價(jià)值工程理論在模板方案比選中的應(yīng)用及大模板施工技術(shù)研究

劉淮 鄔京 譚韜 陳振東

0 引言

當(dāng)前高層民用建筑普遍采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，模板工程的費(fèi)用、工期占整個(gè)工程項(xiàng)目的比重較大，是重要的分項(xiàng)工程之一，也是土建工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。隨著工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，市場(chǎng)上可供選擇的模板類型很多，具體選擇何種類型的模板，對(duì)于建設(shè)項(xiàng)目的各方面效益有直接影響，相應(yīng)的施工工藝、施工措施也會(huì)有較大的差異。本文旨在通過工程實(shí)例，對(duì)如何進(jìn)行科學(xué)的模板選型進(jìn)行分析，并對(duì)該項(xiàng)目最終選定方案中的大模板施工技術(shù)進(jìn)行研究探討，提高進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全等方面的效益。

1 工程概況

漓湘大廈建設(shè)項(xiàng)目位于長沙經(jīng)開區(qū)，項(xiàng)目總用地面積約1.44 萬m，總建筑面積約4.69 萬m，地下室共兩層，建筑面積約1.21 萬m；地上部分為兩棟建筑物，1#棟為17 層酒店，2#棟為25 層公寓式辦公樓，底部通過三層裙樓相連接，建筑面積約3.48 萬m。

兩棟主體建筑均為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。酒店的標(biāo)準(zhǔn)層面積及結(jié)構(gòu)尺寸一致，公寓式辦公樓的標(biāo)準(zhǔn)層每五層進(jìn)行一次退臺(tái)，即建筑面積每五層縮小約70m。

2 模板方案比選

不同的模板方案施工工藝差別較大，對(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全等均有直接影響。因此，選擇何種模板方案，是建設(shè)項(xiàng)目施工準(zhǔn)備階段考慮的重點(diǎn)。

本項(xiàng)目模板方案比選采用價(jià)值工程理論進(jìn)行研究分析。價(jià)值工程涉及價(jià)值、功能和成本三個(gè)基本要素，利用較低的成本，滿足功能需求，是價(jià)值工程的特點(diǎn)。價(jià)值工程中的功能要素，可解釋為功用、作用、效能、用途、目的等，成本則是滿足該功能需要付出的代價(jià)，價(jià)值為某產(chǎn)品所具有的功能與獲得該功能的全部費(fèi)用之比，即價(jià)值=功能/成本。價(jià)值高說明該產(chǎn)品效益好、好處多;價(jià)值低則說明效益差、好處少。

在充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及可行性的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工單位的技術(shù)水平、機(jī)械配備以及施工人員的技術(shù)素質(zhì)水平，采用頭腦風(fēng)暴法進(jìn)行廣泛探討，最終確定對(duì)鋁模、普通木模、大模板+普通木模組合（即：剪力墻模板采用大模板，框架等部位采用普通木模板的組合方式）三種方案進(jìn)行價(jià)值工程理論分析，選擇其中最具性價(jià)比的模板施工方案。

邀請(qǐng)5 名技術(shù)、經(jīng)濟(jì)專業(yè)的專家組成專家組，對(duì)模板方案進(jìn)行深入分析后，決定從模板方案的施工進(jìn)度（F1）、安全性（F2）、實(shí)體觀感質(zhì)量（F3）、周轉(zhuǎn)率（F4）、環(huán)境影響（F5）共五個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行功能評(píng)價(jià)，并就三個(gè)施工方案滿足各項(xiàng)功能指標(biāo)的程度分別進(jìn)行量化評(píng)分。功能指標(biāo)描述如表1 所示。

表1 模板功能指標(biāo)

經(jīng)專家組確定各指標(biāo)的重要程度排序，確定施工進(jìn)度（F1）與安全性（F2）同等重要，重要程度排第一位；實(shí)體觀感質(zhì)量（F3）與周轉(zhuǎn)率（F4）同等重要，重要程度排第二位；環(huán)境影響（F5）重要程度最低，排第三位，即：F1=F2 ＞F3=F4 ＞F5，采用0-4 評(píng)分法計(jì)算各功能指標(biāo)的權(quán)重，如表2 所示。

