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装配式剪力墙结构预制混凝土构件模具设计与制作要点

 

发布时间:2019-10-24    字号:【

    1. 装配式剪力墙结构概念 

  预制混凝土,英文名为PrecastConcrete,简称PC。主要受力构件部分或全部由预制剪力墙、叠合梁、叠合板组成,采用有效方式将预制构件连接成为整体的钢筋混凝土剪力墙结构,简称装配式剪力墙结构。

  2.预制混凝土构件模具设计的一般规定 

  混凝土预制构件模具以钢模为主,面板主材选用Q235钢板,支撑结构可选型钢或者钢板,规格可根据模具形式选择,应满足以下要求:

  模具应具有足够的承载力、刚度和稳定性,保证在构件生产时能可靠承受浇筑混凝土的重量、侧压力及工作荷载。

  模具应支、拆方便,且应便于钢筋安装和混凝土浇筑、养护。

  模具的部件与部件之间应连接牢固;预制构件上的预埋件均应有可靠固定措施。

 3.预制混凝土构件模具设计体系 

  现有的模具的体系可分为:可采用独立式模具和大底模式模具(即底模可公用,只加工侧模具)。独立式模具用钢量较大,适用于构件类型较单一且重复次数多的项目。大底模式模具只需制作侧边模具,底模还可以在其他工程上重复使用,本文主要介绍该类模具体系。

  主要模具类型:大底模(平台)、叠合楼板模具、阳台板模具、楼梯模具、内墙板模具和外墙板模具等。

  大底模设计要点:面板根据楼层高度和构件长度,宜选用整块的钢板。每个大底模上布置不宜超过3块构件,据此选择底模长度,宽度有建筑层高决定。对于板面要求不严格的,可采用拼接钢板的形式,但需注意拼缝的处理方式。大底模支撑结构可选用工字钢或槽钢,为了防止焊接变形,大底模最好设计成单向板的形式,面板一般选用10mm钢板。大底模使用时,需固定在平整的基础上,定位后的操作高度不宜超过500mm。

  叠合楼板模具设计要点:根据叠合楼板高度,可选用相应的角铁作为边模,当楼板四边有倒角时,可在角铁上后焊一块折弯后的钢板。由于角铁组成的边模上开了许多豁口,导致长向的刚度不足,故沿长向可分若干段,以每段1.5--2.5m为宜。侧模上还需设加强肋板,间距为400-500mm。

  阳台板模具设计要点:为了体现建筑立面效果,一般住宅建筑的阳台板设计为异性构件。构件的四周都设计了反边,导致不能利用大底模生产。可设计为独立式的模具,根据构件数量,选择模具材料。首先考虑构件脱模的问题,在不影响构件功能的前提下,可适当留出脱模斜度(1/10左右)。当构件高度较大时,应重点考虑侧模的定位和刚度问题。

  楼梯模具设计要点:楼梯模具可分为卧式和立式两种模式,卧式模具占用场地,需要压光的面积较大,构件需多次翻转。故推荐设计为立式楼梯模具。重点为楼梯踏步的处理,由于踏步成波浪形,钢板需折弯后拼接,拼缝的位置宜放在既不影响构件效果又便于操作的位置,拼缝的处理可采用焊接或冷拼接工艺。都需要特别注意拼缝处的密封性,严禁出现漏浆现象。

  内墙板模具设计要点:由于内墙板就是混凝土实心墙体,一般没有造型。北京地区公租房项目的预制内墙板的厚度一般为200mm,为便于加工,可选用20#槽钢作为边模。内墙板三面均有外漏筋,且数量较多,需要在槽钢上开许多豁口,导致边模刚度不足,周转中容易变形,所有应在边模上增设肋板。

  外墙板模具设计要点:建筑对外墙板的平整度要求很高,如果采用正打工艺,无论是人工抹面还是机器抹面,都不足以达到要求的平整度,对后期施工较为不利。但是正打工艺,有利于预埋件的定位,操作工序也相对简单。可根据工程的需求,选择不同的工艺。本文主要介绍反打工艺为主的模具。根据浇注顺序,将模具分为两层,第一层为保护层+保温层,第二层为结构层。第一层模具作为第二层的基础,所以在第一层的连接处需要加固。第二层的结构层模具同内墙板模具形式。结构层模具的定位螺栓较少,故需要增加拉杆定位,防止涨模。

 外墙板和内墙板模具防漏浆设计要点:构件三面都有外漏钢筋,侧模处需开对应的豁口,数量较多,造成拆模困难。为了便于拆模,豁口开的大一些,用橡胶等材料将混凝土与边模分离开,从而大大降低了拆卸难度。

  边模定位方式设计要求:边模与大底模通过螺栓连接,为了快速拆卸,宜选用M12的粗牙螺栓。在每个边模上设置3-4个定位销,以更精确地定位。连接螺栓的间距控制在500-600mm为宜,定位销间距不宜超过1500mm。

  预埋件定位设计要求:预制混凝土构件预埋件较多,且精度要求很高,需在模具上精确定位,有些预埋件的定位在大底模上完成,有些预埋件不与底模接触需要通过靠边模支撑的吊模完成定位。吊模要求拆卸方便,定位唯一,以防止错用。

  模具加固设计要点:对模具使用次数必须有一定的要求,故有些部位必须要加强,一般通过肋板解决,当楼板不足以解决时可把每个肋板连接起来,以增强整体刚度。

  模具的验收要点:除了外型尺寸和平整度外,还应重点检查模具的连接和定位系统。

  模具的经济性分析要点:根据项目中每种预制构件的数量和工期要求,配备出合理的模具数量。再摊销到每种构件中,得出一个经济指标,一般为每方混凝土中含多少钢材。据此可作为报价的一部分。

  4.预制混凝土构件模具使用要求 

  编号要点:由于每套模具被分解的较零碎,需按顺序统一编号,防止错用。

  组装要点:边模上的连接螺栓和定位销一个都不能少,必须紧固到位。为了构件脱模时边模顺利拆卸,防漏浆的部件必须安装到位。

  吊模等工装的拆除要点:在预制混凝土构件整齐养护之前,要把吊模和防漏浆的部件拆除。选择此时拆除的原因为吊模好拆卸,在流水线上,不占用上部空间,可降低蒸养窑的层高;混凝土几乎还没强度,防漏浆的部件很容易拆除,若等到脱模的时候,混凝土的强度已到20mpa左右,防漏浆部件、混凝土和边模会紧紧地粘在一起,极难拆除。所以防漏浆部件必须在蒸汽养护之前拆掉。

  模具的拆除要求:当构件脱模时,首先将边模上的螺栓和定位销全部拆卸掉,为了保证模具的使用寿命,禁止使用大锤。拆卸的工具宜为皮锤、羊角锤、小撬棍等工具。

  模具的养护要求:在模具暂时不使用时,需在模具上涂刷一层机油,防止腐蚀。

  5.结束语 

  在政府的大力推进下,装配式剪力墙结构近几年在国内快速发展。装配式建筑具有施工周期短、安装精度高等特点。对预制构件的误差要求到了2mm以内,所以需要更高精度的模具。我们必须勇于尝试,善于创新,勤于交流,才能做出高品质的产品。

文章来源:预制构件网  

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