建筑施工模板應(yīng)用技術(shù)簡析
中建中東有限責(zé)任公司 作者：吳慎金,周康,王力尚,太昌盛0 前言
建筑施工模板技術(shù)是一門綜合性應(yīng)用技術(shù)。它是通過模板技術(shù)的綜合應(yīng)用, 滿足建筑施工工期、成本、質(zhì)量的要求。
在建筑施工中所指的模板, 本質(zhì)上是一種工具,是用以容納混凝土以形成建筑師設(shè)計造型的工具。但模板這種工具同施工中所使用的其他諸如鉗子、挖掘機、塔吊、汽車等工具具有顯著的區(qū)別, 即那些工具是定形的, 功能是特定的, 易于使用的; 而模板這種工具則具有明顯的復(fù)雜性, 它的形態(tài)是復(fù)雜多樣的, 形成的結(jié)果是千變?nèi)f化的, 對使用者而言, 由于要考慮的因素涉及面廣泛而不能簡單對待。因此, 又不能簡單地把它當(dāng)成一種工具, 而是把它當(dāng)成一門技術(shù)來認真研究而合理應(yīng)用。
例如某棟高層建筑, 有地下室、有標(biāo)準(zhǔn)層、有設(shè)備層, 當(dāng)設(shè)計模板方案時就要考慮頂板、墻體、柱分別采用何種模板體系? 為什么采用該體系? 地下室與標(biāo)準(zhǔn)層的模板又該如何綜合使用? 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)層與設(shè)備層變化時該體系是否滿足? 該模板體系由誰提供? 租賃還是購買? 流水段如何劃分才能既保證工期又節(jié)約施工成本? 該模板體系是否是安全的? 該模板體系操作上是否方便? 模板體系的成本是多少? 模板體系是否能夠滿足質(zhì)量的要求? 要解決上述的一系列的基本問題, 就需要對模板技術(shù)有足夠的了解。
1 模板體系的選用
模板體系種類很多, 要有所選擇地使用, 見表1; 不同體系的模板具有各自的特點, 因此要根據(jù)其特點, 并根據(jù)具體的工程實際, 來合理地選擇適當(dāng)?shù)哪０弩w系見表2。
在實際使用時, 要綜合考慮工程組織情況, 工程進度計劃, 工程質(zhì)量要求, 勞動力技術(shù)、組織水平, 工程具體的結(jié)構(gòu)情況, 工程機械配置情況, 市場供應(yīng)情況, 模板體系價格, 資源調(diào)配情況等等因素, 而對工程整體的模板體系選用做出恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)籌規(guī)劃, 并組織實施[1]。
2 模板體系的安全性
模板體系作為一種支撐系統(tǒng), 由于要承受混凝土在從流動性轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭顟B(tài)的過程中對模板的作用力, 因此要求具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。模板的強度、剛度和穩(wěn)定性如何計算? 這就要把模板體系作為一種結(jié)構(gòu)系統(tǒng), 把混凝土對模板的作用力作為加在這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)上的荷載, 來計算各個結(jié)構(gòu)部分的強度、剛度和穩(wěn)定性, 從而滿足整個模板體系的安全性要求�；炷翆δ０宓淖饔昧Φ挠嬎�, 在國內(nèi)可以通過查施工手冊來獲得。在國外一般可以通過混凝土的壓力曲線圖來獲得。國內(nèi)、國外的計算方式形式上雖然不一樣, 但其基本原理是相同的, 混凝土壓力的影響因素也是相同的, 主要與混凝土的自重, 混凝土的流動性, 周圍環(huán)境的溫度,混凝土的澆筑速度, 以及混凝土外加劑的影響等等有關(guān)。
3 國內(nèi)模板體系簡介
3.1 水平模板體系
長期以來, 國內(nèi)水平模板的支撐體系組成一直以鋼管碗扣架、可調(diào)支撐頭、木方、膠合板組合體系為主, 這種支撐體系鋼管橫桿投入量大, 施工人員在內(nèi)部行走不便。木方投入量大、浪費嚴(yán)重。中建總公司自1990 年起, 開始在一些具備條件的內(nèi)部項目推廣先進的組合木梁和獨立支撐受力體系。這種體系受力清晰, 材料的周轉(zhuǎn)率高和投入量小, 是西方建筑市場廣泛使用的一種水平模板體系。對比單純的木方, 其受力性能得以大大改善, 材料的使用投入量大大減小和周轉(zhuǎn)性大大提高。此外, 中建系統(tǒng)內(nèi)部也逐步在一些項目推廣早拆體系(圖1) , 率先實現(xiàn)了水平模板的早拆概念, 在中建內(nèi)部的大批工程項目運用實踐, 取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益[2]。
3.2 豎向柱模
