不銹鋼模板在城市軌道交通施工中的應(yīng)用

高鵬

（中國交通建設(shè)股份有限公司總承包經(jīng)營分公司，北京100088）

目前城市軌道交通結(jié)構(gòu)施工仍主要采用常規(guī)普通碳鋼模板，此類模板極易銹蝕，除銹工作耗時(shí)費(fèi)工同時(shí)混凝土的外觀質(zhì)量得不到保證，澆筑后容易出現(xiàn)表面氣泡、色澤不均、蜂窩麻面、砂線、水紋、錯(cuò)臺等質(zhì)量通病。為解決混凝土表觀問題，通過對各類模板認(rèn)真研究對比后，決定采用定型不銹鋼復(fù)合模板來提高混凝土外觀質(zhì)量。

1 工程概況

青島市紅島- 膠南城際軌道交通二期工程南段張家樓站～古鎮(zhèn)口站（含）區(qū)間位于青島市西海岸經(jīng)濟(jì)新區(qū)，含一站一區(qū)間，全長5.85km，該高架區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)墩柱共209 根，采用圓端形截面設(shè)計(jì)，墩身截面尺寸共分4 種，分別為：2.0m×1.7m、2.2m×1.9m、2.6m×2.3m、3.1m×2.8m，墩高4.0-14.5m，該區(qū)間墩柱均采用不銹鋼模板施工。

2 應(yīng)用亮點(diǎn)

不銹鋼復(fù)合金屬材料是將兩種及以上不同的金屬材料通過復(fù)合組坯，軋制而成多重規(guī)格的金屬復(fù)合材料，可提高產(chǎn)品的使用性能，是一種新型功能性材料。張家樓站～古鎮(zhèn)口站（含）區(qū)間墩柱模板采用的是不銹鋼- 碳鋼復(fù)合鋼板，即Q235+304（6mm+2mm）。

選用6mm 厚普通鋼板與2mm 厚不銹鋼板經(jīng)過壓制作為面板，其余豎邊框、法蘭、豎邊框加強(qiáng)肋、滴水槽肋、定位銷板采用12mm 普通鋼板，環(huán)肋采用[12 型鋼，豎肋采用[10 型鋼。拉桿為25mm精軋螺紋鋼，采用平板加工。

不銹鋼復(fù)合模板是以碳鋼基層與不銹鋼覆層結(jié)合而成的復(fù)合板鋼板，其主要原理是碳鋼和不銹鋼形成牢固的冶金結(jié)合，具有以下特點(diǎn)：①強(qiáng)度高、耐腐性能好；②表面光滑美觀，便于清理；③加工性能好、延伸率高、導(dǎo)熱系數(shù)高；④不銹鋼模板堅(jiān)固耐用，不易變形，使用周期比普通模板更長。

3 應(yīng)用要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

3.1 施工前，做好不銹鋼模板的試拼裝，以便對模板的拼縫、相鄰模板的高低差、模板拼裝后整體的平整度、垂直度、平順度等參數(shù)進(jìn)行全方位的檢驗(yàn)，對模板的總體質(zhì)量水平做出準(zhǔn)確的分析和判斷。

圖1 不銹鋼模板現(xiàn)場試拼

3.2 制作墩身試驗(yàn)段。通過墩身試驗(yàn)段獲取施工工藝標(biāo)準(zhǔn)、材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、混凝土的參數(shù)指標(biāo)、混凝土性能控制要點(diǎn)及拌合、運(yùn)輸以及振搗工藝是否滿足要求，檢驗(yàn)不銹鋼模板平整度、接縫是否滿足要求，檢驗(yàn)脫模劑效果，檢驗(yàn)混凝土養(yǎng)護(hù)方法及時(shí)間是否滿足要求以指導(dǎo)后續(xù)墩身施工。

墩身試驗(yàn)段按照1:1 標(biāo)準(zhǔn)制作一段2m 高的橋墩，采用定型大塊不銹鋼復(fù)合模板，鋼筋按照設(shè)計(jì)綁扎，混凝土采用商品混凝土，罐車運(yùn)至現(xiàn)場，溜槽入模，插入式振搗器振搗加固。澆筑混凝土?xí)r，做好坍落度檢測、入模時(shí)間、溫度記錄、配合比、振搗方式等。澆筑后保濕覆蓋養(yǎng)生7 天，拆模時(shí)觀察混凝土外觀是否滿足表觀質(zhì)量要求。制作不同的試驗(yàn)段對不同種類的脫模劑、混凝土配合比、澆筑工藝控制等產(chǎn)生的外觀效果進(jìn)行分析評價(jià)。經(jīng)分析總結(jié)，形成一套完整的不銹鋼模板墩柱施工工藝，方可指導(dǎo)區(qū)間墩身施工。

圖2 墩身試驗(yàn)段

3.3 不銹鋼模板安裝時(shí)注意平面位置控制和垂直度控制，模板安裝完畢采用纜風(fēng)繩加固。不銹鋼模板中2mm厚不銹鋼板層受到較大外力沖擊時(shí)會引起凹陷變形，模板使用過程中避免出現(xiàn)外力沖擊。另外在靠近不銹鋼模板進(jìn)行點(diǎn)焊作業(yè)時(shí)，要避免焊渣對模板表面進(jìn)行灼傷。模板拆卸時(shí)要由上到下拆卸，吊裝時(shí)要注意不要碰傷不銹鋼面或者斜拉導(dǎo)致模板變形。拆除的模板堆放時(shí)各個(gè)模板應(yīng)保持最大接觸面碼放平穩(wěn)，不應(yīng)疊放過高以防模板變形。

