沙特阿美項目井池施工中模板體系選擇與應用探析

趙松 楊超 卜祥明 余微

【摘 要】論文通過鋼木組合模板在阿美石油公司燃氣增壓站項目預制井池結(jié)構中的應用分析，指出了此種工藝具備工期短，成本低和場地影響小的特點，對在地下管網(wǎng)復雜和沙漠等特殊環(huán)境下施工有借鑒意義，并可推動建筑施工向產(chǎn)業(yè)化、工廠化的發(fā)展。

【Abstract】Through the analysis of the application of wood-and-steel composite formwork in precast concrete pool and well structure of gas compression station project of Saudi Aramco， this paper points out that this kind of technology has the characteristics of short construction period， low cost and small site influence， which can used in the complicated underground pipeline and special environment such as dessert area and also can promote the construction to industrialization and factory development.

【關鍵詞】組合模板；預制井池；沙特阿美石油

【Keywords】combined template； prefabricated well and pool； Saudi Aramco

【中圖分類號】TU755.21 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）04-0168-02

1 簡述

MGS燃氣增壓站項目是沙特阿美石油公司東氣西輸管線的增壓泵站項目，因其油氣項目的特點，廠區(qū)地下管網(wǎng)中井池工程量較大，且埋深較深，和其他設備基礎施工存在交叉，施工難度較大，對關鍵工期壓縮機區(qū)域內(nèi)設備安裝也有直接影響。針對井池施工采用了鋼木組合模板預制的形式，通過現(xiàn)場的實踐，使用效果反應良好，不僅加快了施工進度，而且節(jié)省了成本。

2 選擇本研究點的原則和意義

①具有地域和行業(yè)的特殊性，和國內(nèi)常規(guī)電力項目施工區(qū)別較大，有其獨特的行業(yè)特點。②研究點的選擇應該具有一定的經(jīng)濟效益，對于項目成本的節(jié)約，施工功效的提高，生態(tài)環(huán)境的保護均有良好的反響。③研究點的選擇應該具有一定的適用性，可以大面積復制和推廣，并符合國家的產(chǎn)業(yè)政策方向，可有力推動建筑施工向產(chǎn)業(yè)化、工廠化的發(fā)展。

3 研究點特性說明

3.1 地域特殊性

在傳統(tǒng)的電力施工行業(yè)，如此大規(guī)模的地下井池施工比較罕見，而且其沙漠地區(qū)的施工的復雜性和特殊性也與常見電力施工項目區(qū)別較大。

3.2 鋼木組合模板的經(jīng)濟性

采用鋼木組合模板雖然一次性投入較大，但模板周轉(zhuǎn)次數(shù)高，而且施工進度快，節(jié)省了人力、機械設備、周轉(zhuǎn)性材料的投入，極大的節(jié)省施工成本，可以取得良好的經(jīng)濟效益[1]。

3.3 鋼木組合模板的適用性

采用此類型鋼木組合模板較傳統(tǒng)的鋼模重量減輕約20%以上，周轉(zhuǎn)次數(shù)又較傳統(tǒng)木模板增加約5倍以上，可以適用到類似井池結(jié)構和設備基礎，同時符合目前國家推廣的建筑施工工廠化生產(chǎn)的方向，具有很好的推廣前景。

4 項目實踐復盤

4.1 施工工藝的選擇

本項目地下油水系統(tǒng)的主要特點為：管線長、分布廣、交叉施工多等，若油水池施工采用常規(guī)現(xiàn)澆砼方法施工，則存在如下一些問題，對施工進度、成本、安全等影響較大。①基坑開挖的深度較深，且邊坡砂子并不穩(wěn)定，基坑施工周期較長，若邊坡防護不當，極易出現(xiàn)邊坡滑坡、塌方等現(xiàn)象。②因油水池高度較高，考慮油池施工時的操作空間，須在其四周搭設雙排腳手架和相應的操作平臺，加大了基坑開挖的工作量。③因本項目油池分布區(qū)域多存在其他設備基礎和已完設施基礎，若采用常規(guī)現(xiàn)澆砼施工，由于基坑開挖面積大，施工周期長等因素，不僅影響油池臨近設備基礎施工，而且因為可能因基坑開挖造成部分通道的阻斷，嚴重影響其他設施的設備安裝施工。④項目廠區(qū)油水池分布區(qū)域較廣，同一區(qū)域考慮施工交叉影響，不易同步施工，造成周轉(zhuǎn)性材料、機械設備等資源投入量較大，且轉(zhuǎn)場比較頻繁，影響施工效率的提高。⑤施工周期較長，采用現(xiàn)澆砼施工方式，單個油水池從基礎開挖至基礎施工完成一般周期約為20-30天，若預制模式則一般為10天左右即可完成。

由以上分析得出，油水池結(jié)構若采用組合鋼木模板進行預制施工，則可以避免上述缺點和周圍環(huán)境影響，做到方便、快捷、經(jīng)濟，組合鋼木模板預制施工方法如以下章節(jié)的描述。

4.2 鋼木組合模板設計

模板的設計按照節(jié)約、方便、適用的原則，模板的主體框架采用[10輕型槽鋼，100*50方木豎向內(nèi)嵌在槽鋼內(nèi)，18mm木模板覆在[10槽鋼的翼板上通過鐵釘與內(nèi)嵌槽鋼內(nèi)方木釘牢，從而和整個框架形成整體[2]。

