新型塑料模板在水利工程中的应用

盛 洲， 吴晓发， 梅宇靖

(1.无锡市水利发展和安全质量管理中心， 江苏 无锡 214000； 2.江苏盐城水利建设有限公司， 江苏 盐城 224006 3.南京水利科学研究院， 江苏 南京 210029)

目前建筑领域最常用同时也是应用最广的是混凝土结构，作为混凝土结构的成型模具，建筑模板是混凝土结构工程施工中最为重要的工具之一[1-2]，同时也是现浇钢筋混凝土结构工程的重要组成部分。伴随着低碳、绿色、可持续发展理念的推进，这些理念在工程中的应用逐渐成为热点。木模板、钢模板等传统模板的缺点逐渐暴露，新型塑料模板已经逐渐显现出自己独有的优势[3-4]。本文将结合实际工程，分析新型塑料模板在水利混凝土工程中的应用。

1 塑料模板

1.1 塑料模板的概念

塑料模板是一种由高分子材料制成，再通过高度挤压而形成的一种复合材料，其表面光滑平整，强度高，能够循环使用，是一种节能和绿色环保产品。

1.2 性能特点

作为新型模板，与传统木模板相比，塑料模板有如下优点：

(1)耐久性好，周转率高。塑料模板可以循环使用20次以上，具有良好的使用寿命，耐久性好。

(2)表面光滑平整，使用时可不需要脱模剂。塑料模板表面光滑不粗糙，不会与混凝土发生黏结的现象，能形成清水混凝土的效果。同时，其热膨胀系数也与混凝土差别较大，易于进行混凝土凝固后的脱模工作。

(3)强度高，适应性强。塑料模板由聚合材料制成，具有轻质、韧性好、使用方便的特点。此外，它具有耐火性、良好的绝缘性和耐腐蚀性等特点，可适用于有特殊要求的建筑物。

(4)可回收利用。塑料模板的一个重要优势就是可以实现回收利用，这样做能够减少对环境的污染，具有良好的剩余价值，也能够节约成本，创造更多的经济效益，这是传统模板不能实现的。

2 新型塑料模板的应用实例

2.1 工程概况

杨安港枢纽是望虞河西岸控制工程无锡市锡山区境内工程的一部分，是国家172项节水供水重大水利工程和长江经济带建设的重点项目之一。具有提高太湖水环境容量，改善入湖水质和太湖水环境，同时兼顾地区排涝和航运等功能。

杨安港枢纽等级为Ⅱ等，设泵站1座，设计流量为1 m3/s，配置3台立式轴流泵(2用1备)，采用堤身式结构；闸孔净宽8 m节制闸1座，采用钢筋混凝土整体坞式结构；套闸航道等级为Ⅶ等，闸首采用钢筋混凝土整体坞式结构，内外闸首净宽12 m，闸室共6孔，总长80 m。

本工程立模面积约25 000 m2，为保证混凝土外观质量，本工程采用塑料模板作为混凝土浇筑的临时性支撑结构。

2.2 工程应用

墩墙模板采用尺寸为1 220 mm×2 440 mm×15 mm的塑料模板，设置对拉螺栓间距为610 mm，确保模板拼装时螺丝孔上下左右间距一致，竖向加强横肋采用双钢管，使用三段式止水螺杆配合蝴蝶扣固定。

施工首先需要绑扎好墩墙钢筋，安装好保护层垫块，准确地设置各种埋设部位和预留孔位置。彻底清理墙底并且找平，使下端紧密结合预先确定的定位基准，校对后，模板应根据模图进行组装。

