组合式带肋塑料模板地下室施工技术.pdf

第 51 卷 2023 年 第 2 期广州建筑 GUANGZHOU ARCHITECTUREVol.51 No.2，2023组合式带肋塑料模板地下室施工技术组合式带肋塑料模板地下室施工技术唐黎1，范伟2（1.广州毅昌牛模王科技有限公司，广州 510700）（2.广州市建筑科学研究院集团有限公司，广州 510440）摘摘要要：为实现地下室现浇混凝土结构的免抹灰质量效果和降低模板工程中的综合成本，通过从结构优化、配模设计和施工组织等方面进行了系统性的研究，最终形成了完整的组合式带肋塑料模板施工技术体系。以实际工程为例，阐述了从设计到实施的全过程，最终实施效果为现浇混凝土的垂直平整度在 5mm 以内的合格率达到 92%以上，与铝合金模板安装工实现通用并减少了模板工的总人数进而降低了劳务成本。该施工技术在项目上取得良好效果，为组合式带肋塑料模板在地下室等非标建筑结构中的推广和应用提供了很好的参考与借鉴。关键词关键词：塑料模板；地下室；施工技术中图分类号中图分类号：TU745.3文献标识码文献标识码：A文章编号文章编号：1671-2439(2023)02-088-04作者简介作者简介：唐黎（1985），男，硕士研究生，主要从事新型建材的研发与建筑工业化方面研究，E-mail：。TheConstructionTechnologyofAssembledPlasticFormworkwithRibsinBasementStructureTANG Li1，FAN Wei2（1.Guangzhou ECHOM NIMOVAtechnology Co.,Ltd.,Guangzhou 510700）（2.Guangzhou Institute of Building Science Group Co.,Ltd.,Guangzhou 510440)Abstract:Inordertorealizetheplaster-lessqualityeffectofthecast-in-placeconcretestructureofthebasementandreducethecomprehensivecostofthe formwork project,a complete construction technology system of composite ribbed plastic formwork was finally formed through systematicresearch on structural optimization,formwork designand construction organization.Taking the actual project as an example,thewhole process fromdesigntoimplementationiselaborated.Thefinalimplementationeffectisthatthequalificationrateofcast-in-placeconcretewitha verticalflatnessofless than 5 mm reaches more than 95%,which is universal with aluminum alloy formwork installers and reduces the total number of formworkworkers,thereby reducing the labor cost.The construction technology has achieved good results in the project,providing a good reference for thepromotionandapplicationofcompositeribbedplasticformworkinnon-standardbuildingstructuressuchasbasements.Keywords：plastic formwork;basement construction;construction technology我国是木材资源匮乏的国家，但年消费木材量近 6 亿立方米，进口依存度接近 60%，其中建筑业消费木材占消费总量的 1/3，仅木竹胶合板模板每年要消耗木材 1000 多万 m，随着全面停止天然林商业性采伐，木材供需矛盾将长期存在。