高层建筑中铝合金模板与木模板的应用对比分析

高层建筑中铝合金模板与木模板的应用对比分析

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摘要:高层建筑质量管理中模板工程是极为重要的一环,建筑模板支撑系统的选择更是其中的关键。铝合金模板作为一种新型模板体系,较传统木模板相比具有质量轻、周转次数高、自稳定性好、混凝土表现突出等特点。但铝合金模板一次投入费用高,对于工程项目而言两种模板体系均可满足工程技术要求。需根据工程项目特点和经济比对,在确保工程质量的条件下,取得较好的经济效益。

关键词:铝合金模板;木模板;经济效益

引言:随着经济的发展,社会对建设项目环保、节能减排需求愈加迫切。传统木模板的生产、使用造成大量的资源浪费及能源消耗,铝合金模板体系作为一种新型、新兴的产品,能带来更好的社会效益。本文提取两种模板体系工程应用经验,从三个主要组成部分(模板系统、支撑系统、紧固系统)比对分析,研究其社会效益、经济效益的体现。

1、铝模板体系与木模板体系模板系统比对

模板系统构成混凝土结构施工所需的封闭面,保证混凝土浇筑形成设计的建筑结构构件,其中包括各种尺寸的模板单元。

传统木模板体系基层面板一般采用双面涂膜胶合板,主要采用木材压制而成,几次周转使用后容易变形扭曲,需整体更换重新配模。炎热气候下木材干燥吸水性强,混凝土浇筑前需对木模板进行浇水湿润,避免木模板吸收商品混凝土的水份,影响商品混凝土的质量。但反复浇水后易导致木模板起拱,进一步降低木模板使用寿命周期。常规操作工艺下,面板周转两次后表面涂膜层会有破损情况,新浇筑的混凝土构件拆模时容易出现脱皮、蜂窝麻面的现象,不利于混凝土成型观感表现。

铝合金模板体系基层面板根据项目设计图纸在工厂采用工业标准化生产,目前主要有6063与6061两种铝合金成分应用在铝合金模板中,建议采用6061铝合金,其强度、耐磨性能更好。铝合金模板入模铸型,其表面光滑、平整,模板精度高。按照图纸拼合后接缝不超过0.8mm,减少了板面拼缝过大的漏浆风险,这就决定了使用铝合金模板浇筑的混凝土平整、观感质量好。其次,铝合金模板强度高,承载力为30~50KN/㎡。经测试周转次数可达上百次,施工过程中不易出现涨模、爆模情况。铝合金面板超过使用寿命后,可回收重新冶炼铸模,也满足国家推广的绿色施工要求。

2、铝模板体系与木模板体系支撑系统比对

支撑系统在混凝土梁板结构施工过程中起支撑作用,保证楼面、梁底及悬挑结构模板的稳定。

木模板体系支撑系统采用满堂支撑架,部件包括立杆、水平杆、地拖、顶托、扫地杆、剪刀撑、扣件等。

搭设工序如下:基面清理→弹出钢管定位控制线→摆放地托、纵向扫地杆→支设立杆用扣件与扫地杆相连→安装横向扫地杆→逐步加高立杆,架设横纵水平杆→加设剪刀撑→继续搭设至设计高度……

满堂架搭设工艺繁复,以层高3米的结构层为例,满堂支撑架需设置三道水平杆。扣件节点处杆件为偏心连接靠抗滑力传递荷载和内力,降低了其承载能力。因此,满堂架支撑的验收尤为关键,扣件拧紧力矩需用力矩扳手全数检查,分片验收支撑系统后方可进行面板安装等,降低工人工效,影响工程工期。

铝合金模板支撑系统采用单立杆支撑,大大减少了模板支撑架工程量,缩短支模工期。单立杆支撑为子母承插套管构造,是一种可伸缩调节长度的标准化构件,能适配层高4m及以下的结构施工。且铝合金模板支撑系统融合了模板快拆体系(见图1),当某一结构层浇筑的混凝土达到一定强度时,在保证施工安全的前提下,仅保留的立杆及支撑头,其余面板系统、紧固系统均可投入到下一结构层施工,大大增加模板周转效率。单位工程应用铝合金模板系统,考虑配备一套面板系统和三套支撑系统。

图1模板快拆体系拼合节点

3、铝模板体系与木模板体系紧固系统比对

紧固系统保证模板的结构几何尺寸和整体刚度,在浇筑混凝土过程中不产生较大变形,模板不出现爆模现象,包括背楞,对拉螺栓,垫片等。

使用木模板体系,水平结构、竖向结构均需设置紧固系统,由木枋次楞、无缝钢管主楞、对拉螺杆、蝴蝶卡组成。木枋吸水后容易翘曲变形,不利于保证结构几何尺寸合格率。木模板施工一般采用现场开模的施工方式,周转安装后需重新开设对拉螺杆孔,并用发泡胶对原有螺杆洞口进行封堵,仍存在高发漏浆的风险,造成结构出现蜂窝麻面。紧固系统部件规格不一,拆除后需分类堆码转运至卸料平台处配合塔吊周转至下一结构层施工,增加塔吊运转负荷。

使用铝膜板体系,仅需在竖向结构设置紧固系统,由槽钢背楞、压片、对拉螺杆。槽钢背楞截面惯性矩大,抗弯性能好,可适当增大背楞设置间距,减少背楞道数。铝模板生产阶段,对拉螺杆孔洞在工厂精确预开孔,穿设对拉螺杆操作简易。紧固系统、面板系统配件通过预留传料口一次传递到位,免去楼层内二次周转。

4、铝模板体系与木模板体系经济效益比对

以某项目单位工程28层结构标准层,单层建筑面积1500㎡为例。

铝合金模板购置(含面板、支撑、紧固系统)价格为1350元/㎡,安装费用为24元/㎡,28层标准层模板材料费用:1350×1500=2025000元,模板安装人工费:24×1500×28=1008000元。铝合金模板使用完毕后,还有28%的回收价值,回收费用:1350×1500×28%=567000元,最终投入费用为2466000元。使用铝合金模板的混凝土面基本可以达到清水混凝土效果,实现免抹灰,减少湿作业,可节省抹灰工序的人工、材料费用。

木模板购置价格为25元/㎡,支撑系统、紧固系统摊销费用为20元/㎡,安装价格为30元/㎡,28层标准层模板材料费用:25×1500×28&pide;4+20×1500×28=1102500元,模板安装人工费:30×1500×28=1260000元,最终投入费用为2362500元。

铝合金模板体系首次购置费用投入较大,但周转次数达到28次以上时,总经济指标与木模板体系基本持平。且铝合金模板支撑系统、紧固系统配件均为标准件,面板系统大部分为标准板,只需调整部分异形板、梁面板即可投入到下一单位工程继续使用,进一步降低首次材料投入费用。

结束语

采用铝合金模板体系施工,所浇筑的混凝土结构能具备平整度高、表观缺陷少及充分发挥新材料模板特性等优点,根据项目特性适当推广使用,可体现良好的社会、经济效益。

参考文献:

[1]林森:《铝合金模板应用对工程的提升》,《绿色环保建材》,2018.

[2]刘彬、孟庆峰、王鹏冲:《铝合金模板、塑料模板及普通木模板在建筑工程中应用对比分析》,《安徽建筑》,2017.

[3]张锐、邱仁斌、许超:《铝合金模板优缺点分析》,《中国建筑金属结构》,2013.

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