探究塑料模板在建筑工程中的运用
2022-11-22卢永杰山西六建集团有限公司直管十二分公司
卢永杰 山西六建集团有限公司直管十二分公司
1 前言
木、竹模板在建筑工程中得到了广泛应用,但其具有周转效率低、污染性强、经济效益欠佳等局限性,在节能环保、经济高效的建筑发展趋势下,其缺乏足够的可行性。随着工艺的升级,全塑模架加固体系逐步得到工程人员的青睐,其在施工便捷性、节能环保性、经济高效性等方面均有更加突出的优势,对于建筑工程乃至建筑行业的发展大有裨益。
2 塑料模板概述及应用优势
2.1 塑料模板概述
塑料模板是一种有别于竹木胶合模板、木模板等传统材料的新型模板形式,在节能环保的建筑工程发展趋势下,塑料模板因具有周转效率高、利用价值丰富等优势而取得广泛的应用。
塑料模板制造方面,通常以聚丙烯为原材料,按比例掺入适量的纳米材料、玻璃纤维板材等,基于特定的工艺生产而成。材料组分及比例方面,通常无机材料占40%、有机材料占60%。塑料模板生产阶段,通过造粒机的应用,加工成强度较高的材料,树脂内均匀分布适量的颗粒,进而用拉片机加工,形成合适厚度的薄板,集中铺在玻璃纤维表面,最后做层压处理。基于该工艺制作的塑料模板具有突出的力学性能优势,可有效满足建筑工程的施工要求。
2.2 塑料模板的应用优势
(1)轻质高效。塑料模板具有轻质化的特点,人工架设时省时省力,可减轻员工的劳动强度,模板搭设的难度也随之降低,对于施工人员而言较为友好。
(2)质量可靠。塑料模板可应用于多种类型的建筑工程场景中,由于性质的稳定性,在使用期间鲜有胀模、爆模问题。拆模后,混凝土表面平整、光洁,可以满足建筑工程对混凝土施工质量的要求。工厂生产精度较高,拼装后板间衔接稳定性较好,可降低因板缝过宽而导致漏浆的概率,随之避免蜂窝、麻面等混凝土质量缺陷。
(3)经济效益好。塑料模板的施工便捷,施工周期相对较短,能够以相对较高的效率完成施工作业;同时,模板具有重复利用的价值,得益于此特点,其平均使用成本较低;相比于全钢模板,塑料模板的轻质化特征突出,更便于装配和周转。
这些特点,均有助于降低建筑工程施工成本,彰显出经济效益优势。
3 塑料模板的制作与施工方法
3.1 塑料模板的制作。
以3D 配模软件为平台,项目公司与专业软件公司协同开展设计工作,借助软件一键配模,自动核算物料,生成的配模施工图纸具有信息全面、直观易懂的特点。
现阶段,塑料模板的生产主要采用的是注塑、挤出两种工艺,各自均有独特的应用特点。相比于注塑工艺,基础工艺的前期成本较少,因此从经济效益的角度来看,该项工艺更具可行性。
但从物理性能的角度来看,基于挤出工艺生产的塑料模板物理性能不是很好,并且此局限性在大体积混凝土浇筑中体现得更为明显,拆模时由于扰动作用而产生损耗,一方面影响混凝土的成型质量,另一方面降低模板的周转率。
当然,由于塑料模板的应用优势逐步显现,其在建筑工程中的应用频率随之提高,相关生产厂家也在积极推进技术探索进程,以期同时满足质量、环保、经济高效多重要求。
3.2 塑料模板的施工。
常见方法有如下几种。
(1)模板拼接。操作便捷,可快速完成模板施工作业。相邻模板拼缝错台量不宜超过2mm,待模板连接工作落实到位后,全面检查平整度,若存在错缝问题,则以垫木方敲击的方法加以处理,使其具有平整性。
(2)模板安装。类似于其他的模板安装流程,总体思路基本一致。在实际工作中,应综合考虑底板、侧墙的设计高度,根据此类数据合理组合模板,并用螺栓做紧固处理,确保经过施工后的模板有足够的刚度。而后,详细测量构件边线,弹出模板的调整边线和控制线,对线差不可大于±3mm,否则用撬棍做轻微的调整。待模板安装后,全方位检查尺寸、水平度、标高等参数,若有异常则及时处理,确认无误后予以加固,以便浇筑混凝土。
(3)模板加固。根据混凝土浇筑方案做受力分析,确定最为合适的塑料模板与拉杆的间距,并于合适位置预留拉杆孔,保证尺寸的合理性,以免因尺寸不合理而在混凝土浇筑期间出现漏浆现象。模板得到加固处理后,仔细清洗表面,经此处理后,其具有光洁度较高的特点,若依据规范合理浇筑混凝土,成型后可达到清水效果,混凝土的表观质量良好,表面呈光泽状态。但需注意的是,应避免塑料模板受热,否则可能会由于受热而变形,例如在模板周边做切割、焊接处理时,有必要采取隔离防护措施。