此外我国提出了“2030 年碳达峰、2060 年碳中和”的目标后，传统建筑模板行业中如何减排也将面临严峻的考验。而在地下室等非标建筑结构中，木模板的周转效率低、损耗大，且施工质量无法有效保障，同时对于传统木工的依赖与不断减少木工数量的矛盾日益突出。为解决目前传统木模板的施工弊端，寻找一种标准化程度高、使用寿命长且低碳环保的模板体系是我司不断追求的目标。通过研究建筑模板的发展与现状，同时借鉴其它塑料模板、铝合金模板、钢框塑料模板等施工技术与经验1-3，公司在依据塑料模板的相关标准4-5要求的前提下首创的组合式带肋塑料模板体系以产品标准化模块为设计生产理念，在施工环节结合机械化、装配化、流水化施工作业方式，从而实现在非标建筑结构中替代传统木模板的施工工艺。本文将通过实际工程为例阐述了如何利用组合式带肋塑料模板及其施工技术解决传统木模板在地下室等非标结构中现浇混凝土施工质量差、模板的重复利用率低以及综合成本高等问题。1总体方案设计总体方案设计-88-88-唐黎等：组合式带肋塑料模板地下室施工技术在地下室等非标建筑结构的模板工程中采用组合式带肋塑料模板，其总体方案设计包括了建筑结构优化、配模设计和施工方案设计这三方面。建筑结构优化方面。组合式带肋塑料模板采用模数化设计，其模数以 50mm 为级数进行变化。其标准规格有 30 余种，为降低工人在材料寻找和现场管理的难度，因此应尽量减少现场使用的模板种类，尽可能地使用较大尺寸的模板规格，减少总体的模板数量。配模设计方面。在建筑结构设计优化后采取三维智能软件进行三维建模再进行三维配模，在配模设计方面采取以大尺寸规格模板为主，其它小尺寸规格为辅的原则；同时考虑地下室各区段各楼层之间的周转使用，最大提升现场模板的周转效率，减少模板总量的投入。施工方案设计方面。为提高施工作业的效率，降低人工成本，方案设计的核心是在现场实现装配化、机械化和流水化施工作业，同时尽量减少传统木工的人员占比。在结合组合式带肋塑料模板重量轻、易拼装等特点，按照结构构件采取现场预拼装模式，并利用吊装设备进行快速吊装，减少工人数量提升施工效率6-7。在模板工人的使用方面，尽量与标准层的铝模安装工进行通用，从而降低劳务成本。2地下室模板工程实施过程地下室模板工程实施过程2.1项目概括项目概括本项目为某地产公司的一个住宅小区，该项目包含 2 层地下室，纯地下室区域（不含塔楼范围）总投影面积约 24922.3，总展开面积约45716.63。根据总包的施工计划，每层地下室划分 12 个区段，配备 3 个区段的材料进行层内周转，两层地下室共配备 6 个区段的材料，模板在地下室的周转总体次数为 4 次。2.2结构优化设计与配模设计概述结构优化设计与配模设计概述通过对该项目原设计图纸进行分析，结合组合式带肋塑料模板的模数和建筑结构中对模数的规定8，对建筑结构进行了合理优化，从而保证在配模设计过程中减少了模板规格种类和模板总体数量。整个结构优化设计方案制定由业主、设计院、施工单位和我司四方共同完成。具体所需要设计优化的项目与影响如表 1 所示：表表 1 结构设计优化对模数影响一览表结构设计优化对模数影响一览表优化项目具体内容不满足影响墙、柱净高尺寸50mm 模数非50mm模数的尺寸需要通过转接件与非标板完成，导致顶部无法与梁、板模板直接连接，模板安装与加固难度增加柱帽尺寸矩形长宽尺寸，100mm 模数使得小尺寸模板数量增加，导致安装效率与综合成本上升结构找坡单向找坡模板底部需要增加异性模板实现模板整体垂直，底部模板的安装与加固难度增加通过对墙、柱等结构进行优化，使得组合式带肋塑料模板的模板规格减少，大规格模板的占比更多，从而提高了安装效率和降低了材料成本。针对项目中的楼梯等非标结构，现有的模板规格尺寸无法满足配模要求，从模板开模成本角度出发，且此部分模板的用量较少，采用木塑结合的方式来解决楼梯等结构的模板安装9。在经过结构优化后，我司采用“大板优先、高周转”的配模原则，对地下室的整体结构进行了全面配模。在配模过程中利用智能配模软件对结构优化前后进行对比分析，其中柱帽结构优化后小尺寸模板的使用数量减少了约 30%，具体如图 1 所示：(a)优化前配模优化前配模(b)优化后配模优化后配模图图 1 柱帽优化前后配模对比图柱帽优化前后配模对比图-89-89-广州建筑GUANGZHOU ARCHITECTURE2023 年 第 2 期通过合理的配模方案并结合智能化配模软件，计算出地下室组合式带肋塑料模板的总体覆盖率为 96.5%，需要投入的组合式带肋塑料模板面积约 1.1 万平方米，完成的展开面积约 4.5 万平方米，模板综合周转次数为 4.1 次。