塑料模板作為成型模具在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

建筑模板是混凝土的成型模具，是現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的重要輔助部分，關(guān)系到工程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度以及經(jīng)濟(jì)效益，因此建筑模板的選擇和使用對(duì)于建筑工程具有重要意義。

1 工程概況

某綜合辦公樓、食堂宿舍工程地下1 層，地上5層，建筑面積約7 880 m2，建筑高度13.17 m;辦公樓地上3 層，建筑面積為4 720 m2，建筑高度11.750 m。

辦公樓建筑平面呈U 形，食堂和宿舍樓呈矩形，墻柱板混凝土結(jié)構(gòu)模板采用1 830 mm ×915 mm ×15 mm 塑料模板，使用數(shù)量約為5 000 m2。

2 塑料模板的技術(shù)原理

塑料模板是以聚丙烯等硬質(zhì)塑料為基材，加入玻璃纖維、劍麻纖維、防老化助劑等增強(qiáng)材料，經(jīng)過(guò)復(fù)合層壓等工藝制成的一種工程塑料，可鋸、可釘、可刨、可焊接、可修復(fù)，既環(huán)保節(jié)能，又能保證質(zhì)量，施工操作簡(jiǎn)單，節(jié)約成本，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少鋼材、木材用量，最后還能回收利用。

聚丙烯塑料模板的單價(jià)要比木膠模板和竹膠模板要高，但是由于聚丙烯塑料模板具有較高的周轉(zhuǎn)次數(shù)和殘余價(jià)值，使得其均攤使用費(fèi)用反而遠(yuǎn)低于木膠模板和竹膠模板。

3 塑料模板技術(shù)路線

以塑料模板發(fā)明專利為理論基礎(chǔ)，以生產(chǎn)工藝技術(shù)作為指導(dǎo)，依托廠商生產(chǎn)技術(shù)水平提供高品質(zhì)塑料模板，結(jié)合完善模板施工方案，實(shí)施全過(guò)程精細(xì)化管理，使混凝土結(jié)構(gòu)成型施工處于高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的受控狀態(tài)。

塑料模板根據(jù)混凝土構(gòu)件的尺寸，通過(guò)各種型號(hào)拼接，專用卡具鎖拼，使混凝土成型尺寸更加準(zhǔn)確。通過(guò)改進(jìn)模板材料，使混凝土外觀質(zhì)量更易保證，操作比鋼模板、木模板、竹模板更加方便快捷。塑料模板安裝現(xiàn)場(chǎng)照片見(jiàn)圖1。

圖1 塑料模板安裝

4 技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)

(1)塑料模板具有抗?jié)?、耐腐蝕、耐酸和耐堿性等特點(diǎn)。

(2)塑料模板強(qiáng)度高、韌性強(qiáng)，耐沖擊、彈性強(qiáng)，不易產(chǎn)生變形，從而大幅度提高了模板的周轉(zhuǎn)使用次數(shù)。

(3)塑料模板規(guī)格全、重量輕(16 ±0.5 kg/m2)、支拆模輕便，施工操作及搬運(yùn)安全可靠、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工效率高。

(4)塑料模板可與木(竹節(jié))膠合板等多種材質(zhì)板同時(shí)使用。

(5)經(jīng)測(cè)試，塑料模板的正常使用次數(shù)為可反復(fù)使用60～100 次，從而大大降低施工成本，且使用后的廢舊模板還可收回，以舊換新，節(jié)約成本更加可觀，有利模板租賃業(yè)的發(fā)展。

(6)塑料模板在使用過(guò)程中無(wú)需涂刷脫模劑，容易清潔和保養(yǎng)。因此減少了模板清潔、保養(yǎng)費(fèi)用。

(7)塑料模板表面平滑、光潔，與混凝土剝離性好，易脫模，可大大加快施工進(jìn)度，縮短施工工期，有助于實(shí)現(xiàn)清水混凝土施工的質(zhì)量要求。

