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行业资讯

新型建筑模板发展概况
[2022/11/25]

 模板系统的发展概况

 
厂家直销建筑模板工程在国外有相当长的发展历史,Z初的混凝土模板是采用木制散板,按结构形状拼装成混凝土的成型模型。这种模板装拆很费时间和劳动力,拆模后成一堆散板,材料损耗也很大。
 
20世纪初,开始出现了装配式定型木模板, 根据工程需要,预先设计出一套有几种不同尺寸的定型模板, 由加工单位进行批量生产。
 
20世纪50年代后半期,在法国等国家开始出现了大型模板,采用机械代替人工,进行大块模板的安装、拆除和搬运,采用流水法进行施工,从而提高劳动效率,节省劳动力和缩短施工工期,这种施工方法很快便普及到欧洲各国。
 
20世纪60年代,又开始发展组合式定型模板,这种模板是在原来的装配式定型模板的基础上加以改进的,加上配套的拼装附件,可以拼装成不同尺寸的大型模板。它与此前尺寸固定的大型模板不同,由于采用模数制设计,可以通过板块的组合变化大型模板的尺寸。
 
20世纪70年代以来,模板发展为体系化,形成了具有各种不同特点的模板体系。模板制作出现了不少专业模板工厂,模板工厂不仅能设计、制作模板,供应配套附件和支撑系统,还生产必要的辅助材料和专业工具。
 
模板的体系化
 
上世纪70年代以来,欧美、日本等国家的模板规格已各具特色,如适用于各种浇筑混凝土墙体的大模板体系,适用于各种混凝土结构的组合式模板体系,适用于浇筑混凝土楼板、平台的台模体系,适用于同时浇筑混凝土墙体与楼板的隧道模体系,适用于筒体结构和高层建筑的滑动模板、爬升模板及提升模板体系,以及适用于坝堤施工的悬臂模板体系等。在当前模板工程中,大模板体系和组合式模板体系的应用范围Z广,使用量Z多。
 
 1、墙体模板体系
 
目前国外墙体模板体系主要有无框模板体系、钢框胶合板模板体系和钢模板体系三种。
 
1)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, 还有一种胶合板模板和钢连接件连接的简易无框模板。无框模板的特点是价格较低,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。
 
2)钢框胶合板模板体系。有小型钢框胶合板模板、轻型钢框胶合板模板和重型钢框胶合板模板三种。
 
小型钢框胶合板模板的边框和肋为热轧扁钢,板厚一般为6mm,边框截面高度为63~80mm,面板为12mm 胶合板,规格尺寸较小,一般规格为1500mm×900mm,其特点是重量轻,适宜手工操作,装拆方便灵活。
 
轻型钢框胶合板模板, 其边框和肋为冷弯型钢,或边框为空腹钢框,肋为冷弯型钢,边框截面高度为100~120mm,面板为14 mm 胶合板,其特点是模板规格尺寸较大,一般规格为3000mm×900mm,模板重量较轻,强度和刚度较大,装拆灵活。
 
重型钢框胶合板模板。其边框和肋均为空腹钢框,边框截面高度为140~160mm,面板为18mm胶合板,其特点是模板规格尺寸大,规格为3300mm×2400mm,模板强度和刚度大,可承受混凝土侧压力80kN/m2。
 
钢框胶合板模板的共同特点是钢框的强度和刚度都较大,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,因此装拆速度很快,省工省料,非常方便。
 
3)钢模板体系。有全钢大模板、轻型钢模板和组合钢模板三种。
 
全钢大模板的特点是模板强度和刚度较大、使用寿命长、模板面积大、模板上可带有支撑架、装拆和搬运方便、操作简便等,主要适用于墙体结构混凝土施工。按其结构形式可分为整体式、拼装式和模数式三种, 但模板重量较大,目前在欧洲应用较少。
 
轻型钢模板既有全钢大模板面积大的特点,又具有重量轻、便于人工操作、使用范围广等特点,可用于各类墙、板、梁、柱和圆形结构的混凝土工程,装拆灵活,配件轻巧,装拆作业方便,施工效率高,混凝土表面平整,受到施工单位的欢迎。
 
