积极发挥模架技术在混凝土应用技术中的重要作用.pdf
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1、1 0 建 筑 技 术 Ar c h i t e c t u r e T e c h n o l O R T 第 4 1 卷第 1 期 2 0 1 0年 1月 V o 1 4 1 No 1 J a n 2 0 1 0 积极发挥模架技术在混凝土应用 技术中的重要作用 仇铭华 ( 北京奥字模板有限公司 , 1 0 2 6 0 0 , 北京) 摘要:从混凝土应用历史出发 , 引证了当今和未来的模架技术对混凝土应用技术发展 的重要作用, 以及 混凝 土技术和模架技术两者紧密结合对推动我国绿色建筑发展 的重要性。 随着又一批 国家重点工程如上海世博 会、 广卅 1 亚运会 、 深圳大运会等工程建设的开展
2、 , 带来了新 的机遇和挑战 , 我国混凝土和模架应用技术会有一个 大的发展。 关键词 : 混凝土 ; 模架 ; 绿色建 筑 中图分类号: T U7 5 5 2 文献标识码 : B 文章编号 : 5 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 5 0 ) 0 5 0 0 5 0 0 5 ACTI VE APPLI CATI oN oF PoRTANT RoLES oF ACTI VE APPLI CATI ON OF M OULD BAS E T ECHNI QUE I N C oNC RE T E A P P LI C AT I ON T EC HNI QUE QI U Mi n g - h u
3、 a ( B e i j i n g Ao y u F o r m w o r k C o ,L t d ,1 0 2 6 0 0 ,B e i j i n g ,C h i n a ) Ab s t r a c t :Ba s e d o n c o n c r e t e a p p l i c a t i o n h i s t o r y ,i mp o r t a n t r o l e o f mo u l d b a s e t e c h n i q u e i n d e v e l o p me n t o f c o n c r e t e a p p l i c a t
4、 i o n t e c h n i q u e a t p r e s e n t a n d i n t h e f u t u r e ,a s we l l a s i mp o r t a n t r o l e o f c l o s e c o mb i n a t i o n o f c o n c r e t e t e c h n i q u e a n d mo u l d b ase t e c h n i q u e i n p r o mo t i o n o f g r e e n b u i l d i n g d e v e l o p me n t i n
5、Ch i n a a r e a d d u c e d Wi t h d e v e l o p me n t o f m o r e n a t i o n a l k e y p r o j e c t s ,s u c h as S h a n g h a i E x p o ,As i a n G a me s G u a n g z h o u 2 01 0 and Un i v e r s i a d e S h e n z h e n 2 05 5 ,e t c ,n e w o p p o rtu n i t i e s a n d c h a l l e n g e s a
6、 r e c r e a t e d a n d wi l l p r o mo t e f a s t d e v e l o p me n t o f c o n c r e t e an d f 0 册wo r k a p p l i c a t i o n t e c h n i q u e s i n Ch i n a Ke y wo r d s :c o n c r e t e ;mo u l d b ase ;g r e e n b u i l d i n g 模板脚手架和混凝土在建筑工程 中应该是一对孪 生兄弟。 任何一个混凝土工程 。 没有模板和支撑不能成 型。早在2 0 0
