CN103352564A - 水平结构模板体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水平结构模板体系及施工方法，其将钢筋桁架与底模板通过连接件连接，组成可拆卸式钢筋桁架组合模板，使该体系能够独自承载混凝土自重和施工过程中的附加荷载，该体系传力路线为：施工荷载作用于底模板，通过专用的连接件传递至钢筋桁架上，后通过钢筋桁架传递至侧墙的竖向木模或梁模板，最后传递至楼层结构。该体系具有很强的整体刚度，实现了混凝土建筑水平结构模板的无支撑化或少支撑化，大大节约了支撑材料和用工，同时提高了施工效率。

Description

水平结构模板体系及施工方法

技术领域

本发明涉及混凝土结构建筑建造领域，尤其涉及一种水平结构模板体系及施工方法。

背景技术

我国建筑行业中的水平结构模板工程目前普遍采用搭设排架支撑，并依次辅设钢管7、模板支撑木方6及底模板3的方式进行施工，如图1所示，其工艺原理是通过设置排架支撑体系为底模板3提供支撑，满足施工阶段承载力及变形要求，所述排架支撑体系一般为满堂脚手架4’，其上端设置于钢管7上，下端支承于下一层楼层的混凝土结构上。所述排架支撑体系分别有：Φ48×3.5脚手架扣件搭设、门架脚手架搭设、塔架支架和可调支撑立柱搭设等。

但该水平结构模板技术存在着自身的缺陷：

1）施工成本高

搭设满堂脚手架，材料耗费严重，同时需要耗费大量劳动力，施工成本较高；

2）施工效率低

由于需要搭设排架支撑，铺设底模板，工作量巨大，费工费时，施工效率低下，影响工期；

3）施工环境差

排架支撑体系立杆及横杆分布密集，给现场作业及材料搬运带来严重影响，同时，也给结构的测量定位带来阻碍；

4）产品保护要求困难

由于满堂支架搭设在已完成的混凝土结构面上，不可避免会对已完工程造成损坏。

由此可见，这种技术由于自身存在着各种缺陷，很难满足项目的环境控制、施工效率及产品保护要求，不利于推进工业化建造技术的发展。

目前市场上还有一种自承式钢筋桁架模板技术，在该模板的底面采用镀锌钢板与钢筋桁架焊接，通过钢筋桁架及楼层结构的侧墙或梁对底模板进行支撑，在钢结构工程已有一定的应用，尚未在混凝土结构体系的水平结构中应用。主要原因有以下几点：

1）镀锌钢板底模直接进入各类住宅、办公等建筑，其成本高于纯混凝土的楼板；

2）在镀锌钢板上进行二次粉饰较为困难，若进行吊顶装饰相对成本较高，又要占去建筑物的高度空间；

3）由镀锌钢板作为底模板的桁架模板与混凝土墙面、混凝土梁的模板交接处的节点处理较为困难。

由于以上原因，自承式钢筋桁架模板难以在纯混凝土结构中的水平板结构中得到应用。

发明内容

本发明提供一种水平结构模板体系及施工方法，以使该模板体系在不增加脚手架或影响美观的基础上，能够独立承担混凝土的自重和施工过程中的附加荷载。

为达到上述目的，本发明提供一种水平结构模板体系，其设置于建筑物的每层楼层结构上，所述每层楼层结构的侧墙内侧均沿所述侧墙向楼层内部空间的方向依次设有竖向木模和竖向木方，所述水平结构模板体系包括底模板，所述底模板设置于所述侧墙的竖向木模或/和所述楼层结构的梁的梁模板上，所述水平结构模板体系还包括钢筋桁架，所述钢筋桁架设置于所述底模板上，并与所述侧墙内的结构主筋及楼层结构中的梁焊接连接，所述底模板与所述钢筋桁架通过若干连接件连接。

进一步的，所述竖向木方上设有水平木方，所述底模板也设置于所述水平木方上。

进一步的，所述钢筋桁架包括若干单支桁架，所述单支桁架包括两根波纹腹筋、上弦筋和两根下弦筋，所述波纹腹筋呈“∧”状，所述两根波纹腹筋的上端相接于一串接点，所述两根波纹腹筋下侧的共四个端点均位于同一平面内，该平面平行于所述底模板所在的平面，所述两根波纹腹筋下侧的共四个端点的连线构成一个长方形，所述串接点焊接于所述上弦筋上，所述两根下弦筋分别设置有所述上弦筋两侧的两根波纹腹筋上，所述两根下弦筋均与所述上弦筋平行设置，所述若干单支桁架排成一行并通过其中的两根波纹腹筋、上弦筋和两根下弦筋与相邻的单支桁架中的对应部件相连，所述若干单支桁架中的上弦筋连成一直线，所述若干单支桁架中的波纹腹筋均设置于所述底模板上。

