新型塑料模板在水利工程中的應(yīng)用

盛 洲， 吳曉發(fā)， 梅宇靖

(1.無錫市水利發(fā)展和安全質(zhì)量管理中心， 江蘇 無錫 214000； 2.江蘇鹽城水利建設(shè)有限公司， 江蘇 鹽城 224006 3.南京水利科學(xué)研究院， 江蘇 南京 210029)

目前建筑領(lǐng)域最常用同時也是應(yīng)用最廣的是混凝土結(jié)構(gòu)，作為混凝土結(jié)構(gòu)的成型模具，建筑模板是混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中最為重要的工具之一[1-2]，同時也是現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程的重要組成部分。伴隨著低碳、綠色、可持續(xù)發(fā)展理念的推進(jìn)，這些理念在工程中的應(yīng)用逐漸成為熱點。木模板、鋼模板等傳統(tǒng)模板的缺點逐漸暴露，新型塑料模板已經(jīng)逐漸顯現(xiàn)出自己獨有的優(yōu)勢[3-4]。本文將結(jié)合實際工程，分析新型塑料模板在水利混凝土工程中的應(yīng)用。

1 塑料模板

1.1 塑料模板的概念

塑料模板是一種由高分子材料制成，再通過高度擠壓而形成的一種復(fù)合材料，其表面光滑平整，強(qiáng)度高，能夠循環(huán)使用，是一種節(jié)能和綠色環(huán)保產(chǎn)品。

1.2 性能特點

作為新型模板，與傳統(tǒng)木模板相比，塑料模板有如下優(yōu)點：

(1)耐久性好，周轉(zhuǎn)率高。塑料模板可以循環(huán)使用20次以上，具有良好的使用壽命，耐久性好。

(2)表面光滑平整，使用時可不需要脫模劑。塑料模板表面光滑不粗糙，不會與混凝土發(fā)生黏結(jié)的現(xiàn)象，能形成清水混凝土的效果。同時，其熱膨脹系數(shù)也與混凝土差別較大，易于進(jìn)行混凝土凝固后的脫模工作。

(3)強(qiáng)度高，適應(yīng)性強(qiáng)。塑料模板由聚合材料制成，具有輕質(zhì)、韌性好、使用方便的特點。此外，它具有耐火性、良好的絕緣性和耐腐蝕性等特點，可適用于有特殊要求的建筑物。

(4)可回收利用。塑料模板的一個重要優(yōu)勢就是可以實現(xiàn)回收利用，這樣做能夠減少對環(huán)境的污染，具有良好的剩余價值，也能夠節(jié)約成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，這是傳統(tǒng)模板不能實現(xiàn)的。

2 新型塑料模板的應(yīng)用實例

2.1 工程概況

楊安港樞紐是望虞河西岸控制工程無錫市錫山區(qū)境內(nèi)工程的一部分，是國家172項節(jié)水供水重大水利工程和長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)的重點項目之一。具有提高太湖水環(huán)境容量，改善入湖水質(zhì)和太湖水環(huán)境，同時兼顧地區(qū)排澇和航運等功能。

楊安港樞紐等級為Ⅱ等，設(shè)泵站1座，設(shè)計流量為1 m3/s，配置3臺立式軸流泵(2用1備)，采用堤身式結(jié)構(gòu)；閘孔凈寬8 m節(jié)制閘1座，采用鋼筋混凝土整體塢式結(jié)構(gòu)；套閘航道等級為Ⅶ等，閘首采用鋼筋混凝土整體塢式結(jié)構(gòu)，內(nèi)外閘首凈寬12 m，閘室共6孔，總長80 m。

本工程立模面積約25 000 m2，為保證混凝土外觀質(zhì)量，本工程采用塑料模板作為混凝土澆筑的臨時性支撐結(jié)構(gòu)。

2.2 工程應(yīng)用

墩墻模板采用尺寸為1 220 mm×2 440 mm×15 mm的塑料模板，設(shè)置對拉螺栓間距為610 mm，確保模板拼裝時螺絲孔上下左右間距一致，豎向加強(qiáng)橫肋采用雙鋼管，使用三段式止水螺桿配合蝴蝶扣固定。

施工首先需要綁扎好墩墻鋼筋，安裝好保護(hù)層墊塊，準(zhǔn)確地設(shè)置各種埋設(shè)部位和預(yù)留孔位置。徹底清理墻底并且找平，使下端緊密結(jié)合預(yù)先確定的定位基準(zhǔn)，校對后，模板應(yīng)根據(jù)模圖進(jìn)行組裝。