目前, 在北京建筑市場上流行的豎向柱模先后都是由中建系統(tǒng)的模板公司參照國外的模板公司技術(shù)在十幾年前先后引進, 后經(jīng)大量推廣使用完善的。主要技術(shù)是借鑒法國的Outinord 公司的全鋼大模板技術(shù)(圖2、圖3) 。使用這些模板體系并創(chuàng)造建筑質(zhì)量殊榮的建筑工程項目不計其數(shù), 造就了無數(shù)的長城杯。因為這些技術(shù)的成功使用, 這些年來, 這些模板技術(shù)已在北京乃至全國普遍應(yīng)用。
3.3 爬升模板
爬升模板主要是指模板的提升徹底擺脫了依賴外部起重設(shè)備而依靠自身提升系統(tǒng)爬升的模板系統(tǒng)。這樣, 塔吊的使用負荷會大大降低, 從而把塔吊從繁重的模板吊裝工作中解脫出來, 從而大大提高施工速度和效率[3]。
1997 年的北京盛福大廈項目(圖4) , 正是運用了這一技術(shù), 創(chuàng)造了使合作伙伴德國Holzmann 公司瞠目結(jié)舌的結(jié)構(gòu)施工速度的, 最快時達4 5 d 一個樓層。更巧妙的是該爬升模板系統(tǒng)經(jīng)過簡單地改裝, 爬升架體就被巧妙的運用為外裝修架體, 在大大提高施工安裝速度的同時, 極大地降低了工程成本。
該爬模方案獲得中建國際當(dāng)年優(yōu)秀施工方案獎。該工程項目被評為北京市優(yōu)質(zhì)工程。
3.4 墻體模板體系
墻體模板體系是大家最為了解的模板體系。尤其是在北京建筑市場, 大家都常提到的墻體大鋼模板體系的運用已十分普遍。因為北京的高層建筑普遍使用框架剪力墻結(jié)構(gòu), 墻體大鋼模板在北京形成了普及化的運用。但普通85/86 系列鋼模板具有連接繁瑣, 重量較重等缺點, 目前逐步被更先進的夾具式模板體系所取代。
3.4.1 夾具式鋼模板體系構(gòu)造(圖5)
3.4.2 夾具式豎向鋼模板的優(yōu)點
1) 重量輕。同現(xiàn)有85/86體系鋼模板130kg/m2的平均重量相比, 該體系模板的平均重量為100kg/m2, 重量降低了23% 。
2) 效率高。由于使用模板夾具連接, 大大提高了模板施工速度。綜合效率同普通大鋼模板比可以提高近50%。
3) 體系科學(xué)。其體系簡單實用, 受力均勻可靠,外觀整齊劃一, 存放、運輸方便。
4) 節(jié)約成本。同我國市場上現(xiàn)有大鋼模板相比: 該體系鋼模板安裝操作效率高, 提高了施工速度, 節(jié)約了施工成本。不易損壞, 周轉(zhuǎn)次數(shù)多, 使用壽命長, 節(jié)約了攤銷成本。該夾具式模板體系成功地被用于北京PAP 項目, 中青旅大廈、凱晨廣場、中科院電子所等一批項目, 取得了良好的效果。
4 夾具式鋼木組合清水模板體系
在當(dāng)今世界, 有一種以發(fā)揮混凝土的自身建筑表現(xiàn)力為主旨的建筑藝術(shù)形式被越來越多的建筑師推崇, 它就是裝飾性清水混凝土建筑藝術(shù)。在2002年底, 北京聯(lián)想研發(fā)基地項目成功運用了夾具式鋼木組合清水模板體系(圖6、圖7) , 得到了國內(nèi)外專家和業(yè)界同仁的一致稱譽, 開創(chuàng)了中國飾面性混凝土模板技術(shù)體系(圖8) 化, 工具化的先河。在短短的一年時間, 該體系模板又先后在北京仁達科教中心項目、北京清河水廠項目、鄭州國際會展中心項目得以大批推廣運用, 被譽為國內(nèi)至今飾面清水混凝土建筑模板體系的唯一解決方案。
5 國外模板體系簡介
國外的模板體系以歐美國家的模板體系為主導(dǎo), 具有理念先進, 體系完善, 商品化程度高, 質(zhì)量穩(wěn)定的特點。但同國內(nèi)模板體系相比, 其價格較高。
以迪拜建筑市場為例, 其模板體系多為木模板體系(圖9) , 或鋼木、鋁木結(jié)合體系。尤其是木梁體系, 其優(yōu)點在于木梁的通用性很強, 既可用于豎向體系, 又可用于水平體系, 受力性能好, 組拼靈活。木梁的周轉(zhuǎn)利用率很高, 因而從經(jīng)濟效益的角度考慮也是十分可取的。
6 建筑施工模板應(yīng)用技術(shù)綜述
在競爭激烈的國際建筑承包市場上, 只有知己知彼, 方能百戰(zhàn)百勝。在模板應(yīng)用技術(shù)上, 同樣應(yīng)結(jié)合中外技術(shù)的先進性, 不斷提高自身的技術(shù)水平, 培養(yǎng)自身的核心競爭力。模板應(yīng)用技術(shù)是一門綜合性很強的應(yīng)用技術(shù), 同時也是一門創(chuàng)造效益的應(yīng)用技術(shù), 通過技術(shù)的優(yōu)化與創(chuàng)新, 能夠不斷地挖掘潛力,為建筑工程施工提供有力的技術(shù)支持, 不僅如此, 模板應(yīng)用技術(shù)還注重工程施工成本的節(jié)約。正因如此, 才能夠成為核心競爭力。
參考文獻
[1]江正榮, 朱國梁. 簡明施工計算手冊[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2003.
[2]顧新勇. 施工質(zhì)量控制[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2003.
