铝合金模板在现浇地下综合管廊结构施工中的应用

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年5期(中)   作者:徐健
[导读] 地下综合管廊是在地下建造一个隧道空间,将电力
        徐健
        中国建筑第二工程局有限公司 北京市 100160
        
        摘要:地下综合管廊是在地下建造一个隧道空间,将电力、通讯、燃气、供热、给排水等各种工程管线收集在一起,并设有专门的检修口、吊装口和监测系统,实施统一规划、统一设计、统一建设和管理,是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。地下综合管廊常见施工方法有:明挖现浇施工法、明挖预制拼装法、盾构法、浅埋暗挖法、顶管法。
        关键词:地下管廊;铝合金模板;单侧大模板;检查;验收;
        介绍了铝合金模板在现浇管廊工程中的应用。阐述了铝合金模板对于现浇管廊结构施工的优点、取消管廊外墙止水对拉螺栓的创新、施工流程和铝合金模板的质量检查验收。
        一、模板体系的选择
        现有的现浇地下综合管廊结构,大多采用木胶合板作为模板。也有项目尝试过采用类似于隧道二次衬砌施工的钢模板台车作为管廊结构模板,但因管廊内部操作面过于狭小以致使用不便。在施工策划阶段,对以上3种方案进行分析,最后选择了铝合金模板方案。铝全金模板是模板及支撑一体模具化的体系,具有以下优点。
        1.铝合金模板质量更有保证。木胶合板+方木背楞的传统模板体系,模板周转次数仅7~9次,随着周转次数增多,模板变形,易出现模板接缝处混凝土不平整、外墙水平施工缝处上下错台、垂直度差等混凝土外观质量缺陷。铝合金模板每个拼装件在工厂机械生产,精密度高、拼装简易、板缝严密,可重复使用150次以上;承载力高、不爆模,不存在干缩湿胀、生锈等情况。成型混凝土外观平整,垂直度好、无错台等缺陷。钢模板台车混凝土成型质量也较好,但除锈工作量大。
        2.管廊模板施工工期更短。支架搭设时间短,铝合金模板体系顶板为早拆体系,提高了模板周转效率。质量轻、拼装简易、拆除简便,工人搬运工作量小,工效提高20%~30%,结构工期缩短约10%。
        3.成本更有优势。本项目铝合金模板周转次数能达到30次以上,成本比木模板更低。
        4.安全文明、节能环保。铝合金模板体系全部配件均可重复使用,且无需像覆膜胶合板进行现场二次加工产生木屑,施工拆模后,现场环境整洁、安全文明。铝合金模板材料为可回收利用的金属,节约了木材,达到低碳减排、节能环保的目的。
        二、综合管廊铝合金模板施工工艺
        1.综合管廊铝合金模板设计。该项目针对工程特点,设计了综合管廊铝合金模板体系,由四部分组成,4部分组成系统包括:①模板模板由4mm厚铝合金板制作而成,构成混凝土结构施工所需的封闭面,保证混凝土浇灌时建筑结构成型;②配件模板的连接构件,将单件模板连接成一体,组成整体(销钉、销片、螺栓等);③支撑混凝土施工的支撑,保证墙、顶板结构的支撑稳固,在底板施工时事先预埋U形预埋钢筋,用于斜撑固定,④紧固系统保证模板成型的结构宽度尺寸,在浇筑混凝土过程中不产生变形,模板不出现胀模、爆模现象(背楞等)。
        2.特殊部位设计。1)变形缝端头模板设计。在综合管廊设计时,每隔30m设计1道变形缝,变形缝处设置中埋式钢边橡胶止水带和外贴式橡胶止水带,该节点模板采用铝木结合,端头通过木模板封闭,保证混凝土浇筑质量。2)吊筋预埋处模板设计。地下综合管廊顶板施工时,需预埋管线安装吊筋,在预埋吊筋处的铝合金模板上开设长条孔,保证吊筋伸出,在长条孔上方采用3mm厚铝片盖板封堵,确保混凝土浇筑时不发生漏浆;拆模后,将铝片取出,将凹槽用水泥砂浆抹平。3)快拆体系设计。支撑立杆与周围模板采用分离式设计,钢支撑上方楔形模板与周围模板通过长销钉连接在一起,在混凝土达到快拆强度要求后,可将周围模板拆除,仅留钢支撑和楔形模板,保证支撑体系的安全和混凝土质量,拆除的模板可周转使用,节省材料。


