铝合金模板在港口工程沉箱盖板施工中的应用

2019-02-18乐利光任思光

珠江水运 2019年2期

乐利光任思光

摘要：铝合金模板具有重量轻、强度高、支拆方便、浇筑的混凝土观感好等特点，目前在房建中已被广泛采用。然而在港口工程重力式码头沉箱盖板现浇施工中，应用铝合金模板的工程实例并不多。结合唐山港曹妃甸港区通用散货泊位三期工程沉箱盖板的施工，介绍铝合金模板的施工工艺流程和效果，说明该工艺的先进性及可操作性，以作往后施工参考。

关键词：沉箱盖板铝合金模板传统钢模板重量轻观感

1.概述

唐山港曹妃甸港区通用散货泊位三期工程水工结构工程岸线总长855m，共建设15万吨级、10万吨级、5万吨级泊位各1个，结构按20万吨级泊位预留，码头主体结构为沉箱重力式。该工程预制安装沉箱46座，结构尺寸长17.45m、宽16.1m（其中前趾宽1.3m）、高21.6m，单重约2750t，沉箱顶标高+2.0m。沉箱内回填粉细砂和块石，沉箱上部前仓为现浇胸墙结构，后仓为现浇沉箱盖板。

2.沉箱盖板基本情况介绍

沉箱盖板共计46块，长度18.5米，宽度10.78米，高度0.6米。沉箱盖板坐落在沉箱后面两个仓格上，为现浇钢筋混凝土结构，共有上、下两层钢筋网。

3.沉箱盖板施工选用铝合金模板理由

沉箱盖板位于水位变动区，需要赶潮水施工，按照沉箱盖板尺寸，理论上可以选用钢模板和木模板，但是由于沉箱盖板施工受潮汐影响，木模板长期受海水浸泡，损坏率高，不仅不经济，而且影响盖板外观质量。目前沉箱盖板传统施工往往采用大片钢模板，一段沉箱盖板模板一般在6片左右，汽车吊支拆效率高，符合赶潮水施工特性，但由于大片钢模板需要汽车吊配合支拆，且每次支立前、拆除后，均需要人工进行打磨及除锈处理，施工费用较高。综合考虑，决定采用铝合金模板，利用其重量小、强度高、支拆方便的特点，两人可抬起两片模板直接支拆，不需要汽车吊配合施工，另外铝合金模板具有不生锈的特性，且表面光滑，支模前刷油，拆除后不需要再用人工进行打磨、除锈，节省了吊车费用和打磨、除锈人工费用。

4.沉箱盖板施工工艺流程

4.1工艺流程

钢筋加工→钢筋绑扎→模板支立→砼浇筑

4.2主要施工方法

（1）钢筋制作、运输。钢筋进场后进行复检，合格后进行加工。钢筋在钢筋加工场地加工成型，钢筋加工前先进行调直、除锈，制作时钢筋接头采用闪光对焊工艺。

钢筋运输采用钢筋拖车将钢筋运至施工现场，汽车吊卸车。

（2）钢筋绑扎。钢筋绑扎前将基层清理干净，严格按照设计图纸要求绑扎施工，钢筋绑扎采用“梅花”扣，绑丝要拧紧，不得缺扣，确保钢筋骨架牢固；綁扎铅丝头应向里按倒，不得伸向钢筋保护层。

现场钢筋接长采用绑扎搭接，接头相互错开。钢筋绑扎结束后，将铅丝等杂物清理干净。

（3）模板工程。①模板型式。模板板面采用铝合金拼接制作，厚度为6mm，背后采用铝合金板肋，由于铝合金模板强度高，不需要增加横、竖向连杆或桁架支撑体系。铝合金模板每平米重量约17kg，模板按1.5*0.6（长*宽）设计，每块0.9平米，约合15.3kg。②模板支立。沉箱盖板模板采用人工进行支立，单块重量约15kg，不需要配备吊车，模板顶口及底口利用沉箱隔墙上的甩筋进行加固，外侧采用木方支撑加固。

