沙特阿美项目井池施工中模板体系选择与应用探析

赵松 杨超 卜祥明 余微

【摘 要】论文通过钢木组合模板在阿美石油公司燃氣增压站项目预制井池结构中的应用分析，指出了此种工艺具备工期短，成本低和场地影响小的特点，对在地下管网复杂和沙漠等特殊环境下施工有借鉴意义，并可推动建筑施工向产业化、工厂化的发展。

【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.

【关键词】组合模板；预制井池；沙特阿美石油

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

【中图分类号】TU755.21 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）04-0168-02

1 简述

MGS燃气增压站项目是沙特阿美石油公司东气西输管线的增压泵站项目，因其油气项目的特点，厂区地下管网中井池工程量较大，且埋深较深，和其他设备基础施工存在交叉，施工难度较大，对关键工期压缩机区域内设备安装也有直接影响。针对井池施工采用了钢木组合模板预制的形式，通过现场的实践，使用效果反应良好，不仅加快了施工进度，而且节省了成本。

2 选择本研究点的原则和意义

①具有地域和行业的特殊性，和国内常规电力项目施工区别较大，有其独特的行业特点。②研究点的选择应该具有一定的经济效益，对于项目成本的节约，施工功效的提高，生态环境的保护均有良好的反响。③研究点的选择应该具有一定的适用性，可以大面积复制和推广，并符合国家的产业政策方向，可有力推动建筑施工向产业化、工厂化的发展。

3 研究点特性说明

3.1 地域特殊性

在传统的电力施工行业，如此大规模的地下井池施工比较罕见，而且其沙漠地区的施工的复杂性和特殊性也与常见电力施工项目区别较大。

3.2 钢木组合模板的经济性

采用钢木组合模板虽然一次性投入较大，但模板周转次数高，而且施工进度快，节省了人力、机械设备、周转性材料的投入，极大的节省施工成本，可以取得良好的经济效益[1]。

3.3 钢木组合模板的适用性

采用此类型钢木组合模板较传统的钢模重量减轻约20%以上，周转次数又较传统木模板增加约5倍以上，可以适用到类似井池结构和设备基础，同时符合目前国家推广的建筑施工工厂化生产的方向，具有很好的推广前景。

4 项目实践复盘

4.1 施工工艺的选择

本项目地下油水系统的主要特点为：管线长、分布广、交叉施工多等，若油水池施工采用常规现浇砼方法施工，则存在如下一些问题，对施工进度、成本、安全等影响较大。①基坑开挖的深度较深，且边坡砂子并不稳定，基坑施工周期较长，若边坡防护不当，极易出现边坡滑坡、塌方等现象。②因油水池高度较高，考虑油池施工时的操作空间，须在其四周搭设双排脚手架和相应的操作平台，加大了基坑开挖的工作量。③因本项目油池分布区域多存在其他设备基础和已完设施基础，若采用常规现浇砼施工，由于基坑开挖面积大，施工周期长等因素，不仅影响油池临近设备基础施工，而且因为可能因基坑开挖造成部分通道的阻断，严重影响其他设施的设备安装施工。④项目厂区油水池分布区域较广，同一区域考虑施工交叉影响，不易同步施工，造成周转性材料、机械设备等资源投入量较大，且转场比较频繁，影响施工效率的提高。⑤施工周期较长，采用现浇砼施工方式，单个油水池从基础开挖至基础施工完成一般周期约为20-30天，若预制模式则一般为10天左右即可完成。

由以上分析得出，油水池结构若采用组合钢木模板进行预制施工，则可以避免上述缺点和周围环境影响，做到方便、快捷、经济，组合钢木模板预制施工方法如以下章节的描述。

4.2 钢木组合模板设计

模板的设计按照节约、方便、适用的原则，模板的主体框架采用[10轻型槽钢，100*50方木竖向内嵌在槽钢内，18mm木模板覆在[10槽钢的翼板上通过铁钉与内嵌槽钢内方木钉牢，从而和整个框架形成整体[2]。

