胀模未必是螺杆的锅
模板一拆,梁侧鼓起两三公分——工地条件反射就是“螺杆细了,换粗”。换粗往往真能压住,原因却不是粗螺杆本身,而是顺手把安全余量垫厚了。可这账不能这么算:新浇混凝土对模板的侧压力,并不随墙高、梁高线性变大。
按 GB 50666-2011,侧压力在两个值里取小者:按浇筑速度算出的 F₁,和按全高静水算出的 F₂=γc·H。真正决定螺杆命运的,是那条沿高度起伏的压力分布,而不是 M12 还是 M14。分布定了,面板、背楞、对拉螺杆才能一层一层往下排。
边界声明:本文只演示计算路径,所有几何、材料、荷载与中间结果均来自虚构算例,不构成任何项目支模、浇筑、拆模的依据。正式工程须由有相应职责的人员,按图纸、同条件试验和经审批的专项方案重新计算。
1一、两个压力值打架,小者才算数
取一组典型工况:一次浇筑高 3.60 m,混凝土重度 24 kN/m³,入模 15 ℃,浇筑速度 1.50 m/h,普通水泥无缓凝(β₁=β₂=1.0),坍落度 110 mm;15 mm 胶合面板、次楞间距 250 mm;M12 对拉螺杆、间距 600×600 mm,钢材抗拉 205 N/mm²。
t₀ = 200/(T+15) = 6.67 h;F₁ = 0.22 γc t₀ β₁ β₂ √V = 0.22×24×6.67×√1.50 = 43.11 kN/m²;F₂ = γc·H = 86.4 kN/m²;F = min(43.11, 86.4) = 43.11 kN/m²;h = F/γc = 1.80 m。
43.11 只有静水上限 86.4 的一半——是浇筑速度把压力“截住”了,而不是墙高把螺杆压爆的。h=1.80 m 就是压力图的拐点:浇筑面往下 1.8 m,压力由零线性爬到峰值;再往下到 3.6 m 墙底,压力不再涨,恒定在 43.11。
2二、把压力图拆开:上三角、下矩形
图形一确定,每延米侧力直接按面积累加:顶部三角段 0.5×43.11×1.80 = 38.80,下部矩形段 43.11×1.80 = 77.60,合计 116.4 kN/m。
写成式就是 E = 0.5·F·h + F·(H−h) = 116.4 kN/m。作为对比,若按全高静水计算,E_w = 0.5×24×3.60² = 155.5 kN/m,本例只有它的 75%。差出的那截,正是浇筑速度替现场“省”下的侧力——螺杆配多配少,图上一眼可见。
3三、单根螺杆:别算每延米,算它那一格
对拉螺杆不吃“每延米”的力,只扛自己围合的那片矩形面积。取最大侧压力 F,乘以纵横间距 a、b:N = F·a·b = 43.11×0.60×0.60 = 15.52 kN。
M12 毛截面 A = π/4×12² = 113.1 mm²,N_Rd = 113.1×205/1000 = 23.18 kN,应力比 0.67,表面看很富余。但螺杆带螺纹,真正受力的是应力截面,按 84.3 mm² 计,承载力降到 17.28 kN,应力比升到 0.90;垫板下局部承压、孔口削弱还得另算。面板侧同样要核:次楞间距 250 mm 时,1 m 宽面板弯矩 M=Fl²/10 ≈ 0.269 kN·m/m,弯曲应力 7.19 N/mm²——允许值必须查该批胶合板抗弯设计指标,不能拿算例数当通用限值。
4四、只动浇筑速度:1.5 换成 4,结果彻底反转
F₁ 里那个 √V 是要害。V=3.00 m/h 时 F₁=60.97 kN/m²,N=21.95 kN,毛截面比 0.95、有效截面比 1.27(已超);V=4.00 m/h 时 F₁=70.40 kN/m²,N=25.34 kN,毛截面比 1.09(超)、有效截面比 1.47。
到 4 m/h,连毛截面都顶破 1.0,再拧螺母没有意义。出路只有三条:把浇筑速度压回去、加密螺杆间距、或换更大直径;任何一条一动,压力图重画、面板背楞重算。
还有个容易漏的变量:掺了缓凝型外加剂,β₁ 不再是 1.0,F₁ 还会往上抬;泵送、坍落度加大,方向相同。工况一变,昨天算好的账今天就作废。
5五、换成 0.7 m 梁侧模:控制项整个颠倒
同一套参数用到 0.70 m 梁侧模上,F₂ = 24×0.70 = 16.8,远小于 F₁ 的 43.11——这回是静水项先到顶,浇筑再快,压力也越不过这条线。F = min(43.11, 16.8) = 16.8 kN/m²,由静水控制。
这就是墙与梁胀模逻辑的差别:墙侧多半由速度公式决定,梁侧则常因浇筑过快、压力逼近全高静水,再叠加上螺杆间距偏大。两类构件共用一根“经验螺杆”,总有一头在裸奔。
6六、算例结论
判定:3.60 m 墙侧模、浇筑速度 1.50 m/h 时由速度公式控制,F=43.11 kPa,M12@600 毛截面比 0.67;速度提到 4 m/h,同一套螺杆即超限。任何时候都不应直接按全高静水压力或“凭经验定直径”来选螺杆。
同一根 M12,慢浇是稳的、快浇会爆——差别不在螺杆本身,而在那张被忽略的压力图。
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