کفراژ چیست و انواع کفراژبندی چه کاربردی دارند

کفراژ سازه‌ای موقت یا ماندگار است که بتن تازه را تا رسیدن به مقاومت کافی، در شکل و ابعاد طراحی‌شده نگه می‌دارد. در کارگاه‌های ساختمانی، واژه کفراژ گاهی برای خود قالب بتن و گاهی برای مجموعه قالب، پایه‌ها، پشت‌بندها و سیستم نگهدارنده آن به کار می‌رود. انتخاب نوع مناسب کفراژ بر ایمنی اجرا، کیفیت سطح بتن، سرعت کار و هزینه نهایی پروژه اثر مستقیم دارد.

کفراژ چیست

کفراژ معادل واژه فرانسوی Coffrage و در مفهوم فنی نزدیک به قالب‌بندی بتن است. این سیستم، بتن خمیری را تا زمان گیرش و کسب مقاومت لازم در موقعیت خود نگه می‌دارد تا عضو سازه‌ای مانند پی، ستون، دیوار، تیر، دال، پله یا سقف با شکل و اندازه موردنظر ساخته شود.

در کاربرد کارگاهی ایران، کفراژ دو معنای نزدیک دارد. گاهی منظور همان سطح قالبی است که با بتن تماس دارد؛ گاهی نیز کل سازه نگهدارنده شامل قالب، شمع، جک، لوله، پشت‌بند، مهار و اتصالات را کفراژ می‌نامند. به همین دلیل، هنگام سفارش یا اجرای کار باید دقیقاً مشخص شود منظور قالب تماس با بتن است یا سیستم کامل نگهداری قالب.

کفراژبندی چیست

کفراژبندی فرایند طراحی، مونتاژ، ترازکردن، مهاربندی و آب‌بندی قالب و پایه‌های نگهدارنده پیش از بتن‌ریزی است. این فرایند باید طوری انجام شود که مجموعه قالب در برابر فشار جانبی بتن تازه، وزن بتن و آرماتور، ارتعاش ویبراتور، رفت‌وآمد عوامل اجرایی و بار تجهیزات پایدار بماند.

کاربرد کفراژ در ساختمان و پروژه‌های عمرانی

• قالب‌بندی فونداسیون، ستون، دیوار برشی، تیر، دال، سقف و پله
• ایجاد تکیه‌گاه موقت برای قالب سقف‌ها و دهانه‌های بلند
• اجرای سازه‌های تکرارشونده مانند برج، سیلو و مخزن با سیستم لغزنده یا بالارونده
• ساخت تونل، کانال آب، پل و قطعات با هندسه خاص
• اجرای قالب‌های ماندگار که پس از بتن‌ریزی بخشی از ساختمان باقی می‌مانند

ویژگی‌های یک کفراژ مناسب

کفراژ مناسب فقط قالبی نیست که شکل بتن را حفظ کند. سیستم باید هم‌زمان از نظر سازه‌ای، اجرایی و اقتصادی قابل قبول باشد. مهم‌ترین معیارها عبارت‌اند از:

• مقاومت و سختی کافی برای تحمل بارها بدون خیز، جابه‌جایی یا بازشدن اتصالات
• درزبندی مناسب برای جلوگیری از خروج شیره بتن و ایجاد کرموشدگی یا افت کیفیت سطح
• تراز و شاقول بودن مطابق نقشه و رواداری‌های اجرایی پروژه
• سطح داخلی تمیز و استفاده کنترل‌شده از ماده رهاساز سازگار با بتن
• امکان بازکردن تدریجی بدون ضربه‌زدن یا آسیب به لبه‌ها و سطح بتن
• وزن، ابعاد و روش مونتاژ متناسب با نیروی انسانی و تجهیزات جابه‌جایی کارگاه
• قابلیت استفاده مجدد در تعداد دفعاتی که هزینه کل پروژه را توجیه کند

انواع کفراژ و مقایسه کاربرد آن‌ها

انواع کفراژ را می‌توان بر اساس جنس قالب یا روش حرکت و ماندگاری دسته‌بندی کرد. جدول زیر برای انتخاب اولیه مناسب است؛ تصمیم نهایی باید با توجه به نقشه‌های اجرایی، بارها، تعداد تکرار و امکانات کارگاه انجام شود.

