岳林紅 ,楊濤 ,劉彬
(中建八局第一建設(shè)有限公司,安徽 合肥 230601)
鋁合金模板作為一種新型模板體系,因其綠色環(huán)保、高效便捷等特點(diǎn)受到建筑行業(yè)廣泛好評(píng)[1]。20世紀(jì)90年代,我國(guó)引入建筑鋁合金模板,隨著我國(guó)“綠色施工”、“以鋼代木”等政策的推行,“綠色建筑”創(chuàng)建成為當(dāng)今建筑領(lǐng)域的主流,綠色環(huán)保的鋁合金模板應(yīng)用得到推廣[2]。
結(jié)合本項(xiàng)目各類模板應(yīng)用情況,分析比較鋁合金模板優(yōu)缺點(diǎn),以及木模板、塑料模板及鋁模板三種模板體系效益分析。
皖投·天下名筑(安慶)項(xiàng)目II標(biāo)段位于安徽省安慶市迎江區(qū)振鳳大道與輝煌路交叉口,工程建筑面積13.64萬(wàn)㎡,包括6棟高層住宅(地上21/28/34層,地下室2層,最高99.7m),3棟商業(yè)裙房以及配套用房和幼兒園等附屬設(shè)施。住宅樓采用框支剪力墻形式,選擇其中2棟34層住宅使用鋁合金模板體系,其余4棟住宅塑料模板+木模板組合使用。
模板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、緊固系統(tǒng)以及附件系統(tǒng)四大鋁模系統(tǒng)形成混凝土結(jié)構(gòu)澆筑時(shí)需要的牢固、封閉的整體,保障混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量[3]。
模板系統(tǒng)分為樓面模板、梁模板、墻模板,由鋁模板、龍骨及C槽(轉(zhuǎn)角模板)組合而成,鋁板厚4±0.2mm,板與板之間使用銷釘銷片連接。頂板水平方向以100mm寬呂梁連接,間距1100mm。
本工程采用模板支撐早拆系統(tǒng)。模板支撐使用可調(diào)鋼支撐,支撐間隔為1200mm×1200mm,梁底設(shè)置早拆頭,獨(dú)立鋼管支撐[5]。鋼支撐分內(nèi)外管設(shè)計(jì),外管采用Φ60×2.0×1700mm,內(nèi)管Φ48×2.5mm的鋼管。剪力墻鋁模板兩側(cè)安裝可調(diào)斜支撐,用于加固模板及調(diào)節(jié)墻體垂直度。
緊固系統(tǒng)用來(lái)確保模板拼裝完成的尺寸,保障在混凝土施工時(shí)中模板不發(fā)生脹模變形[4],主要有銷釘銷片、對(duì)拉螺栓、加固背楞等組成。銷釘銷片用于模板與快拆系統(tǒng)之間的快速連接和拆除;背楞在混凝土施工過(guò)程中防止膨脹變形,配合對(duì)拉螺栓使用保證豎向結(jié)構(gòu)的平整度與垂直度。
附件系統(tǒng)主要包括可調(diào)底座、預(yù)留洞口盒及模板加固間等。鋁合金模板設(shè)置傳料口,便于各類模板向上層流轉(zhuǎn),傳料口定型工具是為防止在混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。
①深化優(yōu)化:鋁合金模板配模前結(jié)合施工單位要求,由專業(yè)公司對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行深化優(yōu)化。通過(guò)深化審圖,提早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙缺陷,事前解決,減少施工錯(cuò)誤造成的損失。且類似門上過(guò)梁,短墻等構(gòu)件可通過(guò)鋁模深化設(shè)計(jì),在結(jié)構(gòu)施工時(shí)一次成型澆筑,將二次結(jié)構(gòu)優(yōu)化為一次結(jié)構(gòu),提高施工效率,節(jié)約成本。
②效率高:鋁合金模板具有材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、定型化標(biāo)準(zhǔn)件,周轉(zhuǎn)效率等特點(diǎn)[6]。鋁模板材料進(jìn)場(chǎng)前,在加工廠中100%預(yù)拼裝,模板采用標(biāo)準(zhǔn)件+異型模板形式,現(xiàn)場(chǎng)施工人員根據(jù)深化圖紙直接組裝即可。鋁合金模板采用支撐早拆體系,共配置1套模板和3套支撐,能夠滿足平均5天一層施工要求[7],且待作業(yè)人員逐漸熟悉鋁模板安裝后,施工效率得到提高,混凝土成型效果好,基本達(dá)到清水混凝土級(jí)別,減少事后維修。