(4)模板拆模。经过混凝土浇筑后,待实测强度达到要求方可拆除模板,时间通常安排在成型后的24h~48h。拆除后的模板分类堆放到位,控制堆放数量,不可大件积压;摆放塑料模板的位置应具有合理性,例如避开大型机械、危险地质环境。待塑料模板拆除后,若模板边缘存在混凝土,则用小片铲刀将其清理干净,以免影响混凝土成型的光洁度。
4 塑料模板在建筑工程中的应用实例
4.1 工程概况
某建筑面积:21 万平方米,共12 栋,分期开工情况:分两期,每期6栋。所需木模损耗率:25%。模板损耗率:5%(不为损耗,为残值),所需模板:170元/张,周转50次(可自由选择是否回收或者以旧换新,暂忽略),木模板价格:50元/张,周转7次。
4.2 塑料模板应用工艺
以设计图纸为准,选择合适规格的塑料模板,由施工人员按照顺序将模板铺设到位。对于配套支架,也应根据图纸有序铺设。待前述各项工作均落实到位后,组合配模,编号堆放,避免混乱领用材料。塑料模板的厚度控制至关重要,其会直接影响到施工质量,要求模板厚度达到15mm 左右,剪力墙处施工时适当增加厚度,以17mm 为宜,并严格控制加固楞的布设间距。当然,该参数控制要求并非一成不变,具体可根据现场环境灵活调整,但必须在合理且获得许可的前提下。剪力墙模板支设环节,若墙体高度2800mm、厚度200mm,模板厚度可考虑17mm,竖向次肋的间隔以150mm~200mm为宜。
4.3 加固措施的优化
在项目前期施工中,模板加固体系采用的是方木、钢管、模板的组合型方案,为了提升模板加固体系的应用效果,项目技术人员积极探索,提出一种新型加固措施,从实际应用效果来看,其切实可行,但仍有进步的空间。
基本思路是联合应用角钢和抱箍,由两者共同构成固定装置。材料方面,角钢选用5cm×5cm×5mm的5号国标角钢,首先将框柱四周塑料模板支设工作落实到位,在塑料模板的四角包裹角钢,予以灵活的调整,确保角钢与模板紧密贴合。在两角钢间设扁铁,紧贴模板作为龙骨,以提高刚度,确保模板有足够的稳定性。矩形抱箍在制作时尺寸的控制尤为关键,应包裹塑料模板一周,由四根组件拴接固定,竖向依次设置,第一道距地20cm,而后按照50cm 的间隔依据向上设置。
正方形抱箍需有具备拆卸能力的接头,螺栓铰接后,构成完整性较好的抱箍,用该装置稳定抱紧模板和角钢龙骨。
对于材料的选择,抱箍以8#槽钢或者DN50钢管为宜,在两端钻Φ18mm 螺栓孔,向其中穿入M16×150mm高强螺栓,形成完整的抱箍结构,还需注重槽钢开口面的找平处理,该部分可通过焊接钢板的方法实现,尺寸为长400mm、宽70mm、厚5mm,同时还有利于提高整体刚度,以免出现扭曲变形现象。而针对抱箍与模板间的缝隙,可向其中增加胶皮或是其他的材料,保证严密性。
4.4 塑料模板施工效益
本项目采用塑料模板代替木模板,经济效益显著,具体计算如下。
(1)木模板
面:673m²÷1.674m²×3(套)=1206张;
墙柱:673m²÷1.674m²×(3(展开比)-1)=804张;
26层÷7次=3.71(即需配模4次);
单栋需模板量(1206+804×4)×1.25(损耗率)=5527张;
总需模板量5527×2×6=66324张;
总金额:66324张×50/张=33162000。
(2)合金塑料建筑模板
面:673m²÷1.674m²×3(套)=1206张;
2栋配一次模直接可以从1栋用到2栋结束,2栋用完每张面板还剩32次,剩余使用次数,可用在下个项目);
墙柱:673m²÷1.674m²×(3(展开比)-1)=804张(2栋刚好使用完次数);
单独一栋需用模板量1206+804×1.05=2110张;
总需模板量:2110×6=12660张;
总金额12660×170=2 152200;
公用数据公式:每栋楼单层面积:210000÷12栋÷26层=637m²;
