石津銘
(蘭州建德工程建設監理咨詢有限責任公司,甘肅 蘭州 730000)
全世界生態環境及氣候變化日益惡劣的情況下,國家提出推進工業的綠色升級,推行產品的綠色設計,建設綠色制造體系等重要措施,塑料模板也在此大環境下逐步在建筑各領域廣泛使用。在實際使用時由于塑料模板受溫度變化及模板表面剛度影響導致模板使用過程中存在一些常見問題,造成使用塑料模板工程項目存在不同的質量缺陷。通過采取相應對策方法可以進一步消除塑料模板各項不利因素,提高整體施工質量。所以在使用塑料模板時要針對這些問題及時進行解決并保證施工整體質量,提高材料周轉利用率節約項目成本。
目前正值我國大力提倡發展綠色施工、綠色建材等環保節能減排的大環境。已知我國每年大約消耗木材6 億m3,每年50%以上的木材全部依賴進口,而建筑行業每年消耗木材占比總量的1/3,如圖1 所示。以我國建筑模板使用為例傳統的木竹材質模板占比約在60%以上,在此環境下我國為減少木材使用消耗大力提倡使用新型建筑模板,像鋁合金模板及塑料模板等新型材料模板正在逐步地在項目上大量使用,如圖2 所示。以塑料模板為例我國現階段塑料模板品種材質有強塑改性增強聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)等幾種材質塑料模板。現階段我國房建市場常用多為強塑改性增強聚丙烯(PP)材質塑料模板以及聚氯乙烯(PVC)材質塑料模板,按照塑料模板材質特性主要產品為(PVC)平板塑料模板、(PVC)帶肋塑料模板、(PP)中空塑料模板為主(如圖3 所示)。結合本項目主要為大家介紹聚氯乙烯(PVC)平板塑料模板在混凝土工程中應用。

圖1 全球主要國家擁有森林面積占比

圖2 全國建筑市場主要模板類型市場占有率

圖3 近年市面主要類型塑料模板市場占有率及銷售均價
PVC 建筑模板采用聚氯乙烯等材料復合制作模板,模板以聚氯乙烯為主要材料,并添加阻燃劑及防老化劑等輔助劑。原材料經過混合加工用拉片機加工成薄板放入層壓機中熱壓成型。
現階段(PVC)平板塑料模板整體力學性能已可以滿足正?;炷聊0迨┕さ囊?,在正常模板施工過程中,該材質的模板理論周轉次數不低于50 次[1],PVC材質的塑料模板具有較高強度,板材對氣候以及室內外環境溫度具有相對的適應性。模板板材的整體韌性較好,可耐摔、不發脆,模板的靜曲強度達到22MPa,可在-20℃~60℃正常施工。塑料模板厚度常用為1.2cm、1.5cm,材料尺寸為1 830mm×915mm、1 220mm×2440mm 與常規木質模板同尺寸,如果需要其他規格尺寸可根據工程不同需求進行批量定制。塑料模板具有優異的工程適應性及可塑性,能夠為項目節約人力、物力及施工成本。
(PVC)平板塑料模板較常用竹木模板周轉次數多,模板攤銷成本低,可塑性強,可根據工程不同要求進行定制。模板由于使用機械加工熱壓成型模板表面平整度及光潔度相比傳統竹木模板有較高優勢,尤其近些年隨著生產工藝的提高大部分模板生產廠家所生產塑料模板基本能滿足建筑清水模板技術要求,使用塑料模板澆筑后的混凝土結構整體觀感質量相比較傳統竹木模板所澆筑混凝土結構的觀感質量有著顯著提高,基本能達到混凝土表面免抹灰需求,從而能節約人工及材料費用減少項目成本。
(PVC)平板塑料模板的強度和剛度及板的承載量相比目前大量使用的木模板相比仍舊較低。(PVC)平板塑料模板在北方晝夜溫差大的地區板材的熱脹冷縮系數較大。(PVC)平板塑料模板雖然在生產中添加阻燃劑但是在使用電焊時焊渣容易燙壞塑料模板板面。(PVC)平板塑料模板表面耐磨性較差,在模板安裝過程中與鋼筋等硬物摩擦后易產生劃痕。
本項目為蘭州大學一分部19~22 號教職工公寓及地下車庫工程,項目位于蘭州市城關區嘉峪關路,由于21#、22#樓使用預制帶肋混凝土疊合樓板技術模板選型為傳統木質模板,19#、20#樓樓板采用傳統現澆工藝選型使用PVC 平板塑料模板。其中19#號樓為地下一層,地上二十七層,建筑高度為78.6m,總建筑面積為9 239.1m2。其中地上面積8 912.1m2,地下面積327m2。20#號樓為地下一層,地上十四層,建筑高度為40.9m,總建筑面積為7 695m2。其中地上面積7 133m2,地下面積562m2。
(1)梁板模板設計:支撐架體采用傳統Φ48mm×3.5mm的鋼管支撐架、采用U 型頂托、木方尺寸選用40mm×80mm,模板采用PVC 平板塑料模板,厚度為12mm[2]。
(2)墻柱模板設計:墻采用12mm 厚PVC 平板塑料模板(如圖4 所示)。墻柱模板豎向背楞采用40mm×80mm 木方,木方之間間距不宜超過200mm;水平方向采用Φ48mm×3.5mm雙鋼管,底部設置間距為200mm,其余部位設置高度均不超過400mm;對拉螺栓采用Φ12 的穿墻螺栓,對拉穿墻螺栓水平方向間距為500mm 豎向間距為450mm,底部三道采用雙螺母加固。