3.4 做好不銹鋼模板的保養(yǎng)。由于不銹鋼模板無需除銹，脫模后應(yīng)及時(shí)將模板灰渣清理干凈，涂刷脫模劑后待用。模板使用后還需檢查有無過大變形或損壞，并及時(shí)修復(fù)。

3.5 墩身拆模后，按照設(shè)計(jì)或規(guī)范要求做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作。拆模后及時(shí)對墩柱進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，夏天采用薄膜包裹保濕養(yǎng)護(hù)，采用水桶在墩頂?shù)嗡谑┕r(shí)先用塑料薄膜包裹再用棉被包裹，養(yǎng)護(hù)時(shí)間按照不小于7 天控制。

4 應(yīng)用效果和推廣前景

4.1 應(yīng)用效果。青島市紅島- 膠南城際軌道交通二期工程南段張～古區(qū)間通過使用高架橋墩柱不銹鋼模板并經(jīng)過施工工藝優(yōu)化，墩柱混凝土成品表面光滑美觀，表觀質(zhì)量大大提高。

同時(shí)通過使用不銹鋼模板，可以減少脫模劑用量和工人打磨修整模板用工量，脫模方便。混凝土拆模后，混凝土表面密實(shí)平整、顏色均勻，無蜂窩、麻面、孔洞等質(zhì)量通病，極大的提高了混凝土外觀質(zhì)量。

（1）經(jīng)濟(jì)效益。常規(guī)普通碳鋼模板從除銹到模板安裝用工平均在2 個(gè)工日，而使用不銹鋼模板，由于不銹鋼可以免掉普碳鋼的除銹工序，每根墩柱模板安裝用工平均在1 個(gè)工日。通過對比：每根墩柱模板安裝平均節(jié)約用工1 工日。

圖3 不銹鋼模板澆筑的成品墩柱

另外，使用不銹鋼模板可以極大提高模板的周轉(zhuǎn)效率，不銹鋼模板較常規(guī)普通碳鋼模板周轉(zhuǎn)效率提高1 倍，因此極大地節(jié)約了采購成本。張～古區(qū)間原計(jì)劃使用普通碳鋼模板需15 套，而不銹鋼模板僅用8 套周轉(zhuǎn)就能滿足施工需求，2017 年初普通碳鋼模板為5400 元每噸，不銹鋼模板為7800 元每噸，每套模板重約10 噸，則能節(jié)約采購成本：5400×15×10-7800×8×10=186000 元。

（2）社會效益。給青島市城市軌道交通橋梁墩柱外觀質(zhì)量控制起到了示范作用。張～古區(qū)間不銹鋼模板的使用吸引了業(yè)內(nèi)同行多次觀摩學(xué)習(xí)，區(qū)間墩柱成品內(nèi)實(shí)外美，進(jìn)一步提升了企業(yè)在青島市場的形象。

4.2 推廣前景。綜上所述，使用不銹鋼模板不僅能提高墩柱混凝土外觀質(zhì)量，還能節(jié)省生產(chǎn)成本，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益，在實(shí)際施工中可以大范圍推廣應(yīng)用。目前《不銹鋼模板指導(dǎo)意見》已經(jīng)作為青島地鐵集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在青島地鐵推廣應(yīng)用。

5 結(jié)論

為了克服普通碳鋼模板在結(jié)構(gòu)物施工時(shí)表觀質(zhì)量得不到保證的問題，提出了采用定型不銹鋼復(fù)合模板來提高混凝土外觀質(zhì)量并成功運(yùn)用于現(xiàn)場實(shí)踐，得出主要結(jié)論如下：

5.1 使用不銹鋼模板，混凝土拆模后表面密實(shí)平整、顏色均勻，能有效避免蜂窩、麻面、孔洞等常規(guī)質(zhì)量通病，極大提高混凝土外觀質(zhì)量。

5.2 使用不銹鋼模板制作不同的試驗(yàn)段，對不同種類的脫模劑、混凝土配合比、澆筑工藝控制等產(chǎn)生的外觀效果進(jìn)行比選分析，確定好不銹鋼模板墩柱施工工藝較為重要。

5.3 單套不銹鋼模板雖在采購成本方面高于普通碳鋼模板，但可以極大提高周轉(zhuǎn)效率，綜合考慮能較好的節(jié)約該項(xiàng)采購成本。由于不銹鋼可以回收使用，經(jīng)過模板使用后，其回收價(jià)格可以控制在采購價(jià)格的80%以上，所以實(shí)際使用成本并不高。

5.4 不銹鋼模板的應(yīng)用不僅可切實(shí)提高結(jié)構(gòu)物表觀質(zhì)量，而且?guī)淼男Ч商嵘髽I(yè)在地區(qū)行業(yè)的知名度，建議對結(jié)構(gòu)物表觀質(zhì)量要求較高的市政工程可進(jìn)行推廣應(yīng)用。