7、 O 年前的古罗马建筑万神殿 “ P a n t h e o n ” 4 2 m跨度的圆屋顶 , 就是采用“ O p u s C a e m e n t i t i u m” ( 拉丁 文, 采石场的产品) 混凝土材料和模板制成的( 图1 ) ” 。当 时许多壮观的古罗马建筑 、 结实的军事防御体 , 经常用 天然的石头和灰泥堆砌成两个平行的墙体 ,用该罗马 混凝土充填 , 也有将木板 、 圆木和方木 围成“ 模板 ” , 用 于建筑水渠、 穹顶和浴池之类。 图 1 古罗马万神殿 收稿 日期 : 2 0 0 9 1 1 - 0 9 作 者简 介: 仇铭华 ( 1 9 4 1 一 ) , 男,
8、上海 市人, 高级 工程师 , 中国模板协会理 事 , 北 京奥字模板有限公司顾问。 在这漫长的2 0 0 0 年人类文明史中, 各式各样的模架 和混凝土一直相伴应用 , 但尚无明显发展。 直至1 8 2 4 年, 英国工程师阿斯普丁( As P d i h ) 获得第一份水泥专利 , 标 志着水泥的发明。自此以后 , 有关水泥混凝土的技术才 慢慢发展起来。直到上世纪末 , 由于混凝土工程的有限 生命周期和对人类生存环境的严重影响, 推进了混凝土 技术的高度快速发展。 混凝土已从普通的结构材料发展 到复合材料 , 竟至发展到功能性材料 , 使混凝土可具有 自感应、 自调节、 自修复的智能功能。
9、 2 1 世纪混凝土开始 进入了高性能 、 清水 、 智能化和可再生的绿色环保混凝 土 的开发与应用研究 。 模板技术的进展状况远比水泥混凝土的发展状况 缓慢得多。到上世纪5 0 年代 , 水泥混凝土已经历了几个 阶段的发展, 但模板和支撑与远古时代几乎没有差别。 lj 6 0 、 7 0 年代 , 随着工业建筑的增加 , 在工地上开始注意 到模板技术的改进 , 如模板将木板用螺钉固定在扁钢边 框上, 模板的支撑也开始采用格构式的钢支撑或独立钢 支撑代替木支撑。 到了8 0 、 9 0 年代 , 不仅工业城市高度发 展 , 而且劳动成本大幅度上涨 , 国外的模板支撑技术进 入快速发展阶段, 各
10、种空腹钢或铝合金边框的木胶合板 2 0 1 0 年 1 月 仇铭华 : 积极发挥模架技术在混凝 土应用技术 中的重要作用 模板 , 各种早拆模板支撑体系 、 爬升模板、 隧道模板 、 桥 梁模板和高荷载、 高强度的墙体和楼板的模板支撑体系 都迅速发展成系列化体系。 模架技术与混凝土技术就成 了建筑工程中两个既独立又合作的密不可分的专业化 的孪生工程。 国外快速发展的模架技术曾一度推动我国 模架技术的发展。但近十几年来 , 由于各种因素制约了 我国模板技术的发展 ,即使在如雷贯耳的绿色建筑风 暴中, 国外已开始向可再生模板应用发展时 , 在我国的 许多大工程中, 还在以人海战术大量消耗木材资源
11、。 因 此 我们不仅在模架技术上落后于国外 , 在模架发展的 理 念 上也大 大落后 。 1 模架在 混凝 土应用技术 中的重要作用 模架在混凝土应用技术中的作用是十分显著 的, 可以说它是混凝土技术应用成败的关键。 1 1 确 保清水 混凝 土应 用技术 的质 量 城市的基础设施和大型公共建筑 , 如体育场馆、 机 场候机楼 、 电视塔 、 立交桥等工程 , 要求混凝土不仅具 有智能结构的功能 ,同时还应有清水混凝土的装饰功 能。采用清水混凝土不仅提高了混凝土结构的外观质 量 , 而且大大节约了装饰的工料费用 , 并给人以自然清 纯 、 古朴凝重的质感 。在最新颁布的 清水混凝土应用 技术规
12、程 ( J G J 1 6 9 2 0 0 9 简称 规程 ) 翻 中 , 明确定义 清水混凝土为直接利用混凝土成型后 的自然质感作为 饰面效果的混凝土工程。 规程 中, 不仅对混凝土从原 材料选取质量、 配合比设计 、 制备 、 运输到浇筑、 养护都 作了细致规定 , 以区别于普通混凝土工程。 特别对混凝 土表面的颜色 、 气泡 、 光洁度 、 裂缝 、 对拉螺栓的孔眼 、 明缝和蝉缝 , 以及门窗 、 洞口等结构的横平竖直都提出 明确的验收标准。 其中“ 3 0 5 清水混凝土工程上一道施 工工序质量验收合格后 , 方可进行下一道工序施工。” 混凝土表面要达到如此高的标准 ,没有更高质量标
13、准 和足够刚度和强度的模板 ,以及坚固可靠的支撑是不 可能取得清水混凝土的效果。因此 规程 首先对清水 混凝土模板制作尺寸允许偏差和检验方法 ,以及清水 混凝土模板安装尺寸允许偏差 与检验方法提出要求, 而且是全数检查 , 不是抽样检查。在整个施工过程中, 模板及其安装要经得起全过程 、 全数的检查 , 达 到 规 程 的要求。模板和支撑体系的材料选取、 设计和加工 制作都得精细,需要有专门的加工设备和特殊的加工 工艺。目前, 我国几个大的模板厂家 , 基本上都完成了 设备的更新 , 采用了先进 的激光切割 、 自动焊接设备。 在继“ 鸟巢” 工程之后 。 又在上海华为和 曰立电梯试验 塔两个
