塑鋼模板在西藏提升施工速度及經濟效益研究

于洪國 董海濤 扎 拉

（中交路橋北方工程有限公司，北京100024）

1 概述

1.1 國內外研究現狀

德國的工業發展水平躋身世界前茅，在塑料模板方面的研究和應用也相對較早，如今德國已經有了一些技術比較成熟且先進的塑料模板公司，這些公司為大量建筑工程提供的建筑模板都獲得了很好的評價。1985 年，德國的Alkus 塑料模板公司對塑料模板進行研發，經過了近10 年的研究，成功研制出了新型塑料模板，這種新型塑料模板解決了很多傳統木模板存在的很多問題及不足。[1]

目前國內對塑鋼模板的研究主要有其結構受力分析研究及應用技術研究，劉文等在《新型鋼框PVC 塑料模板體系試驗研究與理論分析》中研究表明塑料模板鋼支撐體系具有經濟效益好,施工方便,安全可靠等優勢[2]。塑料模板可以重復使用超過25次,使用后還能全部回收再利用,變廢為寶。據專家介紹,我國每年建筑施工用模板消耗木材約5 000 萬m3,家具、建筑裝飾行業消耗木材超過1.6 億m3。如果能實現“以塑代木”,生產1 億m2的復合塑料模板就可節約原木450 萬m3, 相當于節約5.4 萬公頃森林面積,同時還可綜合利用廢舊塑料100 萬t。

1.2 研究內容及創新點

本文對塑鋼模板在西藏高海拔地區實際應用中的提出完整的施工技術研究和經濟性評價，提出模板定制時異型模板、模板尺寸的技術要求。在模板拼裝時提出采用連接手柄，快速拼接模板，較少模板接縫。提出模板安裝、加固施工技術措施。特別提出模板面板在拆除后修復損壞的技術研究措施。對比分析三種不同模板的實際施工成本，明確了塑鋼模板的經濟效益情況。

2 工程概況

國道109 線那曲至拉薩公路改建工程（那曲至羊八井段）第二標段，位于拉薩市當雄縣、那曲市那曲縣境內，起訖樁號為K3651+400-K3671+700，全長20.3km。

全線共設計有鋼筋混凝土箱涵122 道，橋梁32 座，混凝土擋墻3200m，設計混凝土約28 萬m3。施工任務重、工期緊，業主對混凝土的施工質量要求高，在對鋼模板、木模及新型模板材料等多面調查和比選，推薦新型塑鋼模板體系,具有整體型好、強度高裝拆方便、經濟適用、綠色施工、節能環保的特點。[6]

3 技術分析

3.1 采用塑鋼模板進行混凝土模板施工一次性投入成本較大，但是塑鋼模板在使用完成后可以進行回收，使得塑鋼模板的綜合成本極大降低。

3.2 塑鋼模板省工節材：工人易上手，改變原有技術工(大工)為主的木模工藝，降低平均用工單價，此外模板周轉次數多，使用壽命在30 次以上。

3.3 塑鋼模板增加背筋設計，強度高，省去大量加固材料。

3.4 塑鋼模板質量優越：模板質量好，有防腐、抗水及抗化學品腐蝕的功能，模板強度高，有較好的力學性能和電絕緣性能，避免施工硬傷，保證施工質量。砼表面觀感佳，平整度、垂直度好，達到清水墻效果，免二次處理成本。[7]

3.5 塑鋼模板施工靈活便捷：模板自重輕（16kg/m）2，可人工輕松搬運，可不使用吊車配合，人工可進行拼接與安裝；模板組裝及拆卸簡單、靈活，工人便于操作，施工中可快速周轉，根據不同的施工結構尺寸可進行二次配模，模板通用率達80%以上。

3.6 安全環保：模板強度高，但自重輕，施工現場無大量鐵釘、鐵線和高危機具，降低施工風險；模板可回收再生產，循環使用，符合國家政策導向，綜合分析塑料材料在工程建筑施工中的應用,旨在推動塑料材料的快速發展,盡可能地降低建筑施工中的成本問題,并起到節省資源的作用。[8]

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程圖見圖1。

4.2 塑鋼模板設計定制

為充分保證模板的配模及通用，模板在進場前必須對模板的尺寸進行設計，在設計模板尺寸時，首先設計涵洞模板的倒角異形模板的尺寸，然后設計平面尺寸，確保平面模板的通用。由于塑鋼模板的重量每平米約16kg，因此平面模板的平面尺寸為1.5m×1.2m，重量約為28.8kg，是普通工人能夠承受的重量范圍內，可以有效的提升施工效率。

