探析框架式塑料模板在土木工程中的應(yīng)用

摘 要：框架式塑料模板是經(jīng)由模壓成型生產(chǎn)的一種輕質(zhì)、高強(qiáng)、環(huán)保、質(zhì)優(yōu)的長纖維增強(qiáng)熱塑性制品，該模板的各項(xiàng)物理力學(xué)性能均全面趕超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)通過針對不同施工領(lǐng)域的使用需求進(jìn)行有針對性的產(chǎn)品研發(fā)、配模設(shè)計(jì)與施工工藝設(shè)定，提升了模板的利用率、施工效率與成型質(zhì)量，改變用工結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：框架式塑料模板；土木工程；應(yīng)用

框架式塑料模板（復(fù)合材料組合模板）是經(jīng)由直接法生產(chǎn)的長纖維增強(qiáng)熱塑性制品。該產(chǎn)品一次模壓成型，物料進(jìn)場前通過專用配模軟件進(jìn)行配模設(shè)計(jì)，精細(xì)化輸出目標(biāo)工程各構(gòu)件配模設(shè)計(jì)圖和工程所需使用的模板、配件的規(guī)格及數(shù)量，定量輸出物料。作為一種輕質(zhì)、高強(qiáng)、環(huán)保、質(zhì)優(yōu)的定型化組合模板，其在現(xiàn)有鐵路、市政及高速公路等項(xiàng)目的現(xiàn)澆混凝土及預(yù)制混凝土施工中都有著廣泛的應(yīng)用空間。與采用傳統(tǒng)注塑工藝成型的塑料模板相比，長纖維增強(qiáng)的熱塑性模板具有強(qiáng)度高、周轉(zhuǎn)使用次數(shù)多、砼表觀質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)。該成型技術(shù)的應(yīng)用為我國實(shí)現(xiàn)“以塑代鋼、以塑代木”建筑模板更新?lián)Q代提供了有利的技術(shù)基礎(chǔ)，提升了建筑模板加工整體水平。

文章旨在結(jié)合該型模板在公司項(xiàng)目工地的施工實(shí)踐，依據(jù)復(fù)合材料組合模板的產(chǎn)品特性，對該產(chǎn)品在上述兩個(gè)領(lǐng)域的運(yùn)用特征加以簡述，為今后同類施工提供參考。

1 產(chǎn)品主要特性

1.1 定型化、模塊化設(shè)計(jì)

有別于傳統(tǒng)木模及普通塑料平板，框架式塑料模板采用定型化、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝，無后期廠內(nèi)及施工現(xiàn)場的模數(shù)加工工序，可避免因工人現(xiàn)場切割物料造成的損耗，減少危險(xiǎn)機(jī)具使用。但同時(shí)亦導(dǎo)致其現(xiàn)場使用中靈活性有所降低，為滿足目標(biāo)工程的施工需求且達(dá)到物料利用率最高的原則，該模板要求進(jìn)場前需結(jié)合整個(gè)目標(biāo)項(xiàng)目的施工結(jié)構(gòu)及施工工序進(jìn)行配模方案設(shè)計(jì)，準(zhǔn)確出具物料清單及各施工結(jié)構(gòu)的配模設(shè)計(jì)圖，現(xiàn)場施工時(shí)需嚴(yán)格依據(jù)配模設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行拼裝施工，嚴(yán)禁私自改模施工。

1.2 手柄式連接，拼裝簡易

摒除傳統(tǒng)項(xiàng)目對鐵釘、螺栓等的依賴，模板拼裝時(shí)使用手柄旋轉(zhuǎn)90°即可實(shí)現(xiàn)連接，方便快捷，提升施工效率。拼裝方式簡易，小工即可進(jìn)行模板拼裝，改變用工結(jié)構(gòu)，在一定程度上節(jié)省人工成本。

