鞏張軍
(中鐵二十四局集團西南建設(shè)有限公司,四川 成都 610052)
模板支撐是構(gòu)筑物施工的重要組成部分,根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析,在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程的施工過程中,模板工程及支撐體系的施工,需要耗費近一半的施工工期以及30%的施工資金。模板工程施工的進度和質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到工程的進度和質(zhì)量的好壞。特別是在人工成本大幅上漲的今天,進度直接影響到人工用工,從而成為成本的重要影響因素。傳統(tǒng)構(gòu)筑物施工中廣泛應(yīng)用的木模板、鋼模板、碗扣式鋼管腳手架等施工工藝雖然適應(yīng)能力強,工藝成熟,但是隨著社會的發(fā)展和進步,以及工程管理體系和成本控制日益精細化,其缺點也越來越明顯,其中木模板周轉(zhuǎn)次數(shù)低、鋼模板自重大、碗扣式鋼管腳手架搭設(shè)效率低,特別是隨著近些年來,人工成本的不斷攀升,這些缺點導(dǎo)致傳統(tǒng)的木模板、鋼模板、碗扣式鋼管腳手架無法滿足現(xiàn)代施工進度及成本控制要求。
表1 工藝優(yōu)缺點對比
能否有一種周轉(zhuǎn)次數(shù)多,施工精度高、安拆快速,質(zhì)量穩(wěn)定的模板及支撐,成為工程行業(yè)的普遍訴求。以下就近年來新出現(xiàn)的幾種比較有特色的模板支撐體系做一個簡單的分析。
近年來,鋁模板因其周轉(zhuǎn)次數(shù)多、自重輕、穩(wěn)定性好、承載力高、拼縫少、精度高、拆模后混凝土表面效果好等特點,應(yīng)用越來越廣泛?,F(xiàn)階段常見的鋁合金模板由鋁面板、支架和連接件三部分系統(tǒng)所組成,是一個具有完整的配套使用的通用配件,能組合拼裝成不同尺寸的外型尺寸復(fù)雜的整體模架,裝配化、工業(yè)化施工的系統(tǒng)模板。它解決了以往傳統(tǒng)模板存在的缺陷,大大提高施工效率。
作為一個完整的模板系統(tǒng),鋁模板在設(shè)計之初就將模板和支撐體系作為一個整體來設(shè)計的,鋁模板系統(tǒng)組裝簡單、方便、平均重量在20kg 左右,完全由人工搬運和拼裝,不需要任何機械設(shè)備的協(xié)助,而且系統(tǒng)設(shè)計簡單、工人上手速度和模板翻轉(zhuǎn)速度很快。熟練的安裝工人每人每天可安裝20~30m2,大大節(jié)約人工成本。而且全部配件均可重復(fù)使用,施工拆模后,現(xiàn)場無任何垃圾,支撐體系構(gòu)造簡單,拆除方便,所以整個施工環(huán)境安全、干凈、整潔。正是由于以上原因,鋁模板已經(jīng)在房建領(lǐng)域得到了大力推廣和運用,其他工程領(lǐng)域也開始嘗試推廣,應(yīng)用效果已經(jīng)慢慢顯現(xiàn)。
當(dāng)然,鋁模板也存在一定的局限性,由于鋁模板本身材質(zhì)原因,一次性采購成本較高,周轉(zhuǎn)次數(shù)比鋼模板還要低。比較適合用于結(jié)構(gòu)重復(fù)性多及標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)物多的施工場景,經(jīng)測算,鋁模板周轉(zhuǎn)使用超過30 次以后,其綜合性價比完全能夠達到普通模板水平,同時鋁模板殘值較高,后期回收利用空間也較大,但是對于一些具備特殊造型,需要定制模板的則在于成本上將不適用。
輕鋼鍍鋅模板是近些年涌現(xiàn)出來的一種新型模板系統(tǒng),由于系統(tǒng)綜合性能好,兼容性好逐步受到關(guān)注。輕鋼鍍鋅模板是基于現(xiàn)有普通鋼模板,采用新材料、新工藝并改進優(yōu)化出來的一種新型模板系統(tǒng)。通過運用特種鋼材(強度接近Q345),優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式的方式,采用減薄模板厚度的方式,實現(xiàn)了在減輕模板重量的同時,還能達到提高模板綜合性能的目的。
典型的輕鋼鍍鋅模板是由鍍鋅鋼板面板、鍍鋅方鋼管邊肋和縱肋、支撐和鎖緊體系三大部分構(gòu)成。模板整體采用系統(tǒng)化設(shè)計,高精度加工,基本實現(xiàn)了模板標(biāo)準(zhǔn)化、工具化水平,可完成各類混凝土結(jié)構(gòu)施工,基本模板類型可以控制在6mm 規(guī)格以內(nèi),模板拼裝質(zhì)量好、施工操作方便、安裝速度快、工作效率高。而且,鍍鋅鋼模板在設(shè)計之初就考慮到了兼容現(xiàn)有的鋼管扣件腳手架支撐體系的要求,可以和現(xiàn)有模板系統(tǒng)搭配使用,極大的擴展了使用范圍。
