飞模在多层式工业厂房中的应用

　　摘要：本文从飞模系统结构、设计及施工工艺流程，阐明飞模系统在多层工业厂房施工中的应用。
　　关键词：飞模，支架，斜撑，横梁，纵梁，顶托，底托，脱模和转移
　　
　　一、工程概况
　　某开发区一工业厂房为6层，其中1~4层为高6.0m的轻工业用厂房，5、6层为高3.5m的办公室，并有宽达8m的车道直达4层，总建筑面积18,000m2。1500mm×600mm柱子40根，间距10m，主要采用板柱后张拉预应力结构，预应力板厚250mm；大部分的柱子采用3700mm（长）×3500mm（宽）×600mm（高）的柱帽结构；以承托楼板，其余的柱子采用后张拉预应力梁结构，梁尺寸从1200mm×600mm→2000mm×750mm不等。柱帽和预应力梁共同连接和承托预应力板，以达到15KN/m2的设计板荷载。
　　经计算，包括施工荷载及混凝土重量等对模板的压力将高达7.25KN/M2（板）和21KN/m2（梁）。而且高达6.0m的层高，对模板支撑系统的稳固性，提出了很高的要求。如果沿用习惯上的普通门型脚手架或钢管，材料的耗用量和人工日将是同等建筑面积的三倍以上。经过对工程工期、安全性和经济上的综合考量，决定租赁从德国进口的PERI飞模系统，作为该工程的模板支撑。该系统具有粗大的门式支柱管架，承载力大、安全性能高等优点。最重要的是其作为飞模，一次组装多次使用可以极大地减少工作量，提高工效，缩短工期。
　　二、飞模结构
　　飞模是一种可以重复使用的大型模板系统，因形似桌台，故又称台模（TableForm），其最大优点是一次组装，可以多次甚至是几十次重复使用，不用二次组、拆。它在已浇注的混凝土下整体拆下，意味着模板和支撑架依然紧固地连结在一起。在起重设备的飞模滑轮升降车的搬运下就位，经调整标高，即可重复使用，简便快捷。
　　1、飞模的构造：
　　①面板——由1220mm×2440mm×18mm的九合板拼接而成。②支架——由Φ75×2.5mm钢管焊成的门式双肢柱管架。支柱的两端各有供连接用的圆孔，两侧及横杆上各有两个可滑动的夹子供安装斜撑用。宽为1200mm，高度分为1000，1200，1500，1800等四种尺寸，可以组合成多种高度满足不同的层高。每个单支架可承载90KN以上压力，承载力大，结构稳定。③斜撑——由Φ35的薄壁钢管两端压扁打孔而成，以连接若干榀门式管架。④纵梁——为50mm×150m×50mm槽钢，其长度有4.8m和6m不等。两根槽钢背靠背间隔2cm焊接固定在一起。
　　⑤横梁——“工”字形木50mm×200mm×50mm，为杉木经化学防腐处理晒干加工而成，长度为2450mm到3600mm不等。⑥顶托——伸缩插头“U”形帽，以承托和锁住纵梁，可以调节高度，下部的螺旋套钩可弯下钩住门式管架的横梁，便于拆模时纵、横梁、模板与门式管架连成一体，整体拆下。⑦底托——底部可调节螺旋，按调节量的多少分为固定式和伸缩式，用来调节支架的高度。⑧一系列的锁紧扣件连接插销“U”形铁条等，以紧固纵、横、梁、柱管架与底部可调节旋，保证拆模时不致于分离。
　　
　　
　　三、模板的设计、安装和施工
　　1、模板的设计
　　①为了充分利用飞模的翻转快，铺设简单的特点，并结合后张拉预应力混凝土结构强度恢复快的优点，把每层的施工平面分为四片流水施工区域。如下图所示。其中①、②、③区为各楼层的模板。④区为连接1~4层之间的车道。仅对①、③区进行模板设置，然后②、④区分别利用①、③区的拆下模板进行重复使用，总配模面积1780m2左右。
　　
　　
　　
　　②根据模板的高度，共设计如下3种类型的飞模：
