浅谈铝合金模板在工程中的应用

浅谈铝合金模板在建筑工程中的应用【摘要】本文从性能、技术措施、经济效益及社会效益等方面对铝合金模板和传统模板在工程实践中的应用进行了对比，并介绍了铝合金模板的利弊及今后在建筑领域的发展前景。【关键词】铝合金模板；周转率；发展前景模板工程是现浇混凝土结构工程的一个重要组成部分，对整体工程的施工质量、进度、成本有着重要的影响作用。据统计，模板工程的费用约占钢筋混凝土结构工程总费用的20%-30%，模板工程施工所耗用的时间约占结构工程施工总工期的50%左右。随着我国建筑业的快速发展，传统的木模板、钢模板和竹木胶合板对资源的需求越来越大，工程项目对模板的材质要求也越来越高，如何减少模板投入、提高周转次数、加快进度又能节省资源已经成为现代模板技术研究的重点和难点。1、我国模板工程的现状从上世纪七十年代开始，我国逐步开发并应用了组合钢模板和扣件式钢管架，这对当时的工程建设起到了积极地作用。由于组合钢模板较为笨重、运输及人工搬运困难，多次周转使用后，砼的外观质量与目前验收规范所要求的观感质量差距愈来愈大，应用量的严重下降导致大量钢模板厂关闭或转产，目前组合钢模板已基本上退出了建筑市场。当前我国的模板工程大多以胶合板和钢大模板为主。由于竹胶合板和木胶合板搬运轻便、支拆灵活，可重复使用8-15次，因而得到了快速发展，使用范围非常广泛。据有关资料表明，2011年全国胶合板产量达到4000万m³，其木材耗用量占到了全国木材耗用量的30%以上。同时模板背部的方木背楞需用的方木量数额也巨大，一个工程下来，剩余的可周转木材不到5%。木材资源浪费特别严重，这与我国建设节约型社会、提倡绿色节能环保的基本方针非常不协调。随着我国倡导的低碳、节能越来越被社会所重视，全钢大模板的出现在一定程度上降低了木材的消耗量，并在一定程度上加快了施工速度。但全钢大模板的自重较大，每平方米达90-110Kg；对塔吊的垂直运输依赖程度高，人工操作不方便；其主要应用于小高层及高层建筑中的剪力墙部位，对节点多及结构复杂的部位成模困难，局限性较大，因而它的发展受到了一定的制约。2、铝合金模板的应用目前在国外发达国家，特别是欧美、日本等国，铝合金模板已成功应用了十多年，而我国的铝合金模板还处于新兴产业阶段，生产厂家屈指可数，应用的工程项目及应用量也都特别少。近两年，在我国东南沿海城市有部分施工企业已尝试使用了铝合金模板，取得了较为显著的经济效益和社会效益，并总结形成了一套较为完整的施工工艺。那么铝合金模板到底有哪些优点呢：2.1铝合金模板采用标准板加上局部非标准板的配板方式（非标准板上采用编号的方法），相同构件的标准板是可以混用的，拼装速度快，且适用于各种形状的墙柱、梁板、楼梯等混凝土现浇结构。组合成的整体模板体系承载能力可达到50KN/㎡。2.2铝合金墙柱模板单块最大面积一般为2300mm×450mm，梁板模板最大面积为1200mm×600mm，最大重量不超过18-20公斤/㎡，自重轻，工人操作灵活，模板与模板之间是用销钉进行固定，易装快拆，施工效率高。2.3由于轻便灵巧，可通过楼板的预留洞口人工直接递送到上一层，免去了借用塔吊进行垂直运输的中转环节，既降低运输成本又便于组织施工。2.4用一套铝合金模板、三套支撑代替三套模板、三套支撑的传统支撑方法，且采用早拆支撑体系设计，大量的水平构件模板在36小时后便可拆除，大大节省模板材料的投入量，提高模板的利用率，加快施工进度和节约成本。2.5铝合金模板单块面积相对大，拼缝少，制作精度高，承载能力强，能够很好的确保施工质量，达到清水混凝土质量标准，节省装饰装修费用及后期大量的修补费用，同时也就缩短了工期。3、铝合金模板的综合效益分析3.1与传统竹木胶合板模板相比：一是铝合金模板耐碱耐酸耐湿、耐寒耐热，不变形，适用于各种温度环境下安全作业，不受天气影响；二是铝合金模板强度大、刚性好、重复利用次数高（在超高层建筑施工中优势特别显著），报废后回收价值可达30%。既不产生建筑垃圾，又能极大地节约木材（经过核算，一套全铝合金模板只要使用的次数超过50次，成本即与传统的木模板摊销单价持平）。建筑铝合金模板和传统木模板综合比较表模板类型类别铝合金模板传统木模板模板规格系列化、模数化、快装易拆模板规格变化较多、无序荷载性能50KN/㎡,受力均匀30KN/㎡，受力不均匀早拆技术采用早拆技术：1层模板，3层支撑不采用早拆技术：3层模板，3层支撑施工工期4天一层，工期短有保证6天一层，工期长无保证施工效率20-50㎡/天/人10-15㎡/天/人节能环保通常300-500次（最多达3000次）通常5-10次，损耗大量木材、铁钉工程质量平整度、垂直度好，节省抹灰，易爆模、胀模，大量抹灰材料损耗几乎没有大量废弃模板、边料、铁钉施工垃圾没有材料本身的垃圾大量废弃模板、下角木料、铁钉劳务费18-25元/平米24-30元/平米租赁综合单价52元-56元/平米46元-53元/平米直接减少抹灰成本15-20元/平米0实际单价32-41元/平米46-53元/平米3.2铝合金模板与组合钢模板相比：铝合金模板具有单块面积大，重量轻，人工操作方便；施工环境适应性强，在雨水多、潮湿地区施工时有氧化铝保护而不会生锈，使用寿命长，周转次数高，模板正常重复使用可达到500次以上；刚度大，维修费用低，报废后可全部回收，残值可达到30%以上。3.3铝合金模板与大钢模板相比：大钢模板重，完全依赖塔吊机械吊运及安装，适用于较大型以上的建筑，且只适用于墙柱与梁板分开施工的作业方法。而铝合金模板重量轻（每平米仅20Kg），无需机械协助就可人工搬运装拆，同时也可实现墙柱与梁板同时整体浇筑的施工方式。在适用环境方面，钢大模板怕酸怕水怕潮湿，易腐锈，有一定的局限性。4、推广存在的问题目前，铝合金模板在我国很多知名工程（如广州西塔、中山康桥翠苑等）中得到了应用，并取得很好的效果。但在使用过程中也发现了一些不足之处：4.1该模板对操作人员的技术技能要求很高，施工前须对作业人员进行专项的技术培训和安全教育，让他们了解铝模板的施工特点、熟悉有关的操作要点和岗位安全操作规程，进行培训考核，合格后才能上岗作业；4.2对于单位工程较少或层数不多的项目，使用铝合金模板的综合成本明显高于采用木胶合板的费用，只有在大型群体工程或超高层项目中才能体现出铝合金模板的优势。5、结束语总而言之，铝合金模板相对普通模板体系具有颇多优点，不仅能提高工程质量、提高施工效率，缩短施工工期，而且落实了国家节能减排、绿色环保的基本国策，节约木材、减少垃圾排放，在一定程度上解决了常规支模工艺困扰我国建筑业多年的诸多问题。如何降低铝合金模板的使用成本，使其适用于一般项目，还需政府在政策上给予相当大的倾斜、还须众多的施工企业和同行进一步研究和探讨。