价值工程理论在模板方案比选中的应用及大模板施工技术研究

刘淮 邬京 谭韬 陈振东

0 引言

当前高层民用建筑普遍采用钢筋混凝土结构，模板工程的费用、工期占整个工程项目的比重较大，是重要的分项工程之一，也是土建工程的关键节点。随着工程技术的不断进步，市场上可供选择的模板类型很多，具体选择何种类型的模板，对于建设项目的各方面效益有直接影响，相应的施工工艺、施工措施也会有较大的差异。本文旨在通过工程实例，对如何进行科学的模板选型进行分析，并对该项目最终选定方案中的大模板施工技术进行研究探讨，提高进度、成本、质量、安全等方面的效益。

1 工程概况

漓湘大厦建设项目位于长沙经开区，项目总用地面积约1.44 万m，总建筑面积约4.69 万m，地下室共两层，建筑面积约1.21 万m；地上部分为两栋建筑物，1#栋为17 层酒店，2#栋为25 层公寓式办公楼，底部通过三层裙楼相连接，建筑面积约3.48 万m。

两栋主体建筑均为框架-剪力墙结构。酒店的标准层面积及结构尺寸一致，公寓式办公楼的标准层每五层进行一次退台，即建筑面积每五层缩小约70m。

2 模板方案比选

不同的模板方案施工工艺差别较大，对施工进度、质量、安全等均有直接影响。因此，选择何种模板方案，是建设项目施工准备阶段考虑的重点。

本项目模板方案比选采用价值工程理论进行研究分析。价值工程涉及价值、功能和成本三个基本要素，利用较低的成本，满足功能需求，是价值工程的特点。价值工程中的功能要素，可解释为功用、作用、效能、用途、目的等，成本则是满足该功能需要付出的代价，价值为某产品所具有的功能与获得该功能的全部费用之比，即价值=功能/成本。价值高说明该产品效益好、好处多;价值低则说明效益差、好处少。

在充分考虑现场实际情况及可行性的基础上，结合施工单位的技术水平、机械配备以及施工人员的技术素质水平，采用头脑风暴法进行广泛探讨，最终确定对铝模、普通木模、大模板+普通木模组合（即：剪力墙模板采用大模板，框架等部位采用普通木模板的组合方式）三种方案进行价值工程理论分析，选择其中最具性价比的模板施工方案。

邀请5 名技术、经济专业的专家组成专家组，对模板方案进行深入分析后，决定从模板方案的施工进度（F1）、安全性（F2）、实体观感质量（F3）、周转率（F4）、环境影响（F5）共五个技术经济指标进行功能评价，并就三个施工方案满足各项功能指标的程度分别进行量化评分。功能指标描述如表1 所示。

表1 模板功能指标

经专家组确定各指标的重要程度排序，确定施工进度（F1）与安全性（F2）同等重要，重要程度排第一位；实体观感质量（F3）与周转率（F4）同等重要，重要程度排第二位；环境影响（F5）重要程度最低，排第三位，即：F1=F2 ＞F3=F4 ＞F5，采用0-4 评分法计算各功能指标的权重，如表2 所示。

表2 功能指标权重计算表

各功能指标的权重计算，即某项功能得分占功能总得分的数值。权重既是对各项功能指标重要程度的量化。权重数值得出后，专家组对三个拟选模板施工方案的评价指标进行评分，如表3 所示。

表3 功能指标得分表

三个拟选模板方案的功能指标得分乘相应的功能权重，即功能指标加权得分；功能指数=功能指标加权得分/各模板方案功能指标加权得分之和。计算各模板施工方案的功能指标加权得分及功能指数，如表4 所示。

表4 功能指标加权得分及功能指数计算表

根据市场价格及项目实际情况，造价工程师估算三种模板方案的单方造价及成本指数，成本指数=单方造价/各模板单方造价之和，如表5 所示。

表5 模板单方造价及成本表

分别计算出铝模、普通木模、大模板+普通木模组合三个方案的价值指数，公式为：价值指数=功能指数/成本指数，如表6 所示。

表6 价值指数表

根据价值工程理论研究分析，对比各方案的价值指数可以看出，大模板+普通木模组合的模板方案价值指数最高，即最具性价比的模板方案。因此确定大模板+普通木模组合的模板方案为本项目的模板施工方案。

3 大模板施工工艺及操作要点

模板选型完成，进入模板施工阶段后，需重点把控施工部署、施工质量、施工安全等事项。

本项目选择的模板方案为大模板+普通木模组合，普通木模施工工艺非常成熟，大模板工艺则相对复杂，因需要采用起吊设备进行安装，在安全及质量方面易出现问题。因此，本文针对大模板施工工艺进行专门研究探讨，力求解决相关问题。

3.1 大模板施工工艺流程

施工准备、放样→施工缝处理、剪力墙钢筋绑扎→涂刷脱模剂→大模板拼装→大模板调运就位、安装→模板加固→检查、验收。

3.2 施工部署

合理的施工部署是确保项目保质保量并按时完成的关键。对于大模板施工，首先应研究图纸，进行电脑放样确定模板规格等，并比对项目的进度计划确定需采购的大模板套数及相应的配套件数量，制定经济合理的采购计划；合理安排存放场地，确保满足制作及存放要求，存放场地应处于塔吊运转半径内，提前对存放场地平整硬化；合理划分施工区域，安排木工人员，采用分部位承包制，提高工人主动性。

