長纖維增強熱塑性復合材料組合模板在建筑施工中的應用
來源：www.fjyinn.com 發(fā)布時間：2020/10/27 17:01:36
隨著社會科學技術的不斷發(fā)展，特別是工業(yè)化的快速發(fā)展以及我國森林資源的日益匱乏， 以及人們對環(huán)境保護意識的增強， 在建筑施工這個高耗能的行業(yè)中，人們開始逐步放棄以往粗獷的施工技術，開始向各種精細、低能耗的施工工業(yè)化發(fā)展。本文介紹長纖維增強熱塑性復合材料組合模板在建筑施工中的應用，在工藝、造價、環(huán)保等方面與傳統(tǒng)木模板施工工藝的對比，顯示該產(chǎn)品及施工工藝的社會及經(jīng)濟效益。本文結合該產(chǎn)品在福州雙湖新城 （海峽體育中心 5# 安置房）項目的使用進行介紹。
1 工程概況
福州南二環(huán)海峽體育中心5# 安置房工地，建筑面積18. 5 萬 m2 ，共 11 棟，層數(shù)為 32 層，框剪結構。其中9、10 號樓柱墻使用塑鋼模板，單層面積為800 多m2 。
2 模板方案選擇
工程考慮到施工工期、質量和安全要求，充分考慮以下幾點：①模板及其支架的結構設計，力求做到結構安全穩(wěn)固，造價經(jīng)濟合理。②在規(guī)定的條件下和使用期限內(nèi)能夠充分滿足預期的安全性和耐久性。③選用材料時，力求做到常見通用、可周轉利用，便于保養(yǎng)維修。④構造措施到位，搭拆方便，便于檢查驗收。⑤除此之外模板及模板支架的搭設，還必須符合 JCJ59-2011 《建筑施工安全檢查標準》 的要求，要符合文明標化工地的有關標準要求。綜合考慮了以往的施工經(jīng)驗，決定采用以下模板及其支架方案：樓層梁、板的支模均采用碗扣式鋼管支架系統(tǒng)，柱墻采用鋼管箍加對拉螺栓等方法固定，墻柱模板選用長纖維增強型復合材料組合模板。
3 施工準備
3.1 材料及工具準備
材料：長纖維增強熱塑性復合材料組合模板、16m m 膠合板、 鐵杉、水泥內(nèi)撐條、步步緊、M 14 對拉螺栓、Φ20PVC 管、Φ16PVC 管、M 12止水螺栓、螺母、墊片、圓形鋼管、法蘭勾、鎖扣、鋼絲繩、電線等。
工具：羊角錘、開口扳手、卸扣、鋼絲鉗、卷尺、切割機、工程檢測尺、線錘、水平儀等。
其他：毛刷、油漆、畫筆等。
3.2 模板安裝前要求
模板安裝前鋼筋以及水電部分待項目部、甲方、監(jiān)理質監(jiān)站等單位驗收完畢，由總包單位現(xiàn)場施工技術人員通知模板可以安裝時方可施工。澆筑梁、板混凝土時需通過項目部嚴格要求泥水班組控制好標高，誤差在±5mm 以內(nèi)。
4 施工工藝
柱墻模板施工流程：測量放樣彈線→安裝壓腳板→組裝內(nèi)外墻外側模板→安裝臨時斜撐→安放水泥撐條→穿對拉螺栓或止水螺栓→組裝內(nèi)外墻內(nèi)側模板→校正水平及垂直度→加固→檢查驗收。
4.1 安裝壓腳板
施工測量技術人員進行軸線放樣，定出墻、柱邊線；再根據(jù)墻、柱邊線定出模板壓腳邊線（墻、柱邊線距壓腳邊線80mm），內(nèi)墻用木模做壓腳板（水泥釘釘牢），外圍墻內(nèi)側模板用定位筋（防止模板向外傾倒 ）和壓腳板配合使用，臨空墻面模板用法蘭鉤固定。
4.2 模板拼裝
待墻、柱鋼筋及水、電管都安裝驗收完畢后，進行墻柱模板拼裝。墻體模板分外墻模板和內(nèi)墻模板。
4. 2. 1 L 型墻外墻模板拼裝施工
L 型墻先安裝墻體的外側模板（外墻外側面、墻體兩端頭模板 ），外墻外側模板在人工拆卸后直接整體搬運（如圖1），加快模板拼裝施工進度。提升安裝完后用方木或鋼管做臨時支撐固定，以免模板發(fā)生傾倒。
外側模板拼裝完后進行止水螺桿安裝，止水螺桿需穿過模板中對拉孔（外墻安裝止水螺桿后放少量水泥條）。安裝外墻剪力墻內(nèi)側模板（內(nèi)角位置應首先安裝內(nèi)角模板）時，止水螺桿需與外墻內(nèi)側模板對拉孔位對準，然后往外側模板方向推進，相鄰模板間鎖好手柄?？坻i手柄，調(diào)整水平，待拼裝完畢后調(diào)整垂直度（如圖2）。
