组合铝合金模板体系在房建工程中的实施总结
2019-04-22岳林红杨涛刘彬
岳林红 ,杨涛 ,刘彬
(中建八局第一建设有限公司,安徽 合肥 230601)
0 前言
铝合金模板作为一种新型模板体系,因其绿色环保、高效便捷等特点受到建筑行业广泛好评[1]。20世纪90年代,我国引入建筑铝合金模板,随着我国“绿色施工”、“以钢代木”等政策的推行,“绿色建筑”创建成为当今建筑领域的主流,绿色环保的铝合金模板应用得到推广[2]。
结合本项目各类模板应用情况,分析比较铝合金模板优缺点,以及木模板、塑料模板及铝模板三种模板体系效益分析。
1 工程概况
皖投·天下名筑(安庆)项目II标段位于安徽省安庆市迎江区振凤大道与辉煌路交叉口,工程建筑面积13.64万㎡,包括6栋高层住宅(地上21/28/34层,地下室2层,最高99.7m),3栋商业裙房以及配套用房和幼儿园等附属设施。住宅楼采用框支剪力墙形式,选择其中2栋34层住宅使用铝合金模板体系,其余4栋住宅塑料模板+木模板组合使用。
2 铝合金模板体系几介绍
模板系统、支撑系统、紧固系统以及附件系统四大铝模系统形成混凝土结构浇筑时需要的牢固、封闭的整体,保障混凝土结构质量[3]。
2.1 模板系统
模板系统分为楼面模板、梁模板、墙模板,由铝模板、龙骨及C槽(转角模板)组合而成,铝板厚4±0.2mm,板与板之间使用销钉销片连接。顶板水平方向以100mm宽吕梁连接,间距1100mm。
2.2 支撑系统
本工程采用模板支撑早拆系统。模板支撑使用可调钢支撑,支撑间隔为1200mm×1200mm,梁底设置早拆头,独立钢管支撑[5]。钢支撑分内外管设计,外管采用Φ60×2.0×1700mm,内管Φ48×2.5mm的钢管。剪力墙铝模板两侧安装可调斜支撑,用于加固模板及调节墙体垂直度。
2.3 紧固系统
紧固系统用来确保模板拼装完成的尺寸,保障在混凝土施工时中模板不发生胀模变形[4],主要有销钉销片、对拉螺栓、加固背楞等组成。销钉销片用于模板与快拆系统之间的快速连接和拆除;背楞在混凝土施工过程中防止膨胀变形,配合对拉螺栓使用保证竖向结构的平整度与垂直度。
2.4 附件系统
附件系统主要包括可调底座、预留洞口盒及模板加固间等。铝合金模板设置传料口,便于各类模板向上层流转,传料口定型工具是为防止在混凝土浇筑过程中出现漏浆现象。
3 优缺点分析
3.1 优点
①深化优化:铝合金模板配模前结合施工单位要求,由专业公司对设计图纸进行深化优化。通过深化审图,提早发现设计图纸缺陷,事前解决,减少施工错误造成的损失。且类似门上过梁,短墙等构件可通过铝模深化设计,在结构施工时一次成型浇筑,将二次结构优化为一次结构,提高施工效率,节约成本。
②效率高:铝合金模板具有材质轻、强度高、定型化标准件,周转效率等特点[6]。铝模板材料进场前,在加工厂中100%预拼装,模板采用标准件+异型模板形式,现场施工人员根据深化图纸直接组装即可。铝合金模板采用支撑早拆体系,共配置1套模板和3套支撑,能够满足平均5天一层施工要求[7],且待作业人员逐渐熟悉铝模板安装后,施工效率得到提高,混凝土成型效果好,基本达到清水混凝土级别,减少事后维修。
③合理支撑:区别于传统木模板满堂架体支撑,铝合金模板使用独立钢管支撑,经过图纸深化设计及施工荷载计算,合理设置支撑杆件间距,使得铝合金模板下部有充足作业空间。方便作业人员在模架下穿行,便于质量管理人员过程检查的同时,也提高了材料的周转效率。
④传料口:每层通过定性模板留设若干处传料口,铝合金模板、龙骨和钢支撑等材料可通过传料口上下自由传递周转,避免了对卸料平台、塔吊等垂直运输机械的依赖性,也有效的避免了断电等突发因素对施工进度的影响,方便安全。
⑤绿色环保:铝合金模板属定型化工具式模板,所需的各种尺寸模板提前在加工厂中定制,且因铝模板强度高,过程中损耗小或基本无损耗等优点,施工现场因模板加工产生的粉尘、损耗等得到有效改善。同时,铝合金模板体系中各类材料均可回收再利用,如铝合金模板标准件经维修保养后可在其他建筑工地中直接使用。
3.2 缺点
①深化设计问题:前期铝模板配模依赖深化设计,需提前发现并解决施工图中各类问题。且模板材料在场外预制加工,基本无法改动,如遇设计问题或配模错误,施工单位弹性可操作空间小,制约施工进度。同时,图纸深化设计需总承包单位和专业分包单位等多专业协同配合,需提前与建设单位沟通确认,过程中设计变更尽可能少。
②效率问题:木工作业人员多是熟悉木模板或塑料模板,对于铝合金等新型模板接触较少,熟练程度低,前期模板拼装需专业技术人员指导施工,施工效率较慢,对有抢工节点或预售节点的工程影响较大。前2~3层因混凝土结构与铝模板产生化学反应,表面易脱皮,起泡,影响观感。
③适用范围受限:不同木模板或塑料模板材料可分批次进场,铝合金模板体系所需要的模板、支撑、紧固件等材料均需一次配置齐全,因此铝合金模板前期成本投入大,每栋单位基本上仅投入一套模板,而且受限于铝合金模板的难更改性,仅适用于高层、标准层建筑。
