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塑料建筑模板为您介绍国外建筑模板的研究

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塑料建筑模板为您介绍国外建筑模板的研究

发布日期:2017-08-24 17:00 来源: 点击:

塑料建筑模板为您介绍国外建筑模板的研究


1.模板工程的重要性

模板是浇筑混凝土构件的重要施工工具,无论是现场浇筑还是工厂预制都必须使用模板,模板工程是混凝土结构工程施工中一项量大面广的施工工艺。在现浇混凝土结构工程费用中,模板工程约占30%以上。

据德国有关资料介绍,模板工程费用约占混凝土结构费用的35%~50%。德国PERI模板公司的数据显示,欧洲混凝土结构工程的总费用中,模板工程占52.7%,其中模板工程的人工费占46.7%,材料费只占6%;混凝土工程占29.6%,其中混凝土工程的人工费占7.8%,材料费占21.8%;钢筋工程占9.6%,其中钢筋工程的人工费占8.7%,材料费占0.9%。由此可见,在现浇混凝土结构工程中,模板工程所需的工程费用和劳动量要比混凝土工程和钢筋工程大得多。

在施工技术方面,混凝土结构工程的主要技术集中在模板工程上,混凝土施工设计主要是模板施工设计。模板工程要完成一系列的工作,如模板和支撑系统的配板设计,模板的计算,模板安装、拆除、维修、保管以及模板的运输等。其中模板安装和拆除所用的劳动量最多,而这些工作目前仍然大量采用手工操作。因此,促进模板工程的技术进步,减少模板工程费用,节省大量劳动力,是降低混凝土结构工程费用的重要途径。

2.模板系统

模板系统的发展概况

模板工程在国外有相当长的发展历史,最初的混凝土模板是采用木制散板,按结构形状拼装成混凝土的成型模型。这种模板装拆很费时间和劳动力,拆模后成一堆散板,材料损耗也很大。20世纪初,开始出现了装配式定型木模板,根据工程需要,预先设计出一套有几种不同尺寸的定型模板,由加工单位进行批量生产。

20世纪50年代后半期,在法国等国家开始出现了大型模板,采用机械代替人工,进行大块模板的安装、拆除和搬运,采用流水法进行施工,从而提高劳动效率,节省劳动力和缩短施工工期,这种施工方法很快便普及到欧洲各国。

20世纪60年代,又开始发展组合式定型模板,这种模板是在原来的装配式定型模板的基础上加以改进的,加上配套的拼装附件,可以拼装成不同尺寸的大型模板。它与此前尺寸固定的大型模板不,由于采用模数制设计,可以通过板块的组合变化大型模板的尺寸。

20世纪70年代以来,模板发展为体系化,形成了具有各种不同特点的模板体系。模板制作出现了不少专业模板工厂,模板工厂不仅能设计、制作模板,供应配套附件和支撑系统,还生产必要的辅助材料和专业工具。

模板的体系化

上世纪70年代以来,欧美、日本等国家的模板规格已各具特色,如适用于各种浇筑混凝土墙体的大模板体系,适用于各种混凝土结构的组合式模板体系,适用于浇筑混凝土楼板、平台的台模体系,适用于同时浇筑混凝土墙体与楼板的隧道模体系,适用于筒体结构和高层建筑的滑动模板、爬升模板及提升模板体系,以及适用于坝堤施工的悬臂模板体系等。在当前模板工程中,大模板体系和组合式模板体系的应用范围最广,使用量最多。

塑料建筑模板墙体模板体系

目前国外墙体模板体系主要有无框模板体系、钢框胶合板模板体系和钢模板体系三种。

1)无框模板体系  用木工字梁或型钢作檩条,面板为实木模板或胶合板模板,还有一种胶合板模板和钢连接件连接的简易无框模板。无框模板的特点是价格较低,使用灵活,可以拼装成各种形状的模板结构,尤其是形状比较复杂的结构。

2)钢框胶合板模板体系有小型钢框胶合板模板、轻型钢框胶合板模板和重型钢框胶合板模板三种。

小型钢框胶合板模板的边框和肋为热轧扁钢,板厚一般为6mm,边框截面高度为63~80mm,面板为12 mm胶合板,规格尺寸较小,一般最大规格为1500mm×900mm,其特点是重量轻,适宜手工操作,装拆方便灵活。