4. 2. 2 內(nèi)墻模板拼裝施工
內(nèi)墻模板施工和外墻模板施工工藝基本相同，不同之處存在以下兩點內(nèi)容：①內(nèi)墻模板施工時采用M14對拉螺桿+PVC 套管使用（對拉螺栓拆模后拔出重復利用），不至于埋入混凝土中浪費材料，在鋼筋網(wǎng)中放入水泥撐條。②內(nèi)墻模板若碰到廚房及衛(wèi)生間等沉降位置（廚房及衛(wèi)生間通常低于板面50mm），在拼裝模板時需在底部墊50mm×80mm方木條。
4. 2. 3 T 型剪力墻模板拼裝效果圖 （見圖 3 ）
4. 2. 4 模板細節(jié)施工注意事項
在模板拼裝時，手柄無法鎖緊，可能是墻、柱鋼筋偏位,可用方木條推頂調(diào)整，使墻體鋼筋網(wǎng)在設計尺寸范圍內(nèi)。若由鋼筋偏位導致的模板整面傾斜，可用撬棍調(diào)整模板或頂托加鋼管配合使用，然后用步步緊打緊墻端頭，即可輕松鎖上手柄。
當墻、柱邊線與墻、柱鋼筋存在間距時，拼裝模板在對拉時會產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，此時可用水泥條塊補正，使墻柱模板邊線與壓腳板間距保持在80mm位置。在轉角處內(nèi)角模板沒有模板連接時，可用直角模連接。
墻、柱遇到 100mm ×100mm 凸角時，相鄰內(nèi)角模板可用角鐵連接。外墻采取下掛方案有兩種：①上層模板向下層墻柱伸出一片200mm高模板，底部用方木靠豎向龍骨夾緊。②下層模板拆除后保留邊梁螺栓，靠橫向圓鋼夾緊加掛模板。
4.3 模板加固
安裝橫向內(nèi)楞和豎向外楞（內(nèi)楞、外楞及螺桿間距尺寸如圖 4 所示）。
5 質量確保措施
5.1 進場模板質量標準
長纖維增強熱塑性復合材料組合模板是以纖維增強樹脂為原料， 經(jīng)模壓工藝成形， 寬度和長度采用模數(shù)制設計， 由面板、 邊肋、 端肋、 加強肋、 鎖孔、 對拉螺栓孔組成的、 可相互組合拼裝的、 整體結構的建筑模板。
5.2 模板安裝質量要求
必須符合《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204-2002）2011 版及相關規(guī)范要求。即 “模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能穩(wěn)固地承受澆筑混凝土的重量、側壓力以及施工荷載” 。
5.3 維護與保管
（1) 不同種類的復合模板存放場地應有防火措施。防日曬有利于防老化。
（2) 復合模板按不同類別和規(guī)格分別堆放便于管理和調(diào)用。堆高存放要注意穩(wěn)定性，防止傾倒。
（3) 腐蝕品、易燃品屬危險品，復合模板存放應避開。
6 經(jīng)濟效益
復合材料組合模板與傳統(tǒng)木模板經(jīng)濟效益比較分析。以占地 800m2的30 層住宅樓為例，分別使用復合材料組合模板和傳統(tǒng)木模板進行項目施工，計算時設定通用使用材料價格相同，使用材料不同時，因復合材料組合模板的使用周轉次數(shù)可達到 60~80 次，故該模板可翻轉至下一項目繼續(xù)使用，木模板的建筑造價合計為136 萬元，復合材料組合模板施工的建筑造價合計為 86 萬元，使用復合材料組合模板盈利額比傳統(tǒng)木模板多 70 萬元。綜合計算，使用易安特模板的綜合經(jīng)濟效益將比傳統(tǒng)木模板多50 萬元。綜上分析可知，復合材料組合模板的經(jīng)濟效益與使用次數(shù)的增加呈正比關系，科學、 合理使用后，復合材料組合模板的經(jīng)濟效益將遠高于傳統(tǒng)木模板。
7 社會效益