组合钢模板具有使用灵活、通用性强,装拆灵活、搬运方便,承载能力强、使用寿命长等特点,这种模板的种类很多,使用范围也很广,既适用于工业和民用建筑,也适用于筒仓、桥梁、隧道、水坝等构筑物。
 
2、楼板模板体系
 
国外楼板模板施工方法很多,主要有活动支柱体系和台模体系两种。
 
1)活动支柱体系。每层楼板施工后,拆除支柱,再移到上一层施工。这类体系使用的支柱为钢支柱或铝合金支柱,面板为胶合板、钢框胶合板模板或铝框胶合板模板,横梁为木工字梁、型钢或钢桁架等,利用这些支柱、面板、横梁相互组合,形成了多种多样的施工方法。
 
2)台模体系。也称飞模,由面板和支架两部分组成,可以整体安装、脱模和转运,利用起重设备在施工中层层向上转运使用,适用于各种结构体系的现浇混凝土楼板和梁的模板工程。
 
20世纪60年代,台模施工首先在欧洲推广应用,台模施工可以一次组装多次重复使用,节省装拆时间,施工操作简便,具有显著的优越性, 发达国家已形成各具特色的台模体系。
 
3、柱模板体系
 
国外柱模板体系也很多,有木梁和木模体系、型钢和钢模体系、型钢和钢框胶合板模板体系等,采用木梁、型钢与木模、钢框胶合板模板或钢模板组合,形成各种柱模板施工方法。
 
4、筒体模板体系
 
国外筒体模板一般采用型钢和钢框胶合板模板体系,也有采用全钢模板体系。调节筒模的方法,以前采用转动中央调节螺杆,或四角紧伸器来使四面模板移位,这种调节方法比较麻烦。目前国外模板公司采用新的调节方法,施工非常方便。如德国PERI 模板公司采用在四面模板中间各加一块梯形TSE模块,通过提插梯形模块来完成筒模的装拆。奥地利DOKA模板公司在筒模四角采用可调角模,各角模顶部固定一个螺管,螺管内插一根方管,方管上有两处与角模相连,调节螺管带动方管上下,改变角模角度来完成筒模的装拆。意大利ALPI模板公司和FARESIN模板公司在筒模四角采用三角形模板,通过拉插三角形模板来完成筒模板的装拆施工。
 
5、爬升模板体系
 
爬升模板由大模板、爬升系统和爬升设备三部分组成,吸收了滑模和大模板两者的优点,能像滑模一样以墙体为支承点,利用爬升设备自下而上逐层爬升,又与大模板支模形式相似,能得到大面积支模的效果。爬升模板在桥墩、筒仓、烟囱和高层建筑等高度较大、形状比较简单、墙壁较厚的模板工程中得到大量应用。爬升模板可采用人工爬模和自动爬模两种方法。
 
爬模于20世纪70年代中期首先在西欧兴起,由于爬模不需要连续爬升施工,工人操作较易掌握。另外,爬模施工是在混凝土达到一定强度后脱模,混凝土结构尺寸和表面质量都较好,施工也较安全可靠,所以很快在欧洲、南美、日本、非洲等地推广应用,并形成多种形式的爬模施工方法。
 
6、单面模板体系
 
单面模板主要适用于大坝、护坡、大型基础等,由于只有单面模板,不能用对拉螺杆,因此模板的支撑体系必须坚固,能承受较大的混凝土侧压力。
 
7、桥梁模板体系
 
桥面箱梁等构件一般采用预制工艺制作,随着桥梁设计和施工技术的进步,在高速铁路和公路的桥梁设计中,已向大体积、大吨位的整孔预制箱梁方向发展。在现浇箱梁的施工中,已大量采用移动模架造桥机及挂篮,广泛应用于城市高架、轻轨、高速铁路和公路桥施工。
 
8、隧道模板体系
 
在隧道衬砌施工中,已广泛使用模板台车,近几年模板台车技术不断创新,从平移式发展到穿行式,从边顶拱模板发展到全断面模板。目前模板台车主要有穿行式全断面模板台车、平移式全断面模板台车、针梁模板台车、穿行式马蹄形模板台车、非全圆断面模板台车等,广泛应用于公路、铁路、水利水电的隧道施工中。
 