        三、综合管廊铝合金模板施工的优势
        1.质量优势。铝合金模板采用铝合金制造而成,模板设置有纵横背肋,强度高、刚度大,且其表面非常平整、光滑,使用铝合金模板技术浇筑的混凝土表面观感质量好。铝合金模板的拼接单元在机械厂加工而成,加工精度高,质量易得到保证,各拼接单元之间通过销子连接,拼缝处质量好,无缝隙,浇筑混凝土时,确保在拼缝位置不发生漏浆,不形成蜂窝麻面。胶合木模板采用木质加工,周转使用后,质量很难得到保证,且木模板是工人按照配模图人工现场加工,质量受工人技术水平影响非常大,使用铝合金木模板好。在承载力方面,铝合金模板可达到30~50kN/m2,较木模板有较大的提高,混凝土浇筑时不易发生胀模和爆模,确保混凝土浇筑质量。
        2.工期优势。综合管廊按变形缝分段施工,每段长度约30m,底板施工不在关键线路上,可提前按流水组织施工,不影响工程总进度。木模板采用现场人工加工,用射钉和木方拼接而成,钢管背肋加固,施工工艺复杂,铝合金模板由拼接单元通过销子拼接而成,施工工艺简单,节约了工期。木模板采用满堂脚手架支撑,安拆麻烦,铝合金模板采用自带支撑体系,安拆方便,且采用“快拆体系”,当浇筑的混凝土达到一定强度后,在保证施工安全的前提下,除立杆及早拆支撑头外,可以将模板、斜撑等拆除,节约了工期。通过定性分析,该项目一节标准段(30m)侧墙及顶板模板约940m2,投入同样数量的劳动力,应用铝合金模板比应用木模板可节省1d工期。
        3.成本优势。现浇混凝土模板费用主要包括材料费、人工费。铝合金模板材料费较贵,约950元/m2,但其周转次数可达30次以上,且废旧模板残值大,约350元/m2,具有较高的回收价值,木模板材料费较铝合金模板低,废旧木模板回收价值低。该项目需求模板量约11.08万m2,铝合金模板按周转30次考虑,铝合金模板费用包括:铝合金模板材料费、残值回收费、劳务费(包含支模和支撑体系),该项目结合进度需求,购买了4个标段铝合金模板,共计4 388m2。木模板按周转5次考虑,将模板损耗分摊,木模板费用包括:木模板材料费、劳务费(模板加工及拼接;满堂支架搭设),木模板采用包工包料,木模板、木方、钢管、扣件等材料费均不另行计算,经过市场调研,通过定性分析得出:采用铝合金模板施工每m2成本约为61.8元,采用木模板施工每m2成本约为77.5元,每m2采用铝合金模板施工比采用木模板施工节省15.7元。
        4.安全及环保优势。综合管廊铝合金模板采用自带支撑体系,支撑构件距离固定,构件之间通过销子连接,安全可靠。铝合金模板体系采用非射钉固定,降低了被钉子扎、划的风险。铝合金模板在机械厂进行制作,不需要在现场进行裁剪、切割,不会产生废料,也不会产生切割的噪声,采用铝合金模板施工,现场不会产生任何垃圾,施工环境干净、整洁。一套铝合金模板可周转使用200~300次,报废后的模板残值高,可以进行回收,重新熔炼,低碳环保、节能减排。
        四、检查和验收
        浇筑混凝土前应对模板工程进行验收并填写质量验收记录表。
        1.主控项目。1)涂刷脱模剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。2)按照配模设计检查可调钢支撑等支架的规格、间距、垂直度、插销直径等。3)对销钉、对拉螺栓、定位撑条、承接模板和斜撑的预埋螺栓等的数量、位置进行检查。
        2.一般项目。1)模板安装做到:接缝应平整、严密、不漏浆;模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷脱模剂;浇筑混凝土前模板内的杂物清理干净。2)顶板支架拆除时,混凝土达到规定强度后方能拆除支撑,并提前按程序办理拆除申请。
        总之。铝合金模板施工安装简易、效率高,有效降低了模板工程的工作量。利于混凝土结构质量通病控制,成型混凝土外观质量良好,绿色环保,具有良好的社会效益和经济效益,可为同类工程施工提供有益的借鉴。
        参考文献:
        [1]张超,浅谈铝合金模板施工管理.2019.
        [2]刘鹏,关于铝合金模板在现浇地下综合管廊结构施工中的应用.2020.
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