綜合管廊施工模板體系對比分析
來源：www.inspire-edu.com.cn 發布時間：2020/10/27 16:45:19
地下綜合管廊常見施工方法有明挖現澆法、明挖預制拼裝法、盾構法、頂管法、淺埋暗挖法等，其中明挖現澆法是當前綜合管廊施工時常用的施工工法。本文以明挖現澆法施工進行分析，城市地下綜合管廊在采用明挖現澆施工時，存在露天作業，受自然環境影響大，季節性施工特征明顯，施工幅面長、分段多等特點。同時還存在項目質量要求高，工期緊等特征。此時要求各類模板通過合理的方案與施工工藝設計減少模板與加固材料的投入量，簡化加固程序，提升現場的施工效率的同時確保混凝土的成型質量。
一、產品穩定性和混凝土成型質量：露天作業時模板需經受長時間的風吹日曬雨淋，要求模板能具備良好的耐候性。同時，混凝土是一種強堿性物質，故要求與之接觸的模板具備一定的抗堿性能，確保模板產品性能和混凝土成型質量的穩定性。
（1）木膠合板和覆塑模板：吸水性強，遇水后容易出現開膠、分層、翹曲變形的現象，耐候性差。在雨季施工及南方多雨地區，若遇季節性大雨或暴雨管廊施工基坑易積水，模板經水泡后整體強度和產品質量顯著下降，周轉使用次數大幅下降。使用后期混凝土面易出現麻面，甚至部分模板粘嵌在混凝土上，成型質量大幅下降并影響拆模效率。
（2）組合鋼模板：露天環境下特別在潮濕多雨地區易發生銹蝕現象。若想確保混凝土成型面質量每次使用后需打磨、保養，一般項目使用至多兩到三次也必須進行一次打磨、保養。同時，鋼模板在施工過程中受到撞擊、沖擊等易發生塑性變形，需經常性進行現場校正甚至返廠校正，影響施工效率及混凝土成型質量。
（3）鋁合金模板：鋁作為一種很活潑的金屬，它能與酸作用置換出酸中的氫，也能與堿作用生成鋁酸鹽。金屬鋁在空氣中很容易被氧化生成氧化鋁（Al2O3）。氧化鋁在空氣和水中是穩定的，但在酸性和堿性環境下，就能與酸或堿反應。因此鋁合金模板施工中，首先是鋁被氧化，然后氧化鋁（Al2O3）與混凝土中的強堿反生反應，Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，即表面的氧化層被破壞。之后，金屬鋁遇水反應，置換出水中的氫氣，并生成凝膠狀氫氧化鋁Al(OH)3，但氫氧化鋁Al(OH)3在可溶解在堿性溶液中，Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。這樣在堿性環境中，鋁將不斷與水反應，生成氫氣，直到金屬鋁消耗殆盡為止。同時，在發生反應的過程中，還易造成混凝土表面出現氣泡，拆模困難等問題，造成混凝土表面成型效果降低的現象，影響施工質量。所以鋁合金模板在施工的過程中，必需采取一定的措施阻止其與混凝土發生化學反應。現有的處理方式為在鋁合金模板表面噴粉、噴漆等將模板與外界環境隔絕，但表面處理工藝質量參差不齊，隔離層脫落后將影響混凝土的成型質量，導致混凝土面出現色差、麻面等。
（4）復合材料模板：PP（聚丙烯）塑料耐腐蝕，耐酸、耐堿，不與混凝土發生反應。吸水率低（為0.02%），產品水穩定性好。耐熱性能好，高溫加熱后尺寸變化率-0.06%（橫向）/-0.03%（縱向）。玻璃纖維有效提升了塑料的抗沖擊性能（簡支梁無缺口抗沖擊強度35.1KJ/m2），（在使用過程中工人常以塑鋼模板來稱呼復合材料模板，正是體現除了復合材料模板良好的強度、剛度和承載力）。同時塑料模板具備一定的彈性，施工中不易發生塑性變形。且出現局部破損時可現場直接修補，方便快捷，不影響施工。
一、產品穩定性和混凝土成型質量：露天作業時模板需經受長時間的風吹日曬雨淋，要求模板能具備良好的耐候性。同時，混凝土是一種強堿性物質，故要求與之接觸的模板具備一定的抗堿性能，確保模板產品性能和混凝土成型質量的穩定性。
（1）木膠合板和覆塑模板：吸水性強，遇水后容易出現開膠、分層、翹曲變形的現象，耐候性差。在雨季施工及南方多雨地區，若遇季節性大雨或暴雨管廊施工基坑易積水，模板經水泡后整體強度和產品質量顯著下降，周轉使用次數大幅下降。使用后期混凝土面易出現麻面，甚至部分模板粘嵌在混凝土上，成型質量大幅下降并影響拆模效率。