模板支立结束后，由质检人员进行验收，内容包括：模板标高和边线位置、模板的长宽尺寸和对角线差、预埋件数量、规格、位置和标高等。

（4）混凝土工程。①混凝土浇筑及养护。在钢筋、模板等上道工序检查合格的基础上，尽快组织混凝土的浇筑。混凝土由罐车运至施工现场，挖掘机配合溜槽浇筑。

浇筑过程中分层下灰、分层振捣，分层厚度为30cm，入模时保证不扰动模板，使用插入式振捣棒进行振捣，振捣时根据混凝土的塌落度、骨料级配情况、振捣器性能等综合确定振捣间距、频率、深度等参数，振捣时要“快插慢拔”，以便气泡顺利排出，注意不得碰撞钢筋和模板。砼顶面用刮杠刮平、滚杠找平，木抹子反复搓压，初凝后用铁抹子压光并进行拉毛处理。

混凝土盖板和封仓收面时要收光面，以减小胸墙和轨道梁底部对混凝土的束缚。

混凝土终凝后，安排专人养护。养护覆盖采用塑料薄膜加土工布，并适当洒水保持混凝土面的潮湿，养护时间至少14天以上。

5.铝合金模板与传统大片钢模板对比

本项目沉箱盖板长度18.5米，厚度60公分，传统大片钢模板按9米长、60公分高设计，板面采用6mm厚钢板，板面后设置板肋、横竖连杆支撑体系，折算每平米重量约合80kg，每块模板重量为0.43吨。

由于传统方式设计的模板，采用材料主要为钢材，每次浇筑后需要人工采用角磨机对板面进行除锈、清渣处理，单片重量较重，倒运、支立时需要25吨汽车吊配合人工进行。

铝合金模板与传统大片钢模板相比，存在以下优点：

（1）铝合金模板承载力高，每平方可承载30KN作用力，板面后面不需要增加横竖连杆等支撑体系，单片重量低，比传统模板体系材料使用量少。

（2）铝合金模板单片重量15kg，两片连接成一片时，重量30kg，可采用2个工人抬起模板进行安装，不需要25吨汽车吊配合，可以节省大量机械费用。

（3）铝合金模板材质为铝合金，长期在海边施工不易生锈，板面光滑且支立前不需要打磨除锈，省时省力。

（4）采用铝合金模板浇筑的混凝土，表面光滑、无色差，观感质量好。

但是铝合金模板存在一个缺点，在同等施工条件下，铝合金模板采购费用较传统模板高，一次性投入大。这个缺点从另一方面来讲，正好是铝合金模板的优点，因为铝合金模板不易生锈，周转次数高，规范使用可以周转300次左右，而传统钢模板在海边施工时，由于海水的强腐蚀性，模板基本上使用一次就腐蚀严重，只能当废品处理。虽然铝合金模板一次性投入费用大，但是总体来看，铝合金模板摊销成本要比传统钢模板低得多，优势明显。从长远考虑，还是采用铝合金模板合适。

6.铝合金模板与传统模板施工经济效益分析

沉箱盖板尺寸为18.5米*10.78米*0.6米，前沿不支模，采用免拆模板网，后沿及两侧按2套模板考虑，1套模板数量为24平米，2套合48平米，即需铝合金模板27*2=54块（铝合金模板一块1.5m*0.6=0.9m2），传统模板约3.8吨。

铝合金模板支立配备6个木工即可，传统模板支立时，需要配置1台25吨汽车吊，1个起重工，2个打磨、除锈工，6个木工。沉箱盖板施工按一天一段考虑，46段沉箱盖板正常施工时间为46天，考虑不良作业天数、施工设备维修等，每月实际作业天数按24天考虑，即沉箱盖板实际施工需要58天，按2个月计算施工费用。

6.1铝合金模板

铝合金模板1平米980元，48平米模板合计47040元，按两个项目摊销使用，实际铝合金模板在一个项目摊销费用为23520元。

模板支立按6个木工考虑，每人每天人工费按300元计，两个月合计人工费108000元。

采用铝合金模板，单段沉箱盖板模板安装施工费用为2859元。

6.2传统钢模板

传统钢模板每吨加工费按6000元计（含材料），3.8噸模板合计费用23040元。

1台25吨汽车吊每月费用26000元（每天费用合866元），沉箱盖板模板安装实际使用时间按2小时算，折合每台班217元，汽车吊机械费为217*30*2=12990元，1名起重工和6名木工按每人每天300元人工费计，2名打磨、除锈工按每人每天200元人工费计，两个月合计人工费150000元。

采用传统钢模板，单段沉箱盖板模板安装施工费用为4044元。

综合分析，采用铝合金模板，单段模板支立费用比传统钢模板省1185元，46段节省54510元，大大节省施工成本。