轻型钢框胶合板模板,其边框和肋为冷弯型钢,或边框为空腹钢框,肋为冷弯型钢,边框截面高度为100~120mm,面板为14 mm胶合板,其特点是模板规格尺寸较大,一般最大规格为3000mm×900mm,模板重量较轻,强度和刚度较大,装拆灵活。重型钢框胶合板模板。其边框和肋均为空腹钢框,边框截面高度为140~160mm,面板为18 mm胶合板,其特点是模板规格尺寸大,最大规格为3300mm×2400mm,模板强度和刚度大,可承受混凝土侧压力80kN/m2。

钢框胶合板模板的共同特点是钢框的强度和刚度都较大,模板组装时不需要附加纵横楞条,只需用夹具将两块模板的边肋夹紧固定即可,因此装拆速度很快,省工省料,非常方便。

3)钢模板体系有全钢大模板、轻型钢模板和组合钢模板三种。全钢大模板的特点是模板强度和刚度较大、使用寿命长、模板面积大、模板上可带有支撑架、装拆和搬运方便、操作简便等,适用于墙体结构混凝土施工。按其结构形式可分为整体式、拼装式和模数式三种,但模板重量较大,目前在欧洲应用较少。

轻型钢模板既有全钢大模板面积大的特点,又具有重量轻、便于人工操作、使用范围广等特点,可用于各类墙、板、梁、柱和圆形结构的混凝土工程,装拆灵活,配件轻巧,装拆作业方便,施工效率高,混凝土表面平整,受到施工单位的欢迎。


轻型钢模板

 

组合钢模板具有使用灵活、通用性强,装拆灵活、搬运方便,承载能力强、使用寿命长等特点,这种模板的种类很多,使用范围也很广,既适用于工业和民用建筑,也适用于筒仓、桥梁、隧道、水坝等构筑物。

楼板模板体系

国外楼板模板施工方法很多,主要有活动支柱体系和台模体系两种。


楼板模板

塑料建筑模板 

1)活动支柱体系每层楼板施工后,拆除支柱,再移到上一层施工。这类体系使用的支柱为钢支柱或铝合金支柱,面板为胶合板、钢框胶合板模板或铝框胶合板模板,横梁为木工字梁、型钢或钢桁架等,利用这些支柱、面板、横梁相互组合,形成了多种多样的施工方法。 

2)台模体系也称飞模,由面板和支架两部分组成,可以整体安装、脱模和转运,利用起重设备在施工中层层向上转运使用,适用于各种结构体系的现浇混凝土楼板和梁的模板工程。20世纪60年代,台模施工首先在欧洲推广应用,台模施工可以一次组装多次重复使用,节省装拆时间,施工操作简便,具有显著的优越性,发达国家已形成各具特色的台模体系。


柱模板体系

国外柱模板体系也很多,有木梁和木模体系、型钢和钢模体系、型钢和钢框胶合板模板体系等,采用木梁、型钢与木模、钢框胶合板模板或钢模板组合,形成各种柱模板施工方法。

筒体模板体系

国外筒体模板一般采用型钢和钢框胶合板模板体系,也有采用全钢模板体系。调节筒模的方法,以前采用转动中央调节螺杆,或四角紧伸器来使四面模板移位,这种调节方法比较麻烦。目前国外模板公司采用新的调节方法,施工非常方便。如德国PERI模板公司采用在四面模板中间各加一块梯形TSE模块,通过提插梯形模块来完成筒模的装拆。奥地利DOKA模板公司在筒模四角采用可调角模,各角模顶部固定一个螺管,螺管内插一根方管,方管上有两处与角模相连,调节螺管带动方管上下,改变角模角度来完成筒模的装拆。意大利ALPI模板公司和FARESIN模板公司在筒模四角采用三角形模板,通过拉插三角形模板来完成筒模板的装拆施工。

爬升模板体系

爬升模板由大模板、爬升系统和爬升设备三部分组成,吸收了滑模和大模板两者的优点,能像滑模一样以墙体为支承点,利用爬升设备自下而上逐层爬升,又与大模板支模形式相似,能得到大面支模的效果。爬升模板在桥墩、筒仓、烟囱和高层建筑等高度较大、形状比较简单、墙壁较厚的模板工程中得到大量应用。爬升模板可采用人工爬模和自动爬模两种方法。爬模于20世纪70年代中期首先在西欧兴起,由于爬模不需要连续爬升施工,工人操作较易掌握。另外,爬模施工是在混凝土达到一定强度后脱模,混凝土结构尺寸和表面质量都较好,施工也较安全可靠,所以很快在欧洲、南美、日本、非洲等地推广应用,并形成多种形式的爬模施工方法。