7.1 復合材料組合模板對減少木材、鋼材使用及節(jié)能減排的作用
復合材料組合模板屬高技術綠色環(huán)保新材料產(chǎn)品，科技含量高，替代現(xiàn)有鋼模板和木模板，實現(xiàn)建筑模板更新?lián)Q代，產(chǎn)品可多次重復使用，并可回收再生利用，有利于綠色環(huán)保資源循環(huán)利用，符合我國 “以塑代木，以塑代鋼” 的產(chǎn)業(yè)政策導向。同時組合模板在進行廠區(qū)設計時對生產(chǎn)工藝、電氣、通風、給排水、建筑、水、能源管理等各個方面均進行了科學的設計，減少能源消耗，大大減少了建筑垃圾，揚塵少，有利于節(jié)能減排，帶來良好的環(huán)保和節(jié)能效益。
7.2 復合材料組合模板對上下游產(chǎn)業(yè)的帶動作用
復合材料組合模板的上游可為玻璃纖維 聚丙烯熱塑性樹脂等原材料企業(yè)和設備制造商提供機會，下游可為建筑材料行業(yè)提供綠色環(huán)保的復合材料組合模板。本項目將帶動機械、 新型建材、流通等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對發(fā)展建筑新材料、推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、加快建設海峽西岸經(jīng)濟區(qū)建設具有重要作用。
7.3 復合材料組合模板提升了施工現(xiàn)場安全性
施工現(xiàn)場人工、大型設備、電鋸、鐵釘使用量少，現(xiàn)場管理工作簡單，施工安全性高。
8 結束語
在位于福建省福州市南二環(huán)路與福灣路交叉口的雙湖新城 （海峽體育中心 5# 安置房） 四區(qū)項目 9#、 10# 樓剪力墻和柱子模板安裝過程中，采用長纖維增強熱塑性復合材料模板不僅大大地提高了結構混凝土的施工質量（垂直度及平整度比傳統(tǒng)模板好 ），且施工現(xiàn)場干凈整潔，有條不紊。既滿足工程工期進度要求，且作為新材料、新工藝該模板的應用值得不斷開發(fā)、推廣。
參考文獻
[ 1] J G J 74-2003, 建筑工程大模板技術規(guī)程.
[ 2] G B 50666-2011, 混凝土結構工程施工規(guī)范.
[ 3] G B50204-2002 （2011 版） , 混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范
[ 4] J G J 162-2008, 建筑施工模板安全技術規(guī)范.
[ 5] J G /T418-2013, 塑料模板
1 工程概況
福州南二環(huán)海峽體育中心5# 安置房工地，建筑面積18. 5 萬 m2 ，共 11 棟，層數(shù)為 32 層，框剪結構。其中9、10 號樓柱墻使用塑鋼模板，單層面積為800 多m2 。
2 模板方案選擇
工程考慮到施工工期、質量和安全要求，充分考慮以下幾點：①模板及其支架的結構設計，力求做到結構安全穩(wěn)固，造價經(jīng)濟合理。②在規(guī)定的條件下和使用期限內(nèi)能夠充分滿足預期的安全性和耐久性。③選用材料時，力求做到常見通用、可周轉利用，便于保養(yǎng)維修。④構造措施到位，搭拆方便，便于檢查驗收。⑤除此之外模板及模板支架的搭設，還必須符合 JCJ59-2011 《建筑施工安全檢查標準》 的要求，要符合文明標化工地的有關標準要求。綜合考慮了以往的施工經(jīng)驗，決定采用以下模板及其支架方案：樓層梁、板的支模均采用碗扣式鋼管支架系統(tǒng)，柱墻采用鋼管箍加對拉螺栓等方法固定，墻柱模板選用長纖維增強型復合材料組合模板。
3 施工準備
3.1 材料及工具準備
材料：長纖維增強熱塑性復合材料組合模板、16m m 膠合板、 鐵杉、水泥內(nèi)撐條、步步緊、M 14 對拉螺栓、Φ20PVC 管、Φ16PVC 管、M 12止水螺栓、螺母、墊片、圓形鋼管、法蘭勾、鎖扣、鋼絲繩、電線等。