(8)塑料模板如遇損壞，可回收、再生因而減少?gòu)U棄物對(duì)環(huán)境的污染，符合國(guó)家創(chuàng)建節(jié)約型社會(huì)的基本國(guó)策。

(9)塑料模板有較好的物理性能，使用溫度在-5°～65 ℃，不吸水，并且有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

(10)塑料模板可鋸、鉆，縱、橫向可以任意連接組合，卸模設(shè)有楔型模板;轉(zhuǎn)角接點(diǎn)設(shè)有90°陰、陽(yáng)角模板，施工十分方便。

5 施工工藝流程

(1)柱模板:檢查柱位置墨線→抹柱模板底部地面找平層、焊限位鋼筋→安裝柱模板→安裝柱箍→校正固定→質(zhì)量檢查。

(2)墻模板:檢查墻體位置墨線→安裝就位一側(cè)墻模板→鉆對(duì)拉螺桿孔并裝上穿墻螺桿和內(nèi)套管→安裝另一側(cè)墻模板→鉆對(duì)拉螺桿孔并對(duì)上穿墻螺桿→檢查(或調(diào)整豎向內(nèi)楞木間距)→安裝水平雙鋼管外楞，臨時(shí)固定穿墻螺桿→檢查、調(diào)整模板垂直度，安裝支撐→緊固穿墻螺桿螺帽→安裝門窗洞側(cè)邊模板→質(zhì)量檢查。

(3)梁模板:搭鋼管承重支撐架→復(fù)核標(biāo)高→安裝梁底?！壴轰摻睢惭b梁側(cè)?！|(zhì)量檢查。

(4)樓板模板:搭支撐架→安放木格柵(楞木)鋪模板→校正標(biāo)高→安裝預(yù)埋洞模板框→模板縫處理→質(zhì)量檢查。塑料模板支模架現(xiàn)場(chǎng)照片見(jiàn)圖2。

圖2 塑料模板支模架

6 塑料模板常用規(guī)格

樓板塑料模板規(guī)格:915 mm × 1 830 mm、1 000 mm×2 000 mm、1 220 mm ×2 440 mm，均采用上下平整的平板結(jié)構(gòu)形式。

墻柱塑料模板規(guī)格:以900 mm × 1 800 mm、600 mm×1 800 mm、500 mm ×1 800 mm、450 mm ×1 800 mm 為 主，搭 配 使 用600 mm × 1 500 mm、600 mm× 1 200 mm、600 mm × 900 mm、400 mm ×1 500 mm、300 mm×1 500 mm 使用，邊角可以適當(dāng)選擇100 mm ×900 mm、150 mm ×900 mm、200 mm ×300 mm、200 mm × 600 mm、200 mm × 900 mm、250 mm× 600 mm、250 mm × 900 mm、300 mm ×600 mm、300 mm×900 mm 等小規(guī)格補(bǔ)齊。均為背部帶肋的結(jié)構(gòu)形式。

7 施工操作要點(diǎn)

7.1 剪力墻施工要點(diǎn)

(1)安裝模板宜采用墻兩側(cè)模板同時(shí)安裝。第一步模板邊安裝鎖定邊插入穿墻或?qū)菟ê吞坠埽蓚?cè)模對(duì)準(zhǔn)墻線使之穩(wěn)定，然后用鋼卡或蝶形扣件與鉤頭螺栓固定于模板邊肋上，調(diào)整兩側(cè)模的平直。

(2)用同樣方法安裝其他若干步模板到墻頂部，內(nèi)鋼楞外側(cè)安裝外鋼楞，并將其用方鋼卡或蝶形扣件與鉤頭螺栓和內(nèi)鋼楞固定，穿墻螺栓由內(nèi)外鋼楞中間插入，用螺母將蝶形扣件擰緊，使兩側(cè)模板成為一體。安裝斜撐，調(diào)整模板垂直，合格后，與墻、柱、樓板模板連接。見(jiàn)圖3。