表2 功能指標(biāo)權(quán)重計(jì)算表

各功能指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算，即某項(xiàng)功能得分占功能總得分的數(shù)值。權(quán)重既是對(duì)各項(xiàng)功能指標(biāo)重要程度的量化。權(quán)重?cái)?shù)值得出后，專家組對(duì)三個(gè)擬選模板施工方案的評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，如表3 所示。

表3 功能指標(biāo)得分表

三個(gè)擬選模板方案的功能指標(biāo)得分乘相應(yīng)的功能權(quán)重，即功能指標(biāo)加權(quán)得分；功能指數(shù)=功能指標(biāo)加權(quán)得分/各模板方案功能指標(biāo)加權(quán)得分之和。計(jì)算各模板施工方案的功能指標(biāo)加權(quán)得分及功能指數(shù)，如表4 所示。

表4 功能指標(biāo)加權(quán)得分及功能指數(shù)計(jì)算表

根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格及項(xiàng)目實(shí)際情況，造價(jià)工程師估算三種模板方案的單方造價(jià)及成本指數(shù)，成本指數(shù)=單方造價(jià)/各模板單方造價(jià)之和，如表5 所示。

表5 模板單方造價(jià)及成本表

分別計(jì)算出鋁模、普通木模、大模板+普通木模組合三個(gè)方案的價(jià)值指數(shù)，公式為：價(jià)值指數(shù)=功能指數(shù)/成本指數(shù)，如表6 所示。

表6 價(jià)值指數(shù)表

根據(jù)價(jià)值工程理論研究分析，對(duì)比各方案的價(jià)值指數(shù)可以看出，大模板+普通木模組合的模板方案價(jià)值指數(shù)最高，即最具性價(jià)比的模板方案。因此確定大模板+普通木模組合的模板方案為本項(xiàng)目的模板施工方案。

3 大模板施工工藝及操作要點(diǎn)

模板選型完成，進(jìn)入模板施工階段后，需重點(diǎn)把控施工部署、施工質(zhì)量、施工安全等事項(xiàng)。

本項(xiàng)目選擇的模板方案為大模板+普通木模組合，普通木模施工工藝非常成熟，大模板工藝則相對(duì)復(fù)雜，因需要采用起吊設(shè)備進(jìn)行安裝，在安全及質(zhì)量方面易出現(xiàn)問題。因此，本文針對(duì)大模板施工工藝進(jìn)行專門研究探討，力求解決相關(guān)問題。

3.1 大模板施工工藝流程

施工準(zhǔn)備、放樣→施工縫處理、剪力墻鋼筋綁扎→涂刷脫模劑→大模板拼裝→大模板調(diào)運(yùn)就位、安裝→模板加固→檢查、驗(yàn)收。

3.2 施工部署

合理的施工部署是確保項(xiàng)目保質(zhì)保量并按時(shí)完成的關(guān)鍵。對(duì)于大模板施工，首先應(yīng)研究圖紙，進(jìn)行電腦放樣確定模板規(guī)格等，并比對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃確定需采購的大模板套數(shù)及相應(yīng)的配套件數(shù)量，制定經(jīng)濟(jì)合理的采購計(jì)劃；合理安排存放場(chǎng)地，確保滿足制作及存放要求，存放場(chǎng)地應(yīng)處于塔吊運(yùn)轉(zhuǎn)半徑內(nèi)，提前對(duì)存放場(chǎng)地平整硬化；合理劃分施工區(qū)域，安排木工人員，采用分部位承包制，提高工人主動(dòng)性。

以本項(xiàng)目為例，大模板面板采用膠合模板，寬度6m，方鋼管作背楞，間距約200mm，兩根圓鋼管作主楞，間距約500mm。

酒店及辦公樓標(biāo)準(zhǔn)層分別采用一套大模板體系，材料出現(xiàn)損壞立即更換。標(biāo)準(zhǔn)層普通木模及大模板施工同步進(jìn)行，大模板安裝完成，驗(yàn)收合格后先進(jìn)行剪力墻混凝土澆筑，待框架柱及梁板模板安裝完成后，再進(jìn)行梁柱澆筑，按此順序可節(jié)約工期。

