模板设计技巧与方法

（一）对模板及其使用的基本要求

（1）保证混凝土结构和构件浇筑后的各部分形状、尺寸和相互位置满足设计要求。

（2）具有足够的稳定性、刚度及强度。

（3）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。

（4）模板板面光洁、平整，拼缝严密、不漏浆。

（二）模板设计

在施工前，施工企业应根据建筑物的实际情况、现场条件、混凝土结构施工与验收规范及有关的技术规范进行模板设计，模板设计包括模板面板、支承系统及连接配件的设计。

1.模板设计的步骤

根据工程实践经验，模板设计大致可分为3个环节：

（1）配板设计并绘制配板图和支承系统布置图。

（2）依据施工条件确定荷载并对模板及支承系统进行验算。

（3）编制模板及配件的规格数量汇总表和周转计划，制定模板系统安装与拆除的程序与方法以及施工说明书等。

2.模板的受力及荷载组合

（1）设计荷载。设计荷载分基本荷载和特殊荷载两类。

1）基本荷载。

a.模板及其支架自重根据设计图确定。木材的密度，针叶类按600kg/m3计，阔叶类按800kg/m3计。

b.新浇混凝土重量按2.4～2.5t/m3计。

c.钢筋、预埋件重量根据设计图确定，对一般钢筋混凝土，钢筋重量可按100kg/m3计。

d.工作人员及浇筑设备、工具的荷载：计算模板及直接支承模板的楞木（围囹）时，可取均布荷载2.5k Pa及集中荷载2.5k N；计算支承楞木的构件时，可取均布荷载1.5k Pa；计算支架立柱时，取均布荷载1kPa。

e.振捣混凝土时产生的荷载可按照1k Pa计算。

f.新浇混凝土的侧压力是侧面模板承受的主要荷载。侧压力的大小与混凝土浇筑速度、浇筑温度、坍落度、入仓振捣方式及模板变形性能等因素有关。在无实测资料的情况下，可参考《水工混凝土施工规范》（SL 677—2014）附录中的有关规定选用。

g.新浇混凝土的浮托力。

2）特殊荷载。

a.混凝土卸料时产生的荷载。

b.风荷载。根据《建筑结构荷载规范》（GB 5009—2015）确定。

c.其他荷载。可按实际情况计算，如平仓机、非模板工程的脚手架、工作平台、超过规定堆放的材料重量等。

（2）设计荷载组合及稳定校核。

1）荷载组合。计算模板的刚度和强度时，应根据模板种类和施工具体情况。按表3-1的荷载组合进行计算（特殊荷载按可能发生的情况计算）。

表3-1　常用模板的荷载组合

注 表中①—模板自身重力；②—新浇混凝土的重力；③—钢筋和预埋件的重力；④—工作人员及仓面机具的重力；⑤—振捣混凝土时产生的荷载；⑥—新浇混凝土的侧压力；⑦—新浇混凝土的浮托力；⑧—混凝土卸料时产生的荷载；⑨—风荷载；⑩—其他荷载。

2）稳定校核。验算模板刚度时，其最大变形不应超过下列允许值：

a.结构外露面模板为模板构件计算跨度的1/400。(www.xing528.com)

b.结构隐蔽面模板为模板构件计算跨度的1/250。

c.支架的压缩变形值或弹性挠度值为相应的结构计算跨度的1/1000。

承重模板结构的抗倾稳定性应按下列要求核算：

a.倾覆力矩，应采用下列三项中的最大值：①风荷载，按GB 5009—2015确定；②实际可能发生的最大水平作用力；③作用于承重模板边缘1500N/m的水平力。

b.稳定力矩：模板自重折减系数为0.8；如同时安装钢筋，应包括钢筋的重量。活荷载按其对抗倾覆稳定最不利的分布计算。

c.抗倾稳定系数应大于1.4。

除悬臂模板外，竖向模板与内倾模板应设置撑杆或拉杆，以保证模板的稳定性。梁跨大于4m时，设计应规定承重模板的预留起拱高度值。多层结构物上层结构的模板支撑在下层结构上时，应验算下层结构的实际强度和承载能力。

（三）模板类型

1.模板的分类

（1）按模板形状分为平面模板和曲面模板。平面模板又称为侧面模板，主要用于结构物垂直面。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）按模板材料分有木模板、竹模板、钢模板、混凝土预制模板、塑料模板、橡胶模板等。

（3）按模板受力条件分为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。其余3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（如隧洞施工中的钢模台车）；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（如闸墩施工中的滑模）。

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3个部分。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3-1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3-1　钢模板类型（单位：mm）

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

图3-2　定型组合钢模板系列（单位：mm）

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

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，如图3-2所示。如型号为P3015的钢模板，P表示平面模板，3015表示尺寸为300mm×1500mm（长×宽）。又如，型号为Y1015的钢模板，Y表示阳角模板，1015表示尺寸为100mm×1500mm（宽×长）。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。平面钢模板规格见表3-2。

（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，安装方向一顺一倒相互交错。

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。

表3-2　平面钢模板规格表

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。

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，分别采用蝶形扣件和“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。