楊伊浩,陳柯達
(1.中國建筑第二工程局西南分公司,重慶 400000;2.吉首大學,湖南 張家界 427000)
高層混凝土建筑施工中,模板安裝是影響施工效率的重要因素,其工程量大約占結構工程的35%,而且直接影響項目的進度、質量和安全,國內外的施工承包企業(yè)都一直在嘗試優(yōu)化施工模板體系。Proverbs基于調查發(fā)現(xiàn),在進行模板選擇時,“相對成本”、“混凝土質量”、“重復利用率”是主要的權衡標準,而且英、法、德三國的承包商在選擇上并不完全一致。
傳統(tǒng)的木方加固鋼管加固體系因為短期成本優(yōu)勢在國內的施工市場中依然占有大量的份額,而以型鋼背楞加固體系、鋁模板支撐體系為代表的新型模板雖然在綠色施工、周轉次數(shù)、施工速度、混凝土質、量等方面有顯著優(yōu)勢,然而因為設計優(yōu)化不足、工人素質欠缺、市場供應尚未見規(guī)模效應等原因,其成本優(yōu)勢無法在單個項目中得到體現(xiàn)。
型鋼背楞受制于其需要設計優(yōu)化、制作難度較大的特點,一般在高層建筑中使用,但對其應用效果,特別是經濟效益方面,存在著爭議。在浙江臺州的某安置房項目的成本估算中,其總建筑面積13萬m2的項目規(guī)模,因采用型鋼背楞模板加固體系總體大約節(jié)約了60萬元的成本,其成本降低的主要原因是能夠節(jié)約3.83萬m2的抹灰費用,估計為200萬元。但同時,也有研究人員認為型鋼背楞模架本身造價較高,建議對其橫截面形式、間距等進行優(yōu)化設計??梢?,不同的項目背景和施工條件對型鋼背楞的應用和經濟效益會導致不同的結果,本文以成都紫光芯城項目為例,介紹這一技術的應用情況并進行經濟效益分析,供相關管理者和研究人員做參考。
成都紫光芯城項目位于成都市天府新區(qū),項目總面積約32.01萬m2,地下面積約11.25萬m2,地上約20.76萬m2,裝配式比率不小于30%。項目施工總工期900日歷天。本文的研究對象是項目的1#~11#樓棟,層數(shù)一般為14、16、18層,地上標準層層高2.95m。
墻模板設計基本信息見表1。目前鋼楞的材質厚度規(guī)格尚未統(tǒng)一,2.2mm、2.5mm、3mm都有,選用時除了安全和成本需要考慮外,通用性也是一重要考量。一般規(guī)律是陰陽角和龍骨連接件厚度最大,主龍骨采用厚度居中、次龍骨厚度最小。
表1 剪力墻模板設計
圖1 剪力墻模板配模圖
在取得施工圖紙后,先根據(jù)墻、柱圖對所有墻、柱進行編號,接著針對每一面墻、柱模板進行編號,在其立面圖上進行模板的排版,一般從長墻端頭使用整板開始,最終繪制形成所有墻、柱模板的配模圖。
1)根據(jù)立面圖繪制每一面墻的配模圖。
2)對每面墻的每一張板進行編號,并標注尺寸,標注出對拉螺桿眼位置。
3)墻柱模板繪制時應注意降板位置、板厚、梁位置及立面節(jié)點。
4)外墻模板下部低于結構面100mm。
5)墻模板應配置至板底。
6)注意扣除梁底模和板模的厚度。
7)模板排版時應盡量使用多的標準板。
8)墻端頭模板應該是大面壓小面。
剪力墻型鋼背楞加固系統(tǒng)由雙層直背楞、陰陽角連接件、直連接件、斜鐵連接件、穿墻螺桿、陽角勾栓組成。本例中,背楞長度有0.55m、0.9m、1.4m、1.9m、2.4m等。單管截面尺寸均為30mm×50mm。連接件壁厚5mm,長度為680mm,采用烤漆工藝。陰陽角配件規(guī)格為50mm×250mm壁厚5mm,陽角部位采用陽角鉤子二次鎖緊加固。背楞連接件上使用插銷連接,提高體系的綜合利用率和通用率。