4.3 模板拼接

塑鋼模板的拼接簡單快捷，拼接方式采用專用連接手柄，具體施工過程為：①模板連接時應在水平或者豎直位置，相鄰模板之間拼縫錯臺在2mm 以下；②連接手柄應力朝相同方向順序連接，否則易使專用緊固手柄磨損或局部損壞；③連接好以后要檢查版面平整，如有錯縫，要墊木方均力敲擊平整；④檢查專用連接手柄不得漏扣，連接手柄與鋼模板連接時用螺栓擰緊；⑤支模調整模板水平高差時，不得在沒有任何保護的情況下用撬棍直接操作，必須在模板外援加入木方墊塊操作；⑥塑鋼模板拼裝時無需對接縫進行處理。

4.4 模板安裝

塑鋼模板的安裝與其他模板安裝類似，根據底板、側墻的設計高度進行模板組裝，模板在組裝時所有螺栓全部緊固以增加模板的整體剛度。測量出構件的邊線，并用植筋確定，彈出模板調正邊線、控制線，對線過程中，施工人員采用鋼撬棍進行微調（撬棍與模板之間墊木方，分散受力面積），在有較大困難的點位上，使對線的誤差控制在±3mm 以內。模板安裝完畢應校對模板的尺寸、標高、水平度和墻體的結合牢固程度，做一次全面檢查，如有超出規范許可范圍，及時糾正。初加固、校正、再加固，然后將模板表面清理干凈，準備澆筑。特別應對垂直系統加強，設置水平拉桿和斜拉桿。

4.5 模板加固

塑鋼模板的加固方案應在定制模板時確定。在施工鋼筋混凝土箱涵時，模板加固采用對拉桿，背肋采用雙鋼管，關于塑鋼模板的對拉桿間距應根據箱涵混凝土澆筑方案進行受力分析，根據受力分析確定模板的對拉桿間距，并提前預留拉桿孔位置，預留孔的大小應予以固定，首先滿足拉桿的使用要求，其次有效的防止漏漿。預留孔的提前設計能夠方便后續施工，避免出現隨意在模板上開拉桿孔的現象。模板加固完成后，應對模板的表面進行沖洗，塑鋼模板與其他模板不同，其自身光潔度好，強度高，混凝土控制得當，成型后的涵洞表面達到清水效果，表面平滑有光澤，但是模板在使用過程易發生其他狀況，例如，模板受熱后易發生變形，現場在模板旁進行焊接、切割等作業時應做好隔離措施，防止模板受熱變形。模板旁進行電焊作業時易熏黑污染模板，在表面形成粗糙面，使得澆筑后的混凝土面光滑、色澤效果大大降低。

4.6 模板拆除

待結構成型強度達標后方可脫模，拆模時間宜控制在混凝士成型后24－48 小時內，模板在使用和存放過程中應平整堆放，不能用大件積壓：擺放位置應避開大型機械及危險地質環境，拆除下來的模板在混凝土未干以前，必須馬上用小片鏟刀清理表面及邊緣混凝土：碼放整齊，循環待用，否則會影響后期成型的光潔度。經現場施工情況查看，塑鋼模板表面查看原為光滑面層，在施工過程中會發生表面損壞，如鋼筋碰撞劃痕等，但大面仍能保證平整、光滑，所以在模板清理打磨時，只允許使用小鏟刀對表面的混凝土進行清理，不得使用打磨機進行，否則將破壞其光滑的表面，造成模板不能使用。

4.7 模板修復

塑鋼模板修復：新舊模板如人為多次打孔，或機械及其他物理碰撞后產生的小洞孔徑（直徑）在20cm 以內的，根據大小，先用磨光布打磨清理洞口邊緣混凝土，再用云石膠＋固化劑（100：1）比例勾兌好的修復材料涂抹在破洞位置，用小灰刀勻力刮。10－20 分鐘待膠水凝固后就可以繼續使用了，粘結穩固、簡單有效。

4.8 模板回收

模板損壞后不能再利用或者模板已經使用完不在繼續進行施工的可將模板按照進場合同要求進行廠家回收，節約成本，廢料通過熱裂解和熱催化裂解將高密度聚乙烯轉化為不同的烴餾分。[9]

