模板選型對工程成本的影響分析

章旭波

寧波市建設集團股份有限公司 浙江 寧波 315000

在施工技術和工程材料快速發展的今天，粗放型的施工已成為過去，綠色節能、安全高效的施工是當今的主流趨勢。新型的模板體系基本上是基于傳統的木模板和鋼模板而優化延生的[1]，且向高質量、環保的方向發展。在一般情況下，混凝土結構中的模板分項的工程造價在整個混凝土結構中占20%～30%，工期占40%～50%[2]。故選擇合適的模板系統在一定程度上能節約工程成本。

1 我國的模板技術發展歷史簡介

19世紀中葉之后，隨著水泥、混凝土和鋼筋混凝土的應用，磚混結構建筑迅速興起。20世紀五六十年代，國內主要的建筑形式為磚混結構，此時的模板形式主要是木模板。到了20世紀80年代之后，鋼筋混凝土結構開始逐漸占據市場，隨之出現了大量的鋼模板的生產、租賃商。在20世紀90年代左右，市場上比較流行的是組合鋼模板，主要形式為鋼框竹膠板，這種結構在一定程度上能夠降低組合模板的質量和成本[3-4]。全鋼大模板在國內的推廣主要是在1996年之后。20世紀90年代，竹膠合板模板作為當時的一種新型模板開始在市場上出現，并在90年代末得到了大量的應用。1997年，木膠合板模板也開始進入國內市場，并迅速推廣開來。

鋁合金模板技術最初起源于美國，在21世紀初期，開始在我國的粵港澳地區出現，2020年，我國各地進一步頒布了一系列關于鋁模板的利好政策，時至今日，國內的鋁模板產業已經具有一定規模[5]。1982年起，我國已有企業先后研制了玻璃纖維增強塑料模板、砂塑和木塑板模板等塑料模板產品。近年來，PVC復合塑料模板由于具有強度高、可塑性好、施工速度快等突出優點，得到了廣泛的應用和發展[6]。2019年，臨港污水處理廠二期擴建工程引入了DUO模板，有效提高了模板的裝拆效率。

2 幾種模板的特點介紹

2.1 木膠合板模板施工特點

木膠合板模板質量輕、易加工，可根據具體要求鋸、鉆成形，且拆裝方便、單價低，由于應用廣泛，一般工人操作較為熟練。但是由于其材質本身的特性限制，其周轉次數在4次以上時就易發生翹曲、起鼓、開裂等問題；二次使用時，往往難以處理板縫問題。木模板不能在水中浸泡，浸泡后若曝曬則易變形，造成混凝土面的不平整。在環保問題上，由于其可重復使用率低，故在施工過程中易產生大量的垃圾，對環境造成一定的影響[7]。

在工藝技術方面，木模板往往采用鋼管腳手架支撐，較為費工費時，木模板施工需要大量的板材及鋼管支架，這就要求多人配合才能進行安裝，并且其周轉需要塔吊配合。由于耗材量大，且對存儲環境有一定的要求，故木模板進場需要專門設置堆放區，否則容易造成損傷浪費。一般條件下，木模板的拆模時間在7 d左右，其安裝質量由施工人員的技術決定。木模板在周轉時易對其表面造成損傷，為保證混凝土面平整，需另外找平抹灰；木模板拆裝易產生廢釘，且材質屬于易燃物，故現場安全隱患較多。

2.2 竹膠合板模板

竹膠合板模板相較于木膠合板模板，其材料更加環保；但是由于竹子的硬度高，所以其二次加工不如木模板方便；單價方面稍高于木模板；正確使用情況下，其周轉次數可以達到20次[8]。其他方面的工藝技術特點基本與木模板相同。木膠合板和竹膠合板如圖1所示。

圖1 木膠合板和竹膠合板

2.3 組合鋼模板

組合鋼模板（圖2）又稱為鋼模板，具有尺寸小、質量輕、拆裝靈活、通用性強、部件強度高、可多次周轉等特點。雖然一次性價格較高，但攤銷費用低，用材相對環保[9]。雖然我國的組合鋼模板設計標準中，模板體系的規格達125種，但在實際市場上遠沒有這個數量，且多種配件往往難以找到生產、租賃的廠家，致使在施工應用中需要以其他非配套部件替換，導致鋼模板的使用效果差、效率低、質量難以保證。

圖2 組合鋼模板

在施工工藝方面，組合鋼模板若需要預組裝，則需在夯實的地面上或者專門的組裝平臺上進行；為減小拼縫的影響，要把控組合模板的質量，如2塊組合鋼模板的高低差不得大于2 mm等；鋼模板結構混凝土澆筑成形后往往會形成一個粗糙混凝土面，拆模后一般都要進行抹灰，且需要分類存放并進行合理地維護保養，以延長其使用壽命。

