模板与其支撑体系组成模板系统。模板系统是一个临时架设的结构体系,其中模板是新浇混凝土成型的模具,它与混凝土直接接触式混凝土构件具有所要求的形状、尺寸和表面质量；支撑体系是指支撑模板,承受模板、构件及施工中各种荷载的作用,并使模板保持所要求的空间位置的临时结构。

模板应保证混凝土结构和构件浇筑后的各部分形状和尺寸以及相互位置的准确性；具有足够的稳定性、刚度及强度；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；接缝应不易漏浆、表面要光洁平整。

5.1.1.1　模板的分类

(1)按模板形状可分为有平面模板和曲面模板。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)按模板材料可分为木模板、竹模板、钢模板、混凝土预制模板、塑料模板、橡胶模板等。

(3)按模板受力条件分有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)按模板使用特点可分为固定式、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。后三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；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。

5.1.1.2　定型组合钢模板

定型组合钢模板系列包括钢模板、连接件、支承件三部分。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5.1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5.1　钢模板类型图(单位：mm)

(a)平面模板；(b)阳角模板；(c)阴角模板；(d)连接角模
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

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。如型号为P3015的钢模板,P表示平面模板,3015表示宽×长为300mm×500mm。又如型号为Y1015的钢模板,Y表示阳角模板,1015表示宽×长为100mm×1500mm。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。

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,安装方向一顺一到相互交错,如图5.2所示。

(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,如图5.3所示。

(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。

图5.2　定型组合钢模板系列(单位：cm)

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

图5.3　钢模板连接件

(a)L形卡连接件；(b)L形插销连接；(c)钩头螺栓连接；(d)紧固螺栓连接；(e)对拉螺栓连接
1—圆钢管钢楞；2—“3”形扣件；3—钩头螺栓；4—内卷边槽钢钢楞；5—蝶形扣件；6—紧固螺栓；7—对拉螺栓；8—塑料套管；9—螺母

(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,分别采用碟型扣件和“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,如图5.4、图5.5、图5.6、图5.7所示。

图5.4　钢支架(单位：mm)

(a)钢管支架；(b)调节螺杆钢管支架；(c)组合钢支架和钢管井架；(d)扣件式钢管和门型脚手架支架
1—顶板；2—插管；3—套管；4—转盘；5—螺杆；6—底板；7—插销；8—转动手柄

图5.5　斜撑

1—底座；2—顶撑；3—钢管斜撑；4—花篮螺丝；5—螺母；6—旋杆；7—销钉

图5.6　钢桁架(单位：mm)

(a)整榀式；(b)组合式

5.1.1.3　木模板

木模板的木材主要采用松木和杉木,其含水率不宜过高,以免干裂,材质不宜低于三等材。

木模板的基本元件是拼板,它由板条和拼条(木档)组成,如图5.8所示。板条厚25～50mm,宽度不宜超过200mm,以保证在干缩时,缝隙均匀,浇水后缝隙要严密且板条不翘曲,但梁底板的板条宽度不受限制,以免漏浆。拼条截面尺寸为25×35mm～50×50mm,拼条间距根据施工荷载大小及板条的厚度而定,一般取400～500mm。图5.9和图5.10分别是阶梯形基础和楼梯模板。

图5.7　梁卡具(单位：mm)

1—调节杆；2—三脚架；3—底座；4—螺栓

图5.8　拼板的构造

(a)一般拼板；(b)梁侧板的拼板
1—板条；2—拼条

图5.9　阶梯形基础模板

1—拼板；2—斜撑；3—木桩；4—铁丝

5.1.1.4　钢框胶合板模板

钢框胶合板模板是指钢框与木胶合板或竹胶合板结合使用的一种模板。钢框胶合板模板由钢框和防水木、竹胶合板平铺在钢框上,用沉头螺栓与钢框连牢,构造如图5.11所示。用于面板的竹胶合板是用竹片或竹帘涂胶粘剂,纵横向铺放,组坯后热压成型。为使钢框竹胶合板板面光滑平整,便于脱模和增加周转次数,一般板面采用涂料覆面处理或浸胶纸覆面处理。

5.1.1.5　滑动模板

滑动模板(简称为滑模),是在混凝土连续浇筑过程中,可使模板面紧贴混凝土面滑动的模板。采用滑模施工要比常规施工节约木材(包括模板和脚手板等)70%左右；采用滑模施工可以节约劳动力约30%～50%；采用滑模施工要比常规施工的工期短、速度快,可以缩短施工周期约30%～50%；滑模施工的结构整体性好,抗震效果明显,适用于高层或超高层抗震建筑物和高耸构筑物施工；滑模施工的设备便于加工、安装、运输。(www.daowen.com)

1.滑板系统装置的三个组成部分

(1)模板系统：包括提升架、围圈、模板及加固、连接配件。

(2)施工平台系统：包括工作平台、外圈走道、内外吊脚手架。

图5.10　楼梯模板

1—支柱(顶撑)；2—木楔；3—垫板；4—平台梁底板；5—侧板；6—夹板；7—托木；8—杠木；9—木楞；10—平台底板；11—梯基侧板；12—斜木楞；13—楼梯底板；14—斜向顶撑；15—外帮板；16—横挡木；17—反三角板；18—踏步侧板；19—拉杆；20—木桩

(3)提升系统：包括千斤顶、油管、分油器、针形阀、控制台、支承杆及测量控制装置。滑模构造如图5.12所示。

图5.11　钢框胶合板模板(单位：mm)