工具：羊角錘、開口扳手、卸扣、鋼絲鉗、卷尺、切割機、工程檢測尺、線錘、水平儀等。
其他：毛刷、油漆、畫筆等。
3.2 模板安裝前要求
模板安裝前鋼筋以及水電部分待項目部、甲方、監(jiān)理質監(jiān)站等單位驗收完畢，由總包單位現(xiàn)場施工技術人員通知模板可以安裝時方可施工。澆筑梁、板混凝土時需通過項目部嚴格要求泥水班組控制好標高，誤差在±5mm 以內(nèi)。
4 施工工藝
柱墻模板施工流程：測量放樣彈線→安裝壓腳板→組裝內(nèi)外墻外側模板→安裝臨時斜撐→安放水泥撐條→穿對拉螺栓或止水螺栓→組裝內(nèi)外墻內(nèi)側模板→校正水平及垂直度→加固→檢查驗收。
4.1 安裝壓腳板
施工測量技術人員進行軸線放樣，定出墻、柱邊線；再根據(jù)墻、柱邊線定出模板壓腳邊線（墻、柱邊線距壓腳邊線80mm），內(nèi)墻用木模做壓腳板（水泥釘釘牢），外圍墻內(nèi)側模板用定位筋（防止模板向外傾倒 ）和壓腳板配合使用，臨空墻面模板用法蘭鉤固定。
4.2 模板拼裝
待墻、柱鋼筋及水、電管都安裝驗收完畢后，進行墻柱模板拼裝。墻體模板分外墻模板和內(nèi)墻模板。
4. 2. 1 L 型墻外墻模板拼裝施工
L 型墻先安裝墻體的外側模板（外墻外側面、墻體兩端頭模板 ），外墻外側模板在人工拆卸后直接整體搬運（如圖1），加快模板拼裝施工進度。提升安裝完后用方木或鋼管做臨時支撐固定，以免模板發(fā)生傾倒。
內(nèi)墻模板施工和外墻模板施工工藝基本相同，不同之處存在以下兩點內(nèi)容：①內(nèi)墻模板施工時采用M14對拉螺桿+PVC 套管使用（對拉螺栓拆模后拔出重復利用），不至于埋入混凝土中浪費材料，在鋼筋網(wǎng)中放入水泥撐條。②內(nèi)墻模板若碰到廚房及衛(wèi)生間等沉降位置（廚房及衛(wèi)生間通常低于板面50mm），在拼裝模板時需在底部墊50mm×80mm方木條。
4. 2. 3 T 型剪力墻模板拼裝效果圖 （見圖 3 ）
在模板拼裝時，手柄無法鎖緊，可能是墻、柱鋼筋偏位,可用方木條推頂調(diào)整，使墻體鋼筋網(wǎng)在設計尺寸范圍內(nèi)。若由鋼筋偏位導致的模板整面傾斜，可用撬棍調(diào)整模板或頂托加鋼管配合使用，然后用步步緊打緊墻端頭，即可輕松鎖上手柄。
當墻、柱邊線與墻、柱鋼筋存在間距時，拼裝模板在對拉時會產(chǎn)生扭曲現(xiàn)象，此時可用水泥條塊補正，使墻柱模板邊線與壓腳板間距保持在80mm位置。在轉角處內(nèi)角模板沒有模板連接時，可用直角模連接。
墻、柱遇到 100mm ×100mm 凸角時，相鄰內(nèi)角模板可用角鐵連接。外墻采取下掛方案有兩種：①上層模板向下層墻柱伸出一片200mm高模板，底部用方木靠豎向龍骨夾緊。②下層模板拆除后保留邊梁螺栓，靠橫向圓鋼夾緊加掛模板。
4.3 模板加固
安裝橫向內(nèi)楞和豎向外楞（內(nèi)楞、外楞及螺桿間距尺寸如圖 4 所示）。
5.1 進場模板質量標準
長纖維增強熱塑性復合材料組合模板是以纖維增強樹脂為原料， 經(jīng)模壓工藝成形， 寬度和長度采用模數(shù)制設計， 由面板、 邊肋、 端肋、 加強肋、 鎖孔、 對拉螺栓孔組成的、 可相互組合拼裝的、 整體結構的建筑模板。
5.2 模板安裝質量要求
必須符合《混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204-2002）2011 版及相關規(guī)范要求。即 “模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能穩(wěn)固地承受澆筑混凝土的重量、側壓力以及施工荷載” 。
5.3 維護與保管
（1) 不同種類的復合模板存放場地應有防火措施。防日曬有利于防老化。
