幸晓娇姜博陈云
(1.海南大学土木建筑工程学院,海南海口 570228; 2.海南建设集团有限公司,海南海口 570228)
绿色建筑早拆铝合金模板在建筑工程中的应用★
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(1.海南大学土木建筑工程学院,海南海口 570228; 2.海南建设集团有限公司,海南海口 570228)
简要介绍了模板结构组成及其发展趋向,对胶合板、组合钢模板、全钢模板、铝合金模板等进行了分析比较,并结合施工实例,探讨了铝合金模板的应用优势,得出绿色建筑早拆铝合金模板更适合在建筑行业中应用和发展。
绿色建筑,早拆技术,铝合金模板,发展趋势
模板结构主要由模板、支撑结构和连接件三部分组成。在混凝土结构工程中,模板占据很重要的作用,模板工程一般占混凝土结构工程造价的20%~30%,占工程用工量的30%~40%,占工期的50%左右。同时,模板工艺的改进常常可以加快施工进度。它的发展过程已经有相当长的一段时间了,随着高层建筑的出现,促进了模板技术的提升和发展。
国外的模板发展比较成熟,模板材质好,加工精度高,产品质量控制严格,各种配件配套齐全,模板连接方便可靠,为工程的安全要求提供了重要的技术保证。而国内的模板技术和管理水平仍然比较落后,与工业发达国家相比,差距很大。国内模板的发展,从木模板开始,不断创新,出现各种类型的模板。
20世纪初,最初的混凝土模板采用木质模板,这种模板装拆方便,对建筑形状要求不高,可进行现场切割,操作灵活。
20世纪60年代,随着钢模板在工程中大量应用,我国从日本引进组合钢模板,在“以钢代木”政策下,组合钢模板得到发展。
但是,到20世纪90年代,随着高层建筑、超高层建筑的大量兴建,许多工程被要求做成清水混凝土,由于组合钢模板板面尺寸小、拼缝多、施工过程较为复杂,已经逐步退出市场。随后全钢模板能够弥补这些缺点,进入市场,在建筑中得到较广的使用。
现阶段,木模板仍占据建筑主要市场,处于目前无法替代的地位。随着经济水平的提高,人们对薪资待遇有了较高的要求,致使劳务费猛涨。因而导致模板装拆采用大量劳工已经是十分不现实,不经济的。并且随着低碳、节能越来越被社会重视,如何在不影响施工进度的情况下,减少木模板的使用是亟需解决的问题。为了适应当前社会的发展,必须不断研究和探索。模板的发展趋向:1)造价便宜;2)满足清水混凝土,不需要增加抹灰成本; 3)装拆方便,只需简单的人工进行,不需要额外的塔吊设备;4)要有足够的强度和刚度,周期次数多,价值使用率高;5)节能环保,对生态环境不会造成污染。
应用铝合金模板可联合早拆技术(如图1所示),水平构件模板在36 h后便可拆除,使模板使用率增强,节约大量的模板用料和支撑构件,缩短工期,加快施工速度。但对温度、湿度有要求,多用于南方。根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》[5],先拆除墙板模板,再拆除梁板模板,梁板模板拆除后严禁拆除早拆头及立杆。将模板的立柱支撑间距设置在2 m以内,当楼板模板浇筑3 d~4 d,混凝土设计强度达到50%时,可敲击早拆柱头,提前拆除横楞和侧模,而柱头顶板仍然支顶着现浇楼板,直到混凝土强度达到符合规范允许拆模的强度。梁板模板的早拆头及立杆支撑待混凝土强度达到100%后方可拆除。
图1 早拆
各种模板的比较见表1。
表1 各种模板的比较表
在我国南方,比如广州、长沙、武汉,90%以上都是使用木胶合板模板,占据模板的半壁江山。木胶合板模板造价便宜,质量轻,施工方便。但是,周转四次易发生翘曲,使用不当,周转次数不会超过10次,废弃的模板垃圾堆积在现场。而且易受环境的影响,在南方雨水多,潮湿,木模板易脱胶、起鼓、开裂,对施工造成很大的影响。同时增加施工成本,漏浆是常有的事,造成混凝土表面不平整,凹凸不平,需要消耗其他材料费和人工费。也极大的浪费了木材等森林资源,对生态环境造成了严重的污染。
全钢模板主要使用在现浇的重型结构上,组合钢模板大多使用在地下结构工程上。相比较木模板而言,钢模板拼缝严密,不易变形。其特点是以建筑物的开间、进深、层高为大模板的尺寸。但是,在多次周转使用后,由于其物理性能,模板已发生变形,影响混凝土表面。而且钢模板重量大,移动安装需要起重机机械吊运,成本高。然而,铝合金模板作为一种新型的建筑模板体系,它解决了木胶合板、组合钢模板、全钢模板在大量建筑施工中所存在的难题。
1)工厂化生产,拼缝少,精度高。在工厂预制,能够达到系数化、模数化和标准化。设计师通过建筑图纸,制作出与建筑物相对应尺寸的铝合金模板,相比较木胶合板模板,在现场木工对应图纸进行切割模板而言,其拼缝少,精度高。拆模后,混凝土表面平整光滑,基本可以达到饰面及清水混凝土的要求,无需再进行抹灰,可节省抹灰费用(如图2所示)。2)承载能力高。承载力好。木胶合板承载力为30 kN/m2,且受力不均匀,铝合金模板承载力为60 kN/m2,受力均匀,不易爆模,足够满足多数住宅楼群的支模承载力要求。3)质量轻,操作方便,仅需装配工人。单块墙、柱铝模板最大面积为2 400 mm×600 mm,梁、楼板铝模板最大面积2 000 mm×1500mm,都比组合钢模板最大面积1 500mm×300 mm要大,但质量仅为20 kg/m2~25 kg/m2。人工操作方便灵活(如图3所示),不需要有专业技能的木工,也不需要大型机械设备协助,只需将普通工人稍微培训一下就可以完成安装、拆除和搬运的工作。4)施工工期短,效率高。易实施早拆技术(如图1所示),用1层模板,3层支撑代替传统的支模体系。一套模板正常施工可以达到5天一层,质量有保证,最快可达4天一层,大大加快了施工进度,节约管理成本。5)周转次数多,均摊成本低。虽然一次性投资较高,但模板周转次数可达到300次~500次,分摊费用在3.3元/次/m2~4.0元/次/m2,相较于其他模板费用低。木胶合板10元/次/m2,钢模板为7元/次/m2。在模板报废后,可作废料处理,回收价值高。6)对环境适应性强。在雨水多,潮湿的地区施工,不会发生生锈、腐蚀、变形、承载力下降的情况,对环境适应能力强,且无要求。7)节能环保。施工完成后,现场几乎没有任何垃圾,全部配件均可重复使用,整个施工环境干净、整洁。所有材料均为可再生材料,可回收再利用,符合国家对绿色建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定。但是,在使用木模板的施工现场,情况截然相反,施工环境脏、乱,还散落很多的铁钉,对施工员工造成危险。