单面模板体系

单面模板主要适用于大坝、护坡、大型基础等,由于只有单面模板,不能用对拉螺杆,因此模板的支撑体系必须坚固,能承受较大的混凝土侧压力。

塑料建筑模板桥梁模板体系

桥面箱梁等构件一般采用预制工艺制作,随着桥梁设计和施工技术的进步,在高速铁路和公路的桥梁设计中,已向大体积、大吨位的整孔预制箱梁方向发展。在现浇箱梁的施工中,已大量采用移动模架造桥机及挂篮,广泛应用于城市高架、轻轨、高速铁路和公路桥施工。

隧道模板体系

在隧道衬砌施工中,已广泛使用模板台车,近几年模板台车技术不断创新,从平移式发展到穿行式,从边顶拱模板发展到全断面模板。目前模板台车主要有穿行式全断面模板台车、平移式全断面模板台车、针梁模板台车、穿行式马蹄形模板台车、非全圆断面模板台车等,广泛应用于公路、铁路、水利水电的隧道施工中。

其他材料模板

1)塑料模板  在欧洲和美国考察中,看到不少模板公司研制开发了各种形式的塑料模板。如德国MEVA模板公司在2002年开发了钢框塑料板模板,由于这种塑料板材质轻、耐磨性好,使用寿命长,可以周转使用500次以上,并且清理和修补简便,该公司已逐步将木胶合板面板改为塑料板面板,大量租赁经营,效果很好。


塑料桥墩模板

 

德国PECA模板公司研制了在钢筋框上贴塑料布,作为一次性模板,主要用于基础、楼板等模板施工,施工简便,可节省大量费用。   斯洛文尼亚EPIC集团公司开发了塑料模板体系,模板、连接件、横梁等均采用复合材料制作,可用于基础、墙体、楼板等结构的模板工程。

在美国国际混凝土博览会上,看到很多塑料模板,有全塑料墙体模板、楼板施工用塑料模壳、塑料柱模板、泡沫塑料一次性模板,既可作墙体模板又可作为墙体外墙的塑料模板等,品种很多,用途很广。

另外,在韩国考察中也看到大量采用GMT塑料模板作楼板模板,并且可与胶合板通用,使用效果很好。日本开发了一种轻型塑料模板,重量为6.8kg/m2,比木胶合板轻20%以上,主要用于楼板模板,加上木框可作墙体模板。

2)树脂装饰模板  目前,欧美等国家研制了各种清水混凝土装饰模板,如美国SYMONS模板公司开发了各种树脂装饰衬模,共有七大类,193种和705个规格,其中有线条型、木纹型、砖块型、石块型、石料型、平滑凹槽型等,品种规格非常多,可广泛用于各类建筑物的外墙和地坪。美国ACC模板公司研制的树脂装饰模板,可以浇筑出各种仿石块的混凝土墙面,可与钢框胶合板


模板组合使用。

德国NOE模板公司研制的树脂装饰衬模,有130多种不同的花纹,可用于桥梁、立交桥、建筑物外墙、公共建筑的地坪等。由于在混凝土内可加入各种颜料,浇筑的混凝土可以一次成型且有各种花纹、各种颜色的外装饰。这种模板施工工艺非常有前途。

3)铝合金模板美国和加拿大采用铝合金模板较多,过去美国CONTECH模板公司主要采用铸铝合金模板,这种模板具有用铝量多、价格高、使用寿命长、模板精度高等特点。目前,主要采用铝合金型材,这种模板重量轻,强度和刚度好,使用寿命长,能多次周转使用;板面经过涂刷处理后,易脱模不生锈;模板精度高,浇筑后的混凝土表面很漂亮,可用于墙、梁、柱、楼板、楼梯等各种部位。美国SYMONS、WTF、PFI等模板公司还生产装饰铝合金模板,可以浇筑各种


塑料建筑模板图形的混凝土墙面和地面。

欧洲采用铝框胶合板模板用作楼板模板施工比较多。在韩国考察时,看到的几乎全部为铝合金模板施工的工程。这种模板重量轻,一个人就可以搬运,使用寿命长,可以周转使用上百次,模板回收率高,在墙、梁、柱、板的模板施工中,结合楼板模板采用快拆模体系,使用效果好,采用租赁方式利于施工企业的综合经济效益。

另外还有玻璃钢模板、透水模板、透光模板、纸模板等。


塑料建筑模板

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