塑钢模板在西藏提升施工速度及经济效益研究

于洪国 董海涛 扎 拉

（中交路桥北方工程有限公司，北京100024）

1 概述

1.1 国内外研究现状

德国的工业发展水平跻身世界前茅，在塑料模板方面的研究和应用也相对较早，如今德国已经有了一些技术比较成熟且先进的塑料模板公司，这些公司为大量建筑工程提供的建筑模板都获得了很好的评价。1985 年，德国的Alkus 塑料模板公司对塑料模板进行研发，经过了近10 年的研究，成功研制出了新型塑料模板，这种新型塑料模板解决了很多传统木模板存在的很多问题及不足。[1]

目前国内对塑钢模板的研究主要有其结构受力分析研究及应用技术研究，刘文等在《新型钢框PVC 塑料模板体系试验研究与理论分析》中研究表明塑料模板钢支撑体系具有经济效益好,施工方便,安全可靠等优势[2]。塑料模板可以重复使用超过25次,使用后还能全部回收再利用,变废为宝。据专家介绍,我国每年建筑施工用模板消耗木材约5 000 万m3,家具、建筑装饰行业消耗木材超过1.6 亿m3。如果能实现“以塑代木”,生产1 亿m2的复合塑料模板就可节约原木450 万m3, 相当于节约5.4 万公顷森林面积,同时还可综合利用废旧塑料100 万t。

1.2 研究内容及创新点

本文对塑钢模板在西藏高海拔地区实际应用中的提出完整的施工技术研究和经济性评价，提出模板定制时异型模板、模板尺寸的技术要求。在模板拼装时提出采用连接手柄，快速拼接模板，较少模板接缝。提出模板安装、加固施工技术措施。特别提出模板面板在拆除后修复损坏的技术研究措施。对比分析三种不同模板的实际施工成本，明确了塑钢模板的经济效益情况。

2 工程概况

国道109 线那曲至拉萨公路改建工程（那曲至羊八井段）第二标段，位于拉萨市当雄县、那曲市那曲县境内，起讫桩号为K3651+400-K3671+700，全长20.3km。

全线共设计有钢筋混凝土箱涵122 道，桥梁32 座，混凝土挡墙3200m，设计混凝土约28 万m3。施工任务重、工期紧，业主对混凝土的施工质量要求高，在对钢模板、木模及新型模板材料等多面调查和比选，推荐新型塑钢模板体系,具有整体型好、强度高装拆方便、经济适用、绿色施工、节能环保的特点。[6]

3 技术分析

3.1 采用塑钢模板进行混凝土模板施工一次性投入成本较大，但是塑钢模板在使用完成后可以进行回收，使得塑钢模板的综合成本极大降低。

3.2 塑钢模板省工节材：工人易上手，改变原有技术工(大工)为主的木模工艺，降低平均用工单价，此外模板周转次数多，使用寿命在30 次以上。

3.3 塑钢模板增加背筋设计，强度高，省去大量加固材料。

3.4 塑钢模板质量优越：模板质量好，有防腐、抗水及抗化学品腐蚀的功能，模板强度高，有较好的力学性能和电绝缘性能，避免施工硬伤，保证施工质量。砼表面观感佳，平整度、垂直度好，达到清水墙效果，免二次处理成本。[7]

3.5 塑钢模板施工灵活便捷：模板自重轻（16kg/m）2，可人工轻松搬运，可不使用吊车配合，人工可进行拼接与安装；模板组装及拆卸简单、灵活，工人便于操作，施工中可快速周转，根据不同的施工结构尺寸可进行二次配模，模板通用率达80%以上。

3.6 安全环保：模板强度高，但自重轻，施工现场无大量铁钉、铁线和高危机具，降低施工风险；模板可回收再生产，循环使用，符合国家政策导向，综合分析塑料材料在工程建筑施工中的应用,旨在推动塑料材料的快速发展,尽可能地降低建筑施工中的成本问题,并起到节省资源的作用。[8]

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程图见图1。

4.2 塑钢模板设计定制

为充分保证模板的配模及通用，模板在进场前必须对模板的尺寸进行设计，在设计模板尺寸时，首先设计涵洞模板的倒角异形模板的尺寸，然后设计平面尺寸，确保平面模板的通用。由于塑钢模板的重量每平米约16kg，因此平面模板的平面尺寸为1.5m×1.2m，重量约为28.8kg，是普通工人能够承受的重量范围内，可以有效的提升施工效率。

