第三章 模板、钢筋、脚手架施工
第一节 模板施工
一、模板设计
（一）对模板及其使用的基本要求
(1)保证混凝土结构和构件浇筑后的各部分形状、尺寸和相互位置满足设计要求。
(2)具有足够的稳定性、刚度及强度。
(3)装拆方便，能够多次周转使用，形式要尽量做到标准化、系列化。
(4)模板板面光洁、平整，拼缝严密、不漏浆。
（二）模板设计
在施工前，施工企业应根据建筑物的实际情况、现场条件、混凝土结构施工与验收规范及有关的技术规范进行模板设计，模板设计包括模板面板、支承系统及连接配件的设计。
1.模板设计的步骤
根据工程实践经验，模板设计大致可分为3个环节：
(1)配板设计并绘制配板图和支承系统布置图。
(2)依据施工条件确定荷载并对模板及支承系统进行验算。
(3)编制模板及配件的规格数量汇总表和周转计划，制定模板系统安装与拆除的程序与方法以及施工说明书等。
2.模板的受力及荷载组合
（1）设计荷载。设计荷载分基本荷载和特殊荷载两类。
1) 基本荷载。
a.模板及其支架自重根据设计图确定。木材的密度，针叶类按600kg/m3计，阔叶类按800kg／m3计。
b.新浇混凝土重量按 2.4～2.5t/m3计。
c.钢筋、预埋件重量根据设计图确定，对一般钢筋混凝土，钢筋重量可按100kg/m3计。
d.工作人员及浇筑设备、工具的荷载：计算模板及直接支承模板的楞木（围囹）时，可取均布荷载2.5kPa及集中荷载2.5kN；计算支承楞木的构件时，可取均布荷载1.5kPa；计算支架立柱时，取均布荷载1kPa。
e.振捣混凝土时产生的荷载可按照1kPa计算。
f.新浇混凝土的侧压力是侧面模板承受的主要荷载。侧压力的大小与混凝土浇筑速度、浇筑温度、坍落度、入仓振捣方式及模板变形性能等因素有关。在无实测资料的情况下，可参考《水工混凝土施工规范》(SL 677—2014)附录中的有关规定选用。
g.新浇混凝土的浮托力。
2) 特殊荷载。
a.混凝土卸料时产生的荷载。
b.风荷载。根据《建筑结构荷载规范》（GB 5009—2015）确定。
c.其他荷载。可按实际情况计算，如平仓机、非模板工程的脚手架、工作平台、超过规定堆放的材料重量等。
（2）设计荷载组合及稳定校核。
1）荷载组合。计算模板的刚度和强度时，应根据模板种类和施工具体情况。按表3-1的荷载组合进行计算（特殊荷载按可能发生的情况计算）。
表3-1 常用模板的荷载组合
注 表中①—模板自身重力；②—新浇混凝土的重力；③—钢筋和预埋件的重力；④—工作人员及仓面机具的重力；⑤—振捣混凝土时产生的荷载；⑥—新浇混凝土的侧压力；⑦—新浇混凝土的浮托力；⑧—混凝土卸料时产生的荷载；⑨—风荷载；⑩—其他荷载。
2)稳定校核。验算模板刚度时，其最大变形不应超过下列允许值:
a.结构外露面模板为模板构件计算跨度的1/400。
b.结构隐蔽面模板为模板构件计算跨度的1/250。
c.支架的压缩变形值或弹性挠度值为相应的结构计算跨度的1/1000。
承重模板结构的抗倾稳定性应按下列要求核算:
a.倾覆力矩，应采用下列三项中的最大值:①风荷载，按GB 5009—2015 确定；②实际可能发生的最大水平作用力；③作用于承重模板边缘1500N/m 的水平力。
b.稳定力矩:模板自重折减系数为0.8;如同时安装钢筋，应包括钢筋的重量。活荷载按其对抗倾覆稳定最不利的分布计算。
c.抗倾稳定系数应大于1.4。
除悬臂模板外，竖向模板与内倾模板应设置撑杆或拉杆，以保证模板的稳定性。梁跨大于4m 时，设计应规定承重模板的预留起拱高度值。多层结构物上层结构的模板支撑在下层结构上时，应验算下层结构的实际强度和承载能力。
（三）模板类型
1.模板的分类
