價值工程理論在模板方案比選中的應用及大模板施工技術研究

劉淮 鄔京 譚韜 陳振東

0 引言

當前高層民用建筑普遍采用鋼筋混凝土結構，模板工程的費用、工期占整個工程項目的比重較大，是重要的分項工程之一，也是土建工程的關鍵節點。隨著工程技術的不斷進步，市場上可供選擇的模板類型很多，具體選擇何種類型的模板，對于建設項目的各方面效益有直接影響，相應的施工工藝、施工措施也會有較大的差異。本文旨在通過工程實例，對如何進行科學的模板選型進行分析，并對該項目最終選定方案中的大模板施工技術進行研究探討，提高進度、成本、質量、安全等方面的效益。

1 工程概況

漓湘大廈建設項目位于長沙經開區，項目總用地面積約1.44 萬m，總建筑面積約4.69 萬m，地下室共兩層，建筑面積約1.21 萬m；地上部分為兩棟建筑物，1#棟為17 層酒店，2#棟為25 層公寓式辦公樓，底部通過三層裙樓相連接，建筑面積約3.48 萬m。

兩棟主體建筑均為框架-剪力墻結構。酒店的標準層面積及結構尺寸一致，公寓式辦公樓的標準層每五層進行一次退臺，即建筑面積每五層縮小約70m。

2 模板方案比選

不同的模板方案施工工藝差別較大，對施工進度、質量、安全等均有直接影響。因此，選擇何種模板方案，是建設項目施工準備階段考慮的重點。

本項目模板方案比選采用價值工程理論進行研究分析。價值工程涉及價值、功能和成本三個基本要素，利用較低的成本，滿足功能需求，是價值工程的特點。價值工程中的功能要素，可解釋為功用、作用、效能、用途、目的等，成本則是滿足該功能需要付出的代價，價值為某產品所具有的功能與獲得該功能的全部費用之比，即價值=功能/成本。價值高說明該產品效益好、好處多;價值低則說明效益差、好處少。

在充分考慮現場實際情況及可行性的基礎上，結合施工單位的技術水平、機械配備以及施工人員的技術素質水平，采用頭腦風暴法進行廣泛探討，最終確定對鋁模、普通木模、大模板+普通木模組合（即：剪力墻模板采用大模板，框架等部位采用普通木模板的組合方式）三種方案進行價值工程理論分析，選擇其中最具性價比的模板施工方案。

邀請5 名技術、經濟專業的專家組成專家組，對模板方案進行深入分析后，決定從模板方案的施工進度（F1）、安全性（F2）、實體觀感質量（F3）、周轉率（F4）、環境影響（F5）共五個技術經濟指標進行功能評價，并就三個施工方案滿足各項功能指標的程度分別進行量化評分。功能指標描述如表1 所示。

表1 模板功能指標

經專家組確定各指標的重要程度排序，確定施工進度（F1）與安全性（F2）同等重要，重要程度排第一位；實體觀感質量（F3）與周轉率（F4）同等重要，重要程度排第二位；環境影響（F5）重要程度最低，排第三位，即：F1=F2 ＞F3=F4 ＞F5，采用0-4 評分法計算各功能指標的權重，如表2 所示。

表2 功能指標權重計算表

各功能指標的權重計算，即某項功能得分占功能總得分的數值。權重既是對各項功能指標重要程度的量化。權重數值得出后，專家組對三個擬選模板施工方案的評價指標進行評分，如表3 所示。

表3 功能指標得分表

三個擬選模板方案的功能指標得分乘相應的功能權重，即功能指標加權得分；功能指數=功能指標加權得分/各模板方案功能指標加權得分之和。計算各模板施工方案的功能指標加權得分及功能指數，如表4 所示。

表4 功能指標加權得分及功能指數計算表

根據市場價格及項目實際情況，造價工程師估算三種模板方案的單方造價及成本指數，成本指數=單方造價/各模板單方造價之和，如表5 所示。

表5 模板單方造價及成本表

分別計算出鋁模、普通木模、大模板+普通木模組合三個方案的價值指數，公式為：價值指數=功能指數/成本指數，如表6 所示。

表6 價值指數表

根據價值工程理論研究分析，對比各方案的價值指數可以看出，大模板+普通木模組合的模板方案價值指數最高，即最具性價比的模板方案。因此確定大模板+普通木模組合的模板方案為本項目的模板施工方案。

3 大模板施工工藝及操作要點

模板選型完成，進入模板施工階段后，需重點把控施工部署、施工質量、施工安全等事項。

本項目選擇的模板方案為大模板+普通木模組合，普通木模施工工藝非常成熟，大模板工藝則相對復雜，因需要采用起吊設備進行安裝，在安全及質量方面易出現問題。因此，本文針對大模板施工工藝進行專門研究探討，力求解決相關問題。

3.1 大模板施工工藝流程

施工準備、放樣→施工縫處理、剪力墻鋼筋綁扎→涂刷脫模劑→大模板拼裝→大模板調運就位、安裝→模板加固→檢查、驗收。

3.2 施工部署

合理的施工部署是確保項目保質保量并按時完成的關鍵。對于大模板施工，首先應研究圖紙，進行電腦放樣確定模板規格等，并比對項目的進度計劃確定需采購的大模板套數及相應的配套件數量，制定經濟合理的采購計劃；合理安排存放場地，確保滿足制作及存放要求，存放場地應處于塔吊運轉半徑內，提前對存放場地平整硬化；合理劃分施工區域，安排木工人員，采用分部位承包制，提高工人主動性。