4.3 模板拼接

塑钢模板的拼接简单快捷，拼接方式采用专用连接手柄，具体施工过程为：①模板连接时应在水平或者竖直位置，相邻模板之间拼缝错台在2mm 以下；②连接手柄应力朝相同方向顺序连接，否则易使专用紧固手柄磨损或局部损坏；③连接好以后要检查版面平整，如有错缝，要垫木方均力敲击平整；④检查专用连接手柄不得漏扣，连接手柄与钢模板连接时用螺栓拧紧；⑤支模调整模板水平高差时，不得在没有任何保护的情况下用撬棍直接操作，必须在模板外援加入木方垫块操作；⑥塑钢模板拼装时无需对接缝进行处理。

4.4 模板安装

塑钢模板的安装与其他模板安装类似，根据底板、侧墙的设计高度进行模板组装，模板在组装时所有螺栓全部紧固以增加模板的整体刚度。测量出构件的边线，并用植筋确定，弹出模板调正边线、控制线，对线过程中，施工人员采用钢撬棍进行微调（撬棍与模板之间垫木方，分散受力面积），在有较大困难的点位上，使对线的误差控制在±3mm 以内。模板安装完毕应校对模板的尺寸、标高、水平度和墙体的结合牢固程度，做一次全面检查，如有超出规范许可范围，及时纠正。初加固、校正、再加固，然后将模板表面清理干净，准备浇筑。特别应对垂直系统加强，设置水平拉杆和斜拉杆。

4.5 模板加固

塑钢模板的加固方案应在定制模板时确定。在施工钢筋混凝土箱涵时，模板加固采用对拉杆，背肋采用双钢管，关于塑钢模板的对拉杆间距应根据箱涵混凝土浇筑方案进行受力分析，根据受力分析确定模板的对拉杆间距，并提前预留拉杆孔位置，预留孔的大小应予以固定，首先满足拉杆的使用要求，其次有效的防止漏浆。预留孔的提前设计能够方便后续施工，避免出现随意在模板上开拉杆孔的现象。模板加固完成后，应对模板的表面进行冲洗，塑钢模板与其他模板不同，其自身光洁度好，强度高，混凝土控制得当，成型后的涵洞表面达到清水效果，表面平滑有光泽，但是模板在使用过程易发生其他状况，例如，模板受热后易发生变形，现场在模板旁进行焊接、切割等作业时应做好隔离措施，防止模板受热变形。模板旁进行电焊作业时易熏黑污染模板，在表面形成粗糙面，使得浇筑后的混凝土面光滑、色泽效果大大降低。

4.6 模板拆除

待结构成型强度达标后方可脱模，拆模时间宜控制在混凝士成型后24－48 小时内，模板在使用和存放过程中应平整堆放，不能用大件积压：摆放位置应避开大型机械及危险地质环境，拆除下来的模板在混凝土未干以前，必须马上用小片铲刀清理表面及边缘混凝土：码放整齐，循环待用，否则会影响后期成型的光洁度。经现场施工情况查看，塑钢模板表面查看原为光滑面层，在施工过程中会发生表面损坏，如钢筋碰撞划痕等，但大面仍能保证平整、光滑，所以在模板清理打磨时，只允许使用小铲刀对表面的混凝土进行清理，不得使用打磨机进行，否则将破坏其光滑的表面，造成模板不能使用。

4.7 模板修复

塑钢模板修复：新旧模板如人为多次打孔，或机械及其他物理碰撞后产生的小洞孔径（直径）在20cm 以内的，根据大小，先用磨光布打磨清理洞口边缘混凝土，再用云石胶＋固化剂（100：1）比例勾兑好的修复材料涂抹在破洞位置，用小灰刀匀力刮。10－20 分钟待胶水凝固后就可以继续使用了，粘结稳固、简单有效。

4.8 模板回收

模板损坏后不能再利用或者模板已经使用完不在继续进行施工的可将模板按照进场合同要求进行厂家回收，节约成本，废料通过热裂解和热催化裂解将高密度聚乙烯转化为不同的烃馏分。[9]