کفراژ چوبی

در کفراژ چوبی از تخته، الوار یا تخته چندلایه استفاده می‌شود. برش و اتصال قطعات با میخ و پیچ ساده است و می‌توان قالب را برای شکل‌های خاص در محل ساخت. وزن کم و امکان استفاده از مصالح موجود در کارگاه، این روش را برای پروژه‌های کوچک یا اجزای غیرتکراری مناسب می‌کند.

ضعف اصلی کفراژ چوبی، حساسیت به رطوبت، تاب‌برداشتن و بازشدن درزهاست. اگر اتصال تخته‌ها دقیق نباشد، شیره بتن از درز خارج می‌شود و سطح بتن ناهموار یا کرمو خواهد شد. ظرفیت قالب و فاصله پشت‌بندها نیز باید محاسبه شود؛ اتکا به تجربه بدون کنترل بار می‌تواند باعث خیز یا شکست تخته شود.

کفراژ فلزی

کفراژ فلزی یکی از متداول‌ترین گزینه‌ها برای اعضای تکراری است. پانل‌های فلزی، در صورت مونتاژ و نگهداری صحیح، سطح یکنواخت‌تری ایجاد می‌کنند و دفعات استفاده بیشتری دارند. سرعت نصب و بازکردن در سیستم‌های مدولار بالاست؛ با این حال وزن، نیاز احتمالی به جرثقیل یا نیروی بیشتر و هزینه اولیه باید در برآورد لحاظ شود.

برای پروژه‌ای با ستون‌ها یا دیوارهای مشابه، هزینه خرید یا اجاره قالب فلزی ممکن است در استفاده اول بالا به نظر برسد؛ اما با افزایش تعداد تکرار، هزینه به ازای هر بار استفاده کاهش می‌یابد. در پروژه تک‌مرحله‌ای یا با هندسه نامنظم، این مزیت ممکن است محقق نشود.

کفراژ پلاستیکی مدولار

قالب‌های پلاستیکی مدولار سبک‌اند و در برابر خوردگی مقاومت خوبی دارند. حمل دستی، شست‌وشوی ساده و اتصال قطعات آماده، اجرای آن‌ها را برای برخی اعضای ساده و تکرارشونده سریع می‌کند. پیش از انتخاب باید ظرفیت مجاز پانل، نوع اتصال، حداکثر فشار بتن تازه و محدودیت ابعادی سیستم کنترل شود.

کفراژ فایبرگلاس و پلیمری

قالب‌های فایبرگلاس و پلیمری در سیستم‌های سقف، قطعات با سطح منحنی و قالب‌های مدولار کاربرد دارند. وزن کم و نفوذناپذیری از مزیت‌های آن‌هاست. عبارت «کاهش وزن سازه» فقط زمانی درست است که این قالب‌ها در طراحی سقف نقش مشخصی داشته باشند؛ صرف استفاده از قالب سبک، وزن عضو بتنی را خودبه‌خود کاهش نمی‌دهد.

کفراژ لغزنده و متحرک

کفراژ لغزنده با کمک جک‌های هیدرولیکی یا سامانه مکانیکی هم‌زمان با بتن‌ریزی حرکت می‌کند. نوع عمودی برای سازه‌های بلند و تکرارشونده مانند سیلو، برج و مخزن و نوع افقی یا متحرک برای تونل و کانال به کار می‌رود. یکنواختی طرح اختلاط، پیوستگی تأمین بتن، کنترل سرعت حرکت و تیم اجرایی هماهنگ برای موفقیت این روش ضروری است.