进一步的，所述若干连接件沿所述上弦筋的延伸方向等间距分布，单个所述连接件包括紧固螺帽、连接端头、可拆卸螺杆和压紧螺帽，所述钢筋桁架还包括固定钢筋，所述水平结构模板体系还包括多组模板支撑结构，所述多组模板支撑结构沿垂直于所述上弦筋延伸方向的方向等间距排列，每组所述模板支撑结构均包括若干模板支撑木方和钢管，所述钢管与所述上弦筋平行设置，所述若干模板支撑木方等间距排列设置于所述钢管上，所述若干模板支撑木方均设置于所述底模板的下底面上，所述连接端头设置于所述紧固螺帽的下端，并置于所述底模板上，所述可拆卸螺杆的一端穿过所述底模板与所述连接端头螺纹连接，所述压紧螺帽与所述可拆卸螺杆螺纹连接并能够通过其自身的旋转在所述可拆卸螺杆上上下移动，所述压紧螺帽通过其自身的旋转向上压紧所述钢管，所述连接端头上沿垂直于所述上弦筋延伸方向的方向设有一凹槽，所述固定钢筋架设于所述两根下弦筋上，并穿过所述凹槽，所述固定钢筋抵于所述紧固螺帽的下端。

本发明还提供一种水平结构模板施工方法，其包括：采用上述水平结构模板体系，在楼层结构中铺设底模板时，在所述底模板上设置上述钢筋桁架，将所述钢筋桁架与楼层结构的侧墙内的结构主筋及楼层结构中的梁焊接连接，并将所述底模板与钢筋桁架通过连接件连接在一起。

进一步的，在楼层结构的侧墙内侧的竖向木方顶部固定一条水平木方，作为所述钢筋桁架与底模板的支撑面。

进一步的，所述水平结构模板施工方法具体包括：

步骤一：在地面上拼装所述水平结构模板体系；

步骤二：将竖向木模及竖向木方沿所述侧墙向楼层内部空间的方向依次安装于所述侧墙内侧，作为所述水平结构模板体系的支承面；

步骤三：将在地面上拼装完毕的所述水平结构模板体系吊装至竖向木模或所述楼层结构的梁的梁模板的顶面；

步骤四：将所述钢筋桁架的上、下弦筋与所述侧墙内的结构主筋及所述楼层结构中的梁焊接连接；

步骤五：绑扎上弦筋与设置于所述侧墙中的负弯矩钢筋，并在所述底模板上铺设管线；

步骤六：在所述底模板上浇筑混凝土。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的水平结构模板体系及施工方法将钢筋桁架与底模板通过连接件连接，组成可拆卸式钢筋桁架组合模板，其可独自承载混凝土自重和施工过程中的附加荷载，该体系传力路线为：施工荷载作用于底模板，通过专用的连接件传递至钢筋桁架上，后通过钢筋桁架传递至侧墙的竖向木模或梁模板，最后传递至楼层结构。该体系具有很强的整体刚度，实现了混凝土建筑水平结构模板的无支撑化或少支撑化，大大节约了支撑材料和用工，同时提高了施工效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本现有技术中水平结构模板体系的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的水平结构模板体系的结构示意图；

图3a为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架的主视图；

图3b为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架的俯视图；

图3c为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架的侧视图；

图4为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架与底模板的连接示意图；

图5为本发明实施例提供的水平结构模板体系中连接件的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的水平结构模板体系在侧墙处的连接节点示意图。