9、其他材料模板
 
1)塑料模板。在欧洲和美国考察中,看到不少模板公司研制开发了各种形式的塑料模板。如德国MEVA 模板公司在2002年开发了钢框塑料板模板,由于这种塑料板材质轻、耐磨性好,使用寿命长,可以周转使用500 次以上,并且清理和修补简便,该公司已逐步将木胶合板面板改为塑料板面板,大量租赁经营,效果很好。
 
德国PECA模板公司研制了在钢筋框上贴塑料布,作为一次性模板,主要用于基础、楼板等模板施工,施工简便,可节省大量费用。
 
斯洛文尼亚EPIC集团公司开发了塑料模板体系,模板、连接件、横梁等均采用复合材料制作,可用于基础、墙体、楼板等结构的模板工程。
 
在美国国际混凝土博览会上,看到很多塑料模板,有全塑料墙体模板、楼板施工用塑料模壳、塑料柱模板、泡沫塑料一次性模板,既可作墙体模板又可作为墙体外墙的塑料模板等,品种很多,用途很广。
 
另外,在韩国考察中也看到大量采用GMT塑料模板作楼板模板,并且可与胶合板通用,使用效果很好。日本开发了一种轻型塑料模板,重量为6.8kg/m2,比木胶合板轻20%以上,主要用于楼板模板,加上木框可作墙体模板。
 
2)树脂装饰模板。目前,欧美等国家研制了各种清水混凝土装饰模板,如美国SYMONS模板公司开发了各种树脂装饰衬模,共有七大类,193种和705个规格,其中有线条型、木纹型、砖块型、石块型、石料型、平滑凹槽型等,品种规格非常多,可广泛用于各类建筑物的外墙和地坪。美国ACC 模板公司研制的树脂装饰模板,可以浇筑出各种仿石块的混凝土墙面,可与钢框胶合板模板组合使用。
 
德国NOE模板公司研制的树脂装饰衬模,有130多种不同的花纹,可用于桥梁、立交桥、建筑物外墙、公共建筑的地坪等。由于在混凝土内可加入各种颜料,浇筑的混凝土可以一次成型且有各种花纹、各种颜色的外装饰。这种模板施工工艺非常有前途。
 
3)铝合金模板。美国和加拿大采用铝合金模板较多,过去美国CONTECH 模板公司主要采用铸铝合金模板,这种模板具有用铝量多、价格高、使用寿命长、模板精度高等特点。目前,主要采用铝合金型材,这种模板重量轻,强度和刚度好,使用寿命长,能多次周转使用;板面经过涂刷处理后,易脱模不生锈;模板精度高,浇筑后的混凝土表面很漂亮,可用于墙、梁、柱、楼板、楼梯等各种部位。美国SYMONS、WTF、PFI 等模板公司还生产装饰铝合金模板,可以浇筑各种图形的混凝土墙面和地面。
 
欧洲采用铝框胶合板模板用作楼板模板施工比较多。在韩国考察时,看到的几乎全部为铝合金模板施工的工程。这种模板重量轻,一个人就可以搬运,使用寿命长,可以周转使用上百次,模板回收率高,在墙、梁、柱、板的模板施工中,结合楼板模板采用快拆模体系,使用效果好,采用租赁方式利于施工企业的综合经济效益。
 
另外还有玻璃钢模板、透水模板、透光模板、纸模板等。
 
支承系统
 
1、支承系统的发展概况
 
很早使用的脚手架是木脚手架,20世纪初,英国首先应用了用连接件与钢管组成的钢管支架,并逐步完善发展为扣件式钢管脚手架。20世纪50年代,日本开始大量应用扣件式钢管脚手架。
 
20世纪30年代,瑞士发明了可调钢支柱,由于这种支柱具有结构简单、装拆灵活等特点,在很多国家得到普遍应用。20世纪80年代以来,为增加钢支柱的使用功能,不少国家在钢支柱的转盘和顶部附件上做了改进,使钢支柱的使用功能大大增强。20世纪90年代,欧洲又开发了铝合金支柱,目前欧美不少模板公司都已生产,并已在工程中大量应用。
 
