綠色施工
——節(jié)材型低碳化模板體系

◎ 本刊記者 陳 忻

建設(shè)節(jié)約型社會、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是我國立足今天、面向未來的大政方針，發(fā)展低碳節(jié)材降耗產(chǎn)品是順應(yīng)政策要求，市場前景大為客觀。建筑施工行業(yè)由于自身的特點(diǎn)，一直以來就屬于高耗碳、耗材量大的行業(yè)，使用節(jié)材型低碳化的新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品是建筑施工行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。

我國政府于2006年頒布了《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》，繼而發(fā)布了《綠色施工導(dǎo)則》，旨在積極推行綠色建筑施工。在現(xiàn)有的建筑施工中，腳手架與模板的成本大約占總造價的20%-30%，而模板的腳手架搭設(shè)及拆除占總用時的35%-50%。所以，一套好的模架體系，除了在安全上的追求外，還要追求高效、節(jié)能、低碳、節(jié)材、環(huán)保等目標(biāo)。

因此，在水平模板體系上選取“低碳化膠合板的模板體系”進(jìn)行研究，豎向模版體系選取“節(jié)材型模板體系”進(jìn)行研究。在建筑工程結(jié)構(gòu)施工總工期計(jì)劃中，水平頂板結(jié)構(gòu)的施工屬于關(guān)鍵路線，其施工工期占總工期的80%-90%；豎向墻柱結(jié)構(gòu)施工占用總工期非常少或不占總工期。此外，水平頂板結(jié)構(gòu)施工中的勞動力占結(jié)構(gòu)施工總勞動力的60%-75%，而水平頂板結(jié)構(gòu)模板體系所用的人工遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于豎向墻柱結(jié)構(gòu)模板體系。

在目前的形勢下，農(nóng)民工基本上都是80后、90后青年，他們的受教育程度相比以前的農(nóng)民工群體有很大的提高，對工作環(huán)境、工作的技術(shù)含量等要求也逐步提高。在我國的人口紅利基本快消耗完的情況下，建筑業(yè)從業(yè)人員已經(jīng)比過去大大減少，人員工資也相較于之前增加了兩到三倍。更為重要的是，我國現(xiàn)階段的頂板模板體系技術(shù)含量偏低，大量的使用人工，體系配套不完善、使用效率低下、過程浪費(fèi)嚴(yán)重，這些弊端與目前提倡的綠色建造、節(jié)能減排相距甚遠(yuǎn)。因此，建筑行業(yè)期待著使用效率高、綜合成本低的平板模板體系的出現(xiàn)。

通過檢索國外先進(jìn)的頂板模板體系，同時綜合《建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)》推廣的“鋼（鋁）框膠合板模板技術(shù)”、“早拆模板施工技術(shù)”以及節(jié)能減排低碳化的要求，研究出“低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系”。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系由各種規(guī)格的鋁框膠合板模板、早拆柱頭、早拆橫梁、可調(diào)鋼支撐、支撐連接件等組成。鋁框膠合板模板作為低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系的重要組件之一，由擠壓成型的鋁型材焊接成骨架，上封木膠合板而成，厚度150mm，與混凝土面接觸；一塊標(biāo)準(zhǔn)的1800mm×900mm模板單塊重量為26kg，單人就可以搬運(yùn)。組件早拆柱頭是連接早拆橫梁，并用螺栓固定在可調(diào)鋼支撐上，能使早拆橫梁沿高度方向下落。另一重要組件早拆橫梁則是由冷彎型鋼組焊的桁架結(jié)構(gòu)，承擔(dān)鋁框膠合板模板上的混凝土重量，支撐在早拆柱頭上；單根標(biāo)準(zhǔn)件重量為22kg，單人即可搬運(yùn)。此外，可調(diào)鋼支撐組件能在一定范圍內(nèi)沿高度方向調(diào)整高度，施工操作簡單、快捷、受力合理，比普通鋼管腳手架或碗扣架搭設(shè)時節(jié)省時間20%到30%。支撐件連件組件用于連接固定可調(diào)鋼支撐，與可調(diào)鋼支撐組成一穩(wěn)定整體，操作簡單、快捷。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系的主要特點(diǎn)是重量較輕，各種部件都能夠搬運(yùn)。在安裝過程中，把早拆柱頭與可調(diào)鋼支撐的上頂版用螺拴連接固定，調(diào)整好支撐高度，安裝好早拆柱頭。將已安裝早拆柱頭的可調(diào)鋼支撐用支撐連接件連接起來，構(gòu)成一個2米×1米8的矩形支撐框架，將早拆橫梁放在早拆柱頭上，形成固定支撐。同時，將兩塊鋁框膠合板模板放在早拆橫梁上，并安裝晚拆帶板，再依次安裝支撐、早拆橫梁和模板，直至整層頂板安裝完畢。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系的拆卸相對來說也比較簡單。用錘子敲擊早拆柱頭的支撐板，使支撐版沿著柱頭向下滑移，早拆橫梁也隨之向下移動，鋁框膠合板模板也隨之下移，隨后，連續(xù)敲擊四個早拆柱頭，將模板和早拆橫梁拆下，形成一個拆卸循環(huán)。支撐原位不動，繼續(xù)支撐頂板，拆除支撐連接件和其他材料周轉(zhuǎn)到上一層使用。