(1)按模板形状分为平面模板和曲面模板。平面模板又称为侧面模板，主要用于结构物垂直面。曲面模板用于廊道、隧洞、溢流面和某些形状特殊的部位，如进水口扭曲面、蜗壳、尾水管等。
(2)按模板材料分有木模板、竹模板、钢模板、混凝土预制模板、塑料模板、橡胶模板等。
(3)按模板受力条件分为承重模板和侧面模板。承重模板主要承受混凝土重量和施工中的垂直荷载；侧面模板主要承受新浇混凝土的侧压力。侧面模板按其支承受力方式，又分为简支模板、悬臂模板和半悬臂模板。
（4）按模板使用特点分为固定式、拆移式、移动式和滑动式。固定式用于形状特殊的部位，不能重复使用。其余3种模板都能重复使用，或连续使用在形状一致的部位，但其使用方式有所不同：拆移式模板需要拆散移动；移动式模板的车架装有行走轮，可沿专用轨道使模板整体移动（如隧洞施工中的钢模台车）；滑动式模板是以千斤顶或卷扬机为动力，可在混凝土连续浇筑的过程中，使模板面紧贴混凝土面滑动（如闸墩施工中的滑模）。
2.定型组合钢模板
定型组合钢模板系列包括钢模板、连接件、支承件3个部分。其中，钢模板包括平面钢模板和拐角模板；连接件有U形卡、L形插销、钩头螺栓、紧固螺栓、蝶形扣件等；支承件有圆钢管、薄壁矩形钢管、内卷边槽钢、单管伸缩支撑等。
（1）钢模板的规格和型号。钢模板包括平面模板、阳角模板、阴角模板和连接角模，如图3-1所示。单块钢模板由面板、边框和加劲肋焊接而成。面板厚2.3mm或2.5mm，边框和加劲肋上面按一定距离（如150mm）钻孔，可利用U形卡和L形插销等拼装成大块模板。
图3-1 钢模板类型（单位：mm）
1—中纵肋；2—中横肋；3—面板；4—横肋；5—插销孔；6—纵肋；7—凸棱；8—凸鼓；9—U形卡孔；10—钉子孔
图3-2 定型组合钢模板系列（单位：mm）
1—平面钢模板；2—拐角钢模板；3—薄壁矩形钢管；4—内卷边槽钢；5—U形卡；6—L形插销；7—钩头螺栓；8—蝶形扣件
钢模板的宽度以50mm进级，长度以150mm进级，其规格和型号已做到标准化、系列化,如图3-2所示。如型号为P3015的钢模板，P表示平面模板，3015表示尺寸为300mm×1500mm（长×宽）。又如，型号为Y1015的钢模板，Y表示阳角模板，1015表示尺寸为100mm×1500mm（宽×长）。如拼装时出现不足模数的空隙时，用镶嵌木条补缺，用钉子或螺栓将木条与板块边框上的孔洞连接。平面钢模板规格见表3-2。
（2）连接件。
1) U形卡。它用于钢模板之间的连接与锁定，使钢模板拼装密合。U形卡安装间距一般不大于300mm，即每隔一孔卡插一个，安装方向一顺一倒相互交错。
2) L形插销。它插入模板两端边框的插销孔内，用于增强钢模板纵向拼接的刚度和保证接头处板面平整。
表3-2 平面钢模板规格表
3) 钩头螺栓。用于钢模板与内、外钢楞之间的连接固定，使之成为整体，安装间距一般不大于600mm，长度应与采用的钢楞尺寸相适应。
4) 对拉螺栓。用来保持模板与模板之间的设计厚度，并承受混凝土侧压力及水平荷载，使模板不致变形。
5)紧固螺栓。用于紧固钢模板内外钢楞，增强组合模板的整体刚度，长度与采用的钢楞尺寸相适应。
6)扣件。用于将钢模板与钢楞紧固，与其他的配件一起将钢模板拼装成整体。按钢楞的不同形状尺寸，分别采用蝶形扣件和“3”形扣件，其规格分为大小两种。
（3）支承件。配件的支承件包括钢楞、柱箍、梁卡具、圈梁卡、钢管架、斜撑、组合支柱、钢管脚手支架、平面可调桁架和曲面可变桁架等。
二、模板施工
（一）模板安装
安装模板之前，应事先熟悉设计图纸，掌握建筑物结构的形状尺寸，并根据现场条件，初步考虑好立模及支撑的程序以及与钢筋绑扎、混凝土浇捣等工序的配合，尽量避免工种之间的相互干扰。
模板的安装包括放样、立模、支撑加固、吊正找平、尺寸校核、堵设缝隙及清仓去污等工序。在安装过程中，应注意下述事项：
