钢筋混凝土薄壁筒井模板体系及用其浇筑薄壁筒井的方法与流程

本发明涉及一种建筑结构和施工方法，尤其涉及一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系及用其浇筑钢筋混凝土薄壁筒井的施工方法。

背景技术：

现代建筑出于建筑功能需求，常常在地下室顶板和屋面附带一些通风井、导光井、电缆井等中空薄壁圆筒井，此类圆筒井内部空间较为狭长（一般内径为40cm～100cm、高度为100cm～200cm，以下简称为薄壁筒井），通常薄壁筒井多采用钢筋混凝土现浇成形，浇灌前需制作薄壁筒井模板体系，传统的模板体系包括内外侧模板和支架，传统的方法是绑扎好薄壁筒井配筋骨架后（所述薄壁筒井配筋骨架由竖向配筋和环形水平配筋构成），将内外木模板逐块拼接成型，薄壁筒井配筋骨架与现浇混凝土共同形成薄壁筒井，薄壁圆井通过圆台底座配筋与周围钢筋混凝土结构合成一体），筒壁结构浇筑成型后逐块拆除。

存在的问题是：薄壁筒井内部空间狭长，模板特别是内侧模板安装和拆卸施工操作困难，不仅影响筒壁结构观感质量，而且工效低，工程进度慢，增加工程成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种薄壁筒井钢筋混凝土模板体系及用其浇筑薄壁筒井的施工方法，以克服已有技术所存在的上述不足。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系，包括外模板、内衬架和芯模；所述外模板拼接在薄壁筒井配筋骨架外围，所述内衬架置于薄壁筒井配筋骨架内腔，所述芯模置于内衬架内腔；

所述内衬架包括顶部加强圈、底部加强圈以及连接在顶部加强圈与底部加强圈之间的立杆，所述立杆均匀布置，两立杆之间的间距不大于100mm；内衬架外观尺寸与薄壁筒井内空尺寸一致，即所述顶部加强圈与薄壁筒井井口内径尺寸一致，底部加强圈与薄壁筒井井底内径尺寸一致；

所述芯模为橡胶气囊芯模，包括芯模顶面、芯模圆周面和芯模底面，芯模顶面中心设有标准气阀，由芯模顶面、芯模圆周面和芯模底面热熔连接构成的橡胶气囊芯模充满气后其外圆直径与薄壁筒井内径一致，高度比薄壁筒井高200mm。

其另一技术方案是：

一种钢筋混凝土薄壁筒井的浇筑施工方法，所述方法是采用上述一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系浇筑钢筋混凝土薄壁筒井的施工方法，包括下述步骤：

s1根据薄壁筒井尺寸设计结构施工大样图；该施工大样图包括：钢筋混凝土薄壁筒井模板体系结构剖面图，钢筋混凝土薄壁筒井模板体系结构俯视图，内衬架结构立面图，橡胶气囊芯模立面图；

s2制作内衬架：

s21根据结构施工大样图编制下料单，包括立杆的长度、数量；

s22焊接顶部加强圈和底部加强圈，在顶部加强圈与底部加强圈之间焊接立杆，立杆均匀布置，两立杆之间的间距不大于100mm，成型内衬架外观尺寸与薄壁筒井内空尺寸一致；

s23将内衬架焊缝焊渣清除干净，涂刷红丹防锈漆一道；

s3制作橡胶气囊芯模：

s31按结构施工大样图尺寸缩减20mm后进行cad放样；

s32根据放样尺寸用橡胶垫裁剪芯模底面、芯模顶面和芯模圆周面；

s33芯模顶面中间开洞安装标准气阀；

s34将芯模顶面、芯模圆周面和芯模底面热熔连接成橡胶气囊芯模，成型橡胶气囊芯模充满气后外圆尺寸与内衬架内空尺寸一致，高度比薄壁筒井高200mm；

s4按《模板工程安装及拆除专项施工方案》搭设满堂脚手架，搭设完毕进行架体验收；

s5安装木枋和底部模板：

s51用铁线将木枋绑扎在满堂脚手架上、固定；

s52将底部模板平铺于木枋上，铁钉钉牢，进行板面标高验收；

s6现场组装内衬架、绑扎薄壁筒井配筋骨架钢筋：

s61在底部模板上进行薄壁筒井结构定位，做好标识；

s62按标识位置安置内衬架，固定；

s63从下往上逐层绑扎内层圆环形水平配筋和竖向配筋，构成结构内侧配筋骨架；

s64从下往上逐层绑扎外层圆环形水平配筋和竖向配筋，构成结构外侧配筋骨架；

s65从上部将内侧配筋骨架与外侧配筋骨架连在一起，从结构外侧配筋骨架底部外延绑扎圆台底座配筋，最后形成薄壁筒井配筋骨架整体；

s66钢筋绑扎丝扣统一朝向薄壁筒井配筋骨架内部，以避免后续作业划伤刺破橡胶气囊芯模；

s7安装橡胶气囊芯模：将橡胶气囊芯模放入内衬架内、充满气，将内衬架内空充满，将标准气阀堵紧；

s8在薄壁筒井配筋骨架外围拼装外模板并加固；

s9浇筑薄壁筒井结构砼，振捣时振捣棒避免直接触碰橡胶气囊芯模，以防芯模走位，薄壁筒井结构砼浇筑完毕要对薄壁筒井结构砼面抹平收面，钢筋混凝土薄壁筒井结构成型；

s10拆除芯模

钢筋混凝土薄壁筒井结构成型24小时后且砼抗压强度达到1.0mpa，进行拆模作业，先旋开橡胶气囊芯模顶部标准气阀放气，人工抽出橡胶气囊芯模，进行表面清理后供下一薄壁筒井施工用。

