制,不能做胶合强度试验时,可以用沸水煮小块试件快速简单判别。
方法是从胶合板上锯截下20mm见方的小块,放在沸水中煮0.5~1h。
用酚醛树脂作为胶粘剂的试件煮后不会脱胶,而用脉醛树脂作为胶粘剂的试件煮后会脱胶。
(2)承载力
木胶合板的承载能力与胶合板的厚度、静弯曲强度以及弹性模量有关,表8-55为我国林业部规定的《混凝土模板用胶合板》(ZBB70006-88)标准。
模板用胶合板纵向弯曲强度和弹性模量指标表8-55
树种
弹性模量(N/mm2)
静弯曲强度(N/mm2)
柳安
3.5×103
25
马尾松、云南松、落叶松
4.0×103
30
桦木、克隆,阿必东
4.5×103
35
由于生产胶合板的树种及产地各异,胶合板的力学性能也不稳定,表8-55中的数值,仅作指导生产厂用,不作使用单位对胶合板的考核指标。
《钢框胶合板模板技术规程》(JGJ96-95)规定了混凝土模板用胶合板的主要技术性能,供参考(表8-56)。
胶合板的静曲强度标准值和弹性模量(N/mm2)表8-56
厚度
(mm)
静曲强度标准值
弹性模量
备注
平行向
垂直向
平行向
垂直向
12
≥25.0
≥16.0
≥8500
≥4500
1.强度设计值=强度标准值/1.55
2.弹性模量应乘以0.9予以降低
15
≥23.0
≥15.0
≥7500
≥5000
18
≥20.0
≥15.0
≥6500
≥5200
21
≥19.0
≥15.0
≥6000
≥5400
注:
1.平行向指平行于胶合板表板的纤维方向;垂直向指垂直于胶合板表板的纤维方向。
2.当立柱或拉杆直接支在胶合板上时,胶合板的剪切强度标准值应大于1.2N/mm2。
施工单位若需要对所购置的胶合板,确定其静弯曲强度和弹性模量,可按下列方法进行测试和计算:
1)从供作测试的板材上任意截取与表板木纤维平行的长度为板材厚度25倍加50mm和宽度为75mm的试件6块。
试件周边应平直光滑。
2)按图8-231所示的测试装置组装试件。
支座距离L为试件厚度的25倍,但不小于175mm。
压头必须与试件长度中心线重合。
当压头接触到试件计力盘上载荷为零时,调整百分表的指针为零。
图8-231静弯曲强度及弹性模量测试装置
1-压头;2-试件;3-支座;4-百分表
3)缓慢均匀加荷。
在加荷至试件破坏前至少分段停车5次,记录5点的压力及相应挠度,并记录破坏压力。
压力值精确至1N,挠度值精确至0.0lmm。
4)绘制压力——挠度曲线。
确定曲线斜度,根据则试的压力及挠度值,以压力P(N)为纵坐标,挠度Y(mm)为横坐标,在坐标纸上记录全部测试点,并根据比例极限内各点(不得少于3点)做出斜率线,求出斜率值P/Y(N/mm)。
5)弹性模量E按下式计算:
(8-4)
式中E——胶合板弹性模量(N/mm2);
L——支座距离(mm);
b——试件宽度(mm);
h——试件厚度(mm);
P/Y——试件斜率值(N/mm)。
弹性模量值取6块试件的算术平均值。
6)静弯曲强度。
按下式计算:
(8-5)
式中σ——胶合板静弯曲强度值(N/mm2);
P——试件的破坏压力(N);
L——支座距离(mm);
h——试件的厚度(mm);
b——试件的宽度(mm)。
静弯曲强度值取6块试件的算术平均值。
3.使用注意事项
(1)必须选用经过板面处理的胶合板。
未经板面处理的胶合板用作模板时,因混凝土硬化过程中,胶合板与混凝土界面上存在水泥——木材之间的结合力,使板面与混凝土粘结较牢,脱模时易将板面木纤维撕破,影响混凝土表面质量。
这种现象随胶合板使用次数的增加而逐渐加重。
经覆膜罩面处理后的胶合板,增加了板面耐久性,脱模性能良好,外观平整光滑,最适用于有特殊要求的、混凝土外表面不加终饰处理的清水混凝土工程,如混凝土桥墩、立交桥、筒仓、烟囱以及塔等。
