模板工程在鋼筋混凝土施工中合理應用

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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造體系,其中,接觸混凝土并控制預定尺寸,形狀、位置的構造部分稱為模板,支持和固定模板的桿件、桁架、聯(lián)結件、金屬附件、工作便橋等構成支承體系,對于滑動模板,自升模板則增設提升動力以及提升架、平臺等構成。模板工程在混凝土施工中是一種臨時結構。
    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;按照結構和使用特點分為拆移式、固定式兩種;按其特種功能有滑動模板、真空吸盤或真空軟盤模板、保溫模板、鋼模臺車等。
    二、我國在二十世紀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,近代仍然有許多國家、許多水利水電工程中使用木模板或鋼木混合結構。
    七十年代以來,我國在混凝土壩施工中多采用大型鋼木混合模板,混凝土(預制)模板等,隨后廣泛發(fā)展了滑動模板以及由此而帶來的混凝土澆筑工藝的革新。1973年丹江口水庫下游引水工程排子河度槽的空心墩,采用了滑動模板施工方案。1975年密云水庫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模板,1997年在曲率變化復雜的清水閘雙曲拱壩上采用了滑動模板施工,在這一時期還有豎井、隧洞、渠道、攔污柵工程等采用了滑動模板施工。
    七十年代末,我國執(zhí)行以鋼代木的技術政策,組合鋼模板大部分用于基礎、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。
    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,頗受歡迎。中國在二十世紀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,美國在七十年代初研制并在德活夏克重力壩中,使用自動錨固的自升懸臂模板,取得了很好的技術經(jīng)濟效益。
    三、模板工程之所以受到重視,并努力提高和改進其工作和使用性能,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用比重很大,約占混凝土總造價的15-30%.在無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消耗量約為28%-45%(一方混凝土中的勞動量)并消耗大量優(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(元/m3)  63.0  86.5  54.1  47.0  67.1  75.0  65.4 
    每m3砼模板費用  三次周轉  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  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 不計吊車工作占班費 
    模板的作用,還常常表現(xiàn)于控制施工進度上,在大體積混凝土施工中,根據(jù)一些工程的統(tǒng)計,模板的拆裝時間,約占總施工周期的35%.模板工序在許多情況下是施工網(wǎng)絡圖中的關鍵線路,模板工藝的改進常??梢约涌焓┕みM度。
    水利水電工程中模板的地位,還可以從國外混凝土壩施工經(jīng)驗中看到,下面是國外工程中模板工程占施工費用的比例。
    1、蘇聯(lián):模板的平均勞動消耗占混凝土單價的10-22%.
    2、日本:模板費用占施工中的費用為:拱壩47%,重力壩30%.
    3、美國:模板工程占總費用的20%.(注:日、美是對單個有代表性的壩的施工總結而得。)
    由上可知:模板工程在鋼筋混凝土施工中占有相當重要的作用,做好模板的結構設計和工藝設計對提高工程效益和加快施工進度是有相當?shù)囊饬x。