图2 整体脱模效果
图3 梁模板安装
在我国铝合金模板发展的过程中,有些敢于创新的企业,如万科、中建集团、中铁集团都在大力推广使用铝模板系统。
万科湖畔度假公园住宅二期酒店,该项目位于三亚市迎宾路,剪力墙结构,共26层,总建筑面积113 935 m2,由阳江市奇正建筑五金有限公司负责主体结构施工,采用早拆铝合金模板施工。该工地干净整洁,文明卫生,施工次序井然,施工速度快,拆模后施工效果明显,可达到免抹灰效果。
万科云城,占地39.4万m2,总建筑面积133.55万m2,标准层高2.8 m。1栋A/B座三梯八户,32层;4栋和5栋三梯四户,44层。涵盖研发办公、精装公寓、酒店、商业等多重业态,是全新地标级城市综合体,也是一座集创新产业园、都会生活圈、生态公园、品位人居于一体的微缩都市。
万科·幸福誉,占地面积260 000 m2、建筑面积800 000 m2,标准层高2.8 m,总施工工期380 d。该项目为住宅楼于广州知识城ZSCN-B1-2地块项目位于中新知识城南部启动区的核心位置,坐拥多条交通主干线与天河相联,通达市中心。规划依山就势,组团空间层次分明。
通过工程的施工实践证明,绿色建筑铝合金模板与传统模板比较具有很多优点,低碳、节能环保,显著提高施工效率等。然而,至今未在我国得到广泛推广使用。究其原因,一次性投入资金较大,因而必须大幅度提高它的周转效率,才能更适合超高层建筑,或结构形式及尺寸相同的标准化群体建筑。一旦结构形式或尺寸不同,则会产生部分模板报废,不能使用,这是需要解决的关键问题。但是,综合考虑,应对未来发展趋势,低碳、节能环保的绿色建筑施工方式将越来越受欢迎,同时,未来将会面临劳动数量不足,劳动力成本加快上涨,绿色建筑铝合金模板将会有很好的发展趋势和机遇。
低碳建筑必然是未来发展趋势,在三亚举行的第十四届观光政策论坛专题会议中,来自澳大利亚阿埃克建筑设计咨询有限公司董事长朱伯特·伯特丹指出,低碳建筑在未来将被用于越来越多的建筑形式。因此,绿色建筑早拆铝合金模板的应用就显得十分必要。经施工验证表明,铝合金模板在建筑行业的应用,不仅给建筑公司带来了良好的经济效益,也对环保和资源利用起到了很大的作用。
[1] 孔令标.论铝合金组合模板系统施工的优越性与局限性[J].施工技术,2013(3):64-67.
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[3] 张 锐.铝合金模板优缺点分析[J].中国建筑金属结构,2013(7):46-47.
[4] 黎文方.新型铝合金模板试验测试[J].施工技术,2013(6): 279-280.
[5] GB 50204—2015,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].
[6] 王永好,李奇志.全铝合金模板在某超高层建筑施工中的应用[J].施工技术,2011(3):35-37.
The application of green building early demolition technology alum inum tem plate in construction engineering★
Xing Xiaojiao1Jiang Bo2Chen Yun1
(1.Civil Engineering Construction Institute,Hainan University,Haikou 570228,China; 2.Hainan Construction Group Limited Company,Haikou 570228,China)
Briefly introduced the template structure and development trend,analyzed and compared the plywood,composite steel template,all steel template,aluminum alloy template etc.,combining with the construction examples,discussed the application advantages of aluminum alloy template,concluded that the green building early open aluminum templatemore suitable for application and development in construction industry.
green building,early demolition technology,aluminum alloy template,development trend
TU755.2
A
1009-6825(2015)29-0096-02
2015-08-04 ★:海南大学土木工程研究生联合培养基地资助
幸晓娇(1991-),女,在读硕士