裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)預(yù)制混凝土構(gòu)件模具設(shè)計與制作要點
1. 裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)概念
預(yù)制混凝土,英文名為PrecastConcrete,簡稱PC。主要受力構(gòu)件部分或全部由預(yù)制剪力墻、疊合梁、疊合板組成,采用有效方式將預(yù)制構(gòu)件連接成為整體的鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),簡稱裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)。
2.預(yù)制混凝土構(gòu)件模具設(shè)計的一般規(guī)定
混凝土預(yù)制構(gòu)件模具以鋼模為主,面板主材選用Q235鋼板,支撐結(jié)構(gòu)可選型鋼或者鋼板,規(guī)格可根據(jù)模具形式選擇,應(yīng)滿足以下要求:
模具應(yīng)具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定性,保證在構(gòu)件生產(chǎn)時能可靠承受澆筑混凝土的重量、側(cè)壓力及工作荷載。
模具應(yīng)支、拆方便,且應(yīng)便于鋼筋安裝和混凝土澆筑、養(yǎng)護。
模具的部件與部件之間應(yīng)連接牢固;預(yù)制構(gòu)件上的預(yù)埋件均應(yīng)有可靠固定措施。
3.預(yù)制混凝土構(gòu)件模具設(shè)計體系
現(xiàn)有的模具的體系可分為:可采用獨立式模具和大底模式模具(即底模可公用,只加工側(cè)模具)。獨立式模具用鋼量較大,適用于構(gòu)件類型較單一且重復(fù)次數(shù)多的項目。大底模式模具只需制作側(cè)邊模具,底模還可以在其他工程上重復(fù)使用,本文主要介紹該類模具體系。
主要模具類型:大底模(平臺)、疊合樓板模具、陽臺板模具、樓梯模具、內(nèi)墻板模具和外墻板模具等。
大底模設(shè)計要點:面板根據(jù)樓層高度和構(gòu)件長度,宜選用整塊的鋼板。每個大底模上布置不宜超過3塊構(gòu)件,據(jù)此選擇底模長度,寬度有建筑層高決定。對于板面要求不嚴格的,可采用拼接鋼板的形式,但需注意拼縫的處理方式。大底模支撐結(jié)構(gòu)可選用工字鋼或槽鋼,為了防止焊接變形,大底模最好設(shè)計成單向板的形式,面板一般選用10mm鋼板。大底模使用時,需固定在平整的基礎(chǔ)上,定位后的操作高度不宜超過500mm。
疊合樓板模具設(shè)計要點:根據(jù)疊合樓板高度,可選用相應(yīng)的角鐵作為邊模,當樓板四邊有倒角時,可在角鐵上后焊一塊折彎后的鋼板。由于角鐵組成的邊模上開了許多豁口,導(dǎo)致長向的剛度不足,故沿長向可分若干段,以每段1.5--2.5m為宜。側(cè)模上還需設(shè)加強肋板,間距為400-500mm。
陽臺板模具設(shè)計要點:為了體現(xiàn)建筑立面效果,一般住宅建筑的陽臺板設(shè)計為異性構(gòu)件。構(gòu)件的四周都設(shè)計了反邊,導(dǎo)致不能利用大底模生產(chǎn)。可設(shè)計為獨立式的模具,根據(jù)構(gòu)件數(shù)量,選擇模具材料。首先考慮構(gòu)件脫模的問題,在不影響構(gòu)件功能的前提下,可適當留出脫模斜度(1/10左右)。當構(gòu)件高度較大時,應(yīng)重點考慮側(cè)模的定位和剛度問題。
樓梯模具設(shè)計要點:樓梯模具可分為臥式和立式兩種模式,臥式模具占用場地,需要壓光的面積較大,構(gòu)件需多次翻轉(zhuǎn)。故推薦設(shè)計為立式樓梯模具。重點為樓梯踏步的處理,由于踏步成波浪形,鋼板需折彎后拼接,拼縫的位置宜放在既不影響構(gòu)件效果又便于操作的位置,拼縫的處理可采用焊接或冷拼接工藝。都需要特別注意拼縫處的密封性,嚴禁出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。
內(nèi)墻板模具設(shè)計要點:由于內(nèi)墻板就是混凝土實心墻體,一般沒有造型。北京地區(qū)公租房項目的預(yù)制內(nèi)墻板的厚度一般為200mm,為便于加工,可選用20#槽鋼作為邊模。內(nèi)墻板三面均有外漏筋,且數(shù)量較多,需要在槽鋼上開許多豁口,導(dǎo)致邊模剛度不足,周轉(zhuǎn)中容易變形,所有應(yīng)在邊模上增設(shè)肋板。