2.3施工方案与实施概述施工方案与实施概述通过与总包单位深入沟通，并借鉴参考大地下室、大型柱帽结构的施工技术10-11，同时为减少在现场工作面的拼装工作，减少现场施工的工人数量，对于模板的安装工作制定了工厂预拼、现场组装、现场吊装的流水施工方式。关于工厂预拼方面，根据配模图纸，将墙柱大量小模板集中的区域在工厂内预拼成组件，组件大小不超过 1 平方米，并做好相应的编号工作，对于一些标准化重复周转的组件可以通过螺栓进行固定连接以防被现场拆解。这些组件到了工地现场后即可与其它大尺寸规格的模板进行现场组装。关于现场组装，在与总包单位确定现场施工流向，并根据塔吊的覆盖范围，在现场设立了模板材料的堆放与组装场地。组装模板的大小不超过 5 平方米，组装过程如柱构件先将柱的四个面根据配模图分别进行组装，然后将各面进行整体组装成柱构件。具体操作步骤如图 2 所示：(a)组装步骤组装步骤 1(b)组装步骤组装步骤 2(c)组装步骤组装步骤 3(d)组装步骤组装步骤 4图图 2 柱模组装步骤图柱模组装步骤图关于现场吊装，通过总包单位协调钢筋工程、水电工程、塔吊班组，确定了在钢筋工程完成墙柱钢筋绑扎后进行墙柱模板的吊装与加固，随后在梁板的支撑架体搭设完成后吊装梁模并与墙柱模板完成连接，最后吊装板模板并完成连接，整个过程严格执行建筑模板安全要求12，吊装过程如图 3 所示：(a)柱模板吊装柱模板吊装(b)板模板吊装板模板吊装(c)梁梁模板吊装模板吊装图图 3 各构件吊装示意图各构件吊装示意图在所有模板组装并加固完成，组合式带肋塑料模板即可满足将所有模板构件连接成一个整体，保证了模架体系的整体稳定性，为后续的钢筋和混凝土工程提供了有力保障。3实施效果实施效果（1）质量方面。由于组合式带肋塑料模板的高强度13高精度特性，为实现地下室等非标区域的免抹灰效果，对混凝土质量设定了垂直平整度偏差（5mm）的要求，经过现场的实测实量和验收，其合格率在 92%以上。模板整体拆模后效果如图 4 所示：(a)拆模效果拆模效果 1(b)拆模效果拆模效果 2图图 4 拆模效果图拆模效果图-90-90-唐黎等：组合式带肋塑料模板地下室施工技术有效解决了传统木模板由于刚度强度差，导致混凝土成型质量不合格需要大面积打凿抹灰处理等问题14。（2）施工进度方面。根据施工计划的设定，对现场各区段实际施工工期进行统计，除第一个区段所用时间为 15 天外，其余各区段的工期均满足不超过 12 天的既定要求。第一个区段所耗时间较长的原因主要在于施工过程熟练度不够，以及现场各工序间流水施工衔接不够顺畅所致。在总结经验后，后续施工的效率和进度均得到了保障，经测算采用组合式带肋塑料模板平均每人每天施工效率为 24.1 平方米。（3）综合成本方面。本项目标准层采用铝合金模板施工，因此地下室采用组合式带肋塑料模板替代了原有的木模板、木方、铁钉铁线、脱模剂等材料，其材料成本两者基本持平。在人工成本方面，由于安装工人可与铝模安装工人共用使得单个模板工产值增加，在解决了木工短缺的难题的同时，减少了现场模板工人的总量，降低了管理难度。根据现场劳务数据显示，地下室和标准层模板工共用模式人工成本可降低约 3-5 元每平方米。同时混凝土施工质量效果良好，减少了混凝土二次处理费用，每平方米减少约 10 元的开支。因此地下室采用组合式带肋塑料模板在综合成本方面相较于传统木模板优势明显。4结语结语随着我国建筑工业化的持续推进，模板行业做为建筑建造过程中重要的一环，需要更具创新的新型模板材料和更具工业化的施工技术来推动行业的发展15。作为国内首家提出并落实将组合式带肋塑料模板应用于地下室等非标建筑结构，采用预拼加组装、吊装加流水化的工业化施工作业方式改变了传统模板较为落后的手工作业方式，提升了施工效率，解决了建筑行业过度依赖传统木工的问题；同时通过结构设计优化和配套的组合式带肋塑料模板施工体系，解决了传统木模板施工质量无法有效保障且材料周转率低等问题，并降低了模板工程综合成本。在取得以上成果之外，组合式带肋塑料模板在支撑架体和加固体系方面配套研究还有较大提升空间，同时如何优化模板转运、清理、修补等施工工艺仍是创新研究的方向，我司将进一步推动组合式带肋塑料模板在地下室等非标建筑的施工技术的改进与发展。参参 考考 文文 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