模板工作原理

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那么这些混凝土是怎么组合在一起的呢?查看更多家居施工图片
Hisham易卜拉欣/ Photodisc /盖蒂图片社

你开车经过一个高层办公楼在施工过程中,一具骨架慢慢地被戴着安全帽的工人们填满。你注意到一根软管从水泥的卡车变成一堆高高的面板,几乎像一个巨大的窗玻璃,你可能会挠头。这些面板是做什么用的?事实证明,它们是被称为模板的建筑的重要组成部分。

模板是用来创建墙,柱,板,楼梯和其他混凝土结构的模具的名称。新浇筑的混凝土——由沙子、碎石、水泥和水混合而成——是湿的,因此无法支撑自身重量或保持形状。模板支撑混凝土的重量,直到它干燥成特定的形状,并获得支撑自身的强度。模板设计和咨询公司Detail By design的老板Harry Stamaty说:“这就像你烤蛋糕一样。”“你放蛋糕的平底锅是形式,蛋糕粉是混凝土”[来源:Stamaty].

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模板的概念并不新鲜。万神殿是罗马建筑的圆顶标志,建于公元125年左右,是最早使用混凝土模板建造的建筑之一。但在接下来的几个世纪里,模板仍然是一种相当不常见的工具和技术——水泥和混凝土是罕见的建筑材料,直到19世纪波特兰水泥和钢筋混凝土的发明[来源:Stewart)。

今天,模板被用于建造从办公楼到独栋住宅,从车道到体育场馆——基本上,任何包含混凝土的结构。但模板很少是最终设计的一部分。形式是临时结构在项目的永久性特征被移除或丢弃之前,各种各样的施工代理提供访问和支持。但正如我们将看到的,尽管模板的目的是来去无痕,但它是建筑过程的一个重要方面——粗心大意可能会造成严重后果。

让我们来看看制作模板的一些材料。

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模板类型

模板,或用于建造模板的模具,有无数的排列。它们可以由木材、胶合板、钢铁、塑料、玻璃纤维还有各种各样的材料。在工地上架设它们的方式也各不相同。有时,模板可以是一系列面板,以及领带、楔子、夹子、支架等硬件,由工人手工组装。在其他情况下,在工厂设计和建造的预制形式可以运到工作现场,用起重机吊到正确的位置,并与简单的锁定机构连接。项目建筑师-工程师和混凝土承包商之间的合作通常决定了最佳模板设置。也许胶合板能更好地适应混凝土结构的关键细节;也许重新使用承包商从以前的工作中储存的表单会被证明更经济。

所有模板必须考虑到两个关键因素浇注速度而且侧压力.浇注速度字面上是混凝土浇注到窗体空缺的速度。湿混凝土很重,每立方英尺重约150磅(68公斤)。作为垂直高度的灌浇混凝土增加,物质施加侧压力,因为它推动形式的内部面。如果一次浇了太多的混凝土,而连接装置又不够坚固,无法承受压力,潮湿的混凝土就会从模型中爆裂。

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浇筑在底部的混凝土需要时间凝固并获得足够的强度,然后再浇筑在顶部的混凝土。Stamaty说,每小时4到5英尺(1.2到1.5米)的倾倒速度对于任何模板系统来说都是一个很好的指导方针,这意味着12英尺(3.7米)高的墙壁将需要长达3个小时才能完全倾倒[来源:Stamaty].

模板在施工工作中究竟是如何发挥作用的?翻到下一页,看看答案。

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在建筑工地使用模板

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一名工人用软管将混凝土倒入模板。
加里月亮/ Photolibrary /盖蒂图片社

模板约占特定项目具体预算的40%至60%[来源:实验室].材料实际上只占模板费用的一小部分:大部分钱都花在了组装和拆卸模板的劳动力上。下面是在施工现场如何使用模板的基本知识。

承包商建筑师和工程师已经看了一个项目的结构和建筑图纸,并考虑了可供他们使用的形式材料,他们会选择一个模板系统,正如前面提到的,要么是组件,要么已经组装好了。一旦模板已经建立,工人必须处理内部的模具与一个脱模剂——一种由蜡、油或塑料制成的化合物,可以防止形状粘在纸上混凝土——因为未经处理的形式会导致混凝土结构的表面变色或变形,这只需要更多的工作来修复它。

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一旦形式到位,混凝土混合物被批准,工人们开始倾倒混凝土到形式的空白空间。(在大型商业项目中,混凝土供应公司的代表通常会在现场。)混凝土通过手工或连接到混凝土卡车上的软管分发,泵帮助混凝土到达卡车无法到达的部分。浇筑完成后,工人们通常会使用工业振动装置,这些装置可以附着在混凝土的外部,也可以放置在混凝土的深处。振动有助于巩固混凝土元素,消除气穴。必要时,施工人员可用水或蒸汽对混凝土进行处理。

