木塑板模板在建筑工程中的应用分析

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  摘要:节能环保材料的使用是建筑工程行业发展的趋势与要求,通过对已往各种顶板模板的使用分析比较后,在1#楼顶板施工中使用了环保型木塑板模板,使用后外观效果显著,满足施工要求,促进环保,节省资源,经济效益明显。
  关键词:模板、外观、效益分析
  Abstract:Energy saving and environmental protection material used is the construction industry development trend and requirements, through the past various roof template using the analysis and comparison, in 1# roof plate used in the construction of environment-friendly wood plate, using the appearance effect is remarkable, can meet the construction requirements, the promotion of environmental protection, resource saving, obvious economic benefit.
  Key words:Template;Appearance;Benefit Analysis
  中图分类号: TU755.2 文献标识码:A 文章编号:
  
   近些年,我国平均每年建筑竣工面积都在12亿平方米左右,光是模板这一项就需要300多万立方米的木材,而我国木材资源匮乏,进口木材昂贵。因此党中央、国务院明确提出大力发展节约型社会、促进环保的工作重点;建设部发出“建设部技术公告”,将节材及新型建材技术作为“十一五”期间重点实施的技术研究领域。并且在新时期随着人们对环境资源的重视程度的提高,以废旧物资回收和资源综合利用为核心的循环型经济发展模式已成为世界经济发展的趋势,在建筑领域中环保节能材料的使用也是大势所趋。
   木塑板是利用废旧塑料和木制纤维生产的木塑复合材料制品,通过热压复合等技术措施后将塑料和木材两者的优良性能结合,使木塑板具有了较高的强度和硬度,耐酸碱、抗腐蚀、不变形、不含甲醛、经济环保可回收的优势。燕京航城工程使用了木塑板作为主要顶板模板,局部配合竹胶板,通过严格要求,精细管理,从质量、施工进度、经济效益上均取得了显著效果;现对木塑顶板模板选用、木塑板使用及效果检查等一些初步研究进行总结,希望能给后继研究及使用作出参考。
   1、工程概况
   燕京航城1#楼工程建筑层数为地上33层、地下2层。建筑高度99.95m,基础埋深为-7.5m,总建筑面积24892.42平方米,横轴编号1-25,横轴距离48000mm;纵轴编号A-R,纵轴距离18900mm。结构形式为现浇钢筋混凝土剪力墙结构,基础为笩板基础,地下为库房和设备用房,地上部分为住宅。地下二层层高3.750m,地下一层层高2.900m,首层层高3.050m,标准层层高3.000m。1#楼主体结构从-2层至13层开间尺寸基本相同未变化;从14层至23层由于内墙厚从200mm变为180mm,则开间尺寸相应调整;从24层至33层由于内墙厚从180mm变为160mm,则开间尺寸相应调整。主要开间尺寸,截面尺寸,结构设计情况如下表1:
  