圖3 模板與穿墻螺桿示意圖

(3)加固的間距不得大于450 mm ×450 mm，以免不規(guī)范施工造成脹模。

(4)墻體模板要形成錯(cuò)縫，不要保持所有拼縫在一條直線上，盡量錯(cuò)開(kāi)，防止?jié)仓r(shí)候產(chǎn)生的荷載沿同一條線上應(yīng)力集中，模板拼縫處承受荷載過(guò)大。

(5)剪力墻頂部盡量采取小塊收尾，以免拆模板時(shí)不容易拆卸。

(6)保證墻體兩面對(duì)穿螺栓的孔位對(duì)正，以便于加固。

(7)高度超過(guò)2 m 的剪力墻加固要采取斜撐，600 mm 增加一道斜撐。

7.2 柱模板施工要點(diǎn)

(1)支模前檢查墻柱的立面鋼筋是否在墻、柱的邊線及其保護(hù)層內(nèi)，修正后焊上定位筋，清除異物。下端基準(zhǔn)找平。

(2)先將柱子第一層四面模板就位組拼好，用陽(yáng)角模連接四面模板，用異形卡扣正反交替連接。使模板四面按給定柱截面線就位，并使之垂直，對(duì)角線相等。

(3)用定型柱套箍固定，楔板到位，銷鐵插牢。

(4)以第一層樓板為基準(zhǔn)，以同樣方法組拼第二層和第三層，直至到帶梁口柱模板。用異形卡扣對(duì)豎向、水平接縫正反交替連接。在適當(dāng)高度進(jìn)行支撐和拉結(jié)，以防傾倒。拼裝時(shí)相對(duì)的兩邊用同樣的模板，相鄰的兩邊用上下相反的模板錯(cuò)縫拼裝，達(dá)到其平整度。見(jiàn)圖4。

圖4 塑料模板異形卡扣示意圖

(5)對(duì)模板的軸線位移、垂直偏差、對(duì)角線、扭向等全面校正，并安裝定型斜撐，或?qū)⒁话憷瓧U和斜撐固定在預(yù)先埋在樓板中的鋼筋環(huán)上，每面設(shè)兩個(gè)拉(支)桿，與地面呈45°。上述方法安裝一定流水段的模板。檢查安裝質(zhì)量，最后進(jìn)行群體的水平拉(支)桿及剪刀支桿的固定。

(6)將柱和模板內(nèi)清理干凈，封閉清理口。

(7)柱子加固要具有垂直和水平雙向鋼管，防止產(chǎn)生柱子軸線偏移。

(8)豎縫卡扣中間距不低于300 mm，平縫在150 mm(即每孔必扣)，模板接頭處必扣扣件，最下方的扣件向上扳以便拆模。墻的兩側(cè)對(duì)拉螺栓孔應(yīng)平直相對(duì)，不要斜拉硬頂，模板鉆孔應(yīng)用電鉆，不可用螺栓直接插入。模板錯(cuò)位拼接的地方搭接長(zhǎng)度要大于200 mm。

7.3 檢查與校正

模板安裝完畢應(yīng)校對(duì)模板的尺寸、標(biāo)高、水平度和立柱的結(jié)合牢固程度，做一次全面檢查，如有超出規(guī)范許可范圍則應(yīng)及時(shí)糾正。初加固、校正、再加固，然后將模板表面清理干凈，準(zhǔn)備澆筑。

垂直系統(tǒng)應(yīng)特別加強(qiáng)，設(shè)置水平拉桿和斜拉桿。

7.4 模板拆除

(1)結(jié)構(gòu)底模拆除前，必須先填寫拆模申請(qǐng)單，經(jīng)簽字同意后，方可進(jìn)行模板的拆除。

(2)模板拆除必須達(dá)到規(guī)定的拆模強(qiáng)度且要滿足混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，同時(shí)要確定具體拆模程序、方法、安放措施。在常溫下墻體混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到1.2 MPa，架設(shè)外掛架處墻體強(qiáng)度必須達(dá)到7.5 MPa。