剪力墻型鋼背楞實施安裝步驟為:墻模板安裝、矩管安裝、螺桿安裝、直背楞安裝、蝴蝶卡安裝、直連接件安裝、陰陽角連接件安裝、端部勾栓及連接件安裝。
型鋼背楞模板體系質量控制的要點之一在于陰陽角的加固。例如對于陽角加固橫杠之間的間距、穿墻螺栓的旋緊力度經常影響后期墻體的平整度,甚至導致脹模等事故。為進一步控制施工質量,對剪力墻的型鋼背楞安裝加固進行設計。安裝步驟遵循“先長后短、先近后遠、先陽后陰、對稱進行”的原則。下面按L型、T型、U型進行介紹。
1)根據(jù)剪力墻加固件布置圖,確定所需配件種類,并運至剪力墻周圍。
2)安裝1號,以及陽角件,對接處插入斜鐵并敲緊。
3)安裝2號,以及陰角件,對接處插入斜鐵并敲緊。
4)將4號插入2號,3號插入1號,其交接處插入斜鐵。
5)安裝墻端部的5號、6號,并插入斜鐵。
6)檢查各加固件型號尺寸無誤后,使各加固件緊靠次龍骨,從底層依次向上加固,過程中檢查模板垂直度、平整度,符合要求后將螺母上緊,最后固定墻端部雙層單直板斜鐵加固最終上緊完成。
圖2 L型墻型鋼背楞安裝加固步驟
1)同4.1。
2)安裝1號,以及陰角件,將3號插入1號,對接處插入斜鐵。
3)安裝2號,以及陰角件,將4號插入2號,對接處插入斜鐵。
4)安裝5號。
5)安裝墻端部的6號、7號、8號,并插入斜鐵。
6)同4.1。
1)同4.1。
2)安裝1號、以及陽角件,交接處插入斜鐵。
圖3 T型墻型鋼背楞安裝加固步驟
圖4 U型墻型鋼背楞安裝加固步驟
3)安裝2號,以及陰角件,交接處插入斜鐵。
4)安裝3號、4號,并分別插入陰陽角件,交接處插入斜鐵。
5)按順序安裝5號、6號、7號交接處插入斜鐵。
6)同4.1。
在實施過程中,項目管理人員依據(jù)規(guī)范、圖紙、施工方案進行了大量的管理工作,多數(shù)問題在其他研究人員的論文中已經提及,但仍有一些問題值得補充和分享。
1)設計優(yōu)化:優(yōu)良的模板設計可以確保模板加固系統(tǒng)均由標準件組合,能適應各種尺寸的剪力墻,保障周轉重復利用,降低攤銷成本。
2)質量控制:施工過程中做好模板支撐的過程管理工作,特別是遵循順序安裝和加固陰陽角,很可能在后期免除抹灰作業(yè)的成本開支,反之亦是采用型鋼背楞的風險因素。
3)清理與存放:拆下的模板及時清理黏結物,避免用尖銳器物清理損傷模板,特別是烤漆面的連接件應加強用后保護。
4)工期縮短:根據(jù)經驗估計,相對傳統(tǒng)鋼管支撐,本項目平均每一單元可以節(jié)約0.5天的工期。
5)直接經濟效益:基于本項目實際,參考11#樓,按7天一層、16層標準層、工期120天對兩套方案成本進行對比,型鋼背楞租賃方案41萬元,鋼管租賃+抹灰方案35.27萬元,在墻體質量達到預期能全部免抹灰的前提下,型鋼背楞方案實際仍然多支出5.73萬元。
綜上,項目在剪力墻施工中采用型鋼背楞模板加固系統(tǒng)后,工期得到節(jié)約,但短期的直接經濟效益并不明顯。但是,首先應看到這一技術帶來的成本節(jié)約和項目規(guī)模之間的關系是非線性正相關的,隨著項目規(guī)模的增加,工期、安全等方面帶來的經濟收益可以使這一方案更優(yōu)。其次,目前人工成本日趨上漲、融資成本日益增加,這一技術所需人工消耗更少、工期更短的特點將對施工企業(yè)更有吸引力。