新型模板支撑体系推广应用

新型模板支撑体系推广应用农垦泰盛律海军2012-6-15目录一、前言二、中建一局的探索三、新型组件式模板支撑体系第一节、新型组件式模板支撑体系介绍第二节、剪力墙模板支撑系统第三节、顶板模板支撑系统第四节、柱模板支撑系统四、数字化模板支撑系统一、前言1.1现采用的模板支撑系统存在的弊端建筑施工是资源消耗很大的行业，除实体结构中的钢材、水泥等之外，非实体性周转材料的消耗也很惊人，尤以结构施工用的木方、多层板、架料为主，在材料消耗上：1）木方：一个大中型项目结构施工通常消耗数千立方米的木方，特大型项目甚至达到一万立方米以上，成堆的木方成为工地最常见的“风景”。2）多层板：周转次数仅3～5次的劣质多层板同样堆积如山，其使用寿命非常短，2～3个月后就成为垃圾，被廉价地处理掉，而且很有可能成为后续不合格产品的原材料。3）基本上主导结构施工支撑体系的“扣件式脚手架”，其单位面积耗钢量大、搭设用工多、作业面工作条件差，搭设完毕后非常不便于检查验收。一、前言施工中采用落后的施工工艺和施工料具，消耗大量的木材和钢材，用去更多的人工，与采用先进工艺、施工料具相比，其成本却不低。分析多年来沿用这些落后的施工工艺和料具的原因：原因一：由于我们对先进施工工艺、料具不了解，管理人员和工人都习惯了；原因二：由目前国内大多数建筑公司的项目经营模式决定，项目实施所需的料具投入基本上由项目自身解决，公司层面没有从长期经营的角度进行投入，而先进的模板和支撑体系的投入需要在多个项目中进行摊销。一、前言1.2国外常用的模板支撑体系1）墙板模板：目前国外先进的墙模板体系主要是两大类：第一类是无框模板体系，用木工字梁或型钢作檩条，面板为实木模板或胶合板模板。这种模板价格低，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，适用工程的面较广；第二类是带框胶合板模板体系，其中小型钢框胶合板模板的边框和肋为热轧扁钢；轻型钢框胶合板模板的边框和肋为冷弯型钢，或边框为空腹钢框，肋为冷弯型钢；重型钢框胶合板模板的边框和肋为空腹钢框。这些模板的特点都是钢框的强度和刚度很大，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，因此装拆速度比较快，省工省料，非常方便。一、前言1.2国外常用的模板支撑体系2）楼板模板：楼板模板体系主要分三类：第一类是快拆模板体系，即由钢横梁和钢支柱拼装成支架，在支架上放铝合金框胶合板模板或胶合板，钢支柱上端放快拆头，可以组成快拆模施工体系；第二类是木工字梁和木模体系，即由木工字梁和钢支柱拼装成支架，在支架上放实木模板或胶合板，这种模板体系不能快拆施工，但装拆施工速度也很快．费用较低；第三类是台模体系，即由型钢或木工字梁和钢支柱组装成支架，在支架上放胶合板模板。钢支柱可以在台模往上一层吊装时折叠：模板的附件很多，尤其是模板夹具多种多样，都是公司自己研制和生产，工具化附件使模板的组装和拆除非常灵活方便。一、前言1.2国外常用的模板支撑体系3）支撑架：钢支柱在国外楼板和梁施工中应用相当普遍，钢支柱大部分为螺纹封闭式，并且在钢支柱的转盘和顶部附件上作了很多改进，各家模板公司都有新颖设计，使钢支柱的使用功能大大增加。另外，近几年铝合金支柱在欧洲不少模板公司都已生产，并在施工工程中已大量应用。这种支柱采用带槽的方形铝合金管作套管，插管是四角带齿牙的铝合金管，其特点是重量轻、承载能力大，支柱之间可用横杆连接成支架，提高承载力和稳定性。一、前言1.2国外常用的模板支撑体系3）支撑架：目前在欧洲扣件式钢管脚手架已很少使用，尤其是搭设高层脚手架时不能使用扣件式脚手架。圆盘式脚手架是在圆盘插座上，可以连接8个不同方向的横杆和斜杆，其插头的构造设计先进，组装牢固可靠，目前是欧洲应用最为普遍的脚手架。另外，门式脚手架在欧洲应用也较多，但在结构上已作了改进，门框改为封闭框，提高了门框的刚度。