  
   2、顶板模板工程目标
   针对工程顶板模板的使用,我们确定完成如下目标:
   (1)、质量、外观提高:通过顶板模板选用,确保施工质量,混凝土外观效果美观;
   (2)、加强周转、节约资金:通过模板选用做到加强周转使用次数,节约资金;
   (3)、便于施工、环保回收:便于施工并且施工后可以將资源回收,现场环保;
   (4)、符合国家验收规范施工验收要求。
   3、顶板模板选用分析
   模板工程约占钢筋混凝土总造价25%、劳动量35%、工期50-60%。模板质量的好坏、周转次数的多少,对混凝土工程的质量和成本起着重要的作用。现就目前存在的顶板模板与木塑板模板从性能特点上进行初步对比分析。
   3.1、组合小钢模板
   组合小钢模板为60-70年代所用,拼装繁琐,不易控制,接缝多,平面几何尺寸难以保证,浇筑后的混凝土质量缺陷多,外观效果不佳,费时费工较多,难于拼接固定牢固,已经被其它模板逐步取代。目前国内基本上已经不采用此种施工做法,也不能达到外观质量效果要求。
   3.2、塑料模板
   目前国内存在局部顶板使用塑料模板的情况,但因塑料模板本身性能不稳定,表面太光、易受温度的影响,造价较高。因性能不好,一直不予国内推广使用,因此使用此种塑料模板者甚少。
   3.3、木胶板模板
   工程中使用的双面复胶(防水胶)红色及黑色木板模板具有周转率高、硬度大、粘结强度大、密度高、光滑易脱模等特点,模板表面可经特殊工艺防水处理,坚硬光滑,水浸不透。使用过程中不开胶,不变型,可反复周转使用3-5次,是传统钢模板的换代新产品,但面层强度不够,模板的边、角易严重破损,周转几次就成废料,不环保,无法完全回收。对于高层浇筑来说,模板周转3-5次不能满足一次性完成支设要求,需要补充更换模板。
   3.4、竹胶板模板
   竹胶板模板主要有双面复膜型和双面素面(光面)型两种;基材结构为竹材。复膜型表面带有一层坚硬的复塑层。具有强度大、耐水性好、遇水受潮不变形、重量轻、热导系数低、对砼的吸附力弱、重复使用次数多等优点。可反复周转使用5-8次,但价格贵,周转几次后也成废料,不环保,无法完全回收。
   3.5、木塑板模板
   木塑模板主要成分木塑复合材料(Wood-Polymer Composites ,简称wpc)是采用热塑性塑料和木质材料为原料,经热压复合、熔融挤出等不同加工方式制成型的改性热塑性材料。
   木塑复合材料的生产工艺:
   废旧塑料、锯末、秸杆等的破碎及粉碎――原材料的处理――木粉与塑料的混合处理――造粒――挤出――冷却定型――牵引――定长切割――成品
   具有以下几大优点:
  (1)、实用性强,方便加工,规格尺寸多,900mm-3030mm均可加工,可锯、可刨、可钉、可加工成任何几何形状,具备实木所有的安装性能,可根据施工要求做到定尺寸加工及异型尺寸加工。(但由于自重,不建议加工大尺寸,采用标准尺寸正好)
  (2)、耐久性好:PP-R塑料模板不吸水、不分层、不变型,厚度均匀,在水中长期浸泡不分层,材料吸水膨胀率小于0.06%,板材尺寸稳定;抗老化,不开裂,耐酸、耐碱、耐候性好,温度在-20℃~50℃都能正常使用,使用1年的衰老度仅为15%。表面硬度高。
  (3)、装饰性好:浇筑混凝土时,模板、板面不用刷模剂、脱模效果好;浇注后能保证混凝土表面平整,没有木胶板和竹胶板拆后的木质纹路,省去二次抹灰工程,表面光洁,油漆附着性好。 (4)、节约性好:砼顶板可周转15至20次以上。可以回收反复使用,塑料模板施工使用报废后可以100%回收;替代木材,保护生态;施工应用整个过程中无环境污染,是一种绿色施工的生态模板。(5)、保湿性好,有利于缩短施工周期;重量较轻、不变形,施工操作快捷方便、安全可靠,劳动强度小,施工效率高。
   3.6、几种主要顶板模板的对比分析
   通过以上几种模板的分析筛选比较后,我们选出目前国内较常使用的木胶板模板、竹胶板模板、木塑板模板列出基本性能、优缺点、价格等基本统计表再次进行研究分析比选,见下面表2:
  
  
   通过以上分析比较,可以得出结论:使用木塑版较之传统工艺的的木胶板和竹胶板在每平米的摊销成本上有明显得降低,对于1#建筑面积23000平米的工程,只要周转次数达到8次以上(本工程33层,至少需要周转12次),木模塑板经济效益直接明显体现。在竞争日益激烈的建筑市场,将会大大提高经济效益。基于以上几点的比较:考虑到工程质量、施工进度及环保可行性等方面,我们最终选择木塑版作为模板。但木塑板较脆需要施工时需要注意与克服。
   4、木塑顶板模板现场使用分析
   木塑板顶板施工工艺与竹胶板、木胶板施工工艺方法一样,木塑型材可以利用一般木工技术来进行操作处理,经过使用后体验到施工使用中注意以下几处要点:
   4.1、绘制模板排板图,做好合理规划与排板工作
   从结构设计中可以明确,各开间尺寸从地下室至地上13层没有变化,从14层至23层由于内墙厚从200mm变为180mm,则开间尺寸相应调整;从24层至33层由于内墙厚从180mm变为160mm,开间尺寸相应调整。我们在排板过程中,要对应结构图纸及设备图纸,了解設备洞口位置,尽量将整张板块放到四周,将不规则板块放到中部,并且中部板条部分存在管道预留洞口的采用木胶板裁减;这样的好处一是木塑板较脆,存在电管部位的板块如开洞则拆除时易造成木塑板拉裂;二是因上部墙体变化而造成开间尺寸变化时只需重新加工调整中部板条即可;三是便于固定、拆除顶板模板。在此强调一下施工前应该严格进行房间模板排板,做出模板排板图,把板带尽量留到房间中央,尽量留在存在有管道洞口或预留洞口部位。1#楼模板排板图见下图1:
  