同時,由于輕鋼鍍鋅鋼模板還是采用鋼材材質(zhì),模板一次性投入價格雖然較傳統(tǒng)模板有所增大,但是對比鋁模板,采購價格已經(jīng)大幅降低。實現(xiàn)了在綜合性能接近的情況下,采購成本的大幅降低,性價比較鋁模顯著提升,較傳統(tǒng)模板更是優(yōu)勢明顯。
圖1 鋁模板及快拆支撐體系
表2 模板性能參數(shù)對比
當(dāng)然,輕鋼鍍鋅模板在實現(xiàn)以上綜合性能的同時,也存在一些不足之處,主要表現(xiàn)在對現(xiàn)場管理要求較高。由于模板厚度小,要求模板在現(xiàn)場堆碼、轉(zhuǎn)運及整修過程中要加強管理。同時,雖然模板在設(shè)計之初就已經(jīng)考慮到不同規(guī)格型號滿足現(xiàn)場個性化需求的要求。但是作為定制化、標(biāo)準(zhǔn)化的模板系統(tǒng),對于加工精度要求較高,現(xiàn)場臨時改裝難度較大,使用不靈活。
以上兩種模板及支撐系統(tǒng)只是現(xiàn)階段涌現(xiàn)出來的眾多新型模板及支撐系統(tǒng)中較為具有代表性的兩種典型體系,而且他們都很好的體現(xiàn)了新型模板及支撐系統(tǒng)的特點,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
新型模板和支撐系統(tǒng)充分運用系統(tǒng)化思維,已經(jīng)不在將模板和支撐系統(tǒng)單獨考慮,而是作為一個完整的系統(tǒng)來做。傳統(tǒng)的模板和支撐系統(tǒng)由于本身是兩個獨立的系統(tǒng),導(dǎo)致施工過程中既要考慮系統(tǒng)本身的問題,又要結(jié)合其他系統(tǒng)的需求。結(jié)果往往是方便支撐系統(tǒng)施工的不方便模板架設(shè),方便模板架設(shè)的支架系統(tǒng)又滿足不了模板架設(shè)要求,搭設(shè)前要耗費大量的時間和精力進行驗算準(zhǔn)備,施工過程中也需要不斷的修改完善。嚴重降低功效,影響了工期和成本。而新型模板及支撐系統(tǒng)在設(shè)計之初就已經(jīng)考慮到了這個問題,而且往往配備的支撐系統(tǒng)都是有針對性的進行優(yōu)化設(shè)計,不僅匹配程度高,而且往往都是快拆系統(tǒng),施工簡單、方便、快捷。
模板的重量是評價模板系統(tǒng)的一項重要指標(biāo),因為它直接決定了現(xiàn)場倒運的方式和工作效率,特別是建筑工地很多施工場地狹窄有限,施工環(huán)境復(fù)雜,不具備配備大型起重機械的條件。單純依靠人工進行倒運,沉重的模板系統(tǒng)不僅僅倒運效率低,人工成本高,而且還存在較大的安全隱患。新型模板系統(tǒng)基本上都是向著輕量化的方向發(fā)展,絕大多數(shù)模板重量都控制在20kg/m2左右,依靠人工或者簡單的機械設(shè)備就能夠滿足施工現(xiàn)場的倒運要求,極大的方便了現(xiàn)場施工,提升了功效,降低了人工成本,同時也極大的降低了現(xiàn)場實施安全風(fēng)險,綜合效益顯著。
模板的加工精度決定了模板的拼裝質(zhì)量和使用效果,傳統(tǒng)模板由于本身加工精度低,模板和支撐系統(tǒng)又不是系統(tǒng)化設(shè)計的,導(dǎo)致需要耗費大量的時間進行調(diào)整,嚴重降低了施工效率,增加了實施成本。新型模板及支撐體系通過系統(tǒng)化設(shè)計,而且普遍采用工廠化高精度加工,極大的提升生產(chǎn)階段加工精度和模板的品質(zhì)。高品質(zhì)的模板也保證了混凝土外觀質(zhì)量,不僅減少模板拼裝階段的整修工作量,也降低了混凝土后期整修的工作量,提高工作效率,降低了實施成本。外觀更平整,拼合度更高,成為新一代模板及支撐體系的普遍特點。
隨著施工生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和進步,對模板和支撐體系也提出了更高的要求,大量新技術(shù)新工藝的運用,特別是一些個性化、系統(tǒng)化設(shè)計思想的實現(xiàn),使得通過技術(shù)革新實現(xiàn)成本、進度、質(zhì)量的平衡成為可能。以上兩種只是大量新技術(shù)的一個典型代表,雖然在技術(shù)上還有一些不足,應(yīng)用環(huán)境也有一些限制因素,但是都已經(jīng)很好的體現(xiàn)了新型模板及支撐系統(tǒng)的特點,在未來的歲月里,也一定會有更多更好的模板和支撐體系出現(xiàn)。