清水混凝土玻璃钢模板的应用技术

范庆弟

上海建工四建集团有限公司 上海 201103

玻璃钢作为一种新型模板材料，其仍处于发展阶段，现有的玻璃钢模板施工技术也需要进行更多的研究及完善，同时，其在项目上的使用频率也并不高，主要是我们对这种新型材料的各方面性能及施工技术等相关内容了解得不够。

本文根据以往积累的相关工程经验，通过与传统模板体系的全面比较及后续的实践经验[1-4]，让我们对它的应用特点有了更进一步的了解，同时也完善了一部分施工技术，为后续同类型工程提出指导意见。

1 工程概况

阿里巴巴西溪园区四期项目位于杭州市余杭区五常街道未来科技城核心区块，北靠溪望路，西邻茶施庵路，东侧为规划道路，南靠电子路。总建筑面积42 800 m2，地上建筑面积为19 400 m2，包括生产用房、东西食堂、附属用房等。地下室为2层，地上各单体最高为7层。

上部结构框架柱全部以圆柱为主，其中室外部分均为清水圆柱，混凝土强度为C45～C30随高度阶梯变化，各层总量约为1 000根，圆柱直径为700 mm，上部有极少量圆柱直径为600 mm，高度为5.51 m（一层）、7.11 m（二层）及3.50 m（二层以上）不等。清水圆柱无横向拼缝，竖向拼缝为东、西侧各1道，所有圆柱竖向拼缝方向均一致。

2 清水圆柱模板体系的选择

在模板施工方案策划阶段，结合以往的施工经验，项目部提出了如下几种不同的模板体系作为选择：木模板体系、纸筒模板体系和玻璃钢模板体系。这3种模板体系各项指标的对比如表1所示。

表1 不同模板体系各项指标的对比

通过对以上各模板体系在施工过程中的各项影响指标，包括价格、运输、安装、稳定牢固性、拆除、周转速度与次数、清水圆柱效果、拼缝数量等多方面进行分析，同时结合本工程清水圆柱数量较多、高度较高、直径基本一致等特点，发现在本工程中，玻璃钢模板最为适用（图1）。

图1 玻璃钢圆柱模板拼接整体效果

与传统模板相比，虽然玻璃钢模板价格相对较高，但是在其他方面都优于传统模板，特别是其安拆方便，间接加快施工进度；其力学性能较好，安装后比较牢固，增加了整体稳定性；其周转次数较高，高达20次，减少了整体成本；同时，由于拼缝减少及其自身的特点，清水圆柱美观效果大大提高。

3 玻璃钢圆柱模板的工艺特点

平板玻璃钢在未加工状态下实际为平板形态，根据所需圆柱直径的大小选择合适的平板玻璃钢尺寸，而后利用其自身可弯曲性的特点，并通过胶结材料胶结后将其加工成定型半圆形态，将2个定型半圆模板进行有效连接后即可形成玻璃钢圆柱模板体系。其中，为防止加工过程中玻璃钢过度弯曲造成断裂，玻璃的厚度是决定其不同弯曲性的重要指标，需结合圆柱的直径及柱模高度选择正确的模板厚度。

同时，为保证玻璃钢模板的稳定牢固性，2个玻璃钢半圆的机械连接方式及整体圆柱模的抱箍设计尤为重要。本工程中采用了M14螺栓连接玻璃钢两侧厚6 mm的钢耳板进行固定。完成后另加装30 m×3 m的柔性环形钢抱箍带，间距300 mm，通过钢带两端的螺杆进行收缩调节，以加强模板抵抗侧向力的强度（图2）。

图2 玻璃钢圆柱模连接节点

4 玻璃钢圆柱模清水混凝土样板

4.1 清水圆柱样板施工

1）在选定样板区的位置后，按照玻璃钢圆柱模的施工工艺，施工4根高度为3.5 m、直径为700 mm的清水圆柱样板。

2）在样板区基础完成后开始定位控制轴线，而后绑扎圆柱钢筋，扎丝的扎扣需全部伸向柱子内侧。柱底混凝土找平施工。

3）安装圆形成品塑料垫块保证钢筋保护层，并在柱钢筋顶部安装塑料保护套用以保护模板。

4）成品玻璃钢模板运至现场后开始拼接（图3），安装步骤：安装T形密封条→涂刷脱模剂→在耳板上安装定位销及M14螺丝→满足平整度要求坚固螺栓→安装钢抱箍并收紧→整体拼装完成。

