北京城建集团赵换江、刘京城、刘梦溪、张显达

        摘要：本文结合长沙梅溪湖国际文化艺术中心工程的实践，简要介绍了新型铝塑建筑模板的发展概况、特点和应用效益，对新型铝塑建筑模板的发展提出了一些建议。

1、前言

        建筑模板是混凝土结构工程施工的重要工具。在现浇混凝土结构工程中，模板工程一般占混凝土结构工程造价的 20％-30％，占工程人工费的30％-40％，占工期的50％左右。模板材料、安装方法的选型，直接影响工程建设的质量、造价和效益，是推动我国建筑技术进步的一个重要组成部分。

        模板的发展与改革历经了多个阶段，从最初的木模板、钢模板到竹胶合板，再到玻璃钢模板、钢框-胶合板组合模板，模板的材料、形式、规格发生了巨大的变化，模板技术也日益革新、完善。随着建筑业的快速发展，对建筑模板的需求日益扩大。目前，我国建筑施工常用模板主要为胶合板模板，因其原料为木材，不仅浪费森林资源，同时对环境也造成严重的危害，面临木材资源匮乏、天然森林砍伐严重、木材废料率高，资源与环境两方面都经受着严重考验，与绿色、低碳、环保、科技的工程建设理念相背离。如何处理好资源与环境的统一协调发展受到人们的关注[[1]]。因此，将废旧铝料和塑料复合制作成新型铝塑复合材料应运而生，它集合了铝质和塑料材料的性能，具有性价比高、环保可回收的优势，且能够满足建筑模板的各项使用指标，对节约资源、保护环境，建设节约型社会有着重要的现实意义。同时，将一种新型绿色环保材料应用于建筑模板行业，大大推动了建筑模板的创新性发展。

长沙梅溪湖国际文化艺术中心大剧场主体结全貌

2、新型铝塑建筑模板概况

        新型铝塑复合材料，英文名称为：AluminumplastieComposites(简称APC)，是以铝材为主要原料，经过适当的处理，使其与各种塑料[用于新型铝塑复合材料的热塑性塑料主要有聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯（PE）、聚丙烯 (PPS)、聚苯乙烯 (PST)、聚甲基丙烯酸甲酷（CPMM）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等 ] 按一定比例混合并添加特制的助剂，如偶联剂、分散剂、增塑剂、润滑剂、热稳定剂、着色剂、阻燃剂、防霉剂等加工助剂，经高温、挤压、成型等工艺制成的一种新型复合材料，是一种高性能、高附加值的绿色环保复合材料。这种材料兼有铝材和塑料的优点，具备一系列独特的优良性能：①耐酸碱，抗腐蚀，耐虫蛀，防霉菌性好；②稳定性好，吸水性小，不产生裂纹、龟裂，不易翘曲变形；③具有热性塑料的加工性，成型周期短，加工工序少，生产效率高；④使用寿命长，性价比低，材料应用范围广；⑤刚度大，周转次数多，可回收再利用。

近年来，利用新型铝塑复合材料生产加工而成的建筑模板得到广泛应用。新型铝塑建筑模板与其他传统模板相比，具有以下一些优点：

     1）经济、社会性好，使用周转次数多且可回收，符合国家资源可持续发展国策；

     2）生产原料可采用回收废旧塑料和铝材下脚料等剩余物，其产品性价比低；

     3）强度高，稳定性强具有较好的抗压、抗冲击等物理性能；

     4）具有热塑性，加工性好，容易成型；

     5）刚度高，表面平整，不会产生裂缝、翘曲、斜纹，易脱模；

     6）不怕虫蛀、耐腐蚀、耐老化、不吸水，遇水强度不降低；

     7）操作加工性能好，可锯、可粘，可钉，容易加固维修；

     8）模板规格尺寸可根据现场实际需要实现工程所需模板工厂化制作，在缩短工期的同时，可有效减少人力的投入，同时也可以大量减少模板边角料的产生，节约资源。

     9）混凝土外观效果好，可提高混凝土表面硬度和光滑度、平整度，降低混凝土表面的碳化深度。

3、新型铝塑模板的具体施工工艺

1）顶板、梁模板支设

        长沙梅溪湖国际文化艺术中心工程模板支撑体系采用满堂红承插型盘扣式脚手架，通过立杆顶部U型托、主龙骨支撑于结构上。立杆纵横距为0.9×0.9m，步距为1.2m，立杆下面垫50mm厚通长方木，扫地杆离地高度不大于250mm，顶部可调支托伸出顶层水平杆的间距不得大于650mm，外露丝扣长度不得大于400mm，插入立杆长度不得小于150mm。沿架体外围全高布置连续竖向剪刀撑，并在架体内部横纵每隔5跨设置通高竖向剪刀撑，架体搭设高度大于4步时，每隔4步设置一层水平剪刀撑，剪刀撑与地面的夹角应在45°-60°之间2]]。

