长纤维增强热塑性复合材料组合模板在建筑工程中的应用

程时烟

(中建海峡建设发展有限公司 福建福州350001)

1 工程概况

福州市某住宅小区一期工程共由6座塔楼及连体一层地下室组成，分别为3栋39F高层住宅(1#、2#、5#楼)，1栋42F高层住宅(3#楼)，1栋32F高层住宅(6#楼)及一栋2F配套用房(7#楼)。其中1#、2#、5#楼建筑高度为119.25m，3#楼建筑高度为128.25m，6#楼建筑高度为98.25m，7#楼建筑高度为10.35m，除7#楼为文体活动站及物业管理用房，其余各栋一层除配电用房及住宅门厅外均为架空绿化，均带一层地下室，地下室为停车库及设备用房，总建筑面积约12万平方米。该工程7#楼为框架结构，其余各栋均为剪力墙结构，地下一层为框架结构。该工程1#～6#楼均为商品住宅楼，2层及以上除局部楼层为复式楼外均为标准层结构，建筑高度高，剪力墙大且多，对主体结构的混凝土成型质量把关较严，需严格控制砼成型尺寸及垂直度、平整度等，工程质量要求较为严格。

2 建筑模板的选型

建筑模板是一种临时性结构，它按设计要求制作，使混凝土结构、构件按规定的位置、几何尺寸成形，保持其正确位置，并承受建筑模板自重及作用在其上的荷载。

目前我国建筑行业使用的建筑模板种类主要有木模，钢模，铝合金模板(铝模)，塑料模板等。

各建筑模板的特点:

木模的特点:刚度小，容易产生变形，砼浇筑时易爆模，影响砼成型观感;需采用人工裁锯和拼装，加工过程中易造成工伤;因其刚度小，需采取主次龙骨加固，加固难，耗时费工;另外生产木模需大量砍伐树木，影响生态，且重复使用率低;模板加工过程中易产生大量木屑，难以清理且不环保;木模易燃，有发生火灾的隐患。

钢模的特点:钢模笨重，搬运困难，耗时费工;拼装易变形，校正难;边角与木模连接难，不易调整控制，对下料尺寸的控制较为严格;钢模造价高，保管和维护较麻烦。

铝模的特点:铝模虽较木模重，较钢模轻，但造价高，周转使用次数及砼成型观感不如钢模。

塑料模板的特点:塑料模板较钢模及铝模轻，跟木模重量相差不多，塑料模板采用塑料制成，可利用回收的塑料制品注塑、压缩等工艺加工制成，具有省工节材、高效便捷、安全省心、绿色环保等优势。符合国家“以塑代木、以塑代钢”的产业政策导向，是国家鼓励发展的节能环保高新技术产品。塑料模板生产工艺简单，重复使用率高，且安装操作简便。

常见建筑模板基本性能对比如(表1):

表1 常见建筑模板基本性能对比

综合以上分析可知，塑料模板较木模、钢模及铝模等具有一定的优势。

3 复合材料组合模板特点

(1)复合材料组合模板主要材料及配件如(图1～图10):能化、安装施工工业化、现场作业工具化等特点，实现了模板工程设计与施工过程中配模设计便捷，工人操作简单，专业技术要求低，施工速度快，施工成本低等目标，具有良好的经济和社会效益。

(9)脱模简便、平整光洁。复合材料组合模板拼接严密平整，混凝土不沾板面，无需脱模剂，轻松脱模，容易清灰，且脱模后混凝土结构表面度、光洁度均超过现有清水模板的技术要求，不须二次抹灰，省工省料。

4 工艺原理

(1)复合材料组合模板原理是一种采用定型化组合设计、工业化生产、工具化现场作业的一种组合式模板。其利用工业化建筑施工原理，以建筑物的开间、进深、层高的标准化为基础，以方(圆)管、方(圆)钢、方木条为主要辅助材料，以现浇钢筋砼结构为主导工序，组织有节奏的均衡施工。