在混凝土干燥后,这些形式被拆卸和移除,或者用建筑术语“剥离”。表格可以重新放置在工地的另一个区域,储存起来以备以后使用,或者在必要时销毁。如今,大多数表单的设计和构建都是为了重复使用几十次。

有效的模板必须平衡几个相互竞争的利益。点击前面的内容来了解它们是什么。

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平衡质量、成本和安全

混凝土行业的普遍看法是,模板应平衡质量,成本和安全。在质量方面,形式应该准确地创造出建筑师-工程师的规范的混凝土结构,而不会引起混凝土表面的隆起或其他缺陷。在成本方面,我们已经提到模板构成了项目具体预算的很大一部分。未能及时完成模板工作也会耽误剩下的工作施工进度并导致额外的劳动费用,给具体的工人一个激励,以有效地工作。

但是安全胜过一切。大约25%的施工失败是由混凝土结构的倒塌和破坏,而模板失效占总数的一半以上[来源:汉娜].2011年12月,俄亥俄州辛辛那提市的一个赌场建筑项目在浇筑混凝土时,一块木板倒塌,造成多名工作现场的工人受伤。次月,俄亥俄州克利夫兰市另一个赌场建筑工地的水泥板在混凝土浇筑过程中倒塌[来源:Feran].

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模板也在建筑工地造成数百人死亡[来源:Nemati]。1972年,在弗吉尼亚州的贝利十字路口(Bailey’s Crossroads),工人们过早地从一栋公寓楼的24层拆除了支撑水平板的支撑物,导致整栋大楼倒塌,造成14名工人死亡,多人受伤[来源:赫德].由于混凝土超载、支撑不足、支撑不足、拆除模板前混凝土强度不足、剥离不当和许多其他原因,模板可能会倒塌。

职业安全与健康管理局(Occupational Safety and Health Administration)等组织发布了模板设计和使用指南。在安装形式和浇筑混凝土期间,有监督员在现场可以帮助最大限度地减少使用模板的危险。如需改变模板设计,承包商应提前咨询模板设计师。模板可能是一个临时的结构,但它对结构和建造它的人的影响可能是永久性的。

要了解更多关于施工过程的信息,请参阅下一页的链接。

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更多信息

相关文章

  • 美国混凝土承包商协会。《优质混凝土施工承包商指南》美国混凝土学会,2005。http://books.google.com/books?id=vU1tSqtMu6IC&pg=PA41&dq=formwork+construction&hl=en&sa=X&ei=VWR7T9DZMqTk0QGI0uyJBg&ved=0CEYQ6AEwBA#v=onepage&q=formwork%20construction&f=false
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  • 印度在线建设周。“需要支持”(第2页)。2009年2月2日。(2012年4月1日)http://www.constructionweekonline.in/article-4738-in_need_of_support/2/
  • Feran,汤姆。“浇筑混凝土时发生结构故障并不罕见。”《老实人》2012年1月27日。(2012年4月7日)http://blog.cleveland.com/metro/2012/01/structural_failures_while_conc.html
  • 汉娜,阿瓦德。“混凝土模板系统。”Marcel Dekker, Inc., 1999。(2012年4月2日)http://books.google.com/books?id=MY-jzsfbEfAC&pg=PA3&dq=construction+terms+formwork&hl=en&sa=X&ei=OXB8T5bjAofb0QHU_8WADA&ved=0CDwQ6AEwAA#v=onepage&q=construction%20terms%20formwork&f=false
  • 赫德,玛丽·克伦博尔兹。《混凝土模板(第七版)》美国混凝土学会,2005。
  • 小罗伯特实验室2007年培训研讨会:模板压力Peri模板系统,2007。
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  • Loughran,帕特里克。“失败的石头:混凝土和砖石的问题和解决方案”Birkhauser》2007。
  • Nemati Kamran。华盛顿大学副教授。个人面试。2012年4月5日。
  • Nemati Kamran。cm420临时结构第1课:混凝土模板和垂直模板设计简介华盛顿大学建筑管理系,2007。(2012年4月5日)http://courses.washington.edu/cm420/Lesson1.pdf
  • 西蒙斯,h·莱斯利。构造:原理、材料和方法(第七版)John Wiley and Sons, Inc. 2001。
  • Stamaty,哈利。业主,细节设计。个人面试。2012年4月6日。
  • 斯图尔特,杰米。“塑造未来。”Arabianbusiness.com。Dec.13, 2008年。(2012年4月2日)http://www.arabianbusiness.com/property/article/540859-shaping-the-future
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