（1）模板竖立后，须切实校正位置和尺寸，垂直方向用垂球校对，水平长度用钢尺丈量两次以上，务使模板的尺寸符合设计标准。
（2）模板各结合点与支撑必须坚固紧密、牢固可靠，尤其应注意采用振捣器捣固的结构部位，以免在浇捣过程中发生裂缝、鼓肚等不良情况。但为了增加模板的周转次数，减少模板拆模损耗，模板结构的安装应力求简便，尽量少用圆钉，多用螺栓、木楔、拉条等进行加固连接。
（3）凡属承重的梁板结构，跨度大于4m以上时，由于地基的沉陷和支撑结构的压缩变形，跨中应预留起拱高度，每米增高3mm，两边逐渐减少，至两端同原设计高程等高。
（4）为避免拆模时建筑物受到冲击或震动，安装模板时，撑柱下端应设置硬木楔形垫块，所用支撑不得直接支承于地面，应安装在坚实的桩基或垫板上，使撑木有足够的支承面积，以免沉陷变形。
（5）模板安装完毕，最好立即浇筑混凝土，以防日晒雨淋导致模板变形。为保证混凝土表面光滑和便于拆卸，宜在模板表面涂抹肥皂水或润滑油。夏季或在气候干燥情况下，为防止模板干缩开裂漏浆，在浇筑混凝土之前，需洒水养护。如发现模板因干燥产生裂缝，应事先用木条或油灰填塞衬补。
（6）安装边墙、柱、闸墩等模板时，在浇筑混凝土以前，应将模板内的木屑、刨片、泥块等杂物清除干净，并仔细检查各连接点及接头处的螺栓、拉条、楔木等有无松动滑脱现象。在浇筑混凝土过程中，木工、钢筋、混凝土、架子等工种均应有专人“看仓”，以便发现问题随时加固修理。
（7）模板安装的偏差，应符合设计要求的规定，特别是有高速水流通过、有金属结构及机电安装等部位，更不应超出规范的允许值。大体积混凝土模板安装允许偏差参见表3-3。
表3-3 大体积混凝土模板安装的允许偏差 单位：mm
注 外露表面、隐蔽内面系指相应模板的混凝土结构表面最终所处位置。
（二）模板隔离剂
模板安装前或安装后，为防止模板与混凝土黏结在一起而难以拆除，应及时在模板的表面涂刷隔离剂。常用模板隔离剂见相关规范。
（三）模板拆除
1.拆模期限
根据《水工混凝土施工规范》（SL 677—2014）规定：
（1）不承重的侧模板在混凝土强度能保证混凝土表面和棱角不因拆模而受损时方可拆模。一般此时混凝土的强度应达到2.5MPa以上。
（2）承重模板应在混凝土达到下列强度以后方能拆除（按设计强度的百分率计）：
1）悬臂板、梁：跨度L≤2m，75%；跨度L＞2m，100%。
2）其他梁、板、拱：跨度L≤2m，50%；2m＜跨度L≤8m，75%；跨度L＞8m,100%。
2.拆模注意事项
模板拆卸工作应注意以下事项：
（1）模板拆除工作应遵守一定的方法与步骤。拆模时要按照模板各接合点构造情况，逐块松卸。首先去掉扒钉、螺栓等连接铁件，然后用撬杠将模板松动或用木楔插入模板与混凝土接触面的缝隙中，以锤击木楔，使模板与混凝土面逐渐分离。拆模时，禁止用重锤直接敲击模板，以免使建筑物受到强烈震动或将模板毁坏。
（2）拆卸拱形模板时，应先将支柱下的木楔缓慢放松，使拱架徐徐下降，避免新拱因模板突然大幅度下沉而担负全部自重，并应从跨中点向两端同时对称拆卸。拆卸跨度较大的拱模时，则需从拱顶中部分段分期向两端对称拆卸。
（3）高空拆卸模板时，不得将模板自高处摔下，而应用绳索吊卸，以防砸坏模板或发生事故。
（4）当模板拆卸完毕后，应将附着在板面上的混凝土砂浆洗凿干净，损坏部分需加修整，板上的圆钉应及时拔除（部分可以回收使用），以免刺脚伤人。卸下的螺栓应与螺帽、垫圈等拧在一起，并加黄油防锈。扒钉、铁丝等物均应收捡归仓，不得丢失。所有模板应按规格分放，妥加保管，以备下次立模周转使用。
（5）对于大体积混凝土，为了防止拆模后混凝土表面温度骤然下降而产生表面裂缝，应考虑外界温度的变化而确定拆模时间，并应避免早、晚或夜间拆模。