1.3 帶肋式模板設(shè)計(jì)，減少自重，提升產(chǎn)品性能

傳統(tǒng)平面模板多采用6015型鋼模板，重量為37.9kg（面板厚度3mm）， 即單位重量為42.1kg/m2，平均周轉(zhuǎn)次數(shù)為100次，需打磨除銹后方可進(jìn)行周轉(zhuǎn)使用。模板是由PP聚丙烯+長玻纖+阻燃劑等壓制而成，模板設(shè)計(jì)采取帶肋式一次模壓成型工藝，減少模板自重，模板單位面積重量為15kg/m2，拉伸強(qiáng)度微63.3MPA，即對拉后可抗側(cè)壓力為6噸/m2，正常周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)60-80次。無需打磨刷油，表面進(jìn)行簡單清理即可重復(fù)使用。提升搬運(yùn)便捷性。同時(shí)通過模板背筋的合理分布，提升產(chǎn)品各項(xiàng)性能，節(jié)省加固材料，提升施工效率。（如表1所示）

2 項(xiàng)目現(xiàn)場應(yīng)用情況

目前公司承建公路、鐵路及市政項(xiàng)目的施工主體多為大體積混凝土工程，使用該型模板進(jìn)行施工的分項(xiàng)工程主要有承臺、框架涵（橋）及水溝等附屬結(jié)構(gòu)物。模板配模幅面大，下部結(jié)構(gòu)配模設(shè)計(jì)相對簡單。但因其施工主體之間聯(lián)系性相對較小，而配模時(shí)需綜合考慮模板在項(xiàng)目中的通用性，提升模板的利用率，故此時(shí)確認(rèn)該項(xiàng)目的施工工序尤為重要。確認(rèn)工序后，結(jié)合各個(gè)施工結(jié)構(gòu)的配模方案進(jìn)行配模調(diào)整與優(yōu)化，控制整體項(xiàng)目的施工模板規(guī)格與數(shù)量，提升施工效率與質(zhì)量。

宜選用大規(guī)格的復(fù)合材料模板為主板，其他規(guī)格的復(fù)合材料模板為輔，即大板優(yōu)先原則，盡量少使用規(guī)格小的模板，同時(shí)兼顧手柄連接孔位。需結(jié)合所有施工部位的結(jié)構(gòu)情況，進(jìn)行配模方案的調(diào)整、優(yōu)化，提升模板的利用率與周轉(zhuǎn)次數(shù)。模板進(jìn)場前需繪制好復(fù)合材料組合模板的配模圖（包含模板排布方式及模板與配件的規(guī)格、數(shù)量明細(xì)表）、支撐布置圖、異形模板大樣圖。按模板承受荷載的最不利組合對模板和支撐系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算。編制模板工程施工說明書，制定技術(shù)及安全措施。

模板進(jìn)場施工前，需及時(shí)對項(xiàng)目技術(shù)人員及操作工人進(jìn)行技術(shù)交底，首層施工時(shí)需嚴(yán)格按照配模圖紙進(jìn)行模板拼裝。加固方式需與模板排布形式相結(jié)合，墻體加固宜以橫向?yàn)橹鳎Q向輔助校直，保證澆筑墻體的垂直度和平整度。模板在不同施工層之間翻轉(zhuǎn)使用時(shí)，宜以長條形或大塊拼裝模板的形式進(jìn)行拆除，拆除后及時(shí)翻轉(zhuǎn)就位并立即連接拼裝，避免過多拆除模板堆積造成物料混亂，影響施工效率。

同時(shí)復(fù)合材料模板作為多次周轉(zhuǎn)材料，科學(xué)的模板維護(hù)與保養(yǎng)是延長模板使用壽命與保持混凝土澆筑成型效果的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在澆筑混凝土?xí)r，及時(shí)進(jìn)行模板上附著的水泥砂漿的清洗及適當(dāng)?shù)乃⑼棵撃┒际潜匾拇胧?/p>

以下以公司承建施工的某高速公路框架橋施工為例，對框架式塑料模板主要施工工藝進(jìn)行簡要闡述。

模板進(jìn)場后，在指定場地碼放整齊。模板施工開始前，用墨斗放出結(jié)構(gòu)邊線和模板邊線，緊挨模板邊線安裝定位壓腳板，對模板施工范圍墊層面進(jìn)行找平，以人工輔助吊車將該部分吊至指定位置。

