中國華西企業(yè)股份有限公司 上海 201615
蘇州工業(yè)園區(qū)中銀大廈項(xiàng)目位于江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)環(huán)金雞湖CBD商貿(mào)區(qū),建成后將成為全國最大的銀行分支機(jī)構(gòu)。該工程由美國貝聿銘建筑事務(wù)所秉持可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)理念進(jìn)行設(shè)計(jì),項(xiàng)目總建筑面積99 797.06 m2,為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)??蚣苤鶐缀醵紴閳A柱,Φ500 mm~1 200 mm,共10 種規(guī)格,柱高3.98~7.82 m不等,總數(shù)量達(dá)到908 根,模板面積達(dá)到12 000 m2。
大量的框架圓柱施工首先需要解決的就是模板材料的選用。混凝土圓柱模板經(jīng)歷了定型鋼模、木模及玻璃鋼模、塑膠模幾個(gè)階段,但每個(gè)階段都未根本解決勞動(dòng)力投入大、材料浪費(fèi)嚴(yán)重、觀感效果不理想等問題。我們以貝氏綠色二星設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為平臺(tái),極力尋求一種既綠色、環(huán)保又不至于增加成本的新型圓柱模板體系,為施工領(lǐng)域做出努力。通過進(jìn)一步了解和成本核算,最終選用了目前還未被行業(yè)熟知但卻值得廣泛推廣的紙模。
圓柱紙模的加工是將多層紙帶間涂粘結(jié)膠水后以一定角度卷在預(yù)定直徑的鋼筒上,每圈相互咬合形成圓筒,卷制原理見圖1。鋼筒直徑同柱直徑,紙帶寬度185 mm,厚度0.5 mm,每層錯(cuò)開15 mm,層數(shù)由圓柱紙模板厚度確定,通常15 層/cm。
圖1 紙模板制作原理
圓柱紙模的加工高度為層高減去樓板厚度,加工完成后的圓柱紙模為一根根不同直徑、不同長度的圓形成型模板,見圖2。圓柱紙模本身強(qiáng)度已能足夠抵抗混凝土澆筑時(shí)和澆筑后所產(chǎn)生的重力和內(nèi)力。但安裝時(shí)考慮到柱子的穩(wěn)定性,會(huì)適當(dāng)采取加固措施——先加固后安裝方式和先安裝后加固方式。
圖2 紙模加工成型
(a)先加固后安裝方式是工廠將模板運(yùn)送至現(xiàn)場后在臨時(shí)堆放區(qū)先用鋼管、鋼筋進(jìn)行加固、固定,待柱鋼筋綁扎完畢后,直接吊裝至操作面,套放在柱鋼筋籠上固定即可。該方式曾在山西體育中心自行車館項(xiàng)目使用,優(yōu)點(diǎn)是模板變形小,能提前進(jìn)行臨時(shí)堆場處的模板加固固定工作。缺點(diǎn)是對(duì)臨時(shí)堆場場地面積要求較大。
(b)先安裝后加固方式,顧名思義就是工廠將模板運(yùn)送至現(xiàn)場后,直接吊裝至操作面已經(jīng)綁扎好的柱鋼筋籠上,然后進(jìn)行加固。蘇州工業(yè)園區(qū)中銀大廈項(xiàng)目因樓層中仍有部分核心筒墻體采用了木模板,故將圓柱紙模的加固方式與墻體木模加固方式融為一體,采用木方、鋼管進(jìn)行加固。具體做法為內(nèi)龍骨沿圓柱一周用4~8 根方木(根據(jù)直徑大小)從底至頂用水泥釘固定在圓柱紙模上,外龍骨用鋼管、扣件按2.5 m的間距夾緊內(nèi)龍骨即可。該方式的優(yōu)點(diǎn)是減少了堆放場加固程序,對(duì)場地?zé)o特殊要求。同時(shí)整個(gè)工程只存在一種模板加固體系,工人更易操作。缺點(diǎn)是對(duì)吊裝工作要求更高了。
為保證梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土外觀質(zhì)量,梁柱節(jié)點(diǎn)與圓柱模板為整體(一次安裝高度到樓板底),梁板構(gòu)件放線后,圓柱紙模板在梁柱節(jié)點(diǎn)需要現(xiàn)場開梁口,梁底及側(cè)模伸入圓柱模板內(nèi),支撐方木對(duì)圓柱紙模板起固定及支撐作用。當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)簡單或比較規(guī)則時(shí),可先切割梁口,然后安裝加固并澆筑混凝土。當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)復(fù)雜或不規(guī)則時(shí),可先安裝加固并澆筑柱混凝土,然后切割梁口。
圓柱紙模的拆除采用模板切割機(jī)沿豎向切開,在混凝土應(yīng)力作用下,紙模板便會(huì)自動(dòng)脹開,然后手工剝離即可。剝離后的紙模可以回收至加工廠便于其他紙制品的制作。
我們以蘇州中銀大廈項(xiàng)目圓柱紙模應(yīng)用為例進(jìn)行了試驗(yàn)和記錄,對(duì)組合鋼模板和紙模板在加工、安裝和拆除方面的特點(diǎn)進(jìn)行分析,見表1。我們不難看出圓柱紙模的優(yōu)勢(shì)和潛力。
表1 紙模與組合鋼模特點(diǎn)比較
進(jìn)一步對(duì)組合鋼模與圓柱紙模在成本占用上進(jìn)行分析,見表2。
表2 紙模與組合鋼模成本比較
隨著科技進(jìn)步在建筑領(lǐng)域的無數(shù)次新的嘗試,新型材料在保證既定施工質(zhì)量的前提下,比傳統(tǒng)材料在操作便利、節(jié)約成本方面有了更大的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用圓柱紙模,既能達(dá)到比鋼模、木模更好的成型效果——清水品質(zhì),又能大大節(jié)約勞動(dòng)力、解放勞動(dòng)力。在人工費(fèi)用日漸高漲的建筑行業(yè),節(jié)約勞動(dòng)力、解放勞動(dòng)力就是一項(xiàng)革命。
通過蘇州工業(yè)園區(qū)中銀大廈項(xiàng)目在圓柱紙模應(yīng)用方面的嘗試和探索、實(shí)驗(yàn)及論證,我們不難看出,圓柱紙模的應(yīng)用不僅利用了“綠技術(shù)”,更創(chuàng)造了“綠收益”。
我們也相信隨著對(duì)圓柱紙模的進(jìn)一步開發(fā)和研究,它勢(shì)必會(huì)因展露出更多的驚喜而逐漸被更多的建筑工程所應(yīng)用。