4.3 鋼木組合模板施工分析

4.3.1 施工簡述

①施工準備。鋼木組合模板制作，鋼框架的下料，組拼，焊接等工作主要由2名焊工，4名普工配合，歷時約15日完成4套組合模板的鋼框架制作，2名木工內(nèi)嵌模板及安裝外覆模板共計2天。預制場地按照同時制作、存放一半油水池考慮，攻占地面面積約20000m2，其中素砼預制地面約為600m2。②基礎底座施工。和傳統(tǒng)方式區(qū)別不大，主要施工場地為預制場，施工工序按照先幫扎鋼筋，然后安裝模板，再澆筑砼的流程進行，施工一般4個基座一批次，鋼筋綁扎、模板安裝交叉流水進行，每一批次作業(yè)人員主要為：2名鋼筋工，2個木工，其中鋼筋綁扎為1天，止水帶和模板安裝為1天。待每批基座砼澆筑完成養(yǎng)護7天后，安排人員對施工鑿毛處理，緊接著開始上部結(jié)構施工。③上部側(cè)墻施工。上部結(jié)構施工配備25t吊車一臺，主要任務是配合進行模板安裝，材料倒運以及完成預制的井池轉(zhuǎn)場，同時在預制池體外側(cè)搭設雙排活動腳手架，以方便人員上下作業(yè)，活動腳手架須搭設兩組，以方便轉(zhuǎn)場和工序間的交叉流水作業(yè)。上部結(jié)構施工也是4個池體結(jié)構為1個批次，不同批次之間的鋼筋、模板等工序組織交叉流水作業(yè)，主要施工流程為：墻體鋼筋綁扎→預留孔洞鋼筋切割及補強→內(nèi)模安裝→預留孔洞模具安裝→隱蔽驗收→外模安裝→驗收及砼澆筑→內(nèi)外模板拆除→下一個批次的循環(huán)施工。④吊運和安裝。油水池的重量依據(jù)高度的不同從7t至15.98t不等，預制場利用已有的25t吊車配合吊裝至20t平板汽車，吊裝現(xiàn)場主要考慮因開挖基坑作業(yè)面影響，采用90t汽車吊吊裝就位，吊裝前砂墊層等準備工作約為2天，1天內(nèi)可以吊裝就位約為4個。

4.3.2 組合鋼木模板和傳統(tǒng)施工的對比和分析

與傳統(tǒng)模板形式相比較，采用組合模板形式施工地下井池結(jié)構，不僅受場地條件干擾少，而且施工周期短，人力、材料和機具設備投入均較傳統(tǒng)現(xiàn)澆砼方式節(jié)約較多，是一種適用于本項目行業(yè)特點、地域特點、設計特點及建筑行業(yè)發(fā)展的方向方式，也是一種很值得進行大力推廣的施工工藝。

5 存在的問題分析

5.1 制作工藝較復雜

鋼木組合的模板組拼形式較傳統(tǒng)模板復雜，模板的設計、計算和加工制作均需要一定的技術要求，焊接工作量較大，不利于模板制作的模塊化、簡易化、快捷化的要求。

5.2 模板單塊重量較重

鋼木組合的模板單塊最大重量約650kg，雖然剛度和強度較高，但是因單塊重量較大，固定和加固工作比較困難，對尺寸的變化的可調(diào)節(jié)余度不大。

5.3 模板規(guī)格定型化，可剪裁性差

本項目所采用的鋼木組合的模板均為定型結(jié)構，若井池內(nèi)徑尺寸變化，則其難以再適用，須另行設計，對于異形結(jié)構，因不方便剪裁，適用的范圍較窄。

6 解決方案與建議

6.1 針對模板制作工藝的對策和建議

制作工藝可采用模塊化的制作，減少規(guī)格種類，盡量多采用同規(guī)格尺寸的模塊組拼而成，模板的連接形式多采用承插式連接或是螺栓連接，減小焊接工作量，降低加工制作的難度。

6.2 針對模板重量的對策和建議

采用輕質(zhì)、高強度的新型建筑材料，如鋁合金、復合材料等，減小單塊模板的重量，設計可調(diào)節(jié)豎向尺寸的模板，在不改變模板重量的條件下，適用于結(jié)構尺寸的變化。

6.3 針對模板規(guī)格的對策和建議

推進設計圖紙的標準化建設，盡量多采用同規(guī)格建構件，減少預制構件的尺寸變化，增加模板等材料的周轉(zhuǎn)，方便進行下個項目的復制作業(yè)，推進地下井池和設備基礎的設計走向定型化、標準化。

7 結(jié)語

通過本項目的實踐應用，采用鋼木組合模板的預制結(jié)構形式，不僅受場地影響小，而且廣泛適用于預制構件截面變化少，節(jié)點變化少，工程量大等地下井池、設備基礎等的施工，同時還可以提高工程項目的質(zhì)量效益，促進企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

【參考文獻】

【1】范云霞，楊超. 沙特建筑勞工管理特點及對我國工程承包企業(yè)的建議[J]. 工程經(jīng)濟，2017（7）：54-56.

【2】范云霞，楊超. 國際EPC項目分包隱形成本的成因及對策研究[J]. 工程經(jīng)濟，2017（5）：33-35.