在图1至图6中，

1：侧墙；11：竖向木模；12：竖向木方；13：结构主筋；14：水平木方；2：梁；21：梁模板；3：底模板；4’：脚手架；4：连接件；41：紧固螺帽；42：连接端头；421：凹槽；43：可拆卸螺杆；44：压紧螺帽；5：钢筋桁架；51：单支桁架；511：波纹腹筋；512：上弦筋；513：下弦筋；52：固定钢筋；6：模板支撑木方；7：钢管；8：钢管及对拉螺杆；9：负弯矩钢筋。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的水平结构模板体系及施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种水平结构模板体系及施工方法，其将钢筋桁架与底模板通过连接件连接，组成可拆卸式钢筋桁架组合模板，使该体系能够独自承载混凝土自重和施工过程中的附加荷载，该体系传力路线为：施工荷载作用于底模板，通过专用的连接件传递至钢筋桁架上，后通过钢筋桁架传递至侧墙的竖向木模或梁模板，最后传递至楼层结构。该体系具有很强的整体刚度，实现了混凝土建筑水平结构模板的无支撑化或少支撑化，大大节约了支撑材料和用工，同时提高了施工效率。

请参考图1至图6，图1为本现有技术中水平结构模板体系的结构示意图；图2为本发明实施例提供的水平结构模板体系的结构示意图；图3a为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架的主视图；图3b为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架的俯视图；图3c为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架的侧视图；图4为本发明实施例提供的水平结构模板体系中钢筋桁架与底模板的连接示意图；图5为本发明实施例提供的水平结构模板体系中连接件的结构示意图；图6为本发明实施例提供的水平结构模板体系在侧墙处的连接节点示意图。

如图2所示，本发明实施例提供一种水平结构模板体系，其设置于混凝土结构建筑物的每层楼层结构上，所述每层楼层结构的侧墙1内侧均沿所述侧墙1向楼层内部空间的方向依次设有竖向木模11和竖向木方12，所述水平结构模板体系包括底模板3，所述底模板3设置于所述侧墙1的竖向木模11和所述楼层结构的梁2的梁模板21上，所述水平结构模板体系还包括钢筋桁架5，所述钢筋桁架5设置于所述底模板3上，并与所述侧墙1内的结构主筋13及楼层结构中的梁2焊接连接，所述底模板3与所述钢筋桁架5通过若干连接件4连接。

在本实施例中，所述侧墙1外侧沿所述侧墙1向楼层外部空间的方向也依次设有竖向木模11和竖向木方12，所述侧墙1内、外侧的竖向木模11及竖向木方12均通过钢管及对拉螺杆8固定于所述侧墙1上。

进一步的，所述竖向木方12上设有水平木方14，所述底模板3也设置于所述水平木方14上，所述竖向木方12作为所述钢筋桁架5与底模板3的支撑面。

请再结合图3a、3b、3c，如图2、图3a-3c所示，所述钢筋桁架5包括若干单支桁架51，所述单支桁架51包括两根波纹腹筋511、上弦筋512和两根下弦筋513，所述波纹腹筋511呈“∧”状，所述两根波纹腹筋511的上端相接于一串接点，所述两根波纹腹筋511下侧的共四个端点均位于同一平面内，该平面平行于所述底模板3所在的平面，所述两根波纹腹筋511下侧的共四个端点的连线构成一个长方形，所述串接点焊接于所述上弦筋512上，所述两根下弦筋513分别设置有所述上弦筋512两侧的两根波纹腹筋511上，所述两根下弦筋513均与所述上弦筋512平行设置，所述若干单支桁架51排成一行并通过其中的两根波纹腹筋511、上弦筋512和两根下弦筋513与相邻的单支桁架51中的对应部件相连，所述若干单支桁架51中的上弦筋512连成一直线，所述若干单支桁架51中的波纹腹筋511均设置于所述底模板3上。

请再结合图4、5，如图2、图3a-3c及图4、5所示，所述若干连接件4沿所述上弦筋512的延伸方向等间距分布，单个所述连接件4包括紧固螺帽41、连接端头42、可拆卸螺杆43和压紧螺帽44，所述钢筋桁架5还包括固定钢筋52，所述钢筋桁架5的数量与所述连接件4的数量相同，所述水平结构模板体系还包括多组模板支撑结构，所述多组模板支撑结构沿垂直于所述上弦筋512延伸方向的方向等间距排列，每组所述模板支撑结构均包括若干模板支撑木方6和钢管7，所述钢管7与所述上弦筋512平行设置，所述若干模板支撑木方6等间距排列设置于所述钢管7上，所述若干模板支撑木方6均设置于所述底模板3的下底面上，所述连接端头42设置于所述紧固螺帽41的下端，并置于所述底模板3上，所述可拆卸螺杆43的一端穿过所述底模板3后与所述连接端头42螺纹连接（可拆卸螺杆43穿过底模板3时的穿孔需在浇筑前做密封处理，也可将该可拆卸螺杆43与底模板3的连接方式改成螺纹连接或其他更为密封的连接方式，以防止该穿孔过大而发生滴漏情况甚至产生事故），所述可拆卸螺杆43的另一端穿过所述钢管7，所述压紧螺帽44与所述可拆卸螺杆43螺纹连接并能够通过其自身的旋转在所述可拆卸螺杆43上上下移动，所述压紧螺帽44通过其自身的旋转向上压紧所述钢管7，所述连接端头42上沿垂直于所述上弦筋512延伸方向的方向设有一凹槽421，所述固定钢筋52架设于所述两根下弦筋513上，并穿过所述凹槽421，所述固定钢筋52抵于所述紧固螺帽41的下端，所述若干连接件4均位于所述上弦筋512的正下方。

