長纖維增強熱塑性復合材料組合模板在建筑工程中的應用

程時煙

(中建海峽建設發展有限公司 福建福州350001)

1 工程概況

福州市某住宅小區一期工程共由6座塔樓及連體一層地下室組成，分別為3棟39F高層住宅(1#、2#、5#樓)，1棟42F高層住宅(3#樓)，1棟32F高層住宅(6#樓)及一棟2F配套用房(7#樓)。其中1#、2#、5#樓建筑高度為119.25m，3#樓建筑高度為128.25m，6#樓建筑高度為98.25m，7#樓建筑高度為10.35m，除7#樓為文體活動站及物業管理用房，其余各棟一層除配電用房及住宅門廳外均為架空綠化，均帶一層地下室，地下室為停車庫及設備用房，總建筑面積約12萬平方米。該工程7#樓為框架結構，其余各棟均為剪力墻結構，地下一層為框架結構。該工程1#～6#樓均為商品住宅樓，2層及以上除局部樓層為復式樓外均為標準層結構，建筑高度高，剪力墻大且多，對主體結構的混凝土成型質量把關較嚴，需嚴格控制砼成型尺寸及垂直度、平整度等，工程質量要求較為嚴格。

2 建筑模板的選型

建筑模板是一種臨時性結構，它按設計要求制作，使混凝土結構、構件按規定的位置、幾何尺寸成形，保持其正確位置，并承受建筑模板自重及作用在其上的荷載。

目前我國建筑行業使用的建筑模板種類主要有木模，鋼模，鋁合金模板(鋁模)，塑料模板等。

各建筑模板的特點:

木模的特點:剛度小，容易產生變形，砼澆筑時易爆模，影響砼成型觀感;需采用人工裁鋸和拼裝，加工過程中易造成工傷;因其剛度小，需采取主次龍骨加固，加固難，耗時費工;另外生產木模需大量砍伐樹木，影響生態，且重復使用率低;模板加工過程中易產生大量木屑，難以清理且不環保;木模易燃，有發生火災的隱患。

鋼模的特點:鋼模笨重，搬運困難，耗時費工;拼裝易變形，校正難;邊角與木模連接難，不易調整控制，對下料尺寸的控制較為嚴格;鋼模造價高，保管和維護較麻煩。

鋁模的特點:鋁模雖較木模重，較鋼模輕，但造價高，周轉使用次數及砼成型觀感不如鋼模。

塑料模板的特點:塑料模板較鋼模及鋁模輕，跟木模重量相差不多，塑料模板采用塑料制成，可利用回收的塑料制品注塑、壓縮等工藝加工制成，具有省工節材、高效便捷、安全省心、綠色環保等優勢。符合國家“以塑代木、以塑代鋼”的產業政策導向，是國家鼓勵發展的節能環保高新技術產品。塑料模板生產工藝簡單，重復使用率高，且安裝操作簡便。

常見建筑模板基本性能對比如(表1):

表1 常見建筑模板基本性能對比

綜合以上分析可知，塑料模板較木模、鋼模及鋁模等具有一定的優勢。

3 復合材料組合模板特點

(1)復合材料組合模板主要材料及配件如(圖1～圖10):能化、安裝施工工業化、現場作業工具化等特點，實現了模板工程設計與施工過程中配模設計便捷，工人操作簡單，專業技術要求低，施工速度快，施工成本低等目標，具有良好的經濟和社會效益。

(9)脫模簡便、平整光潔。復合材料組合模板拼接嚴密平整，混凝土不沾板面，無需脫模劑，輕松脫模，容易清灰，且脫模后混凝土結構表面度、光潔度均超過現有清水模板的技術要求，不須二次抹灰，省工省料。

4 工藝原理

(1)復合材料組合模板原理是一種采用定型化組合設計、工業化生產、工具化現場作業的一種組合式模板。其利用工業化建筑施工原理，以建筑物的開間、進深、層高的標準化為基礎，以方(圓)管、方(圓)鋼、方木條為主要輔助材料，以現澆鋼筋砼結構為主導工序，組織有節奏的均衡施工。