(3)要做到后支的先拆，先支的后拆;先拆除非承重部分，后拆除承重部分;先拆側(cè)面模，后拆承重模的原則。支撐件和連接件要逐件拆卸，模板逐塊拆卸并傳遞，上下有人接，勿傷模板和混凝土面，更不要砸傷人。

(4)拆下后分類堆放整齊，附件及時(shí)收集安放。按順序拆模有序堆放，防止高層跌落，不用蠻力拆卸，保護(hù)模板。

8 質(zhì)量控制

8.1 質(zhì)量要求

板面平整，無(wú)明顯突起或凹陷，局部存在不平整，偏差不大于2 mm。板面尺寸準(zhǔn)確、方正，偏差不大于2 mm。陰陽(yáng)角模方正，連接角模平整順直。

8.2 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝允許偏差

現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝允許偏差見(jiàn)表1。

表1 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)模板安裝允許偏差

8.3 模板安裝觀感質(zhì)量

(1)模板板面平整、光滑，尺寸準(zhǔn)確，尺寸偏差不大于2 mm。

(2)模板背楞在支架部位預(yù)留圓孔，要求無(wú)扭曲、破損、毛刺，位置準(zhǔn)確，操作平臺(tái)、支架安裝牢固。

(3)模板板縫拼接嚴(yán)密、平整、無(wú)錯(cuò)臺(tái)。

(4)塑料模板螺栓及異形卡、“3”型卡均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求安裝到位。

(5)塑料模板排模出現(xiàn)的木條厚度與模板一致，不嵌入，不突出，木條部位螺栓固定，間距同螺桿。

9 應(yīng)用效果

9.1 經(jīng)濟(jì)效益

(1)塑料模板的拼裝與拆卸時(shí)間要比傳統(tǒng)模板節(jié)省20%。施工速度加快，所有租賃設(shè)備租期縮短，節(jié)省30%以上的租賃費(fèi)用。

(2)塑料模板具有較好的剛度和強(qiáng)度，次楞間距可以設(shè)置500～600 mm，所用周轉(zhuǎn)木材比傳統(tǒng)模板節(jié)省1/4 以上。

(3)塑料模板在規(guī)范使用情況下可以周轉(zhuǎn)使用40～60 次，從而大幅度降低單次使用成本，比竹(木)膠合板模板節(jié)省30%左右。同時(shí)，多次周轉(zhuǎn)使用，能有效避免模板多次采購(gòu)和運(yùn)輸所帶來(lái)的額外時(shí)間與費(fèi)用，加快施工進(jìn)度。

(4)塑料模板尺寸穩(wěn)定、不變形、易清灰，可以任意連接組合，且重量輕，施工輕便。使用塑料模板表面光潔，混凝土更易達(dá)到清水混凝土質(zhì)量要求。

(5)目前市場(chǎng)上木模板70 元/m2，塑料模板110元/m2。木模板的損耗成本為11～13 元/m2，使用塑料模板的損耗成本為6～7 元/m2。本工程模板周轉(zhuǎn)按照合理周轉(zhuǎn)，材料投入按照5 000m2計(jì)算，共節(jié)約2.5 萬(wàn)元。

9.2 社會(huì)環(huán)境效益

塑性模板是一種真正的綠色環(huán)保高科技材料，符合國(guó)家“以塑代木，以塑代鋼，以塑代鋁”的產(chǎn)業(yè)政策導(dǎo)向，是國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的節(jié)能、環(huán)保型的高新技術(shù)產(chǎn)品。塑性模板不采用釘子等鋼性材料，減少施工區(qū)環(huán)境噪音污染。廢棄后，可以全部回收再生，減少?gòu)U鋸材產(chǎn)生，施工現(xiàn)場(chǎng)文明施工得以保證，有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，共建和諧社會(huì)。