图3 玻璃钢圆柱模现场拼接

5）整体支模架搭设完成后开始吊装玻璃钢圆柱模板，调整拼缝方向为东西向后完成就位。

6）采用4侧吊垂线法调整模板垂直度，完成后用木方及钢管扣件固定牢固。

7）模板底部采用砂浆封闭，防止漏浆。

8）浇筑清水混凝土时，控制每次浇筑高度1 m并振捣密实。

9）24～36 h后进行模板拆除，拆除时需先拆钢抱箍，后拆钢耳板连接螺栓，最后吊出半圆模板。

4.2 玻璃钢模板清水混凝土样品实施亮点

1）清水混凝土圆柱样品表面圆弧度准确、美观、光洁，4根样板柱的竖向拼缝规则一致，圆柱的几何尺寸准确，能满足设计要求。

2）由于玻璃钢圆柱模板定型化程度较高，故其地面拼装较为简便，加快了其地面拼装的速度，也间接加快了整体施工进度。

3）玻璃钢模板力学性能好，整体安装就位完成后稳定可靠，特别是针对本工程中柱高较高的情况，一整根的整体圆柱模板能大大减小模板变形影响，保证圆柱垂直度。

4）玻璃钢模板拆模也同样方便，拆模速度较快，拆模后几乎没有损耗，能较好地保持其完整性，有利于提升模板的周转次数，间接减少工程成本。

5 方案实施问题总结

通过样板段的实施，发现玻璃钢作为模板体系的诸多亮点，但也存在以下的问题需要考虑。

1）由于玻璃钢模板为定型加工成品模板，在施工各阶段中如果有碰撞或摩擦都将可能划伤模板面，产生纹路，并影响清水圆柱成形效果（图4）。

图4 清水圆柱样板效果

2）由于模板自身的特性，在柱高较高的情况下，其地面拼装完成后质量较大，需依赖于起重设备来进行吊装，人工搬运安装较为困难。

3）根据样品实施效果，发现在模板拼接处存在平直段，影响圆柱的“真圆度”。分析原因为，50 mm的连接耳板在两侧用螺栓紧固后在连接位置处产生较大刚度，使玻璃钢在100 mm范围内无法产生弧度。

4）整体吊装时，由水平状态缓慢吊至垂直状态后离开地面，在这个过程中圆柱模板底部的受力点面积较小，玻璃钢模板局部区域受到较大的应力，长久反复会较快损坏底部模板。

5）模板多次周转后可能在上、下两端产生微小裂缝，裂缝在多次使用后也可能崩裂成大裂缝，影响模板使用。

6 方案优化及针对性措施

针对样板实施后总结的问题及后续可能发生的问题，通过技术策划总结了如下针对性措施。

1）加强玻璃钢模板在运输、现场吊装安装、拆模等各阶段的成品保护，特别是安装和拆除阶段尤为关键，防止发生碰撞或摩擦，平放时在底部铺垫木方进行架空。

2）由于玻璃钢模板整体较重，采用人工的方式搬运及拼装费时费力，故需在塔吊方案策划时复核吊装范围能否满足要求，在无法满足时亦可采用汽车吊进行吊装。

3）对于圆柱在拼缝处的“真圆度”不满足要求的情况，经与厂家沟通，将拼缝处的玻璃钢模板内侧进行适当打磨，同时，略微调整外侧角钢耳板的角度，最终降低拼缝对圆柱“真圆度”的影响。

4）在玻璃钢模板吊装施工前，在端部位置铺垫夹板等柔性的保护材料，避免因其吊装竖立过程中端部应力过大而造成的损坏。

5）根据工程经验，模板周转次数较多后，极易在上、下两端发生微小裂缝，造成崩裂的风险。故在模板配置时，需适当高出圆柱混凝土浇筑面200～300 mm，后续出现此问题时可直接锯掉该损坏部分，增加模板周转次数。

7 结语

本工程从样板实施开始到全部清水圆柱施工完毕，均达到了项目预期的良好效果，方案实施的控制要点及总结的问题与针对性措施也为同类型工程提供了借鉴与参考。

虽然其单套模板的加工成本较高，但结合项目清水柱数量较多、高度及直径相对一致的特点，大大增加了其周转次数，经济效益要优于采用其他传统模板。同时，其施工速度快、质量效果好、观感美观好、安全稳定等特点也是选择玻璃钢圆柱模板体系的重要参数。

从工程施工中我们也可以看出，玻璃钢模板体系的使用场景仍存在局限性，相对于清水体量较小或清水圆柱高度及直径多样化等的项目工程，玻璃钢模板体系可能不太适用。希望此施工技术在后续的实践中能更加成熟、完善，打破其现有的局限性，并应用于更多工程项目。