　　a.板带梁型：用于建筑物周边带梁的楼板，该飞模有两种标高，两者高差350mm，分别为板底、梁底标高见图a。
　　b.柱帽型：用于带柱帽设计的柱子，另外其在平面图上略呈现“凹”字形。如图7、8、9。
　　c、普通型：分两种，一种用于柱子间的预应力构造梁。另一种是普遍使用于预应力板。二者唯一的区别是前者高度较低而后者略高。如图7、8。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　2、飞模的安装及吊装就位：
　　由于该建筑物层高达6.0mm，且柱子的尺寸为方形15mm×600mm为保证施工质量和简易性，用物制的柱模四套，分别浇捣柱子的混凝土至柱帽底标高式梁底标高，然后才安排飞模的安装或直接就位。
　　1）安装工艺流程：
　　
　　清扫地面①放飞模位置线②放置底托把可调节螺旋调到同一高度
　　
　　③安装双肢门式架和斜撑④安装顶托伸缩插头“U”开帽
　　
　　⑤安装纵梁槽钢并把盖锁紧⑥按500mm间距把工字木横梁固
　　
　　定在纵槽钢梁上⑦钉子模板手横梁并留在边缘50mm
　　
　　
　　
　　其中⑤→⑥→⑦施工过程，可以在地面进行。完成后整体起吊插门式去架的“U”形调节螺旋，锁紧固定。
　　2）飞模组装时，胶合板的边缘应设在横梁中心线处，其外边缘距横梁端50mm，以供前后、左右飞模之间连接缝模板的位置。
　　3）飞模组装后，即可整体吊装就位，并事先把预留孔洞覆盖，按照事先弹好的位置线就位。
　　4）飞模就位后，旋转下部的可调式螺旋调节飞模标高。在调模顺序应先低后高，即先调节梁飞模标高，然后是柱帽的，接着是建筑物周边的圈梁带板飞模，最后才调节楼板的飞模。并使飞模之间的连接缝达到设计时的250mm宽。
　　5）当飞模调节平衡后进行梁侧模的架设、加固和飞模四周的连接缝模板的补钉。
　　
　　6）清扫梁、板模板，贴缝胶条，刷脱膜剂绑扎钢筋，辅设预应力筋，固定预埋管件和铁件。
　　3、飞模的脱模和转移：
　　1）当混凝土浇捣三天后，其强度可以达25MPa，为设计强度的75%，可以张拉梁、板预应力并达到强度。一旦全部张拉完毕，即可拆模。
　　2）先松动飞模底部的调节螺旋，使模板脱离混凝土面并下降到梁底以下100mm。（如下图a）
　　3）使用两台飞模轮车，把飞模提升略高于地面30mm，推到楼层地缘，撤掉前面的滑轮车，然后用起重机械的吊索挂在飞模前端两个支腿，同时将飞模后支腿用两根绳索系在结构柱上当起重机械的吊索微起吊时，缓慢放松绳索，使飞模继续缓慢地向外移动。（如下图b）
　　4）当飞模移出楼层的三分之二时，一方面放松超重吊索，一方面拉紧绳索，在飞模向外倾斜时，随即将超重机械的另两根吊索挂在第三排支腿上，（如下图c），继续起吊，直到飞模全部离开楼层。
　　
　　
　　5）将飞模吊到下一施工区域使用。
　　如果飞模属于同一楼层转移，如①区到②区，也可以直接飞模滑轮升降车把飞模推至指定位置。搬运效率更高。
　　4、飞模在四个施工流水区域中的循环使用：
　　1）当二层①区模板的辅设、清洗、刷脱模剂完毕，将由后续工种如钢筋工、预应力工和混凝土工陆续进场，分别进行钢筋绑扎，预应力筋铺设及混凝土的浇捣。与此同时，模板则在③区进行模板的就位、调平和辅设。
　　2）当混凝土强度达75%，开始张拉预应力筋，全部张拉完毕后（约在混凝土浇捣后第7天）即可拆除飞模，并移往②区进行模板的再就位调平、铺设。与此同进，其他工种继续在区进行钢筋、预应力筋、混凝土等工作的进行。