        支撑体系以轴线部位的主梁中心线开始排布（梁的立杆以该中心线对称排布），向两侧分别布置至轴线中部位形成整体支撑体系，板的第一排立杆距梁边距离不大于250mm。当支撑体系排至墙边时，要求距离墙边的最近一排立杆距墙边距离不大于250mm，保证墙边部位板的支撑。顶板模板在搭设至最顶上一步横杆时，在横杆上满挂水平大眼安全网，以保证支模工人的安全。在顶板模板铺设好以后，将大眼网拆除周转使用。

        梁板模板采用18mm厚的铝塑模板，模板规格尺寸可根据现场实际需要进行工厂化制作，100mm×100mm、50mm×80mm木方、φ48×3.0mm钢管分别作为模板的主、次楞。板底次楞间距为200mm，主楞间距为900mm。梁模板根据梁规格尺寸通过计算确定。模板接缝处采用硬拼的方式连接，接缝处加设木方固定，拼缝处不能贴海绵条或贴胶带，拼缝宽度不得大于1mm且拼缝的高低差不得大于1mm。

典型梁板模板立面支撑图

2）框架柱模板支设

        柱模板采用厚度为18mm铝塑模板，次楞为50×80mm木方，间距200mm。柱箍采用φ48×3.0mm双钢管+φ16mm对拉螺栓固定，模板接缝处采用硬拼的方式连接，接缝处加设木方固定，柱底模板边缘处用海绵条粘牢，防止出现漏浆现象。

        安装时，先安装楼的边柱、角柱，校正后挂通线校正中间各柱。第一道柱箍距地面100mm，第二道距离第一道300mm，以上间距500mm，最后1道距上口不得大于200mm。截面宽度大于0.8m时，增设1道对拉螺栓，截面宽度大于1.2m时，增设2道对拉螺栓进行固定。为保证柱模板的稳定性，沿柱四面设置斜向支撑，每面设置两道，斜撑与地面宜呈45º角，末端通过100㎜×100㎜木方及地锚钢筋加固，地锚钢筋直径不小于16㎜[[3]]。具体见下图：

方形框架柱模板安装立面图

        由于新型铝塑模板不仅具有木模板的各种性能，且具有整体性好、节能环保、性价比高，表面硬度高、耐磨擦，易脱模，抗老化，能承受各种施工负荷等优势，故新型铝塑模板在应用木模板成熟的施工工艺基础上，加上自身的优势，使施工更加简便快捷，经济适用，在实现绿色环保建筑施工理念的同时，创造了可观的经济效益。

4、三种材料模板的应用效益比较

        根据长沙梅溪湖国际文化艺术中心工程中土建部分利用木模板、钢模板和新型铝塑模板的实践情况，从周转次数、维修费用、混凝土外观等方面比较，新型铝塑模板优势明显，其效益比较如下表（单位：元/m²）。

模板	木材	脱膜剂	钢材	铁钉	吕塑板	401胶	小计	周转次数	综合耗资	平均耗资
木	1.0	0.8	—	—	—	—	1.8	10	11.0	1.1
钢	—	0.3	34.5	0.6	—	—	35.4	25	42.3	1.7
新型铝塑	—	—	—	—	8.6	0.5	9.1	20	9.1	0.46

1）新型铝塑模板单位耗资少

        在对表内数据的比较分析中可以发现，木模板最多周转10次，而铝塑模板可周转20次，且具有新模板10%的回收价值。钢模板虽然周转次数相对较多，但是钢模板成本较大，单位耗资也较大。从单位耗资方面看，新型铝塑模板平均每周转一次每平方米仅0.46元，比钢模板和木模板耗资降低约2.4-3.7倍。

2）省时省工效率高

        木模板常规尺寸为1220×2440mm、915×1830mm，进场后需要根据现场实际尺寸进行加工裁剪，支好模后要涂刷脱模剂，每周转一次都要清模、修理、涂刷脱模剂，周转3次后要修理整形。而新型铝塑模板刚度大，表面光滑，不需要涂刷脱模剂，并且易脱模，易清理，在保证施工质量的前提下，大大缩短了工期，提高了工作效率。

3）混凝土表面质量好

        新型铝塑模板刚度大、不吸水、耐热性好，对混凝土尺寸有保证，不涂刷油类脱模剂，可避免油水气泡对构件表面的污染。其保浆、保水效果较好，在促进水化反应的同时，保证了混凝土表面的平整及密实度[[4]]。

   

现场施工效果图

5、结语

        新型铝塑建筑模板是一种新型环保材料模板，国内外对其仍处于开发研究阶段，其在工业化生产与应用方面还存在一些实际问题，需要加以改进。例如：①目前新型铝塑建筑模板未有相关标准及技术规程，因此需要尽快加紧研究出台相关国家或行业标准及规程，以推动其在建筑行业中的发展；②新型铝塑建筑模板如何加强保温效果，在寒冷地区施工使用尚待研究；③由于新型铝塑复合材料加工的特殊性，大尺寸模板挤出成型比较困难的问题如何解决等等，都需要在将来的研究和应用过程中逐步解决。

参考文献