(2)未经板面处理的胶合板(亦称白坏板或素板),在使用前应对板面进行处理。
处理的方法为冷涂刷涂料,把常温下固化的涂料胶涂刷在胶合板表面,构成保护膜。
(3)经表面处理的胶合板,施工现场使用中,一般应注意以下几个问题:
1)脱模后立即清洗板面浮浆,堆放整齐;
2)模板拆除时,严禁抛扔,以免损伤板面处理层;
3)胶合板边角应涂有封边胶,故应及时清除水泥浆。
为了保护模板边角的封边胶,最好在支模时在模板拼缝处粘贴防水胶带或水泥纸袋,加以保护,防止漏浆;
4)胶合板板面尽量不钻孔洞。
遇有预留孔洞,可用普通木板拼补。
5)现场应备有修补材料,以便对损伤的面板及时进行修补。
6)使用前必须涂刷脱模剂。
8-4-1-2竹胶合板模板
我国竹材资源丰富,且竹材具有生长快、生产周期短(一般2~3年成材)的特点。
另外,一般竹材顺纹抗拉强度为18N/mm
2,为松木的2.5倍,红松的1.5倍;横纹抗压强度为6~8N/mm2,是杉木的1.5倍,红松的2.5倍;静弯曲强度为15~16N/mm2。
因此,在我国木材资源短缺的情况下,以竹材为原料,制作混凝土模板用竹胶合板,具有收缩率小、膨胀率和吸水率低,以及承载能力大的特点,是一种具有发展前途的新型建筑模板。
1.组成和构造
混凝土模板用竹胶合板,其面板与芯板所用材料既有不同,又有相同。
不同的材料是芯板将竹子劈成竹条(称竹帘单板),宽14~17mm,厚3~5mm,在软化池中进行高温软化处理后,作烤青、烤黄、去竹衣及干燥等进一步处理。
竹帘的编织可用人工或编织机编织。
面板通常为编席单板,做法是竹子劈成蔑片,由编工编成竹席。
表面板采用薄木胶合板。
这样既可利用竹材资源,又可兼有木胶合板的表面平整度。
另外,也有采用竹编席作面板的,这种板材表面平整度较差,且胶粘剂用量较多。
竹胶合板断面构造,见图8-232。
图8-232竹胶合板断面示意
1-竹席或薄木片面板;2-竹帘芯板;3-胶粘剂
为了提高竹胶合板的耐水性、耐磨性和耐碱性,经试验证明,竹胶合板表面进行环氧树脂涂面的耐碱性较好,进行瓷釉涂料涂面的综合效果最佳。
2.规格和性能
(1)规格
我国国家标准(竹编胶合板)(GB13123-91)规定竹胶合板的规格见表8-57、表8-58。
竹胶合板长、宽规格表8-57
长度(mm)
宽度(mm)
长度(mm)
宽度(mm)
1830
915
2440
1220
2000
1000
3000
1500
2135
915
-
-
竹胶合板厚度与层数对应关系表8-58
层数
厚度(mm)
层数
厚度(mm)
2
1.4~2.5
14
11.0~11.8
3
2.4~3.5
15
11.8~12.5
4
3.4~4.5
16
12.5~13.0
5
4.5~5.0
17
13.0~14.0
6
5.0~5.5
18
14.0~14.5
7
5.5~6.0
19
14.5~15.3
8
6.0~6.5
20
15.5~16.2
9
6.5~7.5
21
16.5~17.2
10
7.5~8.2
22
17.5~18.0
11
8.2~9.0
23
18.0~19.5
12
9.0~9.8
24
19.5~20.0
13
9.0~10.8
混凝土模板用竹胶合板的厚度常为9mm、12mm、15mm。
(2)性能
由于各地所产竹材的材质不同,同时又与胶粘剂的胶种、胶层厚度、涂胶均匀程度以及热固化压力等生产工艺有关,因此,竹胶合板的物理力学性能差异较大,其弹性模量变化范围为2~10×103N/mm2。
一般认为,密度大的竹胶合板,相应的静弯曲强度和弹性模量值也高。
表8-59为浙江、四川、湖南生产的竹胶合板的物理力学性能。
竹胶合板的物理力学性能表8-59
产地
胶粘剂
密度(g/cm3)