کفراژ ماندگار

کفراژ ماندگار پس از بتن‌ریزی باز نمی‌شود و بخشی از سیستم نهایی ساختمان باقی می‌ماند. بنابراین دوام، سازگاری با بتن، رفتار در برابر رطوبت و آتش و نحوه اتصال آن باید از مرحله طراحی بررسی شود. این گروه می‌تواند شامل قالب‌های عایق، ورق‌های خاص یا پوسته‌هایی باشد که نقش معماری یا حفاظتی نیز دارند.

کفراژ داربستی چیست

کفراژ داربستی یا داربست حجمی، شبکه‌ای از پایه‌ها و اعضای افقی و مهاربندهاست که برای انتقال بار قالب و بتن تازه به زمین یا تکیه‌گاه مطمئن اجرا می‌شود. برخلاف داربست دسترسی که سکوی کار برای کارگران ایجاد می‌کند، کفراژ داربستی بخشی از سیستم باربر موقت قالب‌بندی است.

فاصله پایه‌ها را نمی‌توان با یک عدد ثابت برای همه پروژه‌ها تعیین کرد. آرایش پایه‌ها به بار وارده، ارتفاع، نوع سیستم، ظرفیت اجزا، کیفیت بستر و نقشه اجرایی بستگی دارد. بنابراین عددهای عمومی مانند «حداکثر سه متر» نباید بدون محاسبه یا دستورالعمل سازنده مبنای اجرا قرار گیرند.

معیارهای انتخاب نوع کفراژ

بهترین نوع کفراژ برای همه پروژه‌ها یکسان نیست. انتخاب باید بر مبنای هزینه کل اجرا و ریسک پروژه انجام شود، نه فقط قیمت خرید هر مترمربع قالب.

• شکل و ابعاد عضو: عضو مستقیم و تکراری با قالب مدولار سازگارتر است؛ هندسه منحنی یا خاص ممکن است به قالب سفارشی نیاز داشته باشد.
• فشار بتن تازه: سرعت بتن‌ریزی، ارتفاع لایه، روانی بتن و روش تراکم بر فشار وارد بر قالب اثر می‌گذارند.
• تعداد تکرار: هرچه دفعات استفاده بیشتر باشد، قالب بادوام‌تر با هزینه اولیه بالاتر می‌تواند اقتصادی‌تر شود.
• کیفیت سطح نهایی: برای بتن اکسپوز، جنس رویه، یکنواختی درزها و محل اتصالات اهمیت بیشتری دارد.
• امکانات کارگاه: وزن پانل، فضای انبار، مسیر حمل، دسترسی جرثقیل و مهارت گروه اجرایی را باید در نظر گرفت.
• زمان‌بندی و ایمنی: سرعت مونتاژ زمانی ارزشمند است که مهاربندی، بازرسی و قالب‌برداری ایمن قربانی نشود.
• خرید یا اجاره: برای پروژه کوتاه یا قالب خاص، اجاره ممکن است منطقی‌تر باشد؛ برای تکرار زیاد باید هزینه مالکیت، تعمیر و انبارداری مقایسه شود.

مراحل کفراژبندی و کنترل پیش از بتن‌ریزی

توجه به مراحل کفراژبندی و کنترل پیش از بتن ریزی به شما کمک می کند تا این مرحله را به درستی طی کنید. بررسی نقشه های سازه، کنترل ظرفیت قالب،مونتاژ قالب و... از مهم ترین مراحل کفرازبندی است که در ادامه به طور دقیق تمام 7 مرحله ای که باید برای انجام یک کفراژبندی خوب انجام دهید، لیست شده است. 