进一步：在步骤s2制作内衬架中，所述立杆、顶部加强圈和底部加强圈采用hbp300材质φ10钢筋，焊接的焊条采用e43型焊条，先将钢筋和焊条取样送检，合格后进行焊接作业。

有进一步：在进行步骤s7“安装橡胶气囊芯模”前，在橡胶气囊芯模表面均匀涂抹肥皂水，以便于脱模。

更进一步：在进行步骤s7“安装橡胶气囊芯模”中，往橡胶气囊芯模充气时，采用连接有气压表的小型电动空压机向芯模充气，充气过程中适当调整橡胶气囊芯模使其居中垂直，在橡胶气囊芯模内达到设计气压值后停止充气，同时关闭芯模顶部标准气阀，断开充气管。

所述设计气压值为薄壁筒井混凝土对模板的侧压力，混凝土对模板的侧压力根据《建筑施工模板安全技术规范》jgj162-2008的第4.1.1条所列公式计算。

由于采取上述技术方案，本发明之钢筋混凝土薄壁筒井模板体系及用其浇筑薄壁筒井的方法具有以下有益效果：

1．该一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系之橡胶气囊芯模易于安装和拆卸，不仅解决了薄壁筒井内部空间狭小，内模板安装施工困难的问题，而且极大的提高生产效率，缩短工期；

2．该一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系之橡胶气囊芯模外观平滑，内外气压差固定，能够保证结构成型质量，筒体内壁砼成型可达到清水混凝土标准，观感质量优良；

3．该一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系其内衬架和橡胶气囊芯模可定型化，便于异地工厂批量生产，便于存储和搬运；

4．该一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系结构简单、造价低廉、其橡胶气囊芯模可循环周转使用，从而减少材料的消耗，降低成本，节能环保.易于推广应用。

下面结合附图和实施例对本发明之钢筋混凝土薄壁筒井模板体系及用其浇筑薄壁筒井的方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图2之钢筋混凝土薄壁筒井模板体系结构示意图：

图1为主视图（半剖），图2为俯视图；

图3为内衬架结构示意图（立体效果）；

图4为橡胶气囊芯模结构示意图（立体效果）；

图5为安装在底部模板上的钢筋混凝土薄壁筒井模板体系结构示意图（半剖）；

图中：

1―内衬架，11―顶部加强圈，12―立杆，13―底部加强圈，2―薄壁筒井配筋骨架，21―圆环形水平配筋，22―竖向配筋,23―圆台底座配筋,3―橡胶气囊芯模，31―标准气阀,32―芯模顶面，33―芯模圆周面，34―芯模底面，4―外模板，5―底部模板，6―木枋。

具体实施方式

实施例一

一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系，包括外模板4、内衬架1和芯模；所述外模板4拼接在薄壁筒井配筋骨架外围，所述内衬架1置于薄壁筒井配筋骨架内腔，所述芯模置于内衬架内腔；

所述内衬架1包括顶部加强圈11、底部加强圈13以及连接在顶部加强圈11与底部加强圈13之间的立杆12，所述立杆均匀布置，两立杆之间的间距不大于100mm；内衬架外观尺寸与薄壁筒井内空尺寸一致，即所述顶部加强圈与薄壁筒井井口内径尺寸一致，底部加强圈与薄壁筒井井底内径尺寸一致；根据薄壁筒井的形状，内衬架可为上下大小相同的直筒式结构，也可为上小下大的锥筒结构。

所述芯模为橡胶气囊芯模3，包括芯模顶面32、芯模圆周面33和芯模底面34，芯模顶面中心设有标准气阀31，由芯模顶面、芯模圆周面和芯模底面热熔连接构成的橡胶气囊芯模充满气后其外圆尺寸与内衬架内空尺寸一致，即刚好充满内衬架内空，只是高度比薄壁筒井高200mm。