由于所述可拆卸螺杆43及连接端头42的连接方式为可拆卸式连接，故在混凝土浇筑完毕后，可将可拆卸螺杆43拧下，以拆除模板支撑木方6、钢管7、可拆卸螺杆43及压紧螺帽44，实现了这些模板支撑部件的周转使用，节约了施工成本。

请再结和图6，如图2、图3a-3c及图4-6所示，本发明实施例还提供一种上述水平结构模板体系的施工方法，其具体步骤包括：

步骤一：在地面上制造并拼装所述水平结构模板体系；

步骤二：将竖向木模11及竖向木方12沿所述侧墙1向楼层内部空间的方向依次安装于所述侧墙1内侧，作为所述水平结构模板体系的支承面；

步骤三：将在地面上拼装完毕的所述水平结构模板体系吊装至竖向木模11或所述楼层结构的梁2的梁模板21的顶面；

步骤四：将所述钢筋桁架5的上、下弦筋512、513与所述侧墙1内的结构主筋13及所述楼层结构中的梁2焊接连接，增加侧向约束；

步骤五：绑扎上弦筋512与设置于所述侧墙1中的负弯矩钢筋9，并在所述底模板3上铺设管线；

步骤六：测试该水平结构模板体系的承载能力，在检验合格后，在所述底模板3上浇筑混凝土。

本发明实施例提供的水平结构模板体系及施工方法将钢筋桁架5与底模板3通过连接件4连接，组成可拆卸式钢筋桁架组合模板，其可独自承载混凝土自重和施工过程中的附加荷载，该体系传力路线为：施工荷载作用于底模板3，通过专用的连接件4传递至钢筋桁架5上，后通过钢筋桁架5传递至侧墙1的竖向木模11或梁模板21，最后传递至楼层结构。该体系具有很强的整体刚度，实现了混凝土建筑水平结构模板的无支撑化或少支撑化，大大节约了支撑材料和用工，同时提高了施工效率；另一方面，该体系采用可拆卸式连接，在混凝土浇筑完毕后，可将可拆卸螺杆43拧下，以拆除模板支撑木方6、钢管7、可拆卸螺杆43及压紧螺帽44，实现了这些模板支撑部件的周转使用，节约了施工成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种水平结构模板体系，设置于建筑物的每层楼层结构上，所述每层楼层结构的侧墙内侧均沿所述侧墙向楼层内部空间的方向依次设有竖向木模和竖向木方，所述水平结构模板体系包括底模板，所述底模板设置于所述侧墙的竖向木模或/和所述楼层结构的梁的梁模板上，其特征在于，还包括钢筋桁架，所述钢筋桁架设置于所述底模板上，并与所述侧墙内的结构主筋及楼层结构中的梁焊接连接，所述底模板与所述钢筋桁架通过若干连接件连接。

2.根据权利要求1所述的水平结构模板体系，其特征在于，所述竖向木方上设有水平木方，所述底模板也设置于所述水平木方上。

3.根据权利要求1或2所述的水平结构模板体系，其特征在于，所述钢筋桁架包括若干单支桁架，所述单支桁架包括两根波纹腹筋、上弦筋和两根下弦筋，所述波纹腹筋呈“∧”状，所述两根波纹腹筋的上端相接于一串接点，所述两根波纹腹筋下侧的共四个端点均位于同一平面内，该平面平行于所述底模板所在的平面，所述两根波纹腹筋下侧的共四个端点的连线构成一个长方形，所述串接点焊接于所述上弦筋上，所述两根下弦筋分别设置有所述上弦筋两侧的两根波纹腹筋上，所述两根下弦筋均与所述上弦筋平行设置，所述若干单支桁架排成一行并通过其中的两根波纹腹筋、上弦筋和两根下弦筋与相邻的单支桁架中的对应部件相连，所述若干单支桁架中的上弦筋连成一直线，所述若干单支桁架中的波纹腹筋均设置于所述底模板上。

