型枠工事とは？工事の流れや種類について解説
躯体工事の一部である型枠工事。設計どおりの曲がりやゆがみのない躯体を造るためには、とても重要な工程です。また、型枠の種類も多種多様で、それらを組み合わせることで今までにない効果を生み出すこともできます。ここでは、型枠工事の流れや種類について解説します。
ほぼすべての建築工事で必要になる型枠工事
RC造やSRC造では、まず鉄骨や鉄筋を加工して組み合わせ、骨格部分を造ります。次に、この骨格を囲むように合板製の型枠を組み上げ、そこにコンクリートを流し込むと建物の土台となる躯体が出来上がります。
木造家屋の場合でも、基礎部分はほぼ同じ工程。金属製の型枠を組み立て、コンクリートを流し込んで造ります。このように、ほぼすべての建築工事で型枠工事は必要になるのです。
型枠工事は、文字どおり建物の型を造る作業です。この型自体に曲がりやゆがみ、凹凸があると、躯体そのものに曲がりやゆがみが残ってしまいます。
例えば、壁の型枠を組み立てるとき、型枠が垂直になっていないと壁も斜めになり、出来上がりの見栄えが悪くなるだけでなく、建物の強度にも影響が出てしまうのです。また、組み立てた型枠がしっかり固定されていないと、コンクリートを流し込んだときに、コンクリートの重みで枠がずれてしまうこともあります。そこに隙間ができてしまったら、コンクリートが漏れてしまいます。
出来上がった躯体を後から修正するのは大変な手間がかかりますし、その分コストもかさみます。そうならないためには、確実な型枠工事が不可欠。まさに、失敗が許されないプロセスだといえます。
型枠工事の流れ
拾い出しとは、施工図をもとに柱、梁、床、壁の形状や寸法を割り出し、どこにどのような型枠が何枚必要かを洗い出す作業です。この作業では、平面である施工図から立体的なイメージを作ることが大切で、ここで間違いがあると組み立ての際にうまく収まらなくなってしまいます。
拾い出した型枠の形状や寸法は、加工図という図面にして、必要な量の資材を確保します。
型枠加工は、作成した加工図をもとに必要な型枠を作る作業です。型枠は専用の合板に桟木（さんぎ）と呼ばれる角材を釘打ちして作ります。ここで使う合板は、流し込んだコンクリートからはがしやすいように、片面が滑らかな塗装仕上げになっているもの。広い壁や床に使う型枠は、規格寸法の合板に桟木を打てば出来上がりとなりますが、階段のような細かい部分は、その形に合わせて合板を加工し、専用の型枠を作ります。
これらの作業は、あらかじめ現場とは別の場所で済ませておき、現場には加工済みの型枠を搬入しますが、現場で加工しながら組み立てていくというケースもあります。型枠は基本的に何度か使い回しをしますので、型枠を使用した後は表面にこびりついたコンクリート片などを取り除き、きれいにしておきます。
また、建物の基礎を造るときや隣家とのスペースが狭い場合などは、再利用しない捨て型枠を使うこともあります。
墨出しは、型枠を立てるべきところに線や印をつけていく作業のこと。ここからは現場での作業です。まず、精密な測量機器でコンクリートの床の上に基準線を引き、型枠を建てるべきところに線や印をつけていきます。
最初の基準線の設定も、その後の各部の墨出しも、ほんの数ミリでもずれがあれば、最終的に大きなずれになってしまいます。そうなると、さまざまな箇所の寸法が狂ってしまいますので、決して気を抜けない作業といえるでしょう。
墨出しが済んだら、線に沿って桟木を床に打ちつけていきます。これが型枠を建てるガイドとなって、次工程の建て込みへと続きます。
墨に合わせて型枠を組み立て、釘打ちして固定していきます。型枠の建て込みの精度が建物の出来栄えを左右しますので、水平・垂直のいずれにも高い精度が要求される工程です。例えば、壁の建て込みでは、型枠1枚の垂直方向の許容精度は3mmまで。つまり、床の墨に合わせて建てた型枠の上端が、3mm以内に収まっていないとNGというわけです。
コンクリートを流し込むと、型枠には非常に大きな圧力がかかります。その圧力に負けないよう、組み上がった型枠はチェーンなどで補強し、しっかりと固定しておく必要があるのです。この固定が不十分だと、次工程のコンクリート打設の作業中に、型枠が壊れてしまうおそれもあります。
コンクリート打設とは、型枠の中に生コンクリートを流し込んでいく作業のこと。型枠の隅々にまで生コンクリートが均等に行き渡るよう、注意深く作業します。
同時に、振動を発生させる長い棒状のバイブレーターを差し込み、打設した生コンクリートを均質化し、中に気泡が残るのを防ぎます。打設したコンクリートに気泡が残ったままになると、その部分の強度が大きく低下します。コンクリートに空気の隙間である「ジャンカ」ができてしまい、仕上がりにも影響します。特に、コンクリート打ち放し仕上げにする場合には、非常に重要な工程です。
コンクリート打設が終わったら、コンクリートが固まって十分な強度が確認できたところで型枠を解体します。
型枠の種類いろいろ
化粧打ち放しとは、打設したコンクリートの表面にタイル貼りや塗装などを施さず、そのままの状態で仕上がりとする方法のこと。その際に使用する型枠を、化粧打ち放し型枠といいます。
一般的なコンクリート打ち放しの魅力は、型枠の継ぎ目とコンクリートの質感によるものですが、あらかじめ型枠の表面にさまざまな模様を施しておくことで、仕上がりのコンクリート表面に変化をつけることが可能です。
例えば、石組みのような模様や、木材の木目のような模様を、化粧打ち放し型枠を使って表現します。これらの型枠をうまく使うと、打ち放しのコンクリートにさまざまな表情を持たせることができます。
システム型枠とは、同じ形で転用できる型枠のこと。躯体の型となる型枠は、一般的に建築物によってその形状が異なりますが、柱や梁など、構造上重要な部分は、特殊な形状の型枠が必要になることはほとんどありません。これらの部分の型枠をユニット化し、短時間で組み立てられるように工夫されたものがシステム型枠です。大規模な建物や擁壁、道路の橋脚などで使われます。
システム型枠は、建て込みも解体も短時間ででき、何度も転用できるためにコストダウンにもつながります。作業効率も高まりますので、作業の省力化、工期の短縮にもつながります。
屋外の音楽ホール、大きな公園内の建造物、コンクリートで製作するオブジェなどは、高いデザイン性が求められます。また、直線だけでなく、曲面を表現しなくてはならない場合も多々あります。そうした建造物を造る際には、特殊な形状をした型枠が必要になります。
合板と桟木で作る一般的な型枠で対応できる場合もありますが、要求される仕上がり精度や質感によっては、FRP型枠を使うこともあります。これは、合板で作った型枠の上に繊維強化プラスチック（FRP）をコーティングした物で、複雑な形状に対応できるだけでなく、型枠の接合部が躯体に残らず、非常に滑らかな仕上がりにすることができます。
型枠が建物の正確さと美しさを生み出す
正確さが求められ、数ミリの誤差も許されない墨出しや建て込みは、まさに職人の腕の見せどころだといえるでしょう。