楊安港樞紐墩墻模板施工時，對于以下幾個方面予以把握：①在對其進(jìn)行安裝過程中，內(nèi)外河墩墻段應(yīng)對墩墻的垂直面先進(jìn)行安裝，閘室段應(yīng)對空箱墻的內(nèi)側(cè)模板先安裝，模板安裝就位后以基準(zhǔn)標(biāo)高為參照，校對后，采用安裝壓腳板的方法固定模板的底部，保證模板組裝與漸變段模板固定的牢固性；②在模板安裝前，應(yīng)對預(yù)埋管件、鋼筋進(jìn)行必要的檢查，使用三段式螺栓對其進(jìn)行緊固和校正時，需保證模板接縫處的嚴(yán)密性，避免出現(xiàn)縫隙漏漿的問題；③墩墻高度為5.7～6.5 m，厚度為600～1 000 mm不等，其中內(nèi)閘首墩墻厚度為2 000 mm，為保證混凝土施工澆筑質(zhì)量，下部4排對拉螺栓采用雙螺帽加固，以確?；炷翝仓^程中不出現(xiàn)跑模、漲?，F(xiàn)象。

加固采用外徑48 mm、壁厚3 m的鋼管作為固定剪力墻模板外側(cè)的橫肋，從墻體距地面30.5 mm的孔開始，每間隔610 mm設(shè)1道，用鐵蝴蝶扣固定，對拉螺栓的橫向間距為610 mm?？梢愿鶕?jù)操作的需要，將墻體模板首先組裝成大部件，然后整體安裝。安裝完成后，在澆注混凝土之前需要對模板進(jìn)行校準(zhǔn)和檢查。

2.3 施工過程中注意事項

(1) 塑料模板熱脹冷縮系數(shù)大

塑料建筑模板的熱脹冷縮系數(shù)比鋼鐵、木材大，因為塑料建筑模板受氣溫影響較大。根據(jù)資料顯示，在高溫時，3 m長的模板伸縮性可達(dá)3～4 mm。夏季施工時，板與板之間需要留足夠的施工縫隙，縫隙加封雙面膠帶，既能保證不漏漿，又能解決因溫差過大造成的局部拱起問題。

(2)塑料建筑模板電焊渣易燙壞

電焊渣易燙壞塑料建筑模板，由于鋼筋連接時，電焊的焊渣溫度很高，落在建筑模板上易燙壞板面，影響成型混凝土的表面質(zhì)量。在電焊作業(yè)時需采取防護(hù)措施，如給電焊工發(fā)一塊石綿布，對平面模板可以平鋪在焊點下，對豎立模板可以將一塊小木板靠在焊點旁，就可以解決電焊燙壞塑料建筑模板的問題。

(3)三段式對銷螺栓塑料墊與塑料模板接觸局部變形

在楊安港樞紐工程混凝土模板施工過程中，拆模后發(fā)現(xiàn)在三段式對銷螺栓塑料墊與塑料模板接觸局部變形嚴(yán)重，產(chǎn)生外凸現(xiàn)象。經(jīng)過現(xiàn)場技術(shù)人員研究發(fā)現(xiàn)，主要是由于施工操作人員采用電動收緊工具產(chǎn)生。解決方案如下：立模前與操作工人交底，要求模板外側(cè)豎向加固木方，緊貼對銷螺栓兩側(cè)，以增加塑料模板鋼性；工人在螺母緊固過程中，不可收力過緊，注意觀察模板變形情況，避免產(chǎn)生模板凸起，對后期外觀造成影響。

3 應(yīng)用實例效果對比

本文主要將塑料模板與建筑木模板進(jìn)行對比，其使用屬性見表1，成本分析見表2。

表1 塑料模板與木模板使用屬性對比

表2 塑料模板與建筑木模板成本分析

經(jīng)屬性對比及成本分析，塑料模板性能明顯優(yōu)于建筑木工板。在施工過程中，工人在裝拆中注意模板保護(hù)的情況下，塑料模板由于周轉(zhuǎn)次數(shù)多，綜合成本明顯降低，效益明顯。

施工完成后，平整度、垂直度較好，模板拼縫緊密，實體觀感質(zhì)量好，提高水利工程混凝土外觀質(zhì)量效果明顯。

4 結(jié) 語

塑料模板作為一種生產(chǎn)過程簡便，無三廢排放，模板到達(dá)使用壽命后可以回收再利用，反復(fù)使用的新型塑料模板，必然可以依托其強(qiáng)度高、脫模簡單、可塑性好、施工速度快、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，在強(qiáng)調(diào)綠色施工的現(xiàn)代建筑市場中得到更多的應(yīng)用，具有廣闊的發(fā)展前景。

綜上所述，塑料模板作為一種新興的節(jié)能環(huán)保材料，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的建筑模板材料。楊安港樞紐工程跨汛期施工，在經(jīng)歷了2020年超長梅雨期的潮濕環(huán)境下，采用塑料模板充分利用了塑料具有較強(qiáng)的抗水性，在水中浸泡也不會出現(xiàn)腐蝕生銹和膨脹變形，同時具有與水泥不粘連的物理特性，在水利工程中的應(yīng)用實現(xiàn)了“以塑代木”和“以塑代鋼”的目標(biāo)，保質(zhì)保量地完成了施工任務(wù)。塑料模板的應(yīng)用在保護(hù)環(huán)境、降低消耗和資源節(jié)約等方面發(fā)揮出了巨大的作用，對于推動水利建筑工程的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。