（1）涵洞墻體模板拼裝前進(jìn)行預(yù)拼裝并刷脫模劑，根據(jù)配模圖紙將墻體模板放至墨線范圍內(nèi)，手柄旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)模板連接。拼裝完成，穿對拉螺桿及套管、放置內(nèi)撐條。后于模板外側(cè)依次安裝豎、橫向龍骨，校正位置、調(diào)整垂直度后，鎖緊螺母，完成加固，驗(yàn)收后澆筑砼。待砼澆筑至臺帽標(biāo)高處，綁扎臺帽鋼筋、安裝臺帽模板，驗(yàn)收合格后，進(jìn)行臺帽砼澆筑。待砼強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求時(shí)拆除墻體及臺帽模板，并及時(shí)進(jìn)行模板清理及成品養(yǎng)護(hù)。蓋板施工時(shí)，先搭設(shè)滿堂架并安裝蓋板模板、綁扎鋼筋，經(jīng)驗(yàn)收后澆筑砼，完成涵洞施工。

（2）待構(gòu)件模板安裝、加固完成后進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收完畢后，進(jìn)行下步砼澆筑施工作業(yè)。澆筑砼時(shí)，可利用在框架結(jié)構(gòu)鋼筋上及模板上拉出控制標(biāo)高線對頂板標(biāo)高及平整度進(jìn)行控制。澆筑混凝土?xí)r，對于粘附在模板上的混凝土，及時(shí)用水沖洗干凈。

（3）待混凝土達(dá)到拆模要求時(shí)，進(jìn)行拆模作業(yè)。拆除首片模板時(shí)，先用專用的拆模工具拆除，然后成預(yù)拼規(guī)則時(shí)的模塊進(jìn)行大面積拆除。

（4）邊墻及大面積模板的拆除采取整體拆除吊裝。

3 框架式塑料模板應(yīng)用難點(diǎn)或趨勢

（1）在土木工程施工中，提升砼結(jié)構(gòu)成型質(zhì)量、節(jié)省模板及加固材料、降低人工成本等因素應(yīng)是引進(jìn)新材料及新工藝的首要考慮因素， 該類型模板自身的加固、支撐體系還存在一定欠缺，現(xiàn)場的拆除工效不明顯。

（2）高速公路（鐵路）工程施工中，因其施工結(jié)構(gòu)體積大、業(yè)主及監(jiān)理方對結(jié)構(gòu)物拆模后達(dá)到“清水墻”的表觀質(zhì)量要求等現(xiàn)場實(shí)際使得目前市場上該類型模板在幅面偏小、拼縫較多、配件過多等存在的不足更為凸顯，因此持續(xù)提升模板物理性能，在確保模板強(qiáng)度及限制模板重量的前提下應(yīng)在一定程度上增加模板板幅，減少模板拼縫，有利于提升該型模板在現(xiàn)場的總體施工效率。

（3）依據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用情況來看，目前該類型模板市場上多為平面設(shè)計(jì)，而對于弧面或異型結(jié)構(gòu)等部位目前尚無配套模板，在一方面也限制了模板的應(yīng)用范圍。

4 結(jié)束語

復(fù)合材料組合模板是繼木模、鋼模、鋁合金模板之后的第四代新型模板，符合國家“以塑代木、以塑代鋼”的政策導(dǎo)向，通過多年的運(yùn)用與不斷的探索，其輕質(zhì)、高強(qiáng)、混凝土表面成型效果好等優(yōu)點(diǎn)已初露端倪，在項(xiàng)目一線施工現(xiàn)場也得到了一定的實(shí)踐及推廣，能夠在一定程度上提升現(xiàn)場施工的成型質(zhì)量、施工安全系數(shù)并降低施工成本。但不可否認(rèn)該模板運(yùn)用領(lǐng)域還比較局限，想要滿足國內(nèi)各種類型的土木工程施工需求，模板體系的完善、新產(chǎn)品的研發(fā)對在建項(xiàng)目生產(chǎn)如何更好地協(xié)調(diào)、促進(jìn)發(fā)展在一定時(shí)期內(nèi)還將是一個(gè)持續(xù)的過程，針對存在的問題加以整改并系統(tǒng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為優(yōu)化施工方案提供實(shí)踐和理論依據(jù)，方可更好的為在施工領(lǐng)域深入推進(jìn)新產(chǎn)品、新工藝等“四新”技術(shù)的應(yīng)用起到積極的促進(jìn)作用。