弹性模量(N/mm2)
静曲强度(N/mm2)
浙江
酚醛树脂胶
7.6×103
80.6
四川
0.86
10.4×103
80
湖南
0.91
11.1×103
105
8-4-1-3施工工艺
1.胶合板模板的配制方法和要求
(1)胶合板模板的配制方法
1)按设计图纸尺寸直接配制模板
形体简单的结构构件,可根据结构施工图纸直接按尺寸列出模板规格和数量进行配制。
模板厚度、横档及楞木的断面和间距,以及支撑系统的配置,都可按支承要求通过计算选用。
2)采用放大样方法配制模板
形体复杂的结构构件,如楼梯、圆形水池等,可在平整的地坪上,按结构图的尺寸画出结构构件的实样,量出各部分模板的准确尺寸或套制样板,同时确定模板及其安装的节点构造,进行模板的制作。
3)用计算方法配制模板
形体复杂不易采用放大样方法,但有一定几何形体规律的构件,可用计算方法结合放大样的方法,进行模板的配制。
4)采用结构表面展开法配制模板
一些形体复杂且又由各种不同形体组成的复杂体型结构构件,如设备基础。
其模板的配制,可采用先画出模板平面图和展开图,再进行配模设计和模板制作。
(2)胶合板模板配制要求
1)应整张直接使用,尽量减少随意锯截,造成胶合板浪费。
2)木胶合板常用厚度一般为12或18mm,竹胶合板常用厚度一般为12mm,内、外楞的间距,可随胶合板的厚度,通过设计计算进行调整。
3)支撑系统可以选用钢管脚手,也可采用木材。
采用木支撑时,不得选用脆性、严重扭曲和受潮容易变形的木材。
4)钉子长度应为胶合板厚度的1.5~2.5倍,每块胶合板与木楞相叠处至少钉2个钉子。
第二块板的钉子要转向第一块模板方向斜钉,使拼缝严密。
5)配制好的模板应在反面编号并写明规格,分别堆放保管,以免错用。
2.墙体和楼板模板
采用胶合板作现浇混凝土墙体和楼板的模板,是目前常用的一种模板技术,它比采用组合式模板,可以减少混凝土外露表面的接缝,满足清水混凝土的要求。
(1)直面墙体模板
常规的支模方法是:
胶合板面板外侧的立档用50×100方木,横档(又称牵杠)可用
φ48×3.5脚手钢管或方木(一般为100方木),两侧胶合板模板用穿墙螺栓拉结(图8-233)。
图8-233采用胶合板面板的墙体模板
1-胶合板;2-立档;3-横档;4-斜撑;5-撑头;6-穿墙螺栓
1)墙模板安装时,根据边线先立一侧模板,临时用支撑撑住,用线锤校正模板的垂直,然后固定牵杠,再用斜撑固定。
大块侧模组拼时,上下竖向拼缝要互相错开,先立两端,后立中间部分。
待钢筋绑扎后,按同样方法安装另一侧模板及斜撑等。
2)为了保证墙体的厚度正确,在两侧模板之间可用小方木撑头(小方木长度等于墙厚),防水混凝土墙要加有止水板的撑头。
小方木要随着浇筑混凝土逐个取出。
为了防止浇筑混凝土的墙身鼓胀,可用8~10号铅丝或直径12~16mm螺栓拉结两侧模板,间距不大于1m。
螺栓要纵横排列,并在混凝土凝结前经常转动,以便在凝结后取出,如墙体不高,厚度不大,亦可在两侧模板上口钉上搭头木即可。
(2)可调曲线墙体模板
1)构造
可调曲线模板主要由面板、背楞、紧伸器、边肋板等四部分组成,构造简单。
标准板块的尺寸为4880×3660mm的标准板块、混凝土侧压力按60kN/m2设计,面板采用15mm厚酚醛覆膜木质胶合板,竖肋采用10号槽钢,翼缘卡采用3mm厚钢板轧制而成,是横肋双槽钢和翼缘卡通过有效的结构组合,使之成为一个整体,增强了刚度,并且同时起四个方面的作用:
①双槽钢横肋的刚度和整体性得到提高;②通过翼缘卡将竖肋与横肋固定,本身翼缘卡与横肋即为一体,这样横肋与竖肋的整体性增强;③通过双槽钢横肋将穿墙拉杆固定,使木竖肋与面板紧贴,完全发挥整个背楞的作用;④用曲率调节器将所有同一水平的双槽钢模肋连接,使独立的横肋变为整体,同时可以调节出任意半径的弧线模板。