5 質量控制

5.1 接縫質量控制

圖1 施工工藝流程圖

定型模板連接時宜在水平位置，不得有2mm 以上錯縫，應力朝相同方向順序連接，否則易使專用緊固件磨損或局部損壞。連接好以后要檢查板面平整，如有錯縫，要墊木方均力敲擊平整。專用連接手柄不得漏扣；支模調整模板水平高差時，不得在沒有任何保護的情況下用撬棍直接操作，必須在模板外援加入木方墊塊操作。

5.2 模板加固質量控制

模板加固與鋼模木模相似，擬用結構中使用對拉螺桿和斜拉拉筋，焊接拉條時要用防燙材料遮擋焊渣，不要掉落到模板上引起外觀和使用上的缺陷；模板外側使用圓鋼受力，橫管宜緊貼模板背緣，（從下往上）地面至第一排橫管間距不得超過30cm，第二排至第五排不得超過60cm，第五排至第六排不宣超過90cm，豎管在橫管外側（從左往右）間距不得超90～120cm；根據擬用結構的形狀與荷載應力大小合理控制。

5.3 模板清理及混凝土振搗要求

在施工澆筑混凝土以前使用清水對模板進行清洗，有效保證混凝土表面光滑，澆筑過程中如有混凝土酒落至模板背框內，要用抽水泵管及時噴水清理，振動棒振動功率2.5～3kw，振搗過程中不能強制過振，避免振動棒與模板表面長時間的磨損，防止過振漏漿，拆模時間宜控制在混凝士成型后24～48 小時內。

6 效益分析

6.1 成本分析

6.1.1 鋼模板（組合鋼模）的每平米施工成本合計為75 元

a.材料成本：460 元/m2，周轉使用次數30 次

b.人工成本：工時效率為8m2/人·天，工資為400 元/人/天

c.機械吊裝成本：1200 元/120m2

每平米鋼模板施工成本=a+b+c=460 元÷30+400 元÷8m2+1200 元÷120m2=75 元

6.1.2 木模板/竹膠板的每平米施工成本合計為49 元

a.材料成本：120 元/m2，周轉使用次數5 次

b.人工成本：工時效率為16m2/人/天，工資為400 元/人/天

c.機械吊裝成本：0 元

每平米木模板（竹膠板）施工成本=a+b+c=120 元÷5+400 元÷16m2=49 元

6.1.3 塑鋼模板的每平米施工成本合計為31 元

a.材料成本：550 元/m2，周轉使用次數30 次

b.人工成本：工時效率為32m2/人·天，工資為400 元/人/天

c.機械吊裝成本：0 元

每平米塑鋼模板施工成本=a+b+c=550 元÷30+400 元÷32m2=31 元

6.2 施工進度分析

塑鋼模板在施工中能夠有效的縮短施工工期，主要體現在：a.與木模模板對比，有效縮短模板拼裝時間；b.塑鋼模板與鋼模板對比，塑鋼模板拼接采用手柄，拼接速度快，其次塑鋼模板在施工過程中無需吊車配合，人工完成立模；c. 模板的打磨速度快，不需要涂刷脫模劑，采用清水沖洗完成，不粘模且成型后外觀質量好。綜上并經現場調查計算，完成一道30m 長1-4×3m鋼筋混凝凝土箱涵時間在15～20 天，采用塑鋼模板施工較鋼模板施工縮短3～5 天工期。

結束語

塑鋼模板應用技術首先對塑鋼模板的選材、結構形式進行選取，確保模板的剛度、強度滿足要求，模板的材質影響模板的受熱變形和耐久性。模板拼裝選用連接手柄裝置的能夠有效加快施工進度，并且很大程度上減少模板的接縫，確保混凝土的外觀質量。模板面板要做好足夠的保護和保養，其不同于鋼模板，面板表面塑料薄膜更易損壞，表面造成的劃痕和高溫變形后會影響混凝土外觀。在后續的研究中應確定材料的熱膨脹系數等指標，彈性模量等指標進行研究，研究塑鋼模板的受力變形，極端溫度下模板的變形分析，以及模板材料的憎水特性研究，更好的提升混凝土外觀質量。新型塑料模板是一類綠色高效的環保型模板產品,與常用的其他建筑模板相比,其具有生產能耗較低,可循環利用次數高,脫模容易、勞動強度低等顯著優勢，具有很強的競爭優勢,發展前景和應用范圍極為廣闊[10]。