圖4 PVC 平板塑料建筑模板成品材料
3.3.1 梁板支撐體系搭設流程
(1)復核軸線及水平線→搭設梁模板支架→安裝梁底楞→安裝梁底模板→梁底起拱→綁扎鋼筋→安裝梁側面模板→安裝另一側面模板→安裝對拉螺栓→復查梁模尺寸、位置→檢查驗收。
(2)搭設支架→安裝縱橫大小龍骨→調整板表面標高→起拱→鋪設頂板模板→ 檢查模板上表面標高、平整度→檢查驗收[3]。
3.3.2 安裝頂板模板
(1)模板板底采用50mm×100mm 木方,間距不大于200mm;采用Φ48mm×3.5mm 鋼管腳手架。腳手架支撐立桿跨距均為1 200mm×1 200mm,橫桿步距為1 500mm。
(2)在模板安裝時,應先從墻邊開始鋪設。兩塊模板板面拼縫要嚴密,頂板安裝完成后在模板表面粘貼透明膠帶對拼縫部位進行加強,模板之間拼縫在安裝前應向中間加塞雙面海綿膠條防止漏漿。模板安裝完成后保證相鄰兩塊模板板面高差≤2mm,如圖5所示。

圖5 塑料模板頂板安裝完成面
(3)超 過4m 跨度的開間必須按照圖紙設計要求進行起拱,如設計無要求則按照規范要求1‰~3‰進行起拱。
(4)頂板模板安裝完成后,用水準儀測量模板板面標高,并采用拉線繩方法對模板表面平整度進行檢查,模板表面平整度誤差控制在±5mm 以內。
3.3.3 安裝墻柱模板
(1)安裝墻柱模板流程:設置安裝活動腳手架→沿模板邊縫粘貼雙面海綿膠條→立柱子模板→安裝四周柱箍→校正柱子垂直度及模板內部尺寸→二次檢查校正、加固→檢查驗收。
(2)模板、螺桿安裝:模板安裝時,需要有兩名工人對面進行安裝,螺桿隨一側模板安裝時就位[1],一側模板立模完成并設置臨時支撐后,在對另一側模板進行合模時,合模前將塑料套管套在螺桿上后進行合模,螺桿設置間距為水平方向間距為500mm 豎向間距為450mm,如圖6 所示。

圖6 剪力墻塑料模板安裝加固
(3)安裝水平背楞:模板水平背楞采用雙鋼管,間距底部一排為200mm,其余部位間距不超過400mm,鋼管之間搭接時長度≥800mm,水平背楞安裝時要保證與豎向背楞端頭不在同一區域內,以免影響墻體模板整體剛度。
PVC 平板塑料模板由于材料性質自身熱脹冷縮系數相對比較大,受氣外界環境氣溫影響也較大,如北方地區晝夜環境溫差較大,模板極易發生熱脹冷縮現象,本項目前期模板支設安裝完成后發現模板拼縫寬度受溫度影響變化比較明顯,經現場試驗午間高溫下配板后次日清晨模板拼縫收縮值基本在1.5~3mm 之間,夜間或清晨溫度較低情況下配板后跨度較大板面午間高溫下易發生大面積起拱現象。
在樓板頂模安裝完成后會進行下道工序如鋼筋安裝及水電管預埋等工作,在鋼筋焊接或者預埋電管、線盒焊接時所使用電焊落下焊渣溫度較高,掉落在塑料模板上容易造成模板表面燙傷形成孔洞燒蝕等表觀缺陷,造成成型后混凝土觀感質量下降,也影響模板再次循環使用。
由于塑料模板在模板生產過程中由于工藝原因模板成型時內部存在大量細微氣泡,在模板按尺寸裁切后模板板邊可以肉眼看見這些細微氣泡,正因這些氣泡存在模板側邊光滑度相對比較差拼縫不嚴時很容易粘接大量灰漿。本項目前期忽略板邊縫清理工作導致墻柱模板周轉使用多次后板邊縫出現粘連混凝土灰漿情況,且粘連的灰漿長時間不清理后期人工很難清理干凈,清理過程不僅費時、費力如清理不徹底也會直接影響模板的拼縫嚴密程度導致存在混凝土漏漿隱患。
項目在實際施工時發現塑料模板經拆模、鋼筋安裝、水電安裝等工序作業多次周轉后模板表面容易形成劃痕、磕碰、磨損等表面缺陷,模板表面缺陷長時間累積后混凝土施工觀感質量會顯著下降尤其存在嚴重劃痕板面容易發生粘?,F象造成混凝土表面出現麻面質量通病。
由于溫度影響在采用塑料模板前就必須充分考慮到塑料模板的熱脹冷縮系數大的問題。在配模前盡量避免在溫度較高或者較低情況下進行配板施工,所以在施工中應選擇一個氣溫較為平均的時間進行配模,或者在模板拼縫處加雙面海綿膠條,粘貼海綿膠條既可以提高模板拼縫質量確?;炷敛宦{還能讓模板有一定量的溫度收縮空間(圖7 所示)。如在北方地區且工期較為緊張項目需要在早晚氣溫較低時間段鋪設大跨度的樓板模板時需要提前在板面預留1.5~2mm 的伸縮縫,不同地區可根據近期天氣溫情況酌情調整伸縮縫的寬度。根據以上處理辦法可以有效避免模板拼縫因溫度收縮和模板發生大面積起拱問題。