（2）組合鋼模板：露天環境下特別在潮濕多雨地區易發生銹蝕現象。若想確保混凝土成型面質量每次使用后需打磨、保養，一般項目使用至多兩到三次也必須進行一次打磨、保養。同時，鋼模板在施工過程中受到撞擊、沖擊等易發生塑性變形，需經常性進行現場校正甚至返廠校正，影響施工效率及混凝土成型質量。
（3）鋁合金模板：鋁作為一種很活潑的金屬，它能與酸作用置換出酸中的氫，也能與堿作用生成鋁酸鹽。金屬鋁在空氣中很容易被氧化生成氧化鋁（Al2O3）。氧化鋁在空氣和水中是穩定的，但在酸性和堿性環境下，就能與酸或堿反應。因此鋁合金模板施工中，首先是鋁被氧化，然后氧化鋁（Al2O3）與混凝土中的強堿反生反應，Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，即表面的氧化層被破壞。之后，金屬鋁遇水反應，置換出水中的氫氣，并生成凝膠狀氫氧化鋁Al(OH)3，但氫氧化鋁Al(OH)3在可溶解在堿性溶液中，Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。這樣在堿性環境中，鋁將不斷與水反應，生成氫氣，直到金屬鋁消耗殆盡為止。同時，在發生反應的過程中，還易造成混凝土表面出現氣泡，拆模困難等問題，造成混凝土表面成型效果降低的現象，影響施工質量。所以鋁合金模板在施工的過程中，必需采取一定的措施阻止其與混凝土發生化學反應。現有的處理方式為在鋁合金模板表面噴粉、噴漆等將模板與外界環境隔絕，但表面處理工藝質量參差不齊，隔離層脫落后將影響混凝土的成型質量，導致混凝土面出現色差、麻面等。
（4）復合材料模板：PP（聚丙烯）塑料耐腐蝕，耐酸、耐堿，不與混凝土發生反應。吸水率低（為0.02%），產品水穩定性好。耐熱性能好，高溫加熱后尺寸變化率-0.06%（橫向）/-0.03%（縱向）。玻璃纖維有效提升了塑料的抗沖擊性能（簡支梁無缺口抗沖擊強度35.1KJ/m2），（在使用過程中工人常以塑鋼模板來稱呼復合材料模板，正是體現除了復合材料模板良好的強度、剛度和承載力）。同時塑料模板具備一定的彈性，施工中不易發生塑性變形。且出現局部破損時可現場直接修補，方便快捷，不影響施工。
二、施工效率：（1）木膠合板/覆塑模板施工時通過鐵釘與背后的次龍骨釘接形成整體，混凝土澆筑成型后散拆周轉。模板整體強度低，側墻及頂板模板次龍骨約間距15-20cm布置，主龍骨間距約60cm布置，加固材料用量較大，用工量多。
（2）組合鋼模板（管廊項目多采用小鋼模較多）采用銷釘連接，模板重量約40-50kg/m2。施工時外墻外側模板拼裝后可整體吊裝翻轉至下一施工段，其余模板采用人工搬運（因模板自重較重，施工效率有所降低）。加固時主/次龍骨約間距600mm布置，若提升加固材料性能次龍骨間距可達700-800mm，主龍骨間距可達900-1200mm。但鋼模板因自重大、受沖擊后變形大不適宜用于頂板模板（頂板仍多采用木模板，頂板模板需配置三套），適用性受限。
（3）鋁合金模板采用銷釘銷片連接，模板重量約25-27kg/m2。側墻加固主龍骨間距約600mm(底部)-900mm（上部），設置斜撐校直，無需設置次龍骨。頂板模板間距1200mm布置獨立支撐，無需設置主次龍骨，頂板模板早拆施工，側墻與頂板模板都僅需配置一套。外墻外側模板可整體吊裝，內側及頂板模板散拆周轉，工人單次可周轉一片標準模板。
（4）復合材料模板采用手柄連接，模板重量約15kg/m2。施工時側墻主龍骨豎向間距600mm布置，上下設置兩道橫向校直龍骨，無需設置次龍骨。頂板次龍骨間距400mm布置，主龍骨間距900mm。混凝土澆筑后外墻外側模板可整體吊裝，內墻模板可散拆搬運或采用采用平移滑輪等整體搬運。
四．安全施工和文明施工：（1）木模板施工需現場鋸切，模板使用鐵釘釘接，施工現場存在較多的安全隱患，容易出現人員受傷的現象。且施工現場雜亂無章，模板使用后產生大量建筑垃圾，不利于環境保護及文明施工。（2）組合鋼模板和鋁合金模板自重較重，存在傾覆傷人的隱患。且施工現場噪聲大，容易造成施工噪聲污染，影響周圍人員的生活起居和作業人員的身體健康。（3）復合材料組合式模板拼裝后現場無垃圾，手柄連接不產生施工噪聲，模板使用后可回收利用不產生環境污染，有利于安全文明施工。