5 质量控制

5.1 接缝质量控制

图1 施工工艺流程图

定型模板连接时宜在水平位置，不得有2mm 以上错缝，应力朝相同方向顺序连接，否则易使专用紧固件磨损或局部损坏。连接好以后要检查板面平整，如有错缝，要垫木方均力敲击平整。专用连接手柄不得漏扣；支模调整模板水平高差时，不得在没有任何保护的情况下用撬棍直接操作，必须在模板外援加入木方垫块操作。

5.2 模板加固质量控制

模板加固与钢模木模相似，拟用结构中使用对拉螺杆和斜拉拉筋，焊接拉条时要用防烫材料遮挡焊渣，不要掉落到模板上引起外观和使用上的缺陷；模板外侧使用圆钢受力，横管宜紧贴模板背缘，（从下往上）地面至第一排横管间距不得超过30cm，第二排至第五排不得超过60cm，第五排至第六排不宣超过90cm，竖管在横管外侧（从左往右）间距不得超90～120cm；根据拟用结构的形状与荷载应力大小合理控制。

5.3 模板清理及混凝土振捣要求

在施工浇筑混凝土以前使用清水对模板进行清洗，有效保证混凝土表面光滑，浇筑过程中如有混凝土酒落至模板背框内，要用抽水泵管及时喷水清理，振动棒振动功率2.5～3kw，振捣过程中不能强制过振，避免振动棒与模板表面长时间的磨损，防止过振漏浆，拆模时间宜控制在混凝士成型后24～48 小时内。

6 效益分析

6.1 成本分析

6.1.1 钢模板（组合钢模）的每平米施工成本合计为75 元

a.材料成本：460 元/m2，周转使用次数30 次

b.人工成本：工时效率为8m2/人·天，工资为400 元/人/天

c.机械吊装成本：1200 元/120m2

每平米钢模板施工成本=a+b+c=460 元÷30+400 元÷8m2+1200 元÷120m2=75 元

6.1.2 木模板/竹胶板的每平米施工成本合计为49 元

a.材料成本：120 元/m2，周转使用次数5 次

b.人工成本：工时效率为16m2/人/天，工资为400 元/人/天

c.机械吊装成本：0 元

每平米木模板（竹胶板）施工成本=a+b+c=120 元÷5+400 元÷16m2=49 元

6.1.3 塑钢模板的每平米施工成本合计为31 元

a.材料成本：550 元/m2，周转使用次数30 次

b.人工成本：工时效率为32m2/人·天，工资为400 元/人/天

c.机械吊装成本：0 元

每平米塑钢模板施工成本=a+b+c=550 元÷30+400 元÷32m2=31 元

6.2 施工进度分析

塑钢模板在施工中能够有效的缩短施工工期，主要体现在：a.与木模模板对比，有效缩短模板拼装时间；b.塑钢模板与钢模板对比，塑钢模板拼接采用手柄，拼接速度快，其次塑钢模板在施工过程中无需吊车配合，人工完成立模；c. 模板的打磨速度快，不需要涂刷脱模剂，采用清水冲洗完成，不粘模且成型后外观质量好。综上并经现场调查计算，完成一道30m 长1-4×3m钢筋混凝凝土箱涵时间在15～20 天，采用塑钢模板施工较钢模板施工缩短3～5 天工期。

结束语

塑钢模板应用技术首先对塑钢模板的选材、结构形式进行选取，确保模板的刚度、强度满足要求，模板的材质影响模板的受热变形和耐久性。模板拼装选用连接手柄装置的能够有效加快施工进度，并且很大程度上减少模板的接缝，确保混凝土的外观质量。模板面板要做好足够的保护和保养，其不同于钢模板，面板表面塑料薄膜更易损坏，表面造成的划痕和高温变形后会影响混凝土外观。在后续的研究中应确定材料的热膨胀系数等指标，弹性模量等指标进行研究，研究塑钢模板的受力变形，极端温度下模板的变形分析，以及模板材料的憎水特性研究，更好的提升混凝土外观质量。新型塑料模板是一类绿色高效的环保型模板产品,与常用的其他建筑模板相比,其具有生产能耗较低,可循环利用次数高,脱模容易、劳动强度低等显著优势，具有很强的竞争优势,发展前景和应用范围极为广阔[10]。