图8-234为曲面墙体内模,弧长2.34m;图8-235为曲面墙体外模,弧长2.44m,内外墙模配套使用;图8-236为弧形墙模。
以上三种模板形成圆弧的原理,是通过调节螺栓调节圆弧半径,实现不同半径的圆弧墙体模板支设。
该种模板由北京易维尔模板有限公司研制,已用于北京国家大剧院戏剧院S形曲线墙等工程。
图8-234可调圆弧墙体模板内模
1-吊钩;2-调节支座;3-短槽钢背楞;4-调节螺栓;5-面板;6-木工字梁
图8-235可调圆弧墙体模板外模
1-吊钩;2-调节支座;3-短槽钢背楞;4-调节螺栓;5-面板;6-木工字梁
图8-236可调弧形模板
2)可调曲线模板施工要点
①工艺流程
a.组拼:
搭设组拼操作架→铺放主背楞钢件→主背楞长向拼接→相邻主背楞间连接调节器1→铺放面层木胶合板→将木胶合板与主背楞用螺丝固定→安装边肋带孔角钢→主背楞与边肋角钢间连接调节器2→钻穿墙螺栓孔→通过背部调节器调节模板弧度→用专用量具检测模板弧度→安装吊钩→模板编号→合格后吊至存放架内存放。
b.安装:
测量放线→用搭吊吊运对应编号模板至墙体一侧设计位置→插放穿墙螺栓及塑料套管→根据墙体控制线将模板下口调整到位→吊运墙体另一侧模板→调整模板位置→穿墙螺栓初步拧紧→丝拧紧连接→加设墙体斜撑及斜拉钢丝绳→模板主背楞水平拼缝处加强处理→调整模板垂直度→验收。
c.拆卸:
松开支撑→抽出穿墙螺栓→拆除模板横向拼接螺丝→塔吊将整块模板吊离→模板面清理并整平。
②操作注意事项
a.主背楞钢件竖向接拼时,接头位置错开。
b.调节器安装时方向统一,以便调节弧度时向同一方向操作,避免混淆。
c.调节弧度时,不同位置调节器每次旋2~3个丝扣,同步进行。
d.模板横向拼接螺丝按不大于300mm间距布置,同时应保证与边肋连接的调节器处于拧紧状态。
e.因模板只有竖向背楞,在其水平拼接处加设横向方木,再用钢管和穿墙螺栓将方木与模板主背楞背紧。
(3)楼板模板
楼板模板的支设方法有以下几种:
1)采用脚手钢管搭设排架铺设楼板模板
常采用的支模方法是:
用φ48×3.5脚手钢管搭设排架,在排架上铺放50×100方木,间距为400mm左右,作为面板的搁栅(楞木),在其上铺设胶合板面板(图8-237)。
图8-237楼板模板采用脚手钢管(或钢支柱)排架支撑
有关钢管支撑排架的搭设等内容,参见本手册“5脚手架工程和垂直运输设施”。
2)采用木顶撑支设楼板模板
①楼板模板铺设在搁栅上。
搁栅两头搁置在托木上,搁栅一般用断面50mm×100mm的方木,间距为400~500mm。
当搁栅跨度较大时,应在搁栅下面再铺设通长的牵杠,以减小搁栅的跨度。
牵杠撑的断面要求与顶撑立柱一样,下面须垫木楔及垫板。
一般用50~75mm×150mm的方木。
楼板模板应垂直于搁栅方向铺钉,见图8-238。
图8-238肋形楼盖木模板
1-楼板模板;2-梁侧模板;3-搁栅;4-横档(托木);
5-牵杠;6-夹木;7-短撑木;8-牵杠撑;9-支柱(琵琶撑)
②楼板模板安装时,先在次梁模板的两侧板外侧弹水平线,水平线的标高应为楼板底标高减去楼板模板厚度及搁栅高度,然后按水平线钉上托木,托木上口与水平线相齐。
再把靠梁模旁的搁栅先摆上,等分搁栅间距,摆中间部分的搁栅。
最后在搁栅上铺钉楼板模板。
为了便于拆模,只在模板端部或接头处钉牢,中间尽量少钉。
如中间设有牵杠撑及牵杠时,应在搁栅摆放前先将牵杠撑立起,将牵杠铺平。
木顶撑构造,见图8-239。
图8-239木顶撑
3)采用早拆体系支设楼板模板
典型的平面布置图见图8-240,其支承格构见表8-60和表8-61。
图8-240无边框木(竹)胶合板楼(顶)板模板组合示意图
1-木(竹)胶合板;2-早拆柱头板;3-主梁;4-次梁
