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：m.kongbai.cc 發(fā)布時間：2020/10/27 17:01:36
隨著社會科學技術(shù)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(shù)，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(jié)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(jié)構(gòu)。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(zhì)量和安全要求，充分考慮以下幾點：①模板及其支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，力求做到結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)利用，便于保養(yǎng)維修。④構(gòu)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(shè)，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(guān)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(zhì)監(jiān)站等單位驗收完畢，由總包單位現(xiàn)場施工技術(shù)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(cè)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(cè)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(shù)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(cè)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(cè)模板（外墻外側(cè)面、墻體兩端頭模板 ），外墻外側(cè)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(cè)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(cè)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(cè)模板對拉孔位對準，然后往外側(cè)模板方向推進，相鄰模板間鎖好手柄。扣鎖手柄，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(shè)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(zhuǎn)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(zhì)量確保措施
5.1 進場模板質(zhì)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(shè)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(jié)構(gòu)的建筑模板。
5.2 模板安裝質(zhì)量要求
必須符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204-2002）2011 版及相關(guān)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(cè)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(shè)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(zhuǎn)次數(shù)可達到 60~80 次，故該模板可翻轉(zhuǎn)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(guān)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(shù)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)建設(shè)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(shè)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(jié)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(jié)構(gòu)混凝土的施工質(zhì)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(shù)規(guī)程.
[ 2] G B 50666-2011, 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范.
[ 3] G B50204-2002 （2011 版） , 混凝土結(jié)構(gòu)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(shù)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(jié)構(gòu)。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(zhì)量和安全要求，充分考慮以下幾點：①模板及其支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計，力求做到結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)利用，便于保養(yǎng)維修。④構(gòu)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(shè)，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(guān)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(zhì)監(jiān)站等單位驗收完畢，由總包單位現(xiàn)場施工技術(shù)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(cè)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(cè)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(shù)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(cè)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(cè)模板（外墻外側(cè)面、墻體兩端頭模板 ），外墻外側(cè)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(shè)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(zhuǎn)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(zhì)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(shè)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(jié)構(gòu)的建筑模板。
5.2 模板安裝質(zhì)量要求
必須符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》（GB50204-2002）2011 版及相關(guān)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(cè)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(shè)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(zhuǎn)次數(shù)可達到 60~80 次，故該模板可翻轉(zhuǎn)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(guān)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(shù)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)海峽西岸經(jīng)濟區(qū)建設(shè)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(shè)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(jié)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(jié)構(gòu)混凝土的施工質(zhì)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(shù)規(guī)程.
[ 2] G B 50666-2011, 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范.
[ 3] G B50204-2002 （2011 版） , 混凝土結(jié)構(gòu)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(shù)規(guī)范.
[ 5] J G /T418-2013, 塑料模板