杨安港枢纽墩墙模板施工时，对于以下几个方面予以把握：①在对其进行安装过程中，内外河墩墙段应对墩墙的垂直面先进行安装，闸室段应对空箱墙的内侧模板先安装，模板安装就位后以基准标高为参照，校对后，采用安装压脚板的方法固定模板的底部，保证模板组装与渐变段模板固定的牢固性；②在模板安装前，应对预埋管件、钢筋进行必要的检查，使用三段式螺栓对其进行紧固和校正时，需保证模板接缝处的严密性，避免出现缝隙漏浆的问题；③墩墙高度为5.7～6.5 m，厚度为600～1 000 mm不等，其中内闸首墩墙厚度为2 000 mm，为保证混凝土施工浇筑质量，下部4排对拉螺栓采用双螺帽加固，以确保混凝土浇筑过程中不出现跑模、涨模现象。

加固采用外径48 mm、壁厚3 m的钢管作为固定剪力墙模板外侧的横肋，从墙体距地面30.5 mm的孔开始，每间隔610 mm设1道，用铁蝴蝶扣固定，对拉螺栓的横向间距为610 mm。可以根据操作的需要，将墙体模板首先组装成大部件，然后整体安装。安装完成后，在浇注混凝土之前需要对模板进行校准和检查。

2.3 施工过程中注意事项

(1) 塑料模板热胀冷缩系数大

塑料建筑模板的热胀冷缩系数比钢铁、木材大，因为塑料建筑模板受气温影响较大。根据资料显示，在高温时，3 m长的模板伸缩性可达3～4 mm。夏季施工时，板与板之间需要留足够的施工缝隙，缝隙加封双面胶带，既能保证不漏浆，又能解决因温差过大造成的局部拱起问题。

(2)塑料建筑模板电焊渣易烫坏

电焊渣易烫坏塑料建筑模板，由于钢筋连接时，电焊的焊渣温度很高，落在建筑模板上易烫坏板面，影响成型混凝土的表面质量。在电焊作业时需采取防护措施，如给电焊工发一块石绵布，对平面模板可以平铺在焊点下，对竖立模板可以将一块小木板靠在焊点旁，就可以解决电焊烫坏塑料建筑模板的问题。

(3)三段式对销螺栓塑料垫与塑料模板接触局部变形

在杨安港枢纽工程混凝土模板施工过程中，拆模后发现在三段式对销螺栓塑料垫与塑料模板接触局部变形严重，产生外凸现象。经过现场技术人员研究发现，主要是由于施工操作人员采用电动收紧工具产生。解决方案如下：立模前与操作工人交底，要求模板外侧竖向加固木方，紧贴对销螺栓两侧，以增加塑料模板钢性；工人在螺母紧固过程中，不可收力过紧，注意观察模板变形情况，避免产生模板凸起，对后期外观造成影响。

3 应用实例效果对比

本文主要将塑料模板与建筑木模板进行对比，其使用属性见表1，成本分析见表2。

表1 塑料模板与木模板使用属性对比

表2 塑料模板与建筑木模板成本分析

经属性对比及成本分析，塑料模板性能明显优于建筑木工板。在施工过程中，工人在装拆中注意模板保护的情况下，塑料模板由于周转次数多，综合成本明显降低，效益明显。

施工完成后，平整度、垂直度较好，模板拼缝紧密，实体观感质量好，提高水利工程混凝土外观质量效果明显。

4 结 语

塑料模板作为一种生产过程简便，无三废排放，模板到达使用寿命后可以回收再利用，反复使用的新型塑料模板，必然可以依托其强度高、脱模简单、可塑性好、施工速度快、节能环保等优点，在强调绿色施工的现代建筑市场中得到更多的应用，具有广阔的发展前景。

综上所述，塑料模板作为一种新兴的节能环保材料，可代替传统的建筑模板材料。杨安港枢纽工程跨汛期施工，在经历了2020年超长梅雨期的潮湿环境下，采用塑料模板充分利用了塑料具有较强的抗水性，在水中浸泡也不会出现腐蚀生锈和膨胀变形，同时具有与水泥不粘连的物理特性，在水利工程中的应用实现了“以塑代木”和“以塑代钢”的目标，保质保量地完成了施工任务。塑料模板的应用在保护环境、降低消耗和资源节约等方面发挥出了巨大的作用，对于推动水利建筑工程的可持续发展具有十分重要的现实意义。