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铝合金模板在市政公用工程模板轻量化方面的应用



一 铝合金模板崛起的背景

当前,我国处于城市化快速发展过程,城镇住宅建设任务繁重,高层建筑在各省市犹如雨后春笋拔地而起。高层和超高层建筑都是以钢筋混凝土为主体,建筑模板是必不可少的施工材料和重要机具。建筑模板技术涉及资源和能源的突击消耗、影响环境保护,对工程质量、造价和效益有明显的直接作用。当今我国建筑业劳务市场出现劳务费用大幅度上涨,熟练专业技术人员十分短缺,因此用传统施工技术,普遍出现严重质量、进度、安全和材料浪费问题。不少施工企业都在积极寻找节省劳务、节省材料、保证进度质量和安全文明的施工新技术、新材料。其中最为显著的是建筑铝模板、建筑铝框胶合板模板,及其由此伴生的早拆模板支撑技术,即统称为铝模板技术。采用铝模板技术是符合我国“以钢代木”和《建筑业十项新技术》政策,符合低碳节能减排和绿色施工技术,将会推动我国模板技术的进步,推动模板工程化和有利于缩短我国与国外模板技术的差距。 
据统计2009 年全年建筑模板使用量达5.85 亿平方米,2010 年猛增到6.5 亿平方米。 2009年模板总产量约1.5 亿平方米,2010 年模板产量接近2 亿平方米。全钢大模板和组合钢模的产量和使用面积占总量不到四分之一,主要用于剪力墙体和柱体。而木(竹)胶合板占据75%以上,除了用于墙体和柱体之外,几乎都占用于水平结构部位。铝合金及塑料等建筑模板占总量微乎其微。极其大量的住建工程,特别是这些工程的水平结构,至今几乎都是采用传统的满堂红支撑架和散装散拆、低质高耗的木胶合板模板和方木。木胶板模板还占领我国建筑工程的半壁江山还多。遍地成堆残留的木胶合板和方木的施工现场,不仅造成资源浪费、影响环境,还给项目管理带来困难。 
在现浇混凝土结构施工中,模板工程占结构工程工期的50%,占工程用工量的40%。随着我国劳务工资的急剧增长,我国模板工程的费用已突破30%,在今后几年幅度还会迅速上涨,向国外发达国家,如美国50%、德国60%靠拢。近年来,劳务费用猛涨,300-350元一天的合格木工,还很难找到。低效、低质的传统施工方法所造成的漏浆爆模不仅使工程的质量和进度得不到保证,有时还会造成模架倒塌的安全事故。上个世纪70 年代,我国模板技术处于以木模为主的落后状态。资源浪费,施工速度缓慢,远远不能顺应国家建设大发展的趋势。至今这种状况可以说更加明显突出。 
纵观国外的模板技术,在现浇混凝土结构工程中,由于劳动力的昂贵,模板工程一般要 
占工程造价的50%~60%。因此对于模板材料的选择非常重视。国外铝模板的材料结构主要有:1.优质木胶合板模板与铝工字梁、铝肋组装成墙体或楼板模板,以加拿大Aluma、Hi-Lite 公司为代表;2.铝框的人造板模板(各种木胶合板、塑料板等新型材料板面),其中大模板用于墙柱体,较小规格用于楼板和梁体,如德国Peri、奥地利Doka、英国SGB 等西欧国家;3.铝模板和铝支撑体系,按建筑结构形状整体组拼浇筑。单块面积大而轻、拼装拆卸简便、周转使用次数多、施工效率很高、清水混凝土效果很好。以美国Westen 公司为首,应用广泛。 
近年来,墨西哥、巴西、马来西亚、新加坡、韩国、印度等新兴工业国家的建筑施工中,建筑铝模板技术得到了广泛应用。 
国外的铝模板技术应用发展已有五十多年历史,极其广泛应用于钢筋混凝土建筑结构的各个领域[2]。但我国建筑铝模板产业的萌芽,大约在本世纪初期。首先在广东深圳、东莞、佛山等地区有几个规模不大的铝模板加工维修车间,主要利用国外的铝模板技术做OEM,为国外做加工订单。其中一部分供港澳地区,仅限于几栋高层建筑工程使用。根据实际工程应用结果证明,铝模板体系应用在墙、梁、柱和楼板结构的整体浇筑施工中,结合楼板模板的快拆体系,使用效果很好,取得清水混凝土质量。模板高度一般在1.2~1.8 米左右,宽度400~500mm,重量轻,一个人就可以搬动,不需要雇用技术熟练工人,施工效率很高,特别适合缺少劳务来源和劳务费用昂贵的港澳地区。由于铝模板一次性投入较高,铝模板的使用次数和性能不为很多人熟知,加上内地廉价劳务资源十分充足因素,铝模板技术不为大陆内地施工工程所接受。

二 铝合金模板的优势特点

铝模板体系组成部分需要根据楼层特点进行配套设计,对设计技术人员的能力要求较高。铝模板系统中约80%的模块可以在多个项目中循环利用,而其余20%仅能在一类标准楼层中循环应用,因此铝模板系统适用于标准化程度较高超高层建筑或多层楼群和别墅群。在城市化程度较高的地区尤能体现以下技术优点:
  1)施工周期短。铝模板系统为快拆模系统,一套模板正常施工可达到四天一层,而且可以较好的展开流水线施工,大大提高施工进度,节约管理成本。
  2)重复使用次数多,平均使用成本低。铝模板系统采用整体挤压形成的铝合金型材做原材,一套模板规范施工可翻转使用300次以上。一套模板的采购价格均摊下来比传统模板节省很大的成本。
  3)施工方便、效率高。铝模板系统组装简单、方便,平均重量在20kg左右,完全由人工搬运和拼装,不需要任何机械设备的协助,而且系统设计简单,工人上手速度和模板翻转速度很快。熟练的安装工人每人每天可安装20-30平方米,大大节约人工成本。
  4)稳定性好、承载力高。多数铝模板体系承载力可达到每平方米60KN,足够满足多数住宅楼群的支模承载力要求。
  5)应用范围广。铝模板适合墙体、水平楼板、柱子、梁、楼梯、窗台、飘板等位置的使用,对圈梁、构造柱、反坎等二次结构支模照样有用。
  6)拼缝少,精度高,拆模后混凝土表面效果好。铝建筑模板拆模后,混凝土表面质量平整光洁,基本上可达到饰面及清水混凝土的要求,无需进行批荡,可节省批荡费用。
  7)现场施工垃圾少,支撑体系简洁。铝模板系统全部配件均可重复使用,施工拆模后,现场无任何垃圾,支撑体系构造简单,拆除方便,所以整个施工环境安全、干净、整洁。
  8)标准、通用性强。铝模板规格多,可根据项目采用不同规格板材拼装;使用过的模板改建新的建筑物时,只需更换20左右的非标准板,可降低费用。
  9)回收价值高。铝模板报废后,当废料处理残值高,均摊成本优势明显。
  10)低碳减排。铝模板系统所有材料均为可再生材料,符合国家对建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定。

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作者: ganggouren

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