外墻板模具設(shè)計要點:北京地區(qū)的外墻板一般采用三明治結(jié)構(gòu),即結(jié)構(gòu)層(200mm)+保溫層(50mm)+保護層(60mm)。此類墻板可采用正打或反打工藝。建筑對外墻板的平整度要求很高,如果采用正打工藝,無論是人工抹面還是機器抹面,都不足以達到要求的平整度,對后期施工較為不利。但是正打工藝,有利于預(yù)埋件的定位,操作工序也相對簡單??筛鶕?jù)工程的需求,選擇不同的工藝。本文主要介紹反打工藝為主的模具。根據(jù)澆注順序,將模具分為兩層,第一層為保護層+保溫層,第二層為結(jié)構(gòu)層。第一層模具作為第二層的基礎(chǔ),所以在第一層的連接處需要加固。第二層的結(jié)構(gòu)層模具同內(nèi)墻板模具形式。結(jié)構(gòu)層模具的定位螺栓較少,故需要增加拉桿定位,防止?jié)q模。
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外墻板和內(nèi)墻板模具防漏漿設(shè)計要點:構(gòu)件三面都有外漏鋼筋,側(cè)模處需開對應(yīng)的豁口,數(shù)量較多,造成拆模困難。為了便于拆模,豁口開的大一些,用橡膠等材料將混凝土與邊模分離開,從而大大降低了拆卸難度。
邊模定位方式設(shè)計要求:邊模與大底模通過螺栓連接,為了快速拆卸,宜選用M12的粗牙螺栓。在每個邊模上設(shè)置3-4個定位銷,以更精確地定位。連接螺栓的間距控制在500-600mm為宜,定位銷間距不宜超過1500mm。
預(yù)埋件定位設(shè)計要求:預(yù)制混凝土構(gòu)件預(yù)埋件較多,且精度要求很高,需在模具上精確定位,有些預(yù)埋件的定位在大底模上完成,有些預(yù)埋件不與底模接觸需要通過靠邊模支撐的吊模完成定位。吊模要求拆卸方便,定位唯一,以防止錯用。
模具加固設(shè)計要點:對模具使用次數(shù)必須有一定的要求,故有些部位必須要加強,一般通過肋板解決,當樓板不足以解決時可把每個肋板連接起來,以增強整體剛度。
模具的驗收要點:除了外型尺寸和平整度外,還應(yīng)重點檢查模具的連接和定位系統(tǒng)。
模具的經(jīng)濟性分析要點:根據(jù)項目中每種預(yù)制構(gòu)件的數(shù)量和工期要求,配備出合理的模具數(shù)量。再攤銷到每種構(gòu)件中,得出一個經(jīng)濟指標,一般為每方混凝土中含多少鋼材。據(jù)此可作為報價的一部分。
4.預(yù)制混凝土構(gòu)件模具使用要求
編號要點:由于每套模具被分解的較零碎,需按順序統(tǒng)一編號,防止錯用。
組裝要點:邊模上的連接螺栓和定位銷一個都不能少,必須緊固到位。為了構(gòu)件脫模時邊模順利拆卸,防漏漿的部件必須安裝到位。
吊模等工裝的拆除要點:在預(yù)制混凝土構(gòu)件整齊養(yǎng)護之前,要把吊模和防漏漿的部件拆除。選擇此時拆除的原因為吊模好拆卸,在流水線上,不占用上部空間,可降低蒸養(yǎng)窯的層高;混凝土幾乎還沒強度,防漏漿的部件很容易拆除,若等到脫模的時候,混凝土的強度已到20mpa左右,防漏漿部件、混凝土和邊模會緊緊地粘在一起,極難拆除。所以防漏漿部件必須在蒸汽養(yǎng)護之前拆掉。
模具的拆除要求:當構(gòu)件脫模時,首先將邊模上的螺栓和定位銷全部拆卸掉,為了保證模具的使用壽命,禁止使用大錘。拆卸的工具宜為皮錘、羊角錘、小撬棍等工具。
模具的養(yǎng)護要求:在模具暫時不使用時,需在模具上涂刷一層機油,防止腐蝕。
5.結(jié)束語
在政府的大力推進下,裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)近幾年在國內(nèi)快速發(fā)展。裝配式建筑具有施工周期短、安裝精度高等特點。對預(yù)制構(gòu)件的誤差要求到了2mm以內(nèi),所以需要更高精度的模具。我們必須勇于嘗試,善于創(chuàng)新,勤于交流,才能做出高品質(zhì)的產(chǎn)品。
參考文獻:
《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)程施工與質(zhì)量驗收規(guī)程》DB11~1030-2013
《預(yù)制混凝土構(gòu)件質(zhì)量檢驗標準》DB11!T~968-2013
編輯:王欣欣
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