14、清水混凝土工程 中 ,大面积采用 1 2 6 m m和8 6 m m厚的全钢大模板 ,取得了明显的清水混凝土效果 , 节省了大量的木材资源 ,为绿色建筑施工又一次树立 了典范( 图2 、 图3 ) 。 图 2中建八局上海华为 图 3 全钢模板 工程清水混凝土样板 1 2 大 大 降低混 凝土 应用 技术 的成本 国外资料叫 1 哿建筑施工成本分为三类 : 材料费 占 4 5 , 劳务费占4 5 和管理费占1 0 。其中模板材料费 占建筑材料费 的1 5 ,而模板劳务费占工程劳务费的 4 4 。 总体来说 , 模板材料费和劳务费占建筑施工成本 的2 7 f 图4 、 图5 ) 。 图 4钢筋混凝
15、土工程建筑施工期间的三项费用 务费 混凝 土材料设备费 混凝土劳务费 模板材料设备费 模板劳务费 图 5 3 0 e m 厚 混凝土墙体的材料 、 设备和劳务成本 分析 一 个3 0 e m厚 的混 凝 土墙 ,模 板 工程 成 本 占6 3 , 混凝土工程成本占3 7 。 其中模板工程中 , 工料之比为 5 : 1 。而混凝土工程中, 工料之比几乎相反为1 : 4 。 因此 , 在钢筋混凝土工程中。 模板的工料费要超过 混凝土的工料费 , 在工程总成本中占有很大的份额。 在现代建筑主体工程 中 ,钢筋混凝土工程约 占 7 0 工程量 其余是钢结构和砖瓦土木结构 。 我国随着 农民工待遇的提高
16、 ,模板工程的费用常占结构工程总 造价的3 5 以上 ,模板工程的劳动量约 占结构工程总 O 1 2 建筑技术 第 4 1卷第 1期 劳动量 的3 5 , 工期约 占5 5 ; 在国外模板工程所 占费 用比例就更高 , 例如在经济发达 的美国占4 8 。 德国则 高达6 0 , 模板材料费用只有1 0 , 主要为劳务费。图 6 a 13 图6 b 分别表示出美国1 9 8 4 年 ,德国1 9 8 9 年在建筑 工程施工中模板和钢筋混凝土所 占费用比例。 浇 凝 费 ( a ) 图 6 建筑工程施工中模板和钢筋混凝土所 占费用比例 ( 8 )美国1 9 8 4 年; ( b )德国1 9 8
17、9 年 国外的模架材料质量好,材料周转次数多 ,耗费 少, 在施工过程 中能反复周转使用的模板系统 除了少 量的维护费用, 不再产生后续的材料费用。 因此模板的 材料费用不高。尽管劳务费高 , 但由于专业化施工, 模 架装拆十分方便 , 劳动效率很高, 单位面积的劳务费用 并不很高。另外工程进度快, 雇用时间短, 使工程的总 成本降低 。 国内不少项 目管理人员贪图便宜材料 , 贪图 农民工价格低 , 造成耗材 、 耗工、 耗时间, 总体劳务费并 不节省,还造成质量安全事故多、拖延施工进度的后 果 。 就 以早拆模板支撑技术应用 3 1 来说 , 我们都知道 , 当楼板的结构跨度不大于2 i
18、n 时 , 不同强度等级的混凝 土楼板 , 其抗压强度达到 1 0 MP a , 方可进行早拆施工。 如果采用早拆模板支撑体系,只需1 套模板 、 2 套支撑 , 即可代替传统的楼板支模需要的3 套模板 、 3 套支撑 。 混 凝土浇筑后3 d 即可拆模养护 ,比传统 支模提前4 d 时 间。支模速度人均3 0 m 2 h ,比传统支模速度几乎快两 倍 ; 而且拆模安全 , 不易损坏材料 。 1 3 提 高混凝 土应 用技术 的管理 水平 目前,混凝土建筑施工主要材料为钢筋混凝土和 模板脚手架两大块 。 钢筋混凝土是永久性材料 , 与建筑 物共存 。 一旦设计定型, 投入的成本基本固定。 操作
19、管 理 以工作量和时间顺序为主 ,质量检查也只是按各检 验批的3 0 进行抽查。相对于模板脚手架的使用安装 来说 , 操作管理比较单一, 可挖掘的潜力较少。而模板 脚手架是周转性材料, 可挖潜力较大 , 操作管理难度较 大 。 ( 1 ) 模板脚手架的选材 、 选型, 需要结合工程的结构 特点和成本计算。 目前模板脚手架的材料、 种类和操作 使用方法很多。 从最简单的木胶合板和竹脚手架搭配 , 到 液压控 制 的爬升 模板 和智 能化爬 升脚手架 :从 竹木 板面到钢铝 、 塑料板面 , 以及永久性的绝缘保温的泡沫 模板 , 可以说应有尽有。 这就需要项 目管理根据工程结 构特点 , 工程 的
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