綠色施工
——節材型低碳化模板體系

◎ 本刊記者 陳 忻

建設節約型社會、發展低碳經濟是我國立足今天、面向未來的大政方針，發展低碳節材降耗產品是順應政策要求，市場前景大為客觀。建筑施工行業由于自身的特點，一直以來就屬于高耗碳、耗材量大的行業，使用節材型低碳化的新技術、新材料、新產品是建筑施工行業未來的發展趨勢。

我國政府于2006年頒布了《綠色建筑評價標準》，繼而發布了《綠色施工導則》，旨在積極推行綠色建筑施工。在現有的建筑施工中，腳手架與模板的成本大約占總造價的20%-30%，而模板的腳手架搭設及拆除占總用時的35%-50%。所以，一套好的模架體系，除了在安全上的追求外，還要追求高效、節能、低碳、節材、環保等目標。

因此，在水平模板體系上選取“低碳化膠合板的模板體系”進行研究，豎向模版體系選取“節材型模板體系”進行研究。在建筑工程結構施工總工期計劃中，水平頂板結構的施工屬于關鍵路線，其施工工期占總工期的80%-90%；豎向墻柱結構施工占用總工期非常少或不占總工期。此外，水平頂板結構施工中的勞動力占結構施工總勞動力的60%-75%，而水平頂板結構模板體系所用的人工遠遠大于豎向墻柱結構模板體系。

在目前的形勢下，農民工基本上都是80后、90后青年，他們的受教育程度相比以前的農民工群體有很大的提高，對工作環境、工作的技術含量等要求也逐步提高。在我國的人口紅利基本快消耗完的情況下，建筑業從業人員已經比過去大大減少，人員工資也相較于之前增加了兩到三倍。更為重要的是，我國現階段的頂板模板體系技術含量偏低，大量的使用人工，體系配套不完善、使用效率低下、過程浪費嚴重，這些弊端與目前提倡的綠色建造、節能減排相距甚遠。因此，建筑行業期待著使用效率高、綜合成本低的平板模板體系的出現。

通過檢索國外先進的頂板模板體系，同時綜合《建筑業10項新技術》推廣的“鋼（鋁）框膠合板模板技術”、“早拆模板施工技術”以及節能減排低碳化的要求，研究出“低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系”。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系由各種規格的鋁框膠合板模板、早拆柱頭、早拆橫梁、可調鋼支撐、支撐連接件等組成。鋁框膠合板模板作為低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系的重要組件之一，由擠壓成型的鋁型材焊接成骨架，上封木膠合板而成，厚度150mm，與混凝土面接觸；一塊標準的1800mm×900mm模板單塊重量為26kg，單人就可以搬運。組件早拆柱頭是連接早拆橫梁，并用螺栓固定在可調鋼支撐上，能使早拆橫梁沿高度方向下落。另一重要組件早拆橫梁則是由冷彎型鋼組焊的桁架結構，承擔鋁框膠合板模板上的混凝土重量，支撐在早拆柱頭上；單根標準件重量為22kg，單人即可搬運。此外，可調鋼支撐組件能在一定范圍內沿高度方向調整高度，施工操作簡單、快捷、受力合理，比普通鋼管腳手架或碗扣架搭設時節省時間20%到30%。支撐件連件組件用于連接固定可調鋼支撐，與可調鋼支撐組成一穩定整體，操作簡單、快捷。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系的主要特點是重量較輕，各種部件都能夠搬運。在安裝過程中，把早拆柱頭與可調鋼支撐的上頂版用螺拴連接固定，調整好支撐高度，安裝好早拆柱頭。將已安裝早拆柱頭的可調鋼支撐用支撐連接件連接起來，構成一個2米×1米8的矩形支撐框架，將早拆橫梁放在早拆柱頭上，形成固定支撐。同時，將兩塊鋁框膠合板模板放在早拆橫梁上，并安裝晚拆帶板，再依次安裝支撐、早拆橫梁和模板，直至整層頂板安裝完畢。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系的拆卸相對來說也比較簡單。用錘子敲擊早拆柱頭的支撐板，使支撐版沿著柱頭向下滑移，早拆橫梁也隨之向下移動，鋁框膠合板模板也隨之下移，隨后，連續敲擊四個早拆柱頭，將模板和早拆橫梁拆下，形成一個拆卸循環。支撐原位不動，繼續支撐頂板，拆除支撐連接件和其他材料周轉到上一層使用。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系擁有諸多特點。該體系模板承載力大、重量輕（每平重量大約在15-20公斤），與國內同類模板相比輕30%-40%，單塊模板單人就可以搬運、安裝。此外，該模板體系組件少且采用支撐連接件定位，操作簡單、快捷，與采用傳統方法散支散拆的頂板模板體系相比，可節省操作時間和操作工人數量，綜合人工能節省30%-60%，并且模板的邊框型材與早拆橫梁配合使用受力更加合理。由于特殊軋制的邊框型材，對膠合板面板能起到有效的保護，延長模板的使用壽命，提高了模板的周轉使用率。低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系使用早拆技術，基本上配置一層就能滿足使用要求，而傳統施工方法需要投入4層的模板材料，因此減少了模板用量，降低施工成本，提高施工效率。同時，模板體系因其設計標準化、體系化、工具化等特點，具有很好的通用性和互換性；而模板型材是由鋁錠擠壓成型，可以在廠家定尺加工，因此加工制造時的材料浪費比較少。模板體系各配件之間配合緊密，整個體系結構穩固、剛度大，這種體系比較適合住宅公寓工程或板梁結構。