2.主要部件构造及作用

(1)提升架。提升架是整个滑模系统的主要受力部分。各项荷载集中传至提升架,最后通过装设在提升架上的千斤顶传至支承杆上。提升架由横梁、立柱、牛腿及外挑架组成。各部分尺寸及杆件断面应通盘考虑经计算确定。

(2)围圈。围圈是模板系统的横向连接部分,将模板按工程平面形状组合为整体。围圈也是受力部件,它既承受混凝土侧压力产生的水平推力,又承受模板的重量、滑动时产生的摩阻力等竖向力。在有些滑模系统的设计中,也将施工平台支承在围圈上。围圈架设在提升架的牛腿上,各种荷载将最终传至提升架上。围圈一般用型钢制作。

(3)模板。模板是混凝土成型的模具,要求板面平整,尺寸准确,刚度适中。模板高度一般为90～120cm,宽度为50cm,但根据需要也可加工成小于50cm的异形模板。模板通常用钢材制作,也有用其他材料制作的,如钢木组合模板,是用硬质塑料板或玻璃钢等材料做面板的有机材料复合模板。

图5.12　滑模构造示意图(单位：mm)

(4)施工平台与吊脚手架。施工平台是滑模施工中各工种的作业面及材料、工具的存放场所。施工平台应视建筑物的平面形状、开门大小、操作要求及荷载情况设计。施工平台必须有可靠的强度及必要的刚度,确保施工安全,防止平台变形导致模板倾斜。如果跨度较大时,在平台下应设置承托桁架。

吊脚手架用于对已滑出的混凝土结构进行处理或修补,要求沿结构内外两侧周围布置。吊脚手架的高度一般为1.8m,可以设双层或三层。吊脚手架要有可靠的安全设备及防护设施。

(5)提升设备。提升设备由液压千斤顶、液压控制台、油路及支承杆组成。支承杆可用直径为25mm的光圆钢筋做支承杆,每根支承杆长度以3.5～5m为宜。支承杆的接头可用螺栓连接(支承杆两头工加工成阴阳螺纹)或现场用小坡口焊接连接。若回收重复使用,则需要在提升架横梁下附设支承杆套管。如有条件并经设计部门同意,则该支承杆钢筋可以直接打在混凝土中以代替部分结构配筋,约可利用50%～60%左右。

5.1.1.6　爬升模板

爬升模板是在混凝土墙体浇筑完毕后,利用提升装置将模板自行提升到上一个楼层,浇筑上一层墙体的垂直移动式模板。爬升模板采用整片式大平模,模板由面板及肋组成,而不需要支撑系统；提升设备采用电动螺杆提升机、液压千斤顶或导链。爬升模板是将大模板工艺和滑升模板工艺相结合,既保持了大模板施工墙面平整的优点,又保持了滑模利用自身设备使模板向上提升的优点,墙体模板能自行爬升而不依赖塔吊。爬升模板适用于高层建筑墙体、电梯井壁、管道间混凝土施工。

爬升模板由钢模板、提升架和提升装置三部分组成,如图5.13所示。

5.1.1.7　台模

台模是浇筑钢筋混凝土楼板的一种大型工具式模板。在施工中可以整体脱模和转运,利用起重机从浇筑完的楼板下吊出,转移至上一楼层,中途不再落地,所以亦称“飞模”。台模按其支架结构类型分为：立柱式台模、桁架式台模、悬架式台模等。

台模适用于各种结构的现浇混凝土,小开间、小进深的现浇楼板,单座台模面板的面积从2～6m2到60m2以上。台模整体性好,混凝土表面容易平整、施工进度快。

台模由台面、支架(支柱)、支腿、调节装置、行走轮等组成。台面是直接接触混凝土的部件,表面应平整光滑,具有较高的强度和刚度。目前常用的面板有：钢板、胶合板、铝合金板、工程塑料板及木板等,如图5.14所示。

图5.13　爬升模板

1—爬架；2—螺栓；3—预留爬架孔；4—爬模；5—爬架千斤顶；6—爬模千斤顶；7—爬杆；8—模板挑横梁；9—爬架挑横梁；10—脱模千斤顶

图5.14　台模

1—支腿；2—可伸缩的横梁；3—檩条；4—面板；5—斜撑；6—滚轮

图5.15　隧道模

5.1.1.8　隧道模

隧道模是将楼板和墙体一次支模的一种工具式模板,相当于将台模和大模板组合起来,如图5.15所示。隧道模有断面呈Ⅱ字形的整体式隧道模和断面呈Γ形的双拼式隧道模两种。整体式隧道模自重大、移动困难,目前已很少应用；双拼式隧道模应用较广泛,特别在内浇外挂和内浇外砌的高、多层建筑中应用较多。

双拼式隧道模由两个半隧道模和一道独立的插入模板组成。在两个半隧道模之间加一道独立的模板,用其宽度的变化,使隧道模适应于不同的开间；在不拆除中间模板的情况下,半隧道模可提早拆除,增加周转次数。半隧道模的竖向墙模板和水平楼板模板间用斜撑连接。在半隧道模下部设行走装置,在模板长度方向,沿墙模板设两个行走轮,再设置两个千斤顶,模板就位后,这两个千斤顶将模板顶起,使行走轮离开楼板,施工荷载全部由千斤顶承担。脱模时,松动两个千斤顶,半隧道模在自重作用下,下降脱模,行走轮落到楼板上。半隧道模脱模后,用专用吊架吊出,吊升至上一楼层。将吊架从半隧模的一端插入墙模板与斜撑之间,吊钩慢慢起钩,将半隧道模托起,托挂在吊架上,吊到上一楼层。