低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系擁有諸多特點(diǎn)。該體系模板承載力大、重量輕（每平重量大約在15-20公斤），與國內(nèi)同類模板相比輕30%-40%，單塊模板單人就可以搬運(yùn)、安裝。此外，該模板體系組件少且采用支撐連接件定位，操作簡單、快捷，與采用傳統(tǒng)方法散支散拆的頂板模板體系相比，可節(jié)省操作時間和操作工人數(shù)量，綜合人工能節(jié)省30%-60%，并且模板的邊框型材與早拆橫梁配合使用受力更加合理。由于特殊軋制的邊框型材，對膠合板面板能起到有效的保護(hù)，延長模板的使用壽命，提高了模板的周轉(zhuǎn)使用率。低碳化鋁框膠合板早拆頂板模板體系使用早拆技術(shù)，基本上配置一層就能滿足使用要求，而傳統(tǒng)施工方法需要投入4層的模板材料，因此減少了模板用量，降低施工成本，提高施工效率。同時，模板體系因其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、體系化、工具化等特點(diǎn)，具有很好的通用性和互換性；而模板型材是由鋁錠擠壓成型，可以在廠家定尺加工，因此加工制造時的材料浪費(fèi)比較少。模板體系各配件之間配合緊密，整個體系結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、剛度大，這種體系比較適合住宅公寓工程或板梁結(jié)構(gòu)。

以昌平科技園區(qū)居住及配套工程為例，此項(xiàng)工程位于北京市昌平區(qū)南環(huán)路與創(chuàng)新路交叉口，地下四層，地上十二層，標(biāo)準(zhǔn)層層高2800mm，建筑面積為2800m2。工程的模板配置圖顯示模板的厚度是200厚，標(biāo)準(zhǔn)層頂板模板布置圖可清晰的表現(xiàn)出在墻邊或者是梁邊距離比較大情況下的處理方式，以及距墻邊或者兩邊空間比較小情況下的處理方式。

另一種節(jié)材型低碳模板體系是節(jié)材型冷彎型鋼模板體系。冷彎型鋼與熱軋型鋼相比較，在相同截面面積的情況下，回轉(zhuǎn)半徑可增大50%-60%，截面慣性矩可增大0.5-3.0倍，能較合理地利用材料強(qiáng)度，減少材料重量。冷彎型鋼的特點(diǎn)一是截面經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)省材料，是一種環(huán)保節(jié)材低碳化的新材料。冷彎型鋼的截面形狀可以根據(jù)需要設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)合理，單位重量的截面系數(shù)高于熱軋型鋼，在同樣負(fù)荷下，可減輕構(gòu)件重量，節(jié)約材料。冷彎型鋼用于建筑結(jié)構(gòu)可比熱軋型鋼節(jié)約材料35%—50%，用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和車輛可節(jié)約材料15%—60%。冷彎型鋼第二個特點(diǎn)是品種繁多，一般熱軋方法難以生產(chǎn)的壁厚均勻、截面形狀復(fù)雜的型鋼樣式。第三個特點(diǎn)是產(chǎn)品表面光潔，外觀好，尺寸精確，長度可以全部按照定尺或者倍尺供應(yīng)，同時原材料還可以按定尺采購；材料的利用率理論上可以達(dá)到98%以上，是滿足低碳節(jié)材降耗要求的新產(chǎn)品、新材料。

節(jié)材型冷彎型鋼模板體系，是由各種規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)模板、標(biāo)準(zhǔn)角模、夾具，加強(qiáng)背楞，斜撐、挑架，專用吊鉤、穿墻螺栓等組成。冷彎型鋼標(biāo)準(zhǔn)模板面板為厚度4.5mm的鋼板，邊框由厚度3.0mm的Q345鋼板冷彎而成、截面尺寸為100mm*60mm，豎肋為幾字型、截面為100mm*30mm。整個模板的骨架結(jié)構(gòu)形式簡單、用鋼量較少，鋼模板平米重量在65-75kg/m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于普通鋼模板的平米重量90-100kg/m2。

節(jié)材型冷彎型鋼模板體系模板間采用夾具連接，淘汰了繁雜、效率低下的螺栓與U形卡的連接方式，只需一把榔頭就可以完成組裝作業(yè)，無需其他操作工具。夾具連接拆裝方便快捷，受力更合理，解決了模板間的拼縫漏漿問題。該模板體系比同類型的模板體系重量輕20%—30%，安裝操作時間及操作人員用量比普通大鋼模板節(jié)省15%—25%，比小鋼?；蚰灸０骞?jié)省20%—30%，顯著降低了人工的綜合使用。

同時，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)材型冷彎型鋼模板通過夾具連接可以組裝成大型模板，實(shí)現(xiàn)整體吊裝，解決了塔吊吊次多的問題。通過標(biāo)準(zhǔn)模板、標(biāo)準(zhǔn)角膜與調(diào)節(jié)板或木模板的配合，能實(shí)現(xiàn)一套模板滿足不同工程使用，解決了模板的通用性問題。采用夾具連接，實(shí)現(xiàn)了鋼木模板的有效連接，解決了鋼木結(jié)合難的問題。由于模板背面無背楞，堆放占用場地少，解決了模板運(yùn)輸和擺放的問題；在此基礎(chǔ)上，節(jié)材型冷彎型鋼模板體系電梯井筒利用專用裝置，實(shí)現(xiàn)井筒模板的整體裝拆。模板剛度大，穿墻螺栓用量少，最大板（2400mm*2850mm）只用4根螺栓就可滿足受力要求，節(jié)省了人工和材料。

在實(shí)際操作中，節(jié)材型冷彎型鋼模板體系被運(yùn)用到多項(xiàng)典型工程中，例如北京的華貿(mào)中心寫字樓、錦州國際會議中心、山東省博物館、上海東方輕工廣場都采用了這個體系，并取得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。