④材料管控:项目铝合金模板采用租赁形式,施工完毕后铝模各类材料均需退场回收。虽然铝合金模板自身强度高,损耗低,但对于销钉销片等附属紧固配件,施工作业人员缺少材料保管意识,模板组合或拆卸过程中随意丢弃,造成不必要浪费。因此,对于管理过程中细小材料的管控是关键点也是难点。
⑤噪声控制:铝合金模板在拼装或拆卸过程中,因金属敲击碰撞等会产生较大噪声,且铝模适用于高程建筑,传播距离远,噪声影响范围大。工程若位于闹市区或居民地,可能会面临群众投诉等问题,防扰民和防民扰管理是施工中的重点。
4 效益对比
本工程施工涉及到铝合金模板、木模板和塑料模板三种类型的模板,为更直观对比反映三种模板的经济效益,现以一栋单体楼为例,测算各类模板成本。楼高99.7m,地上34层,地下1层,单层建筑面积465㎡,模板接触面积1397㎡。
4.1 铝合金模板经济效益
①铝合金模板采用租赁形式,租赁单价为21.06元/㎡(以接触面积计,含税),则整栋单体楼铝合金模板租赁成本为
租赁成本=租赁单价×每层模板接触面积×层数[8]=21.06×1397×34=1000307.88(元)
②铝合模板劳务人工费用,包括模板的安拆及表面清理等,人工单价为39.69元/㎡(以接触面积计,含税),则整栋单体楼铝合金模板劳务人工费用为
劳务人工费用=人工单价×单层接触面积×层数 =39.69×1397×34=1898020.08(元)
③单体楼使用铝合金模板成本为
铝合金模板成本=租赁成本+劳务人工费用=1000307.88+1898020.08=2898327.96(元)
此费用计算未考虑铝合金模板超期租赁费用及材料损耗补偿,如销钉销片损耗超过10%,模板损坏或丢失,重新配置费用等。
4.2 塑料模板经济效益
①塑料模板采用租赁方式,租赁单价32.8元/㎡(以建筑面积计,含税),不考虑施工过程中的模板损耗,以每套模板周转次数不低于8次计算,本栋单位共34层,配置4套模板即可满足施工需求。则整栋楼塑料模板租赁成本为
模板租赁成本=租赁单价×单层建筑面积×层数 =32.8×465×34=518568(元)
②塑料模板搭设满堂架内支撑所需钢管材料,采用租赁形式,租赁单价为8.5元/㎡(以建筑面积计,含税),则内架租赁费用为
内架租赁费=租赁单价×单层租赁面积×层数
=8.5×465×34=134385(元)
③模板拼装所需木方及方钢费用,采用木方购买,方钢租赁形式,依照现场施工方案考虑,木方与方钢比为1∶3,木方所需用量为28m3,木方市场购买单价为1860元/m3,同时考虑木方50%残值。方钢所需长度约24516m,工期以240d计算,经过市场调研询价,方钢租赁价格为0.015元/(m·d),则木方、方钢投入成本为
木方成本=总用量×市场单价×残值系数
=28×1860×50%=26040(元)
方钢成本=总用量×租赁单价×使用天数
=24516×0.015×240=88257.6(元)
④塑料模板劳务人工费用,包括模板的安拆及表面清理等,人工单价为47.73元/㎡(以接触面积计,含税),则整栋单体楼塑料模板劳务人工费用为:
劳务人工费用=人工单价×单层接触面积×层数 =47.73×1397×34=2267079.54(元)
⑤单体楼使用塑料模板成本为
塑料模板成本=模板租赁成本+内架租赁费+(木方成本+方钢成本)+劳务人工费用
=518568+134385+(26040+88257.6)+2267079.54
=3034330.14(元)
此费用计算未考虑塑料模板超期租赁费用及材料损耗补偿,如模板遗失超3%赔偿,方钢截短无法回收补偿等。
4.3 普通木模板经济效益
①普通木模板采用分包单位包干形式,木模板等相关材料的费用约为60元/㎡[8],折算实物量面积约为19.97元/㎡(以接触面积计),则木模材料成本为
木模材料成本=材料单价×每层模板面积×使用层数 =19.97×1397×34=948535.06(元)
②木模板搭设满堂架内支撑所需钢管材料,采用租赁形式,租赁单价为8.5元/㎡(以建筑面积计,含税),则内架租赁费用为
内架租赁费=租赁单价×单层租赁面积×层数
=8.5×465×34=134385(元)
③木模板劳务人工费用,包括模板的安拆及表面清理等,人工单价为47.73元/㎡(以接触面积计,含税),则整栋单体楼木模板劳务费用为
劳务费用=人工单价×单层接触面积×层数
=47.73×1397×34=2267079.54(元)
④单体楼使用木模板成本为
木模板成本=模板费+内架租赁费+劳务费用
=948535.06+134385+2267079.54=3349999.6(元)
5 结语
结合以上分析表明,铝合金模板技术在推广实施过程中可能会有前期投入大、弹性操作空间小等缺点,但总体上铝合金模板相较与塑料模板和普通木模板在成本、施工效率和环境保护等方面更占据优势。随着政府部门大力推行节能环保政策,建设工地现场绿色施工成为施工单位关注的重点,因此,铝合金模板凭借其在成本、绿色环保等方面的优势,在今后建筑领域的占比将逐年提高。