4.根据权利要求3所述的水平结构模板体系，其特征在于，所述若干连接件沿所述上弦筋的延伸方向等间距分布，单个所述连接件包括紧固螺帽、连接端头、可拆卸螺杆和压紧螺帽，所述钢筋桁架还包括固定钢筋，所述水平结构模板体系还包括多组模板支撑结构，所述多组模板支撑结构沿垂直于所述上弦筋延伸方向的方向等间距排列，每组所述模板支撑结构均包括若干模板支撑木方和钢管，所述钢管与所述上弦筋平行设置，所述若干模板支撑木方等间距排列设置于所述钢管上，所述若干模板支撑木方均设置于所述底模板的下底面上，所述连接端头设置于所述紧固螺帽的下端，并置于所述底模板上，所述可拆卸螺杆的一端穿过所述底模板与所述连接端头螺纹连接，所述压紧螺帽与所述可拆卸螺杆螺纹连接并能够通过其自身的旋转在所述可拆卸螺杆上上下移动，所述压紧螺帽通过其自身的旋转向上压紧所述钢管，所述连接端头上沿垂直于所述上弦筋延伸方向的方向设有一凹槽，所述固定钢筋架设于所述两根下弦筋上，并穿过所述凹槽，所述固定钢筋抵于所述紧固螺帽的下端。

5.一种水平结构模板施工方法，其特征在于，包括：

在楼层结构中铺设底模板时，在所述底模板上设置钢筋桁架，所述底模板与钢筋桁架组成水平结构模板体系，将所述钢筋桁架与楼层结构的侧墙内的结构主筋及楼层结构中的梁焊接连接，并将所述底模板与钢筋桁架通过连接件连接在一起。

6.根据权利要求5所述的水平结构模板施工方法，其特征在于，在楼层结构的侧墙内侧的竖向木方顶部固定一条水平木方，作为所述钢筋桁架与底模板的支撑面。

7.根据权利要求5所述的水平结构模板施工方法，其特征在于，所述钢筋桁架为如权利要求3中所述的钢筋桁架。

8.根据权利要求7所述的水平结构模板施工方法，其特征在于，所述若干连接件沿所述上弦筋的延伸方向等间距分布，单个所述连接件包括紧固螺帽、连接端头、可拆卸螺杆和压紧螺帽，所述钢筋桁架还包括固定钢筋，所述水平结构模板体系还包括多组模板支撑结构，所述多组模板支撑结构沿垂直于所述上弦筋延伸方向的方向等间距排列，每组所述模板支撑结构均包括若干模板支撑木方和钢管，所述钢管与所述上弦筋平行设置，所述若干模板支撑木方等间距排列设置于所述钢管上，所述若干模板支撑木方均设置于所述底模板的下底面上，所述连接端头设置于所述紧固螺帽的下端，并置于所述底模板上，所述可拆卸螺杆的一端穿过所述底模板与所述连接端头螺纹连接，所述压紧螺帽与所述可拆卸螺杆螺纹连接并能够通过其自身的旋转在所述可拆卸螺杆上上下移动，所述压紧螺帽通过其自身的旋转向上压紧所述钢管，所述连接端头上沿垂直于所述上弦筋延伸方向的方向设有一凹槽，所述固定钢筋架设于所述两根下弦筋上，并穿过所述凹槽，所述固定钢筋抵于所述紧固螺帽的下端。

9.根据权利要求8所述的水平结构模板施工方法，其特征在于，具体包括：

步骤一：在地面上拼装所述水平结构模板体系；

步骤二：将竖向木模及竖向木方沿所述侧墙向楼层内部空间的方向依次安装于所述侧墙内侧，作为所述水平结构模板体系的支承面；

步骤三：将在地面上拼装完毕的所述水平结构模板体系吊装至竖向木模或所述楼层结构的梁的梁模板的顶面；

步骤四：将所述钢筋桁架的上、下弦筋与所述侧墙内的结构主筋及所述楼层结构中的梁焊接连接；

步骤五：绑扎上弦筋与设置于所述侧墙中的负弯矩钢筋，并在所述底模板上铺设管线；

步骤六：在所述底模板上浇筑混凝土。

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