③合理支撐:區(qū)別于傳統(tǒng)木模板滿堂架體支撐,鋁合金模板使用獨(dú)立鋼管支撐,經(jīng)過(guò)圖紙深化設(shè)計(jì)及施工荷載計(jì)算,合理設(shè)置支撐桿件間距,使得鋁合金模板下部有充足作業(yè)空間。方便作業(yè)人員在模架下穿行,便于質(zhì)量管理人員過(guò)程檢查的同時(shí),也提高了材料的周轉(zhuǎn)效率。
④傳料口:每層通過(guò)定性模板留設(shè)若干處傳料口,鋁合金模板、龍骨和鋼支撐等材料可通過(guò)傳料口上下自由傳遞周轉(zhuǎn),避免了對(duì)卸料平臺(tái)、塔吊等垂直運(yùn)輸機(jī)械的依賴性,也有效的避免了斷電等突發(fā)因素對(duì)施工進(jìn)度的影響,方便安全。
⑤綠色環(huán)保:鋁合金模板屬定型化工具式模板,所需的各種尺寸模板提前在加工廠中定制,且因鋁模板強(qiáng)度高,過(guò)程中損耗小或基本無(wú)損耗等優(yōu)點(diǎn),施工現(xiàn)場(chǎng)因模板加工產(chǎn)生的粉塵、損耗等得到有效改善。同時(shí),鋁合金模板體系中各類材料均可回收再利用,如鋁合金模板標(biāo)準(zhǔn)件經(jīng)維修保養(yǎng)后可在其他建筑工地中直接使用。
①深化設(shè)計(jì)問(wèn)題:前期鋁模板配模依賴深化設(shè)計(jì),需提前發(fā)現(xiàn)并解決施工圖中各類問(wèn)題。且模板材料在場(chǎng)外預(yù)制加工,基本無(wú)法改動(dòng),如遇設(shè)計(jì)問(wèn)題或配模錯(cuò)誤,施工單位彈性可操作空間小,制約施工進(jìn)度。同時(shí),圖紙深化設(shè)計(jì)需總承包單位和專業(yè)分包單位等多專業(yè)協(xié)同配合,需提前與建設(shè)單位溝通確認(rèn),過(guò)程中設(shè)計(jì)變更盡可能少。
②效率問(wèn)題:木工作業(yè)人員多是熟悉木模板或塑料模板,對(duì)于鋁合金等新型模板接觸較少,熟練程度低,前期模板拼裝需專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)施工,施工效率較慢,對(duì)有搶工節(jié)點(diǎn)或預(yù)售節(jié)點(diǎn)的工程影響較大。前2~3層因混凝土結(jié)構(gòu)與鋁模板產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),表面易脫皮,起泡,影響觀感。
③適用范圍受限:不同木模板或塑料模板材料可分批次進(jìn)場(chǎng),鋁合金模板體系所需要的模板、支撐、緊固件等材料均需一次配置齊全,因此鋁合金模板前期成本投入大,每棟單位基本上僅投入一套模板,而且受限于鋁合金模板的難更改性,僅適用于高層、標(biāo)準(zhǔn)層建筑。
④材料管控:項(xiàng)目鋁合金模板采用租賃形式,施工完畢后鋁模各類材料均需退場(chǎng)回收。雖然鋁合金模板自身強(qiáng)度高,損耗低,但對(duì)于銷釘銷片等附屬緊固配件,施工作業(yè)人員缺少材料保管意識(shí),模板組合或拆卸過(guò)程中隨意丟棄,造成不必要浪費(fèi)。因此,對(duì)于管理過(guò)程中細(xì)小材料的管控是關(guān)鍵點(diǎn)也是難點(diǎn)。
⑤噪聲控制:鋁合金模板在拼裝或拆卸過(guò)程中,因金屬敲擊碰撞等會(huì)產(chǎn)生較大噪聲,且鋁模適用于高程建筑,傳播距離遠(yuǎn),噪聲影響范圍大。工程若位于鬧市區(qū)或居民地,可能會(huì)面臨群眾投訴等問(wèn)題,防擾民和防民擾管理是施工中的重點(diǎn)。
本工程施工涉及到鋁合金模板、木模板和塑料模板三種類型的模板,為更直觀對(duì)比反映三種模板的經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)以一棟單體樓為例,測(cè)算各類模板成本。樓高99.7m,地上34層,地下1層,單層建筑面積465㎡,模板接觸面積1397㎡。
①鋁合金模板采用租賃形式,租賃單價(jià)為21.06元/㎡(以接觸面積計(jì),含稅),則整棟單體樓鋁合金模板租賃成本為
租賃成本=租賃單價(jià)×每層模板接觸面積×層數(shù)[8]=21.06×1397×34=1000307.88(元)
②鋁合模板勞務(wù)人工費(fèi)用,包括模板的安拆及表面清理等,人工單價(jià)為39.69元/㎡(以接觸面積計(jì),含稅),則整棟單體樓鋁合金模板勞務(wù)人工費(fèi)用為
勞務(wù)人工費(fèi)用=人工單價(jià)×單層接觸面積×層數(shù) =39.69×1397×34=1898020.08(元)
③單體樓使用鋁合金模板成本為