碗扣式脚手架是英国SGB模板公司的专利，已有30多年历史，目前在欧洲应用并不多，但由于其价廉物美，在一些国家仍在大量推广应用。一、前言1.3国内模板支撑体系存在的问题与欧美国家相比，国内模板支撑体系主要存在以下问题：问题一、模板支撑系统技术落后，同发达国家相比，至少落后20年。支撑耗钢量大，承载能力小，配件质量低劣，因模板支撑引发的安全事故增多，改变支撑落后的呼声渐高。少数施工单位如中建一局建设发展公司已率先改革，采用独立式钢支撑、木工字梁及几字型钢梁作纵横肋，并初步见到成效。问题二、国家对质量差、技术落后的模板、脚手架产品没有实行淘汰制，而新型模板、脚手架产品没有实行准入制，模板行业没有资质认证，模板产品没有生产许可证。各种模板、脚手架产品标准滞后。一、前言1.3国内模板支撑体系存在的问题问题三、我国很多施工单位过分强调模板单方造价低廉，忽视正确的模板投资与效益关系的理解，采用简陋、低廉的模板和支撑系统，为施工安全和工程质量留下隐患，给低劣产品进入建筑市场创造了条件。我国散装散拆胶合板模板周转使用次数少，有的胶合板只能用3-5次就报废，结果造成竹木胶合板大量浪费，工程成本增加，使国家木材资源和环境保护受到影响。问题四、我国模板行业目前能做到设计、生产、销售、租赁一体化的较多，但同施工相结合的很少，自己搞研发、创新的则更少。有的模板公司干脆照抄国外模板技术，没有一点创意。一、前言1.4改变国内模板支撑体系现状的关键国外2万多平方米的项目所用工人不到20人。发达国家人工费成本高，这促使他们必须采用先进施工工艺和料具．提高功效，以减少用工投入。国外所采用的先进施工工艺和料具，如优质水平模板周转至少30次以上，支撑体系至少使用5年以上，与国内采用的施工工艺和料具综合比较，其成本并不高，国内完全用得起。因此，要改变落后施工工艺，采用先进的施工料具，首先需要改变的是观念，同时需要在公司层面进行购置投入，以略低于目前所用施工工艺和料具的价格租给项目使用，从而调动项目采用先进施工工艺和料具的积极性。二、中建一局的探索2.1对减少施工中木材消耗的探索现状：结构施工中使用的木方主要用于水平梁板模板的主次龙骨，在使用中木方龙骨需要反复固定和拆除。目前国内使用的木方均未经干燥防腐处理，其在使用数次后容易扭曲变形，同时劳务作业人员对与自身利益不相关的材料不珍惜，因此，施工中投入的木方被逐渐切割成短木方乃至无法使用，需要不断地进行增加补充，消耗数量可观。替代方案：采用中建柏利模板公司开发的木方替代产品——“几字型钢木组合梁”（以下简称“几字型钢梁”），耐久性好、不可切割、成本较低，租赁价格按照使用时间定为0.03～0.04元/m·天，2005年投入的首批几字型钢梁目前大部分仍在使用，其效益已远超出预期。二、中建一局的探索2.1对减少施工中木材消耗的探索图2.1-1几字型钢梁二、中建一局的探索2.1对减少施工中木材消耗的探索图2.1-2作为主水平模板次龙骨的几字型钢梁二、中建一局的探索2.2对改变落后支撑体系的探索现状：目前在国内发达地区的工程施工中，碗扣式支撑体系基本上主导水平结构支撑体系，次发达地区一般采用扣件式支撑体系。该支撑体系立杆间距小、横杆多、单位面积用钢量大（大约为独立支撑的2倍），更为不足的是搭设完毕后，不便于作业人员和管理人员进入，增加了质检、检查验收难度，在一定程度上也会影响工程质量和安全。替代方案：探索推广应用独立支撑体系，购置独立钢支撑，模板采用小规格多层板，分成1830mm×610mm和1220mm×610mm两种规格的小板，封边，并沿小板周边按300mm间距预钻孔（4mm），此举可避免作业人员反复随意钉钉子，延长多层板使用寿命。二、中建一局的探索2.2对改变落后支撑体系的探索图2.2-1独立钢支撑应用二、中建一局的探索2.2对改变落后支撑体系的探索图2.2-2小规格多层板二、中建一局的探索2.3经济效益对比分析1）木方龙骨与几字型钢梁对比：木方价格按白松2400元/m³，澳松（速成材）2150元/m³。