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我国建筑模板的发展方向与对策

2022-03-03 90 上传者：管理员

摘要：建筑行业在不断发展的过程中也带来了一系列的社会、资源以及环境方面的影响。如，由于建筑耗能、木材紧缺等形成的环境问题促成了建筑业的改革发展。文章将建筑模板发展现状作为研究对象，使用分析对比的方法，结合我国所推行的可持续发展战略，对建筑行业未来模板的发展方向以及目标提供建议。

关键词：
建筑施工
建筑模板
模板体系
混凝土结构
环保材料
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1、模板的定义

在结构设计基础上，起到为建筑提供临时性支撑功能的一种工具即称为建筑模板。它的工作原理是利用混凝土凝结硬化，按规定的几何尺寸、位置使构件成型并保证其稳定性，从而分散凝结硬化过程中对混凝土结构造成的竖向荷载(混凝土的自重和施工荷载)以及水平荷载(混凝土的侧向压力)。

由于模板的作用是为新浇混凝土提供成型模型，这一性质就决定了模板由连接件部分、面板以及支撑结构所形成。面板部分需要直接承受新浇筑混凝土；支撑结构同样是一种临时结构，支撑上部构件，传送荷载，保障建筑模板构件的稳定性。

2、发展历史

2.1 国外建筑模板发展进程

模板工程是混凝土构件施工的关键环节，已进行了长久的发展。最初使用的混凝土模板是木质散板，以设计好的混凝土结构形状尺寸进行打造，然而这种模板的缺点在于使用时需要大量财力与人力的投入，且拆模后不具有利用价值，对原材料造成浪费。

20世纪初，木质散板逐渐被装配式定型木模板替代，这种模板可以在设计图纸的基础上，进行大规模的生产与使用。能够按建筑构造提前进行配模设计，从而打造出符合施工要求的模板，且在拆除之后能够重复使用。

20世纪中叶时期的后半段，欧洲国家开始使用大型模板，这种模板从生产到拆除环节均采用机械流水施工模式，降低人工成本提高了劳动效率，并有效缩短了工期。到20世纪60年代，组合式定型模板的出现，逐渐替代了装配式定型模板，它的使用原理是将小型模板进行配套设计从而转换为不同规格的大型模板。组合式定型模板的优势在于具有灵活性、重复使用性以及随意变换性，所以使用范围得到扩大，已经成为了现阶段混凝土工程最主要使用的模板体系之一。

2.2 国内建筑模板发展进程

我国在20世纪中叶一直将木质散板与定型木模板作为主要使用模板，而20世纪60年代出现木材资源缺乏才开始采用钢模板。而钢材代替木材的这一阶段是我国模板工程发展最缓慢的阶段。

在模板发展的过程中，钢模板的成功研制，获得了地方以及国家等相关部门的支持，且在广大科技工作人员和建筑职工的共同努力下，中国模板工程技术得到了飞快发展。

3、各类模板体系特点分析

3.1 全钢大模板体系

全钢大模板体系由全钢整体式大模板体系与全钢拼装式大模板体系构成。

3.1.1 全钢整体式大模板体系

(1)工艺特点：

全钢整体式大模板是根据墙体配模的设计尺寸进行打造的，所以模板具有良好的平整度，且刚度大这一特点使浇筑之后的混凝土表面平整光滑、无拼缝、色泽统一的效果。而全钢整体式大模板是按设计图纸下所打造的，可将废弃废旧的整体式大钢模进行重新改造利用。

(2)适用范围:

高层或较高层建筑剪力墙结构，以及其他结构墙模板。

(3)优点：

刚度大，稳定性强，尺寸控制精准，表面平整光滑、无拼缝、色泽统一、表观质量好，能达到高级抹灰的标准。

(4)缺点：

因模板尺寸控制精确，导致无法多次重复利用。如进行二次使用时，需重新打造，形成了资金投入与维修费较高的局面。同时重量较大，在施工过程中需使用塔吊等起重机械。

3.1.2 全钢拼装式大模板体系

(1)工艺特点：

能够通过螺栓楔子将非标准钢模板与大块钢模板进行拼接，从而形成整体大模板，具有900mm、1200mm、1500mm等尺寸宽度选择，通过设计层高决定高度。

(2)适用范围：

高层或较高层剪力墙结构，大截面柱模板，短支剪力墙以及其他结构墙模板。

(3)优点：

满足了大模板所规定的工具化、定型化以及标准化要求，且具有灵活性、高效性、高周转次数的优点，能够满足不同类型建筑结构要求。

(4)缺点：

由于大模板通过拼接形成，导致存在较多拼缝，影响整体观感质量。通常在贴壁纸、普通清水混凝土以及表面直接涂刷涂料等装饰清水混凝土工程。

3.2 竹(木)胶合板体系

胶合板以竖肋材质作为区分标准，通常分为木框胶合板体系(竖肋为：50mm×100mm方木)、铝梁胶合板体系、木梁胶合板体系、钢木肋胶合板体系四种类型。

(1)工艺特点：

竹(木)胶合板体系作为近几年来最常使用、最普及的模板体系之一，具有现场容易加工、板面平整、质地坚硬、重量较轻以及可操作性强的优点，并且资金投入较低，能够进行多次周转。双面覆膜胶合板是质量较好的一种模板，在进行覆膜的过程中，需要保障厚度均匀、表面平整光滑且具有高耐磨性。竹(木)胶合板在使用过程中，可以通过切割进一步加工成为不同结构尺寸的模板，一般会采取横向布置间距为300～500mm、50mm×100mm方木、铝梁或钢木梁等作为竖肋。

(2)适用范围：

在柱、梁、板以及剪力墙等环节存在结构截面复杂以及形状各异的清水混凝土构件的模板。

(3)优点：

竹(木)胶合板本身具备表面光滑洁净、制定坚硬以及平整的特点，且能够按设计要求进行灵活的制模板，有较强的操作性，加工过程也较为简单，耗费资金较少，能适配不同截面的构件。

(4)缺点：

对铝梁、方木需求较大，且容易出现刚度以及平整度不达标的现象，周转次数少，耐水及耐候性差。

3.3 空腹(实腹)钢框胶合板体系

(1)工艺特点：

通过定制的空腹(实腹)作为边框，利用冷弯管材以及型材作为主肋，采取厚度为5～8mm胶合板面板进行贴合，用抽芯拉铆钉连接。

(2)适用范围：

柱、梁、剪力墙等混凝土构件浇筑。

(3)优点：

表面平整度较高、能够重复使用、周转，且成本较低。

(4)缺点：

稳定性较差、刚度低、拼缝多，一般运用在普通清水混凝土模板体系中。

3.4 拼装大块钢模板表面粘贴PVC板工艺

(1)工艺特点：

由于小钢模存在涨模、拼缝多以及刚度小的性质，无法在清水混凝土工程中使用。而组合钢模板表面粘贴PVC板能够有效弥补小钢模的缺陷，确保混凝土表面平整无错台。

(2)适用范围：

装饰清水混凝土以及柱梁构件饰面等工程的模板。

(3)优点：

能够进行灵活组合、搭拆方便、对现有资源进行有效利用，成本较低，实现了经济适用，且施工构件表面平整光洁，具有精准的截面尺寸、棱角倒圆、美观，能够与大理石等高级装饰材料相比。

(4)缺点：

PVC板容易破碎损坏，不能进行多次重复周转，且该模板体系的人工需求较高。

3.5 九合板表面粘贴PVC板工艺

(1)工艺特点：

由于九合板的规格一般都是2440mm×1220mm×18mm,所以有“18厘板”之称，PVC板的粘贴材料通常为双面胶带纸，采用氯乙烯膜，当PVC板出现拼缝时，能够用单面胶带纸进行粘贴加固。

(2)适用范围：

现浇板的模板以及普通或饰面清水混凝土的楼梯底板。

(3)优点：

易加工、便于切割、成本低、重量轻、施工过程简单便捷。

(4)缺点：

刚度低，容易造成变形，无法进行多次重复周转，且易损坏，只能在楼梯底模以及部分现浇板中运用。

3.6 竹(木)胶合板表面粘贴PVC板体系

(1)工艺特色：

使用铝梁、木梁和方木的材质坐为竖肋，用竹木胶合板作为面板，并在其上粘贴了PVC板。将清水混凝土模板的优点相结合，所浇筑的清水混凝土构件，无论是观感、平整度还是几何尺寸都十分令人满意。

(2)应用范围：

主要用于具有极高观感和质量要求的混凝土工程，在板、梁以及柱等构件中，都能适用。

(3)优势：

良好的构件观感质量能够达到高智清水，光亮如镜的效果，且良好的平整度及截面尺寸，使得施工起来更加方便，省去了装饰等工艺步骤。

(4)劣势：

成本造价和人工费用综合投入最大，与大钢模相比，周转次数较少，所以在进行选用时，应当作好对比和相关分析。

3.7 装饰清水混凝土模板体系

装饰清水混凝土，就是通过对混凝土的拓印性进行利用，使其能够在表面形成特定的图案，或者呈现装饰物预埋的一种表现手法，能够用材料本身张力的展现来对建筑师渴望与自然合二为一的风格态度进行表达。

