摘要:在党的十八大会议中,习主席提出了“绿水青山,就是金山银山”的理念,保护绿水青山,保护林业资源,深入优化的政策改革及建造业可持续发展理念的导向,使得公路建设行业也融入了大量的环保节能材料,塑料模板与复合材料模板应运而生,“以塑代木,以塑代钢”、“绿色施工、文明施工”已成为新的施工准则。
关键词:钢筋混凝土箱涵塑钢模板绿色施工
1 引言
1.1 工程概况
那羊二标一分部地处西藏那曲地区,平均海拔4700米,属高原亚寒带半干旱季风气候区,气候寒冷,空气稀薄,四季不分明,冬长无夏,多风雪天气,有效施工周期短。
图1项目自然环境
1.2应用背景
我项目设计钢筋混凝土箱涵54道,涵洞施工任务重、工期紧,业主对涵洞的施工质量要求高。经过比较塑钢模板较传统型钢模板单位重量大幅度降低,方便运输与安装,且刚度与型钢模板相当。出于环境保护考虑,塑钢模板采用新型可再生材料制成,较传统木模和钢模更有利于环境保护,塑钢模板均根据实际结构尺寸要求进行工厂定制各,尺寸精准、安装简易。项目决定引进一批塑钢模板进行涵洞施工。
图2 塑钢模板
2 塑钢模板在施工中的应用
2.1 塑钢模板的特点
(1)塑钢模板是利用合金抗老化原料制作,并且设计有背肋,强度和刚度高;与一般的钢模板连接不同,塑钢模板在拼装时采用专用连接手柄,简单便捷。
(2)由于模板重量轻,模板拼接安装完全采用人工进行,无需吊车配合。
(3)模板表面在施工时无需涂刷脱模剂等材料,只需在混凝土浇筑前使用清水冲洗即可,模板在拆除后及时用小铲刀将表面及边缘的混凝土。
(4)采用塑钢模板进行涵洞施工一次性投入成本较大,但是塑钢模板在使用完成后可以进行回收,使得塑钢模板的综合成本极大降低。
(5)塑钢模板省工节材:工人易上手,改变原有技术工为主的木模工艺,降低平均用工单价,此外模板周转次数多,使用次数在50次左右。
(6)安全环保:模板强度高,但自重轻,施工现场无铁钉等高危机具,降低了施工风险;模板可回收再生产,循环使用,符合国家政策导向。
2.2施工工艺流程及操作要点
2.2.1施工工艺流程
图3塑钢模板施工工艺流程图
2.2.2施工操作要点
(1)塑钢模板的定制
为确保模板的适用性,避免在施工过程中出现部分模板不能利用的情况,在预定时必须对模板的尺寸进行设计。项目箱涵设计有3×3m、4×3m、5×3.5m、6×4m等形式,并且对应的倒角均不同,在设计模板尺寸时,首先设计涵洞倒角的异性模板尺寸,然后设计模板平面尺寸,确保平面模板的通用。塑钢模板的重量约16Kg/㎡,模板的尺寸为1.5m×1.2m,重量约为28.8Kg,在普通工人能够承受的重量范围之内。
(2)模板拼装
塑钢模板的拼接简单快捷,拼接方式采用专用连接手柄,具体施工过程为:①模板连接时应在水平或者竖直位置,相邻模板之间拼缝错台在2mm以下;②连接手柄应力朝相同方向顺序连接,否则易使专用紧固手柄磨损或局部损坏;③连接好以后要检查板面是否平整,如有错缝,要垫木方均力敲击平整;④专用连接手柄不得漏扣,连接手柄与钢模板连接时用螺栓类似,除检查是否有漏上等情况外,还应检查手柄的紧固程度;⑤支模调整模板高差时,不得在没有任何保护的情况下用撬棍直接操作,必须在模板外缘加入木方垫块操作。
图4模板拼装图
(3)模板安装
塑钢模板的安装与其他模板安装类似,根据底板、侧墙的设计高度进行模板组装。弹出模板边线、控制线,对线过程中,施工人员采用钢撬棍进行微调(撬棍与模板之间垫木方,分散受力面积),在有较大困难的点位上,使对线的误差控制在±3㎜之内。
模板安装完毕应校对模板的尺寸、标高、垂直度和墙体的结合牢固程度,做一次全面检查,如有超出规范许可范围的,应及时纠正。初加固、校正、再加固,然后将模板表面清理干净,准备浇筑混凝土。特别应对垂直系统加强,设置水平拉杆和斜拉杆。