支承格构种类表表8-60
格构种类
格构尺寸L×B(mm)
格构种类
格构尺寸L×B(mm)
A
1850×1880
I
1250×1880
B
1850×1420
J
1250×1420
C
1850×1270
K
1250×1270
D
1850×965
L
1250×965
E
1550×1880
M
965×1880
F
1550×1420
N
965×1420
G
1550×1270
O
965×1270
H
1550×965
P
965×965
注:
L、B同表8-22。
各种支承格构性能表表8-61
类
别
格构尺寸L×B
(mm)
混凝土厚度
(mm)
主梁挠度
(mm)
相对
挠度
主梁最大内应力σ
(N/mm2)
面积
(m2)
立柱荷载
(kN)
A
1850×1880
120
1.65
L/1121
144.6
3.48
20.62
B
1850×1420
180
1.80
L/1027
136.9
2.63
19.70
C
1850×1270
200
1.77
L/1045
130.3
2.35
18.84
D
1850×965
250
1.64
L/1128
113.4
1.79
16.60
E
1550×1880
250
1.54
L/1006
155.7
2.91
27.10
F
1550×1420
330
1.52
L/1019
142.8
2.20
25.09
G
1550×1270
380
1.55
L/1000
141.7
1.97
25.00
H
1550×965
500
1.51
L/1019
133.1
1.50
23.78
I
1250×1880
450
1.10
L/1136
153.2
2.35
34.19
①支模工艺
立可调支撑立柱及早拆柱头→安装模板主梁→安装水平支撑→安装斜撑→调平支撑顶面→安装模板次梁→铺设木(竹)胶合板模板→面板拼缝粘胶带→刷脱模剂→模板预检→进行下道工艺。
②拆模工艺
落下柱头托板,降下模板主梁→拆除斜撑及上部水平支撑→拆除模板主、次梁→拆除面板→拆除下部水平支撑→清理拆除支撑件→运至下一流水段→待楼(顶)板达到设计强度,拆除立柱(现浇顶板可根据强度的增长情况再保留1~2层的立柱)。
8-4-2胶合板模板参考资料
木搁栅容许荷载参考表(N/m)表8-62
断面(宽×高)
(mm)
跨距(mm)
700
800
900
1000
1200
1500
2000
50×50
4000
3000
2500
2000
1300
900
500
50×70
8000
6000
4700
4000
2700
1700
1000
50×100
13000
12000
9500
8000
5500
3500
2000
80×100
22000
19000
15500
12500
8500
5500
3100
牵杠木容许荷载参考表(N/m)表8-63
断面(宽×高)
(mm)
跨距(mm)
700
1000
1200
1500
2000
2500
50×100
8000
4000
2700
1700
1000
50×120
11500
5500
4000
2500
1500
70×150
25000
12000
8500
5500
3000
2000
70×200
38000
22000
15000
9500
8500
3500
100×100
16000
8000
5500
3500
2000
φ120
15000
7000
5000
3000
1800
木支柱容许荷载参考表(N/根)表8-64
断面
(mm)
高度(mm)
2000
3000
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