3.3 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

嚴(yán)格進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，相關(guān)責(zé)任人簽字驗(yàn)收，確保模板與相關(guān)配套件的材料質(zhì)量。

采用質(zhì)量責(zé)任制，安排專人對(duì)模板施工質(zhì)量及混凝土構(gòu)件的觀感質(zhì)量等進(jìn)行檢查，嚴(yán)格落實(shí)自檢、互檢、交接檢的三檢制度。

施工縫處理：施工縫一般設(shè)置在每層的樓板底部，澆筑混凝土?xí)r，適當(dāng)高出樓板底10～20mm，拆模后對(duì)已經(jīng)澆筑的混凝土施工縫部位進(jìn)行鑿毛,清除松動(dòng)石子及軟弱混凝土層,并用清水沖洗干凈,不得積水。

墻體鋼筋、預(yù)埋件安裝完成且驗(yàn)收合格后方可對(duì)兩側(cè)大模板進(jìn)行封閉加固，上步工序施工完成驗(yàn)收前，可先吊裝一側(cè)模板，以加快進(jìn)度；必要時(shí)可在剪力墻根部設(shè)置定位鋼筋，確保模板安裝精準(zhǔn)。

模板安裝時(shí)接縫應(yīng)嚴(yán)密，并在大模板底部的下層結(jié)構(gòu)面上粘貼雙面膠，可有效防止漏漿現(xiàn)象。

兩側(cè)模板吊裝就位后，及時(shí)安裝穿墻螺桿拉結(jié)緊固，同時(shí)采用激光水平儀、鋼尺等儀器工具對(duì)模板的安裝位置、垂直度、平整度進(jìn)行校正；陰陽角處模板應(yīng)進(jìn)行加固，確保角度方正，防止?jié)q模。

標(biāo)準(zhǔn)層剪力墻大模板拆模時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到1.2MPa，并確保棱角不因拆模受損。地下室剪力墻帶模養(yǎng)護(hù)不少于三天再進(jìn)行模板拆除，避免擾動(dòng)止水螺桿，造成漏水風(fēng)險(xiǎn)。拆模時(shí)，長撬棍應(yīng)從底部進(jìn)行撬動(dòng)，減少對(duì)混凝土的損傷。

模板拆除后，應(yīng)及時(shí)對(duì)粘連在面板上的水泥砂漿進(jìn)行清理，避免在后續(xù)使用中對(duì)剪力墻的觀感質(zhì)量造成影響。

模板拆除后，對(duì)觀感質(zhì)量進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題應(yīng)及時(shí)處理，并找出對(duì)應(yīng)的解決措施。出現(xiàn)蜂窩、麻面時(shí)，應(yīng)首先清除表面的松動(dòng)石子及水泥砂漿，再使用與混凝土同配合比的水泥砂漿進(jìn)行修復(fù)，并檢查模板是否有損壞，或者拆模時(shí)未清理干凈，及時(shí)整改；接槎處出現(xiàn)錯(cuò)位的，應(yīng)使用角向磨光機(jī)進(jìn)行打磨，使其平整，并對(duì)后續(xù)的模板安裝定位進(jìn)行仔細(xì)檢查，必要時(shí)設(shè)置定位鋼筋。

3.4 施工安全控制要點(diǎn)

施工前，應(yīng)根據(jù)施工方案對(duì)班組進(jìn)行安全技術(shù)交底；加強(qiáng)安全教育，嚴(yán)格落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，對(duì)于人員的不安全行為及物體的不安全狀態(tài)及時(shí)整改。

大模板存放場(chǎng)地應(yīng)平整，并澆筑混凝土進(jìn)行硬化，設(shè)置適當(dāng)坡度進(jìn)行自然排水，混凝土地面出現(xiàn)損壞的應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。