以本项目为例，大模板面板采用胶合模板，宽度6m，方钢管作背楞，间距约200mm，两根圆钢管作主楞，间距约500mm。

酒店及办公楼标准层分别采用一套大模板体系，材料出现损坏立即更换。标准层普通木模及大模板施工同步进行，大模板安装完成，验收合格后先进行剪力墙混凝土浇筑，待框架柱及梁板模板安装完成后，再进行梁柱浇筑，按此顺序可节约工期。

3.3 施工质量控制要点

严格进场检验，相关责任人签字验收，确保模板与相关配套件的材料质量。

采用质量责任制，安排专人对模板施工质量及混凝土构件的观感质量等进行检查，严格落实自检、互检、交接检的三检制度。

施工缝处理：施工缝一般设置在每层的楼板底部，浇筑混凝土时，适当高出楼板底10～20mm，拆模后对已经浇筑的混凝土施工缝部位进行凿毛,清除松动石子及软弱混凝土层,并用清水冲洗干净,不得积水。

墙体钢筋、预埋件安装完成且验收合格后方可对两侧大模板进行封闭加固，上步工序施工完成验收前，可先吊装一侧模板，以加快进度；必要时可在剪力墙根部设置定位钢筋，确保模板安装精准。

模板安装时接缝应严密，并在大模板底部的下层结构面上粘贴双面胶，可有效防止漏浆现象。

两侧模板吊装就位后，及时安装穿墙螺杆拉结紧固，同时采用激光水平仪、钢尺等仪器工具对模板的安装位置、垂直度、平整度进行校正；阴阳角处模板应进行加固，确保角度方正，防止涨模。

标准层剪力墙大模板拆模时，混凝土强度应达到1.2MPa，并确保棱角不因拆模受损。地下室剪力墙带模养护不少于三天再进行模板拆除，避免扰动止水螺杆，造成漏水风险。拆模时，长撬棍应从底部进行撬动，减少对混凝土的损伤。

模板拆除后，应及时对粘连在面板上的水泥砂浆进行清理，避免在后续使用中对剪力墙的观感质量造成影响。

模板拆除后，对观感质量进行检查。发现质量问题应及时处理，并找出对应的解决措施。出现蜂窝、麻面时，应首先清除表面的松动石子及水泥砂浆，再使用与混凝土同配合比的水泥砂浆进行修复，并检查模板是否有损坏，或者拆模时未清理干净，及时整改；接槎处出现错位的，应使用角向磨光机进行打磨，使其平整，并对后续的模板安装定位进行仔细检查，必要时设置定位钢筋。

3.4 施工安全控制要点

施工前，应根据施工方案对班组进行安全技术交底；加强安全教育，严格落实安全生产责任制，对于人员的不安全行为及物体的不安全状态及时整改。

大模板存放场地应平整，并浇筑混凝土进行硬化，设置适当坡度进行自然排水，混凝土地面出现损坏的应及时修补。

存放场地内采用钢管搭设支撑架，支撑架体要求稳固，与地面倾斜角度以60°左右为宜，大模板拼装完成后，吊装前，稳固放置在支撑架上，并进行可靠连接，等待吊装；存放场地应布置在塔吊的作业半径内，避免产生二次搬运。

吊环应焊接固定在背楞上，吊装前严格检查钢丝绳及吊环是否可靠，吊装时采用双点起吊，严禁单点起吊；吊装时角度应垂直，不得斜掉；遇大雨、大风等恶劣天气严禁吊装。

模板吊装应由专人指挥，密切配合。吊装作业时，设置专门的信号工、司索工，禁止人员在吊装范围内活动。单侧模板吊运就位后应设置斜撑，并与墙体钢筋进行临时拉结，确定稳固后，方可拆除吊钩，内外侧模板就位后，及时用对拉螺杆固定，形成一个稳定的整体。

模板安装时需搭设操作架，并铺设脚手板，高空作业时系好安全带，作业区域内，无关人员不得进入，以免发生物体打击伤害。

拆模应遵循先支后拆、后支先拆的原则。拆模时，严禁工人站在要拆除的模板上操作，严禁使用大锤砸模板。拆除时应设置临时支撑架，并与大模板临时连接，严禁将拆除的大模板倚靠在外架上。模板存放期间应有专人定期检查、维护，确保正常使用。

4 效益分析

通过合理的施工部署安排以及有效的质量、安全控制，采用大模板+普通木模组合的模板方案，有效提高了模板的安装效率及经济效益。对比采用普通木模施工的类似项目，相同面积的标准层施工，木工人数减少了4 人，模板安装时间节约了0.5天，施工人数减少的同时缩短了模板安装时间，经济效益显著。

墙体采用大模板施工，墙体观感质量较好，大幅度减少了混凝土施工的质量通病，同时也减少了后道工序的基层处理工作量；且大模板周转率高，拼装制作工作量小，减少了切割工作的噪音及扬尘，劳动环境得到改善，符合节约资源保护环境的绿色建筑理念。

5 结论

近年来，随着工程技术的不断进步，各种模板施工技术已经广泛应用于建筑工程项目中，不同的模板方案各有优劣，而相同的模板方案应用在不同的项目中所达到的效益也会有差别。因此建筑体量不同、结构各异的工程项目，选择何种类型的模板，应结合工程项目的实际情况加以科学的分析、选择，不可一概而论，通过专家评分法进行价值工程分析无疑是方案比选较好的科学方法之一。

当选择出最具性价比的模板方案后，再充分利用好其优势，制定详细的施工方案，通过采取各种管理措施及技术措施弥补其劣势，提高工程项目在安全、质量、进度、经济及文明施工等方面的效益。