以昌平科技園區居住及配套工程為例，此項工程位于北京市昌平區南環路與創新路交叉口，地下四層，地上十二層，標準層層高2800mm，建筑面積為2800m2。工程的模板配置圖顯示模板的厚度是200厚，標準層頂板模板布置圖可清晰的表現出在墻邊或者是梁邊距離比較大情況下的處理方式，以及距墻邊或者兩邊空間比較小情況下的處理方式。

另一種節材型低碳模板體系是節材型冷彎型鋼模板體系。冷彎型鋼與熱軋型鋼相比較，在相同截面面積的情況下，回轉半徑可增大50%-60%，截面慣性矩可增大0.5-3.0倍，能較合理地利用材料強度，減少材料重量。冷彎型鋼的特點一是截面經濟合理，節省材料，是一種環保節材低碳化的新材料。冷彎型鋼的截面形狀可以根據需要設計、結構合理，單位重量的截面系數高于熱軋型鋼，在同樣負荷下，可減輕構件重量，節約材料。冷彎型鋼用于建筑結構可比熱軋型鋼節約材料35%—50%，用于農業機械和車輛可節約材料15%—60%。冷彎型鋼第二個特點是品種繁多，一般熱軋方法難以生產的壁厚均勻、截面形狀復雜的型鋼樣式。第三個特點是產品表面光潔，外觀好，尺寸精確，長度可以全部按照定尺或者倍尺供應，同時原材料還可以按定尺采購；材料的利用率理論上可以達到98%以上，是滿足低碳節材降耗要求的新產品、新材料。

節材型冷彎型鋼模板體系，是由各種規格的標準模板、標準角模、夾具，加強背楞，斜撐、挑架，專用吊鉤、穿墻螺栓等組成。冷彎型鋼標準模板面板為厚度4.5mm的鋼板，邊框由厚度3.0mm的Q345鋼板冷彎而成、截面尺寸為100mm*60mm，豎肋為幾字型、截面為100mm*30mm。整個模板的骨架結構形式簡單、用鋼量較少，鋼模板平米重量在65-75kg/m2，遠遠低于普通鋼模板的平米重量90-100kg/m2。

節材型冷彎型鋼模板體系模板間采用夾具連接，淘汰了繁雜、效率低下的螺栓與U形卡的連接方式，只需一把榔頭就可以完成組裝作業，無需其他操作工具。夾具連接拆裝方便快捷，受力更合理，解決了模板間的拼縫漏漿問題。該模板體系比同類型的模板體系重量輕20%—30%，安裝操作時間及操作人員用量比普通大鋼模板節省15%—25%，比小鋼模或木模板節省20%—30%，顯著降低了人工的綜合使用。

同時，標準節材型冷彎型鋼模板通過夾具連接可以組裝成大型模板，實現整體吊裝，解決了塔吊吊次多的問題。通過標準模板、標準角膜與調節板或木模板的配合，能實現一套模板滿足不同工程使用，解決了模板的通用性問題。采用夾具連接，實現了鋼木模板的有效連接，解決了鋼木結合難的問題。由于模板背面無背楞，堆放占用場地少，解決了模板運輸和擺放的問題；在此基礎上，節材型冷彎型鋼模板體系電梯井筒利用專用裝置，實現井筒模板的整體裝拆。模板剛度大，穿墻螺栓用量少，最大板（2400mm*2850mm）只用4根螺栓就可滿足受力要求，節省了人工和材料。

在實際操作中，節材型冷彎型鋼模板體系被運用到多項典型工程中，例如北京的華貿中心寫字樓、錦州國際會議中心、山東省博物館、上海東方輕工廣場都采用了這個體系，并取得了良好的社會和經濟效益。