存放場(chǎng)地內(nèi)采用鋼管搭設(shè)支撐架，支撐架體要求穩(wěn)固，與地面傾斜角度以60°左右為宜，大模板拼裝完成后，吊裝前，穩(wěn)固放置在支撐架上，并進(jìn)行可靠連接，等待吊裝；存放場(chǎng)地應(yīng)布置在塔吊的作業(yè)半徑內(nèi)，避免產(chǎn)生二次搬運(yùn)。

吊環(huán)應(yīng)焊接固定在背楞上，吊裝前嚴(yán)格檢查鋼絲繩及吊環(huán)是否可靠，吊裝時(shí)采用雙點(diǎn)起吊，嚴(yán)禁單點(diǎn)起吊；吊裝時(shí)角度應(yīng)垂直，不得斜掉；遇大雨、大風(fēng)等惡劣天氣嚴(yán)禁吊裝。

模板吊裝應(yīng)由專人指揮，密切配合。吊裝作業(yè)時(shí)，設(shè)置專門的信號(hào)工、司索工，禁止人員在吊裝范圍內(nèi)活動(dòng)。單側(cè)模板吊運(yùn)就位后應(yīng)設(shè)置斜撐，并與墻體鋼筋進(jìn)行臨時(shí)拉結(jié)，確定穩(wěn)固后，方可拆除吊鉤，內(nèi)外側(cè)模板就位后，及時(shí)用對(duì)拉螺桿固定，形成一個(gè)穩(wěn)定的整體。

模板安裝時(shí)需搭設(shè)操作架，并鋪設(shè)腳手板，高空作業(yè)時(shí)系好安全帶，作業(yè)區(qū)域內(nèi)，無關(guān)人員不得進(jìn)入，以免發(fā)生物體打擊傷害。

拆模應(yīng)遵循先支后拆、后支先拆的原則。拆模時(shí)，嚴(yán)禁工人站在要拆除的模板上操作，嚴(yán)禁使用大錘砸模板。拆除時(shí)應(yīng)設(shè)置臨時(shí)支撐架，并與大模板臨時(shí)連接，嚴(yán)禁將拆除的大模板倚靠在外架上。模板存放期間應(yīng)有專人定期檢查、維護(hù)，確保正常使用。

4 效益分析

通過合理的施工部署安排以及有效的質(zhì)量、安全控制，采用大模板+普通木模組合的模板方案，有效提高了模板的安裝效率及經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)比采用普通木模施工的類似項(xiàng)目，相同面積的標(biāo)準(zhǔn)層施工，木工人數(shù)減少了4 人，模板安裝時(shí)間節(jié)約了0.5天，施工人數(shù)減少的同時(shí)縮短了模板安裝時(shí)間，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

墻體采用大模板施工，墻體觀感質(zhì)量較好，大幅度減少了混凝土施工的質(zhì)量通病，同時(shí)也減少了后道工序的基層處理工作量；且大模板周轉(zhuǎn)率高，拼裝制作工作量小，減少了切割工作的噪音及揚(yáng)塵，勞動(dòng)環(huán)境得到改善，符合節(jié)約資源保護(hù)環(huán)境的綠色建筑理念。

5 結(jié)論

近年來，隨著工程技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種模板施工技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目中，不同的模板方案各有優(yōu)劣，而相同的模板方案應(yīng)用在不同的項(xiàng)目中所達(dá)到的效益也會(huì)有差別。因此建筑體量不同、結(jié)構(gòu)各異的工程項(xiàng)目，選擇何種類型的模板，應(yīng)結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況加以科學(xué)的分析、選擇，不可一概而論，通過專家評(píng)分法進(jìn)行價(jià)值工程分析無疑是方案比選較好的科學(xué)方法之一。

當(dāng)選擇出最具性價(jià)比的模板方案后，再充分利用好其優(yōu)勢(shì)，制定詳細(xì)的施工方案，通過采取各種管理措施及技術(shù)措施彌補(bǔ)其劣勢(shì)，提高工程項(xiàng)目在安全、質(zhì)量、進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)及文明施工等方面的效益。