鋁合金模板成本=租賃成本+勞務(wù)人工費(fèi)用=1000307.88+1898020.08=2898327.96(元)
此費(fèi)用計(jì)算未考慮鋁合金模板超期租賃費(fèi)用及材料損耗補(bǔ)償,如銷釘銷片損耗超過(guò)10%,模板損壞或丟失,重新配置費(fèi)用等。
①塑料模板采用租賃方式,租賃單價(jià)32.8元/㎡(以建筑面積計(jì),含稅),不考慮施工過(guò)程中的模板損耗,以每套模板周轉(zhuǎn)次數(shù)不低于8次計(jì)算,本棟單位共34層,配置4套模板即可滿足施工需求。則整棟樓塑料模板租賃成本為
模板租賃成本=租賃單價(jià)×單層建筑面積×層數(shù) =32.8×465×34=518568(元)
②塑料模板搭設(shè)滿堂架內(nèi)支撐所需鋼管材料,采用租賃形式,租賃單價(jià)為8.5元/㎡(以建筑面積計(jì),含稅),則內(nèi)架租賃費(fèi)用為
內(nèi)架租賃費(fèi)=租賃單價(jià)×單層租賃面積×層數(shù)
=8.5×465×34=134385(元)
③模板拼裝所需木方及方鋼費(fèi)用,采用木方購(gòu)買,方鋼租賃形式,依照現(xiàn)場(chǎng)施工方案考慮,木方與方鋼比為1∶3,木方所需用量為28m3,木方市場(chǎng)購(gòu)買單價(jià)為1860元/m3,同時(shí)考慮木方50%殘值。方鋼所需長(zhǎng)度約24516m,工期以240d計(jì)算,經(jīng)過(guò)市場(chǎng)調(diào)研詢價(jià),方鋼租賃價(jià)格為0.015元/(m·d),則木方、方鋼投入成本為
木方成本=總用量×市場(chǎng)單價(jià)×殘值系數(shù)
=28×1860×50%=26040(元)
方鋼成本=總用量×租賃單價(jià)×使用天數(shù)
=24516×0.015×240=88257.6(元)
④塑料模板勞務(wù)人工費(fèi)用,包括模板的安拆及表面清理等,人工單價(jià)為47.73元/㎡(以接觸面積計(jì),含稅),則整棟單體樓塑料模板勞務(wù)人工費(fèi)用為:
勞務(wù)人工費(fèi)用=人工單價(jià)×單層接觸面積×層數(shù) =47.73×1397×34=2267079.54(元)
⑤單體樓使用塑料模板成本為
塑料模板成本=模板租賃成本+內(nèi)架租賃費(fèi)+(木方成本+方鋼成本)+勞務(wù)人工費(fèi)用
=518568+134385+(26040+88257.6)+2267079.54
=3034330.14(元)
此費(fèi)用計(jì)算未考慮塑料模板超期租賃費(fèi)用及材料損耗補(bǔ)償,如模板遺失超3%賠償,方鋼截短無(wú)法回收補(bǔ)償?shù)取?/p>
①普通木模板采用分包單位包干形式,木模板等相關(guān)材料的費(fèi)用約為60元/㎡[8],折算實(shí)物量面積約為19.97元/㎡(以接觸面積計(jì)),則木模材料成本為
木模材料成本=材料單價(jià)×每層模板面積×使用層數(shù) =19.97×1397×34=948535.06(元)
②木模板搭設(shè)滿堂架內(nèi)支撐所需鋼管材料,采用租賃形式,租賃單價(jià)為8.5元/㎡(以建筑面積計(jì),含稅),則內(nèi)架租賃費(fèi)用為
內(nèi)架租賃費(fèi)=租賃單價(jià)×單層租賃面積×層數(shù)
=8.5×465×34=134385(元)
③木模板勞務(wù)人工費(fèi)用,包括模板的安拆及表面清理等,人工單價(jià)為47.73元/㎡(以接觸面積計(jì),含稅),則整棟單體樓木模板勞務(wù)費(fèi)用為
勞務(wù)費(fèi)用=人工單價(jià)×單層接觸面積×層數(shù)
=47.73×1397×34=2267079.54(元)
④單體樓使用木模板成本為
木模板成本=模板費(fèi)+內(nèi)架租賃費(fèi)+勞務(wù)費(fèi)用
=948535.06+134385+2267079.54=3349999.6(元)
結(jié)合以上分析表明,鋁合金模板技術(shù)在推廣實(shí)施過(guò)程中可能會(huì)有前期投入大、彈性操作空間小等缺點(diǎn),但總體上鋁合金模板相較與塑料模板和普通木模板在成本、施工效率和環(huán)境保護(hù)等方面更占據(jù)優(yōu)勢(shì)。隨著政府部門大力推行節(jié)能環(huán)保政策,建設(shè)工地現(xiàn)場(chǎng)綠色施工成為施工單位關(guān)注的重點(diǎn),因此,鋁合金模板憑借其在成本、綠色環(huán)保等方面的優(yōu)勢(shì),在今后建筑領(lǐng)域的占比將逐年提高。