1. بررسی نقشه‌های سازه و قالب‌بندی، ابعاد عضو، ترازها و محل بازشوها
2. کنترل ظرفیت قالب، پایه‌ها، پشت‌بندها، مهارها و بستر زیر پایه‌ها
3. مونتاژ قالب و تنظیم شاقول، تراز و فاصله‌ها مطابق نقشه اجرایی
4. آب‌بندی درزها و بستن اتصالات بدون ایجاد مانع برای بازکردن بعدی
5. تمیزکردن سطح داخلی و استفاده یکنواخت از ماده رهاساز بدون آلودن میلگرد یا درز اجرایی
6. کنترل کاور میلگرد، اسپیسرها، قطعات مدفون، بولت‌ها و مسیرهای عبور تأسیسات
7. بازرسی نهایی و ثبت تأیید قبل از بتن‌ریزی؛ هنگام بتن‌ریزی نیز تغییر شکل و نشتی باید پایش شود

خطاهای رایج در کفراژبندی

رایج  ترین خطاهایی که در زمان کفراژبندی توسط مهندسان ساختمانی رخ می دهد، عبارتند از: 

• کم‌کردن پشت‌بند یا فاصله‌دادن بیش از حد پایه‌ها برای کاهش هزینه
• قرار دادن پایه روی خاک سست، نخاله یا سطح بدون کفی و توزیع مناسب بار
• بستن نامناسب درزها و خروج شیره بتن هنگام ویبره‌کردن
• استفاده بیش از حد از روغن قالب یا تماس آن با میلگرد و بتنِ درز اجرایی
• بی‌توجهی به فشار جانبی ناشی از سرعت زیاد بتن‌ریزی
• ضربه‌زدن به بتن تازه برای بازکردن قالب و آسیب‌زدن به لبه‌ها
• قالب‌برداری بر اساس تعداد روز ثابت، بدون ارزیابی مقاومت بتن و شرایط پروژه

زمان باز کردن قالب و کفراژ

قالب زمانی باز می‌شود که بتن به مقاومت کافی برای تحمل وزن خود، بارهای اجرایی و تنش‌های ناشی از برداشتن تکیه‌گاه رسیده باشد. نوع سیمان، طرح اختلاط، دمای محیط، روش عمل‌آوری، شکل و دهانه عضو، میزان بار و نتایج کنترل مقاومت همگی بر این زمان اثر دارند؛ بنابراین ارائه یک عدد ثابت برای همه اعضا و فصل‌ها دقیق نیست.

به‌طور معمول، قالب‌های جانبی اعضای قائم که باربری مستقیم ندارند زودتر برداشته می‌شوند. قالب زیر دال و تیر و سپس پایه‌های اطمینان باید با ترتیب تعیین‌شده در نقشه و زیر نظر مسئول فنی جمع‌آوری شوند. بازکردن باید تدریجی باشد تا بار به‌صورت ناگهانی به عضو منتقل نشود.

برای تعیین ضوابط پروژه، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، نقشه‌های مصوب، مشخصات فنی و نظر مهندس محاسب یا دستگاه نظارت باید مبنا قرار گیرد. الزامات ایمنی کارگاه و سازه‌های موقت نیز باید با مبحث دوازدهم مقررات ملی ساختمان تطبیق داده شود.

جمع‌بندی

کفراژ سیستم موقتی یا ماندگاری است که شکل، تراز و پایداری بتن تازه را تا رسیدن به مقاومت لازم حفظ می‌کند. قالب چوبی برای هندسه خاص و کار محدود انعطاف بیشتری دارد؛ قالب فلزی در پروژه‌های تکراری بادوام و دقیق است؛ سیستم‌های پلاستیکی و پلیمری وزن و سرعت مناسب‌تری دارند؛ و قالب لغزنده یا ماندگار برای کاربردهای تخصصی انتخاب می‌شود. در هر حالت، ظرفیت باربری، آب‌بندی، مهاربندی، شرایط بستر و ترتیب قالب‌برداری باید پیش از اجرا کنترل شود.

سوالات متداول