建筑模板工程在鋼筋混凝土施工中合理應(yīng)用

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一、模板工程(forwork)
    指新澆混凝土成型的模板以及支承模板的一整套構(gòu)造體系,其中,接觸混凝土并控制預(yù)定尺寸,形狀、位置的構(gòu)造部分稱為模板,支持和固定模板的桿件、桁架、聯(lián)結(jié)件、金屬附件、工作便橋等構(gòu)成支承體系,對(duì)于滑動(dòng)模板,自升模板則增設(shè)提升動(dòng)力以及提升架、平臺(tái)等構(gòu)成。模板工程在混凝土施工中是一種臨時(shí)結(jié)構(gòu)。
    模板的分類有各種不同的分階段類方法:按照形狀分為平面模板和曲面模板兩種;按受力條件分為承重和非承重模板(即承受混凝土的重量和混凝土的側(cè)壓力);按照材料分為木模板、鋼模板、鋼木組合模板、重力式混凝土模板、鋼筋混凝土鑲面模板、鋁合金模板、塑料模板等;按照結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn)分為拆移式、固定式兩種;按其特種功能有滑動(dòng)模板、真空吸盤或真空軟盤模板、保溫模板、鋼模臺(tái)車等。
    二、我國(guó)在二十世紀(jì)六十年代前的水利水電工程施工中主要采用木質(zhì)模板,由于木材易于制作成各種形狀,有些形狀特殊的構(gòu)筑物,如水電站的尾水管的混凝土澆筑,通常均采用木材制作模板,近代仍然有許多國(guó)家、許多水利水電工程中使用木模板或鋼木混合結(jié)構(gòu)。
    七十年代以來(lái),我國(guó)在混凝土壩施工中多采用大型鋼木混合模板,混凝土(預(yù)制)模板等,隨后廣泛發(fā)展了滑動(dòng)模板以及由此而帶來(lái)的混凝土澆筑工藝的革新。1973年丹江口水庫(kù)下游引水工程排子河度槽的空心墩,采用了滑動(dòng)模板施工方案。1975年密云水庫(kù)溢洪道工程的溢流堰和陡槽陡坡混凝土襯砌,采用了沿軌道行走的拖板式滑動(dòng)模板,1997年在曲率變化復(fù)雜的清水閘雙曲拱壩上采用了滑動(dòng)模板施工,在這一時(shí)期還有豎井、隧洞、渠道、攔污柵工程等采用了滑動(dòng)模板施工。
    七十年代末,我國(guó)執(zhí)行以鋼代木的技術(shù)政策,組合鋼模板大部分用于基礎(chǔ)、柱、梁、板、墻等施工中,尤其用于水電工程中的大體積混凝土施工中,呈現(xiàn)了明顯的優(yōu)勢(shì)。
    1946年在狼溪壩(worf creek)首次使用懸壁模板,隨后在使用中不斷改進(jìn),頗受歡迎。中國(guó)在二十世紀(jì)五十年代已采用半懸壁模板,七十年代中期,開始研制鋼懸壁模板,由于混凝土施工中模板的吊裝十分頻繁,美國(guó)在七十年代初研制并在德活夏克重力壩中,使用自動(dòng)錨固的自升懸臂模板,取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。
    三、模板工程之所以受到重視,并努力提高和改進(jìn)其工作和使用性能,與它在混凝土施工中的重要性是分不開的。
    首先,水工混凝土施工中模板工程費(fèi)用比重很大,約占混凝土總造價(jià)的15-30%.在無(wú)筋或少筋的大體積混凝土工程中約占5-15%.模板制作與安裝勞動(dòng)消耗量約為28%-45%(一方混凝土中的勞動(dòng)量)并消耗大量?jī)?yōu)質(zhì)鋼材和木材,見下表:
    大壩名稱  白
    山  龍羊峽  太平哨  葛州壩  安
    康  清水閘  均
    值 
    砼單價(jià)(元/m3)  63.0  86.5  54.1  47.0  67.1  75.0  65.4 
    每m3砼模板費(fèi)用  三次周轉(zhuǎn)  元  9.6  12.1  9.7  9.1     9.0  9.0 
    %  15.2  14.0  17.9  19.4     12.0  15.7 
    七次周轉(zhuǎn)  元  7.4  9.3  6.6  6.7  7.0     7.4 
    %  11.7  10.7  12.2  14.3  11.0     12.0 
    備 注  83年單價(jià) 不計(jì)吊車工作占班費(fèi) 
    模板的作用,還常常表現(xiàn)于控制施工進(jìn)度上,在大體積混凝土施工中,根據(jù)一些工程的統(tǒng)計(jì),模板的拆裝時(shí)間,約占總施工周期的35%.模板工序在許多情況下是施工網(wǎng)絡(luò)圖中的關(guān)鍵線路,模板工藝的改進(jìn)常常可以加快施工進(jìn)度。
    水利水電工程中模板的地位,還可以從國(guó)外混凝土壩施工經(jīng)驗(yàn)中看到,下面是國(guó)外工程中模板工程占施工費(fèi)用的比例。
    1、蘇聯(lián):模板的平均勞動(dòng)消耗占混凝土單價(jià)的10-22%.
    2、日本:模板費(fèi)用占施工中的費(fèi)用為:拱壩47%,重力壩30%.
    3、美國(guó):模板工程占總費(fèi)用的20%.(注:日、美是對(duì)單個(gè)有代表性的壩的施工總結(jié)而得。)
    由上可知:模板工程在鋼筋混凝土施工中占有相當(dāng)重要的作用,做好模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)對(duì)提高工程效益和加快施工進(jìn)度是有相當(dāng)?shù)囊饬x。