4.3 钢木组合模板施工分析

4.3.1 施工简述

①施工准备。钢木组合模板制作，钢框架的下料，组拼，焊接等工作主要由2名焊工，4名普工配合，历时约15日完成4套组合模板的钢框架制作，2名木工内嵌模板及安装外覆模板共计2天。预制场地按照同时制作、存放一半油水池考虑，攻占地面面积约20000m2，其中素砼预制地面约为600m2。②基础底座施工。和传统方式区别不大，主要施工场地为预制场，施工工序按照先帮扎钢筋，然后安装模板，再浇筑砼的流程进行，施工一般4个基座一批次，钢筋绑扎、模板安装交叉流水进行，每一批次作业人员主要为：2名钢筋工，2个木工，其中钢筋绑扎为1天，止水带和模板安装为1天。待每批基座砼浇筑完成养护7天后，安排人员对施工凿毛处理，紧接着开始上部结构施工。③上部侧墙施工。上部结构施工配备25t吊车一台，主要任务是配合进行模板安装，材料倒运以及完成预制的井池转场，同时在预制池体外侧搭设双排活动脚手架，以方便人员上下作业，活动脚手架须搭设两组，以方便转场和工序间的交叉流水作业。上部结构施工也是4个池体结构为1个批次，不同批次之间的钢筋、模板等工序组织交叉流水作业，主要施工流程为：墙体钢筋绑扎→预留孔洞钢筋切割及补强→内模安装→预留孔洞模具安装→隐蔽验收→外模安装→验收及砼浇筑→内外模板拆除→下一个批次的循环施工。④吊运和安装。油水池的重量依据高度的不同从7t至15.98t不等，预制场利用已有的25t吊车配合吊装至20t平板汽车，吊装现场主要考虑因开挖基坑作业面影响，采用90t汽车吊吊装就位，吊装前砂垫层等准备工作约为2天，1天内可以吊装就位约为4个。

4.3.2 组合钢木模板和传统施工的对比和分析

与传统模板形式相比较，采用组合模板形式施工地下井池结构，不仅受场地条件干扰少，而且施工周期短，人力、材料和机具设备投入均较传统现浇砼方式节约较多，是一种适用于本项目行业特点、地域特点、设计特点及建筑行业发展的方向方式，也是一种很值得进行大力推广的施工工艺。

5 存在的问题分析

5.1 制作工艺较复杂

钢木组合的模板组拼形式较传统模板复杂，模板的设计、计算和加工制作均需要一定的技术要求，焊接工作量较大，不利于模板制作的模块化、简易化、快捷化的要求。

5.2 模板单块重量较重

钢木组合的模板单块最大重量约650kg，虽然刚度和强度较高，但是因单块重量较大，固定和加固工作比较困难，对尺寸的变化的可调节余度不大。

5.3 模板规格定型化，可剪裁性差

本项目所采用的钢木组合的模板均为定型结构，若井池内径尺寸变化，则其难以再适用，须另行设计，对于异形结构，因不方便剪裁，适用的范围较窄。

6 解决方案与建议

6.1 针对模板制作工艺的对策和建议

制作工艺可采用模块化的制作，减少规格种类，尽量多采用同规格尺寸的模块组拼而成，模板的连接形式多采用承插式连接或是螺栓连接，减小焊接工作量，降低加工制作的难度。

6.2 针对模板重量的对策和建议

采用轻质、高强度的新型建筑材料，如铝合金、复合材料等，减小单块模板的重量，设计可调节竖向尺寸的模板，在不改变模板重量的条件下，适用于结构尺寸的变化。

6.3 针对模板规格的对策和建议

推进设计图纸的标准化建设，尽量多采用同规格建构件，减少预制构件的尺寸变化，增加模板等材料的周转，方便进行下个项目的复制作业，推进地下井池和设备基础的设计走向定型化、标准化。

7 结语

通过本项目的实践应用，采用钢木组合模板的预制结构形式，不仅受场地影响小，而且广泛适用于预制构件截面变化少，节点变化少，工程量大等地下井池、设备基础等的施工，同时还可以提高工程項目的质量效益，促进企业持续健康发展。

【参考文献】

【1】范云霞，杨超. 沙特建筑劳工管理特点及对我国工程承包企业的建议[J]. 工程经济，2017（7）：54-56.

【2】范云霞，杨超. 国际EPC项目分包隐形成本的成因及对策研究[J]. 工程经济，2017（5）：33-35.