以本項目為例，大模板面板采用膠合模板，寬度6m，方鋼管作背楞，間距約200mm，兩根圓鋼管作主楞，間距約500mm。

酒店及辦公樓標準層分別采用一套大模板體系，材料出現損壞立即更換。標準層普通木模及大模板施工同步進行，大模板安裝完成，驗收合格后先進行剪力墻混凝土澆筑，待框架柱及梁板模板安裝完成后，再進行梁柱澆筑，按此順序可節約工期。

3.3 施工質量控制要點

嚴格進場檢驗，相關責任人簽字驗收，確保模板與相關配套件的材料質量。

采用質量責任制，安排專人對模板施工質量及混凝土構件的觀感質量等進行檢查，嚴格落實自檢、互檢、交接檢的三檢制度。

施工縫處理：施工縫一般設置在每層的樓板底部，澆筑混凝土時，適當高出樓板底10～20mm，拆模后對已經澆筑的混凝土施工縫部位進行鑿毛,清除松動石子及軟弱混凝土層,并用清水沖洗干凈,不得積水。

墻體鋼筋、預埋件安裝完成且驗收合格后方可對兩側大模板進行封閉加固，上步工序施工完成驗收前，可先吊裝一側模板，以加快進度；必要時可在剪力墻根部設置定位鋼筋，確保模板安裝精準。

模板安裝時接縫應嚴密，并在大模板底部的下層結構面上粘貼雙面膠，可有效防止漏漿現象。

兩側模板吊裝就位后，及時安裝穿墻螺桿拉結緊固，同時采用激光水平儀、鋼尺等儀器工具對模板的安裝位置、垂直度、平整度進行校正；陰陽角處模板應進行加固，確保角度方正，防止漲模。

標準層剪力墻大模板拆模時，混凝土強度應達到1.2MPa，并確保棱角不因拆模受損。地下室剪力墻帶模養護不少于三天再進行模板拆除，避免擾動止水螺桿，造成漏水風險。拆模時，長撬棍應從底部進行撬動，減少對混凝土的損傷。

模板拆除后，應及時對粘連在面板上的水泥砂漿進行清理，避免在后續使用中對剪力墻的觀感質量造成影響。

模板拆除后，對觀感質量進行檢查。發現質量問題應及時處理，并找出對應的解決措施。出現蜂窩、麻面時，應首先清除表面的松動石子及水泥砂漿，再使用與混凝土同配合比的水泥砂漿進行修復，并檢查模板是否有損壞，或者拆模時未清理干凈，及時整改；接槎處出現錯位的，應使用角向磨光機進行打磨，使其平整，并對后續的模板安裝定位進行仔細檢查，必要時設置定位鋼筋。

3.4 施工安全控制要點

施工前，應根據施工方案對班組進行安全技術交底；加強安全教育，嚴格落實安全生產責任制，對于人員的不安全行為及物體的不安全狀態及時整改。

大模板存放場地應平整，并澆筑混凝土進行硬化，設置適當坡度進行自然排水，混凝土地面出現損壞的應及時修補。

存放場地內采用鋼管搭設支撐架，支撐架體要求穩固，與地面傾斜角度以60°左右為宜，大模板拼裝完成后，吊裝前，穩固放置在支撐架上，并進行可靠連接，等待吊裝；存放場地應布置在塔吊的作業半徑內，避免產生二次搬運。

吊環應焊接固定在背楞上，吊裝前嚴格檢查鋼絲繩及吊環是否可靠，吊裝時采用雙點起吊，嚴禁單點起吊；吊裝時角度應垂直，不得斜掉；遇大雨、大風等惡劣天氣嚴禁吊裝。

模板吊裝應由專人指揮，密切配合。吊裝作業時，設置專門的信號工、司索工，禁止人員在吊裝范圍內活動。單側模板吊運就位后應設置斜撐，并與墻體鋼筋進行臨時拉結，確定穩固后，方可拆除吊鉤，內外側模板就位后，及時用對拉螺桿固定，形成一個穩定的整體。

模板安裝時需搭設操作架，并鋪設腳手板，高空作業時系好安全帶，作業區域內，無關人員不得進入，以免發生物體打擊傷害。

拆模應遵循先支后拆、后支先拆的原則。拆模時，嚴禁工人站在要拆除的模板上操作，嚴禁使用大錘砸模板。拆除時應設置臨時支撐架，并與大模板臨時連接，嚴禁將拆除的大模板倚靠在外架上。模板存放期間應有專人定期檢查、維護，確保正常使用。

4 效益分析

通過合理的施工部署安排以及有效的質量、安全控制，采用大模板+普通木模組合的模板方案，有效提高了模板的安裝效率及經濟效益。對比采用普通木模施工的類似項目，相同面積的標準層施工，木工人數減少了4 人，模板安裝時間節約了0.5天，施工人數減少的同時縮短了模板安裝時間，經濟效益顯著。

墻體采用大模板施工，墻體觀感質量較好，大幅度減少了混凝土施工的質量通病，同時也減少了后道工序的基層處理工作量；且大模板周轉率高，拼裝制作工作量小，減少了切割工作的噪音及揚塵，勞動環境得到改善，符合節約資源保護環境的綠色建筑理念。

5 結論

近年來，隨著工程技術的不斷進步，各種模板施工技術已經廣泛應用于建筑工程項目中，不同的模板方案各有優劣，而相同的模板方案應用在不同的項目中所達到的效益也會有差別。因此建筑體量不同、結構各異的工程項目，選擇何種類型的模板，應結合工程項目的實際情況加以科學的分析、選擇，不可一概而論，通過專家評分法進行價值工程分析無疑是方案比選較好的科學方法之一。

當選擇出最具性價比的模板方案后，再充分利用好其優勢，制定詳細的施工方案，通過采取各種管理措施及技術措施彌補其劣勢，提高工程項目在安全、質量、進度、經濟及文明施工等方面的效益。