(2)復合材料組合模板隸屬于塑料模板，它是將塑料通過高溫熔化后再采用LFT—D在線模壓成型工藝，其結構內部玻璃纖維的長度超出傳統注塑工藝3倍以上，大大提高了其拉伸、彎曲及抗沖擊性能，具有良好的耐熱性和結構穩定性。

(3)復合材料組合模板結構采用雙層邊肋設計，兩層邊肋中間用短加強筋連接，強度好，加固穩定可靠，不易爆模，成型表面精細，尺寸誤差小，接縫好，少粉刷，可提高工程施工質量及降低施工成本。

(4)復合材料組合模板采用專用軟件配模，實現CAD結構施工圖紙到結構三維模型轉化，人員精簡、班組少，實現配模程序化、科學化管理，使現場管理工作簡單有效。

(5)復合材料組合模板采用專門的配套加固連接件和專用施工工具進行拼裝連接，無需使用鐵釘等傳統加固材料，輕便快捷、易拆裝，對工人技術水平要求低，可現場培訓上崗，實現模數化拼裝目標，提高勞動效率，可大大縮短工期和降低人工成本。

(6)復合材料組合模板不燃、防水、耐腐蝕，重復使用次數多，廢棄模板可回收再利用，電鋸、鐵釘使用少，節能低碳，安全環保，可大大降低施工成本。

(7)復合材料組合模板易于分類編號，提高人工搬運效率，加快施工進度，減少塔吊用量，降低機械成本，節約勞動力成本的同時也降低調運過程的安全風險，更能滿足標準化施工的要求。

(8)復合材料組合模板具有產品模數標準化、配模設計智

(2)按照設計施工圖紙建立三維結構模型，然后通過專門的配模軟件，設定配模原則，選定模板組型，并繪制配模施工圖、節點大樣，對每塊模板進行編號，從而實現智能化組合設計和模數化拼裝，再根據配模軟件組合和拼裝的組合模板圖紙選擇模板。

(3)復合材料組合模板現場作業類似于木模，但其與木模主要不同在于:木模是采用鐵釘連接，而復合材料組合模板墻、柱及梁模主要是采用專門的配套加固連接件和專用施工工具進行模板拼裝，拼裝時根據模板施工圖紙進行相應模數模板的排布，將手柄穿入手柄孔旋轉90°，完成模板之間的連接，板模安裝同木模。因復合材料組合模板現場拼裝簡單，無需大量人力物力，因此可以大大提高勞動效率，降低勞動力成本。

復合材料組合模板實施過程詳以下圖例:

5 實施效果

通過在該工程2#樓砼結構中實施證明，復合材料組合模板操作簡單快捷、省工節料、低碳環保、安全可靠。該種復合材料組合模板連接操作簡單，排除了對傳統大工的依賴，工地只需少數大工即可，用工結構調整(采用小工即可進行現場拼裝，且可邊培訓邊上崗)，減低了人工成本。墻柱的拼裝加固效率可達22m2/人/工天，而傳統木模拼裝只可達10～12m2/人/工天;同時復合材料組合模板可重復使用60～80次，而傳統木模只能用6～7次，周轉率及利用率較傳統木模而言大大提高。砼成型觀感也較好——棱角清晰、表面平整、外光內實，

各項指標均達到要求，墻體垂直度及平整度基本控制在8mm以內，滿足施工及規范要求，具有良好的經濟效益。

6 結語

復合材料組合模板是節能環保的新產品，以復合材料組合模板替代現有鋼(鋁)模板和木模板，實現建筑模板更新換代，產品可回收再生利用，有利于節能環保資源循環利用，大大減少了建筑垃圾，低碳環保，有利于節能能源，可帶來良好的能源效率和環保效益，同時符合我國“以塑代木，以塑代鋼的”的產業政策導向，是國家鼓勵發展的節能環保高新技術產品。該模板的應用將大大推動建筑施工技術及工藝的進步，是一場建筑模板行業施工技術的革命。

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