(2)复合材料组合模板隶属于塑料模板，它是将塑料通过高温熔化后再采用LFT—D在线模压成型工艺，其结构内部玻璃纤维的长度超出传统注塑工艺3倍以上，大大提高了其拉伸、弯曲及抗冲击性能，具有良好的耐热性和结构稳定性。

(3)复合材料组合模板结构采用双层边肋设计，两层边肋中间用短加强筋连接，强度好，加固稳定可靠，不易爆模，成型表面精细，尺寸误差小，接缝好，少粉刷，可提高工程施工质量及降低施工成本。

(4)复合材料组合模板采用专用软件配模，实现CAD结构施工图纸到结构三维模型转化，人员精简、班组少，实现配模程序化、科学化管理，使现场管理工作简单有效。

(5)复合材料组合模板采用专门的配套加固连接件和专用施工工具进行拼装连接，无需使用铁钉等传统加固材料，轻便快捷、易拆装，对工人技术水平要求低，可现场培训上岗，实现模数化拼装目标，提高劳动效率，可大大缩短工期和降低人工成本。

(6)复合材料组合模板不燃、防水、耐腐蚀，重复使用次数多，废弃模板可回收再利用，电锯、铁钉使用少，节能低碳，安全环保，可大大降低施工成本。

(7)复合材料组合模板易于分类编号，提高人工搬运效率，加快施工进度，减少塔吊用量，降低机械成本，节约劳动力成本的同时也降低调运过程的安全风险，更能满足标准化施工的要求。

(8)复合材料组合模板具有产品模数标准化、配模设计智

(2)按照设计施工图纸建立三维结构模型，然后通过专门的配模软件，设定配模原则，选定模板组型，并绘制配模施工图、节点大样，对每块模板进行编号，从而实现智能化组合设计和模数化拼装，再根据配模软件组合和拼装的组合模板图纸选择模板。

(3)复合材料组合模板现场作业类似于木模，但其与木模主要不同在于:木模是采用铁钉连接，而复合材料组合模板墙、柱及梁模主要是采用专门的配套加固连接件和专用施工工具进行模板拼装，拼装时根据模板施工图纸进行相应模数模板的排布，将手柄穿入手柄孔旋转90°，完成模板之间的连接，板模安装同木模。因复合材料组合模板现场拼装简单，无需大量人力物力，因此可以大大提高劳动效率，降低劳动力成本。

复合材料组合模板实施过程详以下图例:

5 实施效果

通过在该工程2#楼砼结构中实施证明，复合材料组合模板操作简单快捷、省工节料、低碳环保、安全可靠。该种复合材料组合模板连接操作简单，排除了对传统大工的依赖，工地只需少数大工即可，用工结构调整(采用小工即可进行现场拼装，且可边培训边上岗)，减低了人工成本。墙柱的拼装加固效率可达22m2/人/工天，而传统木模拼装只可达10～12m2/人/工天;同时复合材料组合模板可重复使用60～80次，而传统木模只能用6～7次，周转率及利用率较传统木模而言大大提高。砼成型观感也较好——棱角清晰、表面平整、外光内实，

各项指标均达到要求，墙体垂直度及平整度基本控制在8mm以内，满足施工及规范要求，具有良好的经济效益。

6 结语

复合材料组合模板是节能环保的新产品，以复合材料组合模板替代现有钢(铝)模板和木模板，实现建筑模板更新换代，产品可回收再生利用，有利于节能环保资源循环利用，大大减少了建筑垃圾，低碳环保，有利于节能能源，可带来良好的能源效率和环保效益，同时符合我国“以塑代木，以塑代钢的”的产业政策导向，是国家鼓励发展的节能环保高新技术产品。该模板的应用将大大推动建筑施工技术及工艺的进步，是一场建筑模板行业施工技术的革命。

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