圖7 塑料模板拼縫粘貼海綿膠條效果
為防止焊接等動火作業對模板損壞,應在模板安裝完成后準備焊接施工前采用有效防護措施對塑料模板表面進行防護,如在現場電焊作業時使用防火石棉布平鋪在焊接部位下,或在豎向焊接時可使用木模等材料進行遮擋,或者采取表面噴水方法,現場采取以上處理辦法能有效解決防止模板燙傷損壞問題。
塑料模板板邊容易粘接灰漿情況可以采取在墻板模板內側粘貼透明膠帶方法,板縫粘貼膠帶部位要避免涂刷脫模劑,每次粘貼前應將板面清理干凈,透明膠帶最好粘貼2~3 層避免與鋼筋直接接觸防止損壞。墻柱模板陰陽角拼縫這些無法粘貼透明膠帶部位,可采取拼縫粘貼雙面海綿膠條方法,粘貼雙面海綿膠條部位每次粘貼前應對粘貼部位進行清理,防止該部位涂刷脫模劑,避免影響海綿膠條粘貼質量。經本工程使用驗證粘貼透明膠帶和粘貼雙面膠條方法能有效避免減少拼縫處混凝土漏漿現象,節約清理模板所發生花費人力、物力,提高模板利用率。
為減少施工過程中對塑料模板的損壞提高周轉率,塑料模板在拆模時特別注意模板邊角,下落時要盡量保持水平,切記不要讓模板邊角著地垂直下落,尤其是要避免作業人員野蠻拆除對模板造成損傷,拆模時應先遵循先拆非承重后拆承重,先支的后拆、后支的先拆原則進行拆除。拆模前應提前清理地面遺留的廢鋼筋、遺留鋼管等材料,防止因拆模導致模板磕碰從而損壞模板表面,導致影響模板周轉使用次數。樓板鋼筋安裝及預埋管線時嚴禁在塑料模板表面進行拖拽,以減少對模板表面磨損。對于已形成表面嚴重缺陷模板可采取正反交替使用方法進行周轉使用,在模板每次使用前建議適量涂刷脫模劑以減少因劃痕造成模板表面掛漿粘模情況。以上措施能提高模板材料周轉次數,達到減少模板材料損耗。

圖9 頂板混凝土觀感質量
在項目實際使用塑料模板過程中,經過對比,采用塑料模板澆筑混凝土觀感質量相比較使用傳統木質模板混凝土觀感質量有一定的提升,如圖8-9 所示,經過觀察總結,使用塑料模板后材料周轉利用率較竹木模板有所提高,能減少多次配模,從而有效地節省人力、物力,間接加快工程建設進度。未來在國家提出關于《加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的指導意見》等相關文件的契機下,塑料模板等新型模板產業的研發、生產、使用將迎來蓬勃發展。中國作為一個擁有全產業鏈的國家,又是塑料制品生產大國,具備“以塑代替木材”的基礎和必要的條件。根據產業化循環升級和市場化的整合,塑料模板逐步形成規?;?,未來塑料模板不僅會在產品性能上得到創新提高,而且在產品價格上會逐步降低,從而進一步替代傳統木質模板。

圖8 剪力墻混凝土觀感質量