（2) 復合模板按不同類別和規(guī)格分別堆放便于管理和調(diào)用。堆高存放要注意穩(wěn)定性，防止傾倒。
（3) 腐蝕品、易燃品屬危險品，復合模板存放應避開。
6 經(jīng)濟效益
復合材料組合模板與傳統(tǒng)木模板經(jīng)濟效益比較分析。以占地 800m2的30 層住宅樓為例，分別使用復合材料組合模板和傳統(tǒng)木模板進行項目施工，計算時設定通用使用材料價格相同，使用材料不同時，因復合材料組合模板的使用周轉次數(shù)可達到 60~80 次，故該模板可翻轉至下一項目繼續(xù)使用，木模板的建筑造價合計為136 萬元，復合材料組合模板施工的建筑造價合計為 86 萬元，使用復合材料組合模板盈利額比傳統(tǒng)木模板多 70 萬元。綜合計算，使用易安特模板的綜合經(jīng)濟效益將比傳統(tǒng)木模板多50 萬元。綜上分析可知，復合材料組合模板的經(jīng)濟效益與使用次數(shù)的增加呈正比關系，科學、 合理使用后，復合材料組合模板的經(jīng)濟效益將遠高于傳統(tǒng)木模板。
7 社會效益
7.1 復合材料組合模板對減少木材、鋼材使用及節(jié)能減排的作用
復合材料組合模板屬高技術綠色環(huán)保新材料產(chǎn)品，科技含量高，替代現(xiàn)有鋼模板和木模板，實現(xiàn)建筑模板更新?lián)Q代，產(chǎn)品可多次重復使用，并可回收再生利用，有利于綠色環(huán)保資源循環(huán)利用，符合我國 “以塑代木，以塑代鋼” 的產(chǎn)業(yè)政策導向。同時組合模板在進行廠區(qū)設計時對生產(chǎn)工藝、電氣、通風、給排水、建筑、水、能源管理等各個方面均進行了科學的設計，減少能源消耗，大大減少了建筑垃圾，揚塵少，有利于節(jié)能減排，帶來良好的環(huán)保和節(jié)能效益。
7.2 復合材料組合模板對上下游產(chǎn)業(yè)的帶動作用
復合材料組合模板的上游可為玻璃纖維 聚丙烯熱塑性樹脂等原材料企業(yè)和設備制造商提供機會，下游可為建筑材料行業(yè)提供綠色環(huán)保的復合材料組合模板。本項目將帶動機械、 新型建材、流通等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對發(fā)展建筑新材料、推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、加快建設海峽西岸經(jīng)濟區(qū)建設具有重要作用。
7.3 復合材料組合模板提升了施工現(xiàn)場安全性
施工現(xiàn)場人工、大型設備、電鋸、鐵釘使用量少，現(xiàn)場管理工作簡單，施工安全性高。
8 結束語
在位于福建省福州市南二環(huán)路與福灣路交叉口的雙湖新城 （海峽體育中心 5# 安置房） 四區(qū)項目 9#、 10# 樓剪力墻和柱子模板安裝過程中，采用長纖維增強熱塑性復合材料模板不僅大大地提高了結構混凝土的施工質量（垂直度及平整度比傳統(tǒng)模板好 ），且施工現(xiàn)場干凈整潔，有條不紊。既滿足工程工期進度要求，且作為新材料、新工藝該模板的應用值得不斷開發(fā)、推廣。
參考文獻
[ 1] J G J 74-2003, 建筑工程大模板技術規(guī)程.
[ 2] G B 50666-2011, 混凝土結構工程施工規(guī)范.
[ 3] G B50204-2002 （2011 版） , 混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范
[ 4] J G J 162-2008, 建筑施工模板安全技術規(guī)范.
[ 5] J G /T418-2013, 塑料模板
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