配模:面板三套,墙柱板1套单张36尺小板面积为1.674m²;
正常使用成本对比:(塑料模板可以选择租赁模式);
塑料合金模板比木模板节省3316200-2152200=1 164000;
按每吨4000元回收就等于4×13.5=56.7元/张,旧板回收12060×56.7=683802元;
该项目总体节约为1164000+683802=1847802元;总体节约率:1847802÷3316200=55%。
项目对塑料模板的使用进行了技术革新,提高施工效率、节约人工,且楼梯外观质量得以提升,获得了广泛好评,社会效益良好,可为类似项目提供参考。
5 塑料模板施工注意事项
(1)材料的选择。分情况考虑,顶板和墙板均为15mm厚的塑料合金建筑模板,配套8cm×4cm×300cm塑料新型建筑木方,作为背楞使用。
(2)厚度的控制。剪力墙立模以15mm厚较为合适,用塑料合金模板现浇面铺设时厚度可控制在
15mm。
(3)方木的间距。①对于剪力墙部分,以墙体的高度和厚度为主要的参考,对其间距做合理的调整,例如墙高2800mm、墙厚300mm、模板厚度15mm 时,可按照100mm~150mm的间距要求设置方木;而对于剪力墙、柱子宽度在1m以上的情况,也有必要采取固定措施,使其具有稳定性。②对于相交面,布设在该处的方木间距主要以混凝土厚度为准做合理的调整,以楼板厚度小于0.15m 的情况为例,此时方木的间距可控制在200mm~250mm。
(4)缝隙的处理。着重考虑的是剪力墙与柱模板拼接的部位,该处不可留有缝隙,若有则用弹性材料填充密实。阴角处必须设置新型建筑方木,此举目的在于使后续可高效连接梁、墙、模板。剪力墙立模时,提前将其拼装成型,而后再将整块吊装到位,最后铺设平板,此方法可减轻工作量,保证施工效果。
(5)钉子的合理设置。给全塑模架钉钉子时,需要控制的是其与模板或方木边缘的距离,该值以15mm~30mm较为合适,钉子的长度可控制在40mm~50mm。
(6)梁底板的精细化处理。对于设置在梁底板处的新型建筑方木,施工时有必要在该处留15mm止口,并在塑枋止口处立墙板,此方法具有减少墙板材料、避免漏浆的多重效果。
6 塑料模板在建筑工程中的应用前景展望
在社会经济良好发展的背景下,居民日常生产、生活水平提高,同时对建筑的建设规模、品质均提出更高的要求,而大体量的建筑建设需得到优质材料的支持,此时塑料模板的出现解了燃眉之急,能够满足高效施工、经济施工的要求。具体而言,随着劳动力成本的攀升,工程成本随之增加,若仍然采用传统的低效率模式,难以迎合市场的需求。于模板材料领域,相比木模板等传统形式,塑料模板无须消耗大量的资源,可重复多次利用,减轻资源紧缺的压力。
现场施工中,塑料模板涉及的流程较为简单,能够以相对较高的效率完成施工作业。首先,需搭设稳定可靠的支架,通过此装置的设置,辅助支撑承受重力,而后再组织大、小龙骨的横、纵向安装。
在搭设期间,参与人员需高度关注起拱、调整板等问题。在全面落实各项前期准备工作的基础上,还需要组织顶板模板的铺设作业,最终将模板支设的相关工作有效完成。塑料模板具有重复利用的特点,通常其周转次数可达到30余次,分摊至每个工程的成本相对较少,一方面减少成本投入,另一方面可高效使用模板,提高工程的施工效率,而效率的提升又将促进经济效益的增加,即形成良好的循环促进机制。
作为一种新型模板材料,塑料模板兼具节能、环保的突出特征,契合于节能环保的工程理念,对于促进行业的发展而言有积极的意义。为了充分发挥出塑料模板的应用价值,参与人员需要准确把握安装的技巧,依据规范将安装工作落实到位。
7 结束语
综上所述,在现代建筑工程模板材料中,塑料模板具有代表性,作为一种新型的、绿色的、高效的模板材料,其在建筑工程中的应用频率正逐步提高。较之于钢模板、木模板等传统形式,塑料模板的装拆便捷、循环次数多,施工后混凝土的成型质量良好。在具体的建筑工程施工中,建议施工单位合理选用塑料模板,制定科学的施工方案,采取强有力的质量控制措施,在此前提下,尽可能降低施工成本,力争创造可观的综合效益。