2.4 全鋼大模板

相比于組合鋼模板，全鋼大模板（圖3）具有抗震性能好、整體板面更加平整、模板拼接縫少、漏漿概率低、無需現場預組裝、節省部分工時、無需抹灰工序等優勢[10]。但由于全鋼大模板質量大、體積大，其周轉需要塔吊配合；為提高效率，減少塔吊吊運次數，需在現場合理設置模板堆放點，且基本只能適用于一個特定項目，一次投入難以攤銷，成本較高。

圖3 全鋼大模板

2.5 鋼框竹膠合板模板

鋼框竹膠合板模板（圖4）主要是采用竹制面板配以型鋼龍骨而組成的模板體系，荷載主要由鋼框架承擔，而竹制面板則能滿足混凝土面的觀感要求。鋼框竹膠合板模板極大減少了鋼的用量，故其質量較輕，但又具有較高的強度。其集合了竹膠合板模板和全鋼大模板的優勢，具有易拆卸、拼縫少、可多次周轉、現場加工較為簡單的特點。相較于全鋼大模板，其一次性投入明顯降低。

圖4 鋼框竹膠合板模板

2.6 塑料模板

塑料模板（圖5）若根據材料劃分，則分類種類繁多，且各具特色。如玻璃纖維增強塑料，又稱玻璃鋼，具有質量小、強度高、彈性韌性好、耐磨、耐腐蝕等優點，在制作圓柱模板中有一定的應用。PVC復合塑料模板主要以改性聚丙乙烯塑料為原料，具有成本低、質量輕、易二次加工、絕緣阻燃、耐磨防水、材料表面平整光潔、脫模質量高、生產快捷、可塑性強、可多次周轉等優異的綜合性能。在環保方面，PVC復合塑料板在報廢后可以實現全部回收再利用，但是塑料模板由于自身材料限制，往往具有熱軟冷脆、剛度低、收縮率較大的缺陷。根據模板的組合結構，塑料模板又可分為散拼式塑料模板和組合式塑料模板。其中組合式塑料模板相較散拼式，有施工更加便捷且周轉率更高的優勢，同時也有非標準件的有效利用率更低、制作成本更高的劣勢。

圖5 塑料模板

2.7 鋁合金模板

鋁合金模板（圖6）是由采用擠壓成形的鋁合金硬質型材料焊接加工形成的帶肋面板、短板、主次肋面板系統，具有穩定性好、承載力高、可周轉次數高等特點。有數據顯示其周轉次數最高可達150次以上。雖然其一次性成本投人較高，但分攤成本較低。其質量遠小于鋼模板，故鋁模在施工周轉過程中無需安排塔吊吊運，僅需人工上下層遞運即可，搬運成本較低；材料表面平整光潔，脫模后混凝土面平整光潔，其全部配件都可重復使用，故施工現場一般不會產生相關垃圾。

圖6 鋁合金模板

在施工技術方面，鋁合金模板的質量小，單人即可進行搬運，裝拆方便，施工周期短，一套模板正常施工僅需4、5個工日；鋁合金模板使用后模板的修復維護較為困難，在施工過程中一般需要用到20%～30%的非標準件，這部分的模板周轉率低。鋁合金模板一般需要根據施工圖紙到廠家定制，故前期深化時間較長，變更成本高，根據市場數據，鋁合金模板適用于高層（11層標準層以上）建筑，對于多層和地下室結構目前沒有經濟優勢。

2.8 DUO模板

DUO模板（圖7）源自德國，目前在我國的應用案例較少。DUO模板采用的是高分子復合材料，具有質量輕、承重力強、抗濕耐腐、通用性強等特點。可重復使用率遠高于木模板，一般可達50次以上；其操作非常方便、簡單，可以在較大程度上減少人工。在環保方面，模板通過耦合器連接，正常操作下幾乎不會產生噪聲污染。在施工技術方面，由于模板質量輕，故不需要塔吊即可安裝，一般2～3個工人便可完成現場的拆裝作業。但由于目前國內應用較少，其一次性成本和維護費用等數據還不完善。

圖7 DUO模板

3 結語

目前國內模板市場百花齊放，在“兩提兩降一環保”的目標下，模板系統的品類在不斷豐富，材質在不斷創新，管理體系和標準也在不斷完善。項目可以根據自身的特點，結合當地的大環境選擇合適的模板系統，在保證施工質量的前提下，降低施工成本，保護當地的生態環境。