实施例二

一种钢筋混凝土薄壁筒井的浇筑施工方法，所述方法是采用实施例一所述一种钢筋混凝土薄壁筒井模板体系浇筑钢筋混凝土薄壁筒井的施工方法，包括下述步骤：

s1根据薄壁筒井尺寸设计结构施工大样图；该施工大样图包括：钢筋混凝土薄壁筒井模板体系结构剖面图，钢筋混凝土薄壁筒井模板体系结构俯视图，内衬架结构立面图，橡胶气囊芯模立面图；

s2制作内衬架：

s21根据结构施工大样图编制下料单，包括立杆的长度、数量；

s22焊接顶部加强圈和底部加强圈，在顶部加强圈与底部加强圈之间焊接立杆，立杆均匀布置，两立杆之间的间距不大于100mm，成型内衬架外观尺寸与薄壁筒井内空尺寸一致；根据薄壁筒井的形状，如薄壁筒井为直筒形则内衬架为上下大小相同的直筒形，如薄壁筒井为可为上小下大的锥筒形，则内衬架为上小下大的锥筒形。

s23将内衬架焊缝焊渣清除干净，涂刷红丹防锈漆一道；

s3制作橡胶气囊芯模：

s31按结构施工大样图尺寸缩减20mm后进行cad放样；

s32根据放样尺寸用橡胶垫裁剪芯模底面、芯模顶面和芯模圆周面；

s33芯模顶面中间开洞安装标准气阀；

s34将芯模顶面、芯模圆周面和芯模底面热熔连接成橡胶气囊芯模，成型橡胶气囊芯模充满气后外圆尺寸与内衬架内空尺寸一致，如内衬架为直筒形则橡胶气囊芯模为上下大小相同的直筒形，如内衬架为可为上小下大的锥筒形，则橡胶气囊芯模为上小下大的锥筒形，使橡胶气囊芯模充满气后刚好充满内衬架内空，但高度比薄壁筒井高200mm；

s4按《模板工程安装及拆除专项施工方案》搭设满堂脚手架，搭设完毕进行架体验收；

s5安装木枋和底部模板：

s51用铁线将木枋绑扎在满堂脚手架上、固定；

s52将底部模板平铺于木枋上，铁钉钉牢，进行板面标高验收；

s6现场组装内衬架、绑扎薄壁筒井配筋骨架钢筋：

s61在底部模板上进行薄壁筒井结构定位，做好标识；

s62按标识位置安置内衬架，固定；

s63从下往上逐层绑扎内层的圆环形水平配筋和竖向配筋，构成结构内侧配筋骨架；

s64从下往上逐层绑扎外层的圆环形水平配筋和竖向配筋，构成结构外侧配筋骨架；

s65从上部将内侧配筋骨架与外侧配筋骨架连在一起，从结构外侧配筋骨架底部外延绑扎圆台底座配筋，最后形成薄壁筒井配筋骨架整体；

s66钢筋绑扎丝扣统一朝向薄壁筒井配筋骨架内部，以避免后续作业划伤刺破橡胶气囊芯模；

s7安装橡胶气囊芯模：将橡胶气囊芯模放入内衬架内、充满气，使橡胶气囊芯模刚好充满内衬架内空（但高度比薄壁筒井高200mm），将标准气阀堵紧；

s8在薄壁筒井配筋骨架外围拼装外模板并加固；

s9浇筑薄壁筒井结构砼，振捣时振捣棒避免直接触碰芯模，以防芯模走位，薄壁筒井结构砼浇筑完毕后要对砼面抹平收面，钢筋混凝土薄壁筒井结构成型；

s10拆除芯模

钢筋混凝土薄壁筒井结构成型24小时后且薄壁筒井结构砼抗压强度达到1.0mpa，进行拆模作业，先旋开橡胶气囊芯模顶部标准气阀放气，人工抽出橡胶气囊芯模，进行表面清理后留下一薄壁筒井施工用。

在步骤s2制作内衬架中，所述立杆、顶部加强圈和底部加强圈采用hbp300材质φ10钢筋，焊接的焊条采用e43型焊条，先将钢筋和焊条取样送检，合格后进行焊接作业。

在进行步骤s7“安装橡胶气囊芯模”前，在橡胶气囊芯模表面均匀涂抹肥皂水，以便于脱模。

在进行步骤s7“安装橡胶气囊芯模”中，往橡胶气囊芯模充气时，采用连接有气压表的小型电动空压机向芯模充气，充气过程中适当调整橡胶气囊芯模使其居中垂直，在橡胶气囊芯模内达到设计气压值后停止充气，同时关闭芯模顶部标准气阀，断开充气管。

所述设计气压值为薄壁筒井混凝土对模板的侧压力，混凝土对模板的侧压力根据《建筑施工模板安全技术规范》jgj162-2008的第4.1.1条所列公式计算。

附：《建筑施工模板安全技术规范》jgj162-2008的第4.1.1条有关混凝土对模板的侧压力的计算公式：

f=0.22γctoβ1β2v∧½f=γch（取两式中较小值）：f=0.22γctoβ1β2v∧½f=γch（取两式中较小值）：式中：f—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kn/m²；γc—混凝土的重力密度，kn/m²；to—新浇混凝土的初凝时间，可按实测确定，当缺乏试验资料时，可采用to=200/(t+15)计算，其中t为混凝土的温度℃；v—混凝土的浇筑速度，m/h；h—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，m；β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；坍落度为50～90mm时，取1.0；坍落度110～150mm时，取1.15。