20世纪50年代以来,美国首先开发了门式脚手架,不久欧洲各国也先后引进并发展这种脚手架,形成了各种规格的门架体系。1955年,日本许多建筑公司开始引进这种门式脚手架,但当时日本扣件式钢管脚手架仍占主导地位。后来,由于扣件式钢管脚手架安全事故不断发生,脚手架的安全性被提到日程上来。
 
1963年,日本一些规模较大的建筑公司开发、研究或购买门式脚手架,由于门式脚手架装拆方便,承载性能好,安全可靠,在一些工程中开始大量应用。门式脚手架首先使用在地下铁道、高速公路的支架工程中,1965年随着超高层建筑的增多,脚手架的使用量也越来越多。1970年各种脚手架租赁公司开始激增,由于租赁脚手架能满足建筑施工企业的要求,减少企业投资,所以,门式脚手架应用量迅速增长。目前,门式脚手架仍在大量应用,并且对门架的安全护栏进行了改进。
 
20世纪70年代中期,英国SGB模板公司首先研制成功碗扣式脚手架,至今在世界各地已得到推广应用,许多国家的脚手架厂都有这种产品,只是其局部构造稍有不同。20世纪80年代,德国莱亚(Layher)公司首先研制成功圆盘式脚手架,随后欧美等发达国家开发了各种类型的插销式脚手架。该脚手架的插座、插头和插销种类和品种规格很多,以两种形式为主,即盘接式脚手架和插接式脚手架。
 
2、支承系统的工具化
 
欧洲模板公司研制的脚手架和支架的品种规格非常多,这种工具化的支承系统使模板的组装和拆除灵活方便。
 
1)钢支柱。钢支柱在国外楼板和梁模板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做了很多改进,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。
 
2)铝合金支柱。近几年铝合金支柱在欧洲不少模板公司都已生产,并在工程中得到大量应用。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,单根支柱可承载60kN,支柱之间可用横杆连接成支架, 可承载90kN,提高承载力和稳定性;插管为通长螺纹,即使几个螺纹有问题也无妨;插管上有标尺,可预调支柱高度。
 
3)门式支架。在欧洲应用已久,目前在不少工程中还大量应用,但在结构上已做了改进,门框改为封闭框,提高了门框的刚度,门架在搬运和使用过程中不易变形。日本在20世纪60年代就开始广泛使用门式支架,由于其安全性较好,因此目前仍在大量应用,且对门架的安全护栏做了改进。
 
4)碗扣式支架。碗扣式支架是英国SGB模板公司的专利,已有30多年的应用历史,目前欧洲仍在少量应用,在亚洲、非洲等国家正在大量推广应用,日本应用也比较多,不过做了改进,在横杆上加了两个连接件,以增强碗扣架的整体刚度。我国也大量推广应用碗扣式支架,但是没有充分发挥碗扣式支架的使用功能,有些部件没有学到手,如活动碗扣,方便与扣件钢管支架连接;伸缩横杆方便施工圆弧形结构。
 
5)插销式支架。20世纪80年代以来,欧美等发达国家开发了各种类型的插销式脚手架,是立杆上的插座与横杆上的插头,采用楔形插销连接的一种新型脚手架。由于具有结构合理、承载力高、装拆方便、节省工料、技术先进、安全可靠等特点,在欧、美发达国家应用广泛,是当前国际主流脚手架。插销式脚手架的插座、插头和插销种类很多,如插座有圆形、方形、梅花形、V 形耳、U 形耳等。圆盘式支架是在一个直径120mm、厚18mm的圆盘插座上,可以连接8个不同方向的横杆和斜杆,插头的构造设计先进,组装牢固可靠,目前是欧洲应用Z普遍的脚手架。
 
6)方塔式支架。方塔式支架在欧洲的桥梁、高架桥等工程中大量应用,具有结构合理、使用安全可靠、适用范围广、承载能力大、使用寿命长等特点。另外,还有其他各种形式的承插式脚手架。
 
 
 
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