  
   4.2、木塑板材料进场检验与码放
   木塑板加工技术是我国新兴起的技术,模塑板生产厂家水平仍处在初级阶段,板材质量存在不稳定性,因此必须做好木塑板进场外观检验与码放工作:
   进场木塑板外观检查应符合以下要求:板材尺寸准确稳定,板面平整不得翘曲;表面要密致,平滑,色泽一致,无流淌不平,鼓泡现象;表面无开裂、脱落、残缺、无裂缝、划痕现象;侧边齐整、无裂纹、毛边、分层现象。
   木塑板较竹胶板、木胶板自重大些,码放时下边垫木间距不大于300mm,端部要放置垫木,不要码放过多,防止因自重大造成而下部模塑板边部受压变形受损。
   4.3、木塑板加工时注意
   可以使用一般木工工具加工,但在木塑板开洞、开口时一定注意使用专业开洞工具,防止不规矩开洞造成裂纹致使拆除模板用力时造成开洞部位硬脆拉裂。
   4.4、木塑板模板起拱与铺设要求
   模板铺设完后应按+50cm水平线精确调整其标高,若房间跨度大于4m,要以四周向中间起拱1‰至2‰,起拱高度不小于1cm。木塑板在用钢钉加固时,间距较竹胶板钉距亦可相应放大100mm左右,便于施工拆除模板。现场铺设需要注意边部粘贴海绵条,防止木塑板吃进混凝土中,木塑板采用硬拼缝可以达到严密要求。
   4.5、木塑板顶板模板拆除
   木塑板模板因材料中加入了木质填料后会使其变得更硬,但经常也是变得更脆。木塑复合材料与同等尺寸的纯木材料相比,强度、刚度和抗蠕变能力都要差一些。拆除模板时模板自身从上部坠落(3m高)不会造成损害,拆除模板时只需仔细,不得使用蛮力翘边角造成裂纹,特别是有预留洞口部位,这样是为了避免造成用力过大形成脆裂,损坏模板。
   5、效果检查
   5.1、实体效果检查:
   拆除顶板模板检查实体满足施工规范质量要求,砼外观效果美观,拼缝严密,板面平整光滑。效果检查图见下图2、图3、图4。
  
   图2: 木塑板硬拼缝严密不漏浆
  
   图3:拆除模板砼效果图(表面光滑,无纹路)
  
  图4:木塑板目前周转8次后浇筑混凝土效果(中部木胶板周转4次)
   5.2、经济效益
   经过对比分析:目前木塑板已经周转使用8次无损坏,可以继续往上周转使用;因人工操作方法相似,人工费、机械费按照相同考虑,则可按照模板实际配置计算,经济效益如下:
   木塑板:只需要配置一次模板周转到顶部。费用为:11.9万元。
   木胶板:需要配置三次才能周转到顶部。费用为:24.9万元。
   竹胶板:需要配置两次才能周转到顶部。费用为:21.3万元。
   本工程±0.00m以上33层,按照23000平米考虑,可节省9.4万元;经济效益显著。
   5.3、社会效益
   木塑板便于施工,便于清理,现场废料杂物明显减少;现场所有木塑板断材、板块、无用板材全面进行清理后厂家达到100%回收在利用,不污染施工现场,不污染环境,现场可达到环保绿色施工要求。
   6、结语
   根据工程的具体情况和当地施工条件,通过全面比较,选择了合理的施工方案,通过环保型材料--木塑板模板的应用,充分体现了国家循环经济、资源利用、健康环保、节约替代等可持续发展经济的先进理念,取得了显著的经济效益与社会效益;使用后顶板拆除模板后混凝土外观美观,平整。对于木塑板不利的因素,随着科技的发展,木塑板的进一步使用与改善,我们相信后继施工中必会解决木塑板拆除过程中易硬脆的问题。
  
   参考文献:
   1、中国建筑科学研究院.GB50204-2011 混凝土结构工程施工质量验收规范 [S].北京:中国建筑工业出版社.2011
   2、建筑施工手册(4版)[M].北京:中国建筑工业出版社.2003
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