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混凝土模板是商业建筑的基本要素。模板用于塑造和支撑混凝土结构,直到混凝土达到足够的强度来支撑其自身重量。
除了基础和墙壁,模板还用于创建建筑物的几乎所有组件,包括:核心墙、柱、楼梯、横梁、悬空板、烟囱等。
模板模具 通常由木材、钢、铝和/或其他预制材料制成:
今天的模板系统大多是模块化的,专为提高速度、效率和准确性而设计。预制模块最大限度地减少了建筑垃圾,并包括增强的健康和安全功能。与传统木模板相比,预制模板系统的两大优势是 1) 施工速度和 2) 较低的生命周期成本。预制模板的搭建和剥离需要最少的现场熟练劳动力,而模块化钢或铝模板几乎是坚不可摧的——根据护理和应用的不同,可以使用数百次。
就速度、质量、成本和工人安全而言,模板是决定建筑项目成功与否的最重要因素之一。模板可占混凝土施工总成本的 35-40%,其中包括模板材料、制造人工、安装和拆除。
无论采用何种材料,模板都应满足以下要求:
模板故障 在混凝土施工期间,通常发生在浇筑混凝土时。一些意外事件导致模板的一部分失效,从而使整个模板结构过载或错位,直到最终倒塌。以下一项或多项可能导致模板失效:
1) 模板放置和施工过程中缺乏检查/注意。很多故障的发生是由于缺乏检查,或者检查员/工作人员经验不足或不合格。
2) 设计不足。 由于设计缺陷导致的大多数故障与侧向力和临时结构的稳定性有关。缺乏支撑系统来处理侧向力,如风和建筑荷载,导致模板系统在施加过大载荷时坍塌。此外,随着模板的重复使用,随着时间的推移,其承载负载的能力也会降低。不幸的是,模板设计者经常忽略安全系数并使用原始容量数据计算负载。模板的设计应在安装前获得有执照的工程师的批准。
3) 有缺陷的组件。 一些模板系统故障的案例是模板组件维护不当造成的,这些组件在多次重复使用后就会出现缺陷。由于腐蚀和损坏,这些模板组件的承载能力已经降低,但在安装过程中却很少考虑。
4) 连接不当。 模板组件有时连接不充分,无法更轻松、更快速地拆卸。但是缺乏适当的连接会导致逐渐崩溃。螺栓、钉子或拼接不足、焊接质量差和楔块有缺陷很容易损害模板的完整性。令人难以置信的是,有时两个组件之间根本没有联系。
5) 过早拆除。 在适当的混凝土固化之前不合时宜地拆除模板通常是因为工人们急于快速重复使用模板,因为时间安排要求或预算压力很大。
6) 支撑不当。 支撑不足是模板失效的一个重要原因,其中混凝土碎屑和其他影响的冲击载荷会在混凝土浇筑过程中引发垂直支撑的倒塌。此外,必须安装支撑,以提供从模板到基础或其他能够支撑模板和新混凝土的结构部件的连续载荷路径。
7)基础不足。 许多模板基础无法将荷载传递到地面,或者位于薄弱的底土上。这些基础通常由窗台板、混凝土垫板和桩构成,这会导致模板的不均匀沉降和海岸的超载,最终导致倒塌。此外,基础承载力不足会降低模板的承载能力。
为防止模板失效和工人受伤的可能性,应在三个关键模板阶段采取以下预防措施:
1) 模板架设阶段
2)混凝土浇筑阶段
3) 拆模阶段