(1)工艺特色：

采用螺钉连接，由型钢作骨架和木板作面板，采用清水混凝土模板的体系，来进行塑料、铝以及木材的装饰线条或图案的安装，以实现装饰的作用。

(2)应用范围：

适用于具有艺术审美要求，不用装饰和抹灰，以及拥有极高表面观感质量的清水混凝土工程。

(3)优势：

表面光滑且质量上成，通过混凝土拓印性的特点来对设计好的图案进行提前的存留，富有极高的艺术审美价值，不仅突出了艺术的风格，也展现了清水混凝土与自然相融合的特点。

(4)劣势：

需要较多的投入，且优点只有在完美的设计效果下才能体现，并且人力和物力的消耗也极大，其在运用的过程中，人们对它的审美和认知，都仅取决于设计的理念，因此使用较少。

4、发展趋势

作为混凝土结构工程施工中不可或缺的工具，建筑模板不仅对工程的造价和质量以及安全文明施工产生直接的影响，而且也决定了资源和环境的消耗，在我国的建筑技术发展中起到了极大的影响。木质模板对于木材的消耗是极大的，所以节能低碳的新材料和新技术，正是建筑业在发展过程中所需要探索的部分，因此，铝合金模板作为一种新型的绿色建筑材料，具有回收价值高，应用范围广，施工效率和质量高，经济效益好以及周转率高，稳定性强，自重轻等优秀的特点，契合了我国建筑业的十大新技术方针，在绿色建筑和节能减排的趋势下，大大推动了模板技术的前进。如今木质模板已经在建筑工地中被铝合金模板大量替代。

4.1 铝合金模板的优势

4.1.1 施工效率高

铝合金模板快装快拆，且为标准化模板，其循环周期短，施工效率快的特点，缓解了如今社会青年劳动力短缺或成本方面的问题，也能够减少管理成本。

4.1.2 增加房屋使用面积

铝合金模板有着免抹灰的特点，在房屋建设中能够增大有效使用空间尺寸，使得消费者享受更多的使用面积。

4.1.3 有利于减少质量通病

铝合金模板面积大，拼缝少的特点，使其在拆除后能够保证其成型效果好，满足混凝土和清水混凝土的有关要求，同时也节约抹灰等费用。

4.1.4 有利于安全文明施工

木模板使用后会产生废旧模板和锯末等，铝合金模板不必加工切割的特点也能够降低噪音，减少垃圾，保持干净整洁的施工现场。此外，铝模板在进行使用后报废物的回收价约能达到原材料的45%,可以说是与节能减排环保低碳的理念十分契合，因此有着十分广阔的发展前景。

4.2 铝合金模板的效益

4.2.1 经济效益

通过增加周转次数来降低成本。与传统木模板4到5次的周转次数，且报废后无法再利用相比，铝合金模板不仅无须消耗木材并且其周转次数多达500多次，且在报废后仍可进行加工利用。根据相关数据显示，铝模板使用时，其单价估价大约在35元/m2,实际单价在50元/m2。

传统的胶合板模板平整度较低，且表面粗糙，材料强度低，因此，在施工的过程中，往往会出现蜂窝、跑模以及胀模等问题，对工程的质量有极大影响，而铝合金的模板表面平整，尺寸精确，不仅拼缝严实且施工的精度也极高，因此出现麻面、孔洞和蜂窝等质量问题的现象很少，不仅做到了尺寸精确，也降低了返工的成本。

通过不用抹灰来减少成本。铝合金模板混凝土有着使用后表面光洁，可以不用抹灰的特点，因此，在进行工程造价分析时，就大大减少了抹灰劳动力以及砂浆材料的成本，减少的成本达到了20元/m2。

4.2.2 社会效益

作为新型模板的铝合金模板，其无须现场切割加工，极高的周转次数以及可回收利用的特点，都满足了国家的环保政策和绿色施工效益，其对环境的不良影响极小，被广泛采纳进入工程。在标准板件尺寸较小，且自身重量轻巧的条件下，铝合金模板不仅不需要现场加工和极大的工作面，且对于大型垂直机械设施也不常使用，所以不仅减少了施工临时场地的占用时间，缓解了场地紧张的问题，也契合了相关的临时用地指标，保证了施工现场各处的合理布置。

扩大了住房的使用面积。铝合金模板的使用不仅免除了抹灰的过程，也使得房间空间的净尺寸和使用面积加大，例如建筑的面积为100m2的情况下，可以大约加大2.3m2的使用面积，增大了消费者的购房满意度。

5、结论

(1)铝合金模板使用的木材数量少，利用率极高，且报废后还可以再回收使用，保护环境，在工程中使用时，也能够满足国家相关环保政策和绿色施工需求，使其有了使用和推广的价值。

(2)铝合金模板市场极大的发展潜力加快了其代替木模板的速度，成本也在周转次数的增加下不断降低，有很好的经济效益。

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