图5模板安装
(4)模板加固
塑钢模板的加固方案应在定制时确定。在施工钢筋混凝土箱涵时,模板加固采用对拉杆,背肋采用双钢管,塑钢模板的对拉杆间距应根据箱涵混凝土浇筑方案进行受力分析,根据受力分析确定模板的对拉杆间距,并且对拉杆孔应在模板定制时予以预留,首先要保证对拉杆的使用满足要求,其次要有效的防止漏浆。预留孔的提前设计能够方便后续施工,避免出现随意在模板上开拉杆孔的现象。
图6模板加固
(5)模板拆除及清理
拆模时间宜控制在混凝士成型后24-48小时内,模板在使用和存放过程中应平整堆放;摆放位置应避开大型机械及危险的地质环境,拆除下来的模板在混凝土终凝以前,必须马上用小片铲刀清理表面及边缘混凝土并码放整齐,不得使用打磨机,否则将破坏其光滑的表面,造成模板损坏,影响混凝土成型的光洁度。
图7拆模后箱涵整体外观
(6)模板修复
旧模板如人为多次打孔,或被机械及其他物理碰撞后产生的小洞孔径≤20cm的,先用磨光布打磨清理洞口边缘混凝土,再用云石胶+固化剂(100:1)比例勾兑好的修复材料涂抹在破洞位置,用小灰刀匀力刮。10-20分钟待胶水凝固后就可以继续使用了,粘结稳固、简单有效。
图8模板修复
(7)模板回收
模板损坏不能再使用或者模板已经使用完不在继续进行施工的可将模板按照进场合同要求进行厂家回收,节约成本。
3 经济技术分析
3.1施工成本分析
3.3.1钢模板成本分析
(1)材料成本:涵洞用钢模板平均460元/㎡,周转使用次数30次。
(2)人工费用:工时效率为8㎡/人·天,工资为280元/人/天。
(3)机械费用:经核算,机械吊装成本为10元/㎡。
每平方米钢模的施工成本为:460/30+280/8+10=60.3元/㎡。
3.3.2木模板成本分析
(1)材料成本:涵洞用钢模板平均120元/㎡,周转使用次数5次。
(2)人工费用:工时效率为16㎡/人·天,工资为280元/人/天。
(3)机械费用:机械吊装费用为0元。
每平方米木模的施工成本为:120/5+280/16+0=37元/㎡。
3.3.3塑钢模板成本分析
(1)材料成本:涵洞用钢模板平均550元/㎡,周转使用次数30次。
(2)人工费用:工时效率为32㎡/人·天,工资为280元/人/天。
(3)机械费用:机械吊装费用为0元。
每平方米木模的施工成本为:550/30+280/32+0=27元/㎡。
本项目共需模板约12000㎡,采用相同数量的其他模板与塑钢模板的成本对比如下表:
表1塑钢模板与其他模板施工成本对比表
3.2施工进度分析
塑钢模板能够有效的缩短施工工期,主要体现在:(1)与木模相比,塑钢模板能够有效缩短拼装时间;塑钢模板有背肋,不需要设置木方加固;(2)塑钢模板拼接采用手柄,拼接速度快;塑钢模板在施工过程中无需吊车配合,人工能够独立完成立模。
经现场调查统计,使用常规模板完成一道30m长4×3m钢筋混凝凝土箱涵支模需要15~20天,而采用塑钢模板可以缩短施工时间3~5天。
3.3施工质量分析
使用塑模板进行钢筋混凝土箱涵施工大大提高了混凝土的外观质量,减少了使用常规模板易出现的质量通病,比如蜂窝麻面等。
4结语
塑钢模的应用保证施工质量的同时加快了施工进度,项目共有10道涵洞采用塑钢模板进行施工,采用塑钢模板施工的箱涵外观质量良好,混凝土表面光滑、平整,棱角分明,优于其他模板施工完成的箱涵。
参考文献
(1)《国道109线那曲至拉萨公路改建工程(那曲至羊八井段)两阶段施工设计图》;
(2)《公路桥涵施工技术规范》JTG TF50-2011。