以用于水平模板次龙骨的100mm×50mm澳松为例，每延长米购置价格10.75元，周转次数上限为15次，使用寿命大约100天，其成本为10.75元。如果租赁几字型钢梁，100天的租赁成本为0.04×100=4元，可降低成本50%以上。就公司在几字型钢梁的投入来看，每米几字型钢粱购置成本30元左右，使用寿命4年以上，有效租赁时间按1120天（280天x4）考虑，其4年使用期限内收回的租赁费用为44.8元(0.04×1120)，同时几字型钢梁回收价值高，即使按废钢处理其每米价值8元。如此看来，公司投入的经济效益是完全可以实现的。二、中建一局的探索2.3经济效益对比分析2）碗扣式支撑体系与独立钢支撑体系对比：与碗扣式支撑体系相比，独立钢支撑体系具有用钢量少（约为碗扣式支撑体系的40%～50%）、搭设速度快、用工少、作业条件好等优点，中建一局建设发展公司2005年购置的独立钢支撑以0.15元／根•天的价格租赁给项目使用，统计使用独立支撑体系的住宅、公寓类项目，其成本仅为碗扣式支撑体系成本的70%。二、中建一局的探索2.3经济效益对比分析3）劣质大规格多层板与优质小规格多层板的对比：目前占据结构施工水平模板主流的劣质大规格多层板周转次数为3～5次，价格为35～40元/m2，折合使用一次的成本8～10元／m2。而中建一局探索推广的优质小规格多层板周转次数为10～12次，价格为48～52元/mz，折合使用一次的成本5元／㎡左右。使用优质小规格多层板的效益明显，可降低直接成本40%左右。二、中建一局的探索2.4新型模板支撑体系推广应用中的注意事项1）推广应用新技术新工艺的料具投入应在公司层面投入，以合理的价格租赁给项日使用：推广新技术新工艺的资金投入，如几字型钢梁、独立钢支撑其使用寿命可达4～5年以上，从现行的项目核算机制来看，如由项目投入则没有积极性，如从社会专业公司租赁则成本偏高，因此，最佳解决办法就是从长远角度考虑，公司统筹投入，以合理的价格租赁给项目使用，项目有效益，应用积极性高，同时公司成为最终受益者。2）选择适宜项目推广应用任何工艺、技术均有其理想的适用范围，因此要选择适宜的项目进行推广应用才能取得预期效果。如独立钢支撑最适宜应用于无梁板类的住宅、公寓、酒店或二、中建一局的探索2.4新型模板支撑体系推广应用中的注意事项梁间距相对较大的结构类型，建筑层高以不超3.6m为宜。小规格优质多层板则适宜周转次数不少于10次的同一个项目，这样可以最大限度地发挥其使用价值。几字型钢梁应用范围广泛，完全可以等量代替传统模板需要的主次木方龙骨，除一些规则性较差的模板支设仍需要木方外，基本可以代替项目按传统工艺投入木方的70%。几字型钢梁投入应以2～4m不同规格、按照一定比例投入，以适应项目施上需求。此外，几字型钢梁一定要热镀锌钢板加工，才可确保其不少于5年的使用寿命。3）耐心、细致地做好思想工作和具体技术指导工作在推广应用新技术新工艺过程中，有些工程技术人员，尤其是直接管理劳务队伍的现场管理人员已习惯传统施工工艺，这就需要公司总部耐心细致地做好解释二、中建一局的探索2.4新型模板支撑体系推广应用中的注意事项工作。如详细说明采用新工艺的施工作业优势和成本优势，带其观摩正在实施中的项目，聆听正在实施中项目管理人员和劳务作业人员的亲身感受，可消除其对新工艺、新技术的疑虑，其中项目经理和项目技术负责人的观念和态度至关重要。劳务作业队伍也是推广应用新技术新工艺的阻碍因素，特别是目前劳务队伍普遍紧张的情况下，由于作业方式改变，新技术新工艺应用之初其搭设效率尚未明显提高，甚至还会出现一定程度降低时，劳务人员最易抵触。此时项目主要管埋人员如不坚持，就会半途而废，因此，在推广应用新工艺、新技术过程中，坚持、耐心、细致至关重要。三、新型组件式模板支撑体系3.1.1新型组件式模板支撑体系的构成目前应用较多的新型建筑模板结构，主要指由秦皇岛兴民伟业开发的数字化支撑系统和天津鑫福盛开发的组件式模板支撑系统，名称各异，本质相同，都是由面板、支撑结构和连接件三部分组成。可简单分为墙体（