　　3）③区混凝土预应力筋张拉完毕，可拆模并迅速移往④区进行车道的模板铺设。另外，钢筋工可以在施工流水段的间隙即施工区域转换的空隙时间进行柱子钢筋制作、吊装、然后由模板工安装柱模并加固。由混凝土工浇捣至设计标高准备飞模铺设。
　　4）②区的混凝土浇捣完毕，并张拉预应力筋，然后拆模，并把飞模移往三层的①区重新使用，铺设模板。因此，两套飞模按上述4个步骤，循环往复，不断地轮番使用。
　　四、飞模高度的调整
　　在施工5、6层的楼板时，因其层高为3.5m比原来的层高短2m，因此使用之前应先调整飞模支架的高度。
　　1、当全部完成4层楼板后，把飞模的上半部分即纵、横梁、模板作为一整体与门式管支架脱离，把“U”形帽的盖板打开，用绳索绑住纵梁起吊分开。
　　2、拆掉门式架上的1.8m高的双肢管架子一个，然后把纵横梁及模板重新插回双肢门式支架拧紧锁板固定，然后移至相应施工区域，调整高度、调平，重新使用。
　　3、改变高度后的飞模在五、六层和屋顶的①、②、③区域重新循环轮番使用。
　　五、飞模应用于多层式车道的加固
　　当铺设二层至三层的车道的模板时，飞模将座落于一层到二层车道的斜面上，因而整个飞模将呈倾斜状，重心前移整个模板处不稳状态。为防止倾覆，我们做了如下的处理措施。
　　1、在相邻排列的飞模用Φ48mm钢管和扣件把彼此连结起来加固，用两道连接形成一个互联的整体。如右图1
　　2、每排飞模各设四根等距分布并与地面呈不大于450角的钢管斜撑顶到坚实的混凝土面以抵抗斜向压力。顶端各设“U”形顶托打紧、加固。
　　3、最低标高处飞模即置于每层车道的起点处的模板，除应设8根不大于450的钢管斜撑外，另需6根钢管水平支撑向原先已浇注好的预应力梁上，用“U”形支托顶好，打紧加固。
　　4、混凝土浇捣时，应严格控制混凝土的浇注速度，不可太快，约是30m3/小时，尽量减少末初呈流动性的混凝土的数量，以减少混凝土流动性趋势斜向压力，对模板支承系统的破坏。
　　曾有类似的工地，在浇注多层式车道混凝土时，甚至是在最后一车6m3的混凝土时，出现塌架的恶性安全事故。总共二百多立方米的混凝土、大量的钢筋、预应力筋全部塌落、报废。而且仅是混凝土的清理就花费了两个多月的时间，耽误其他后序工作，造成极大浪费。因此，对于大面积混凝土下倾斜放置的大型模板，应该引起极大重视，经过慎重的计算和测试在安全上确保万无一失，否则后果不堪设想。
　　六、应用效果
　　1、经济性：由于高达90KN的单个双肢柱管架的承载力，使得原来普通钢管支撑方案的500mm间距，扩大为1200mm一个架子，少用一半的数量。且普通钢管架每层频繁的拆散、重组，倒致人工及费用的重复。而飞模的仅架设约半层的施工面积的材料，两套模板通过1、2次的翻转，完成主体结构，不仅保证了工期而且多层应用，节省了巨大的人工和材料。从分包单位租赁飞模的租金比普通钢管架的施工费用也省了三分之一。
　　2、安全性：双肢柱钢管高达90KN的承爱压力，能确保在大面积混凝土施压下的模板支承系统保持稳定不变形，保证施工安全。
　　3、由于模板大块，且设计的连接缝为250mm，也使各个胶合板的拼缝少，表面平整光滑，混凝土的外观质量好。
　　4、由于飞模是属于大型的模板，因此其搬运时将到频繁的应用到起重设备。尤其是塔吊，特别是不同层飞模移动时，有时甚至是整天都要占用。因此，在飞模搬运期间，特别要做好塔吊使用时间上的安排，以满足钢管工等其他班组的使用，以免造成工序上紊乱，影响工地进度，欲速而不达。
　　因此，飞模系统在多层工业厂房中的运用是成功的，特别是在预应力板柱结构施工中，得到更好的发挥。在经济效益上、安全性能上和节约方面都是值得的。