免拆模板墻體技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀淺析

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摘要:免拆模板墻體技術(shù)作為一種施工簡便、綠色環(huán)保，同時又能提高現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工業(yè)化水平的技術(shù)，在工程中得到廣泛應(yīng)用。綜述了國內(nèi)外免拆模板墻體技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，概述了國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的整體情況，對比分析了典型免拆模板墻體的產(chǎn)品構(gòu)造、技術(shù)特點等，展望了今后免拆模板墻體技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞:免拆模板;外保溫免拆模板;空腔免拆模板

1概述

近年來，我國建筑仍以傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土的方式建造為主，模板雖然是施工措施，但在混凝土施工中至關(guān)重要。傳統(tǒng)的模板工程施工需要大量的人工，且勞動強度大，約占土建施工1/3的工期和用工。發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗表明，改進傳統(tǒng)建造模式，將大量的現(xiàn)場作業(yè)轉(zhuǎn)移至工廠完成，現(xiàn)場盡量裝配化施工，是實現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的有效途徑之一。事實上，傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式仍有諸多優(yōu)點，只要通過技術(shù)創(chuàng)新提高裝配化程度，減少現(xiàn)場用工、加快施工速度、保證施工質(zhì)量，仍不失為建筑工業(yè)化的有效方式。免拆模板墻體技術(shù)作為遵循現(xiàn)澆技術(shù)路線下實現(xiàn)建筑工業(yè)化目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)，應(yīng)用前景廣泛。本文在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，梳理了國內(nèi)外免拆模板墻體技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的總體情況，分析比較了幾種典型免拆模板墻體的構(gòu)造和技術(shù)特點，展望了免拆模板墻體技術(shù)的發(fā)展趨勢。

2免拆模板墻體技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

2．1國內(nèi)外技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

20世紀(jì)中期，歐洲國家開始應(yīng)用保溫與結(jié)構(gòu)一體化的免拆模板復(fù)合現(xiàn)澆混凝土墻體技術(shù)。20世紀(jì)70年代，北美和西歐出現(xiàn)了一種采用發(fā)泡聚苯乙烯為原材料加工制作的永久性保溫模板現(xiàn)澆墻體。80年代，美國和歐洲等地開發(fā)了一種將異形薄壁鋼板作為免拆模板并澆筑混凝土的墻體。90年代以來，許多國家均致力于開發(fā)新型建筑體系。目前，國外免拆模板墻體存在不同形式:德國雙皮剪力墻、美國復(fù)合保溫混凝土結(jié)構(gòu)體系(ICF)、德國MAGU-ICF混凝土保溫剪力墻、意大利聚苯免拆模板墻體、澳大利亞ＲBS纖維石膏速成模板等免拆模板產(chǎn)品。國內(nèi)在免拆模板墻體技術(shù)領(lǐng)域也在積極探索。20世紀(jì)末，學(xué)者借鑒國外相關(guān)技術(shù)，研發(fā)出一種適合我國國情的拼裝式現(xiàn)澆混凝土免拆模板墻體技術(shù)［1］。進入21世紀(jì)后，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，更多新型墻體不斷出現(xiàn)在工程應(yīng)用中，如聚氨酯免拆模板墻體、礦棉(MF)保溫免拆模板墻體［2］、植物纖維免拆模板墻體［3］、DM免拆模板墻體［4］、?；⒅槊獠鹉０鍙?fù)合墻體［5］、木絲水泥免拆模板墻體［6］等外保溫免拆模板復(fù)合墻體，以及聚苯免拆模板剪力墻、EVE空心板剪力墻、復(fù)合保溫鋼筋焊接網(wǎng)架混凝土剪力墻等新型墻體。

2．2免拆模板墻體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國涉及免拆模板的標(biāo)準(zhǔn)和圖集主要有23部，其中包括3部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，12部地方標(biāo)準(zhǔn)，6部協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)和2部地方圖集。除了兩本地標(biāo)圖集《建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)一體化高性能泡沫混凝土免拆模板保溫系統(tǒng)圖集》陜16J18、《輕質(zhì)復(fù)合保溫免拆模板建筑構(gòu)造圖集》陜2020TJ053外，與外保溫免拆模板相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有11部，其中，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有2部，即JC/T2493—2018建筑用免拆復(fù)合保溫模板和JGJ/T377—2016木絲水泥板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程;地方標(biāo)準(zhǔn)有7部，即DB/T29－281—2020天津市外模板現(xiàn)澆混凝土復(fù)合保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、DB21/T3236—2020YZ復(fù)合保溫免拆模板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、DB21/T3244—2020外免拆模板現(xiàn)澆混凝土復(fù)合保溫系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、XJJ110—2019現(xiàn)澆混凝土復(fù)合外保溫模板應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、DBJ04/T365—2018免拆外模板現(xiàn)澆混凝土復(fù)合保溫系統(tǒng)(FS)應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、DBJ43/T135—2016現(xiàn)澆混凝土保溫免拆模板復(fù)合體系應(yīng)用技術(shù)規(guī)程和DB43/T1081—2015建筑用保溫免拆模板;協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)有2部，即T/CECS572—2019現(xiàn)澆混凝土復(fù)合外保溫模板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程和CECS272:2010預(yù)制塑筋水泥聚苯保溫墻板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程。這些標(biāo)準(zhǔn)分別對外保溫免拆模板相關(guān)技術(shù)的適用范圍、材料、設(shè)計、施工、驗收等方面進行了規(guī)定。夾芯保溫免拆模板復(fù)合墻體標(biāo)準(zhǔn)有3部，即DBJ51/T100—2018四川省現(xiàn)澆混凝土鋼絲網(wǎng)架免拆模板建筑保溫系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、DB13(J)/T196—2015CL建筑體系技術(shù)規(guī)程、CECS365:2014夾模噴涂混凝土夾芯剪力墻建筑技術(shù)規(guī)程，規(guī)定了噴涂混凝土夾芯剪力墻的設(shè)計、構(gòu)造、施工及驗收要求。空腔免拆模板墻體標(biāo)準(zhǔn)有7部，其中1部與聚合聚苯板有關(guān)，即T/CECS378—2019聚苯免拆模板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程，規(guī)定了墻體用聚苯免拆模板的設(shè)計、施工和驗收要求。3部與聚苯模塊有關(guān)，即JGJ/T420—2017聚苯模塊保溫墻體應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、DB64/T1510—2017EPS模塊節(jié)能建筑應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、CECS409:2015模塑聚苯模塊混凝土剪力墻建筑技術(shù)規(guī)程，分別對聚苯模塊混凝土墻體夾芯保溫系統(tǒng)、外保溫系統(tǒng)以及空腔聚苯模塊混凝土墻體等提出了設(shè)計、施工和驗收標(biāo)準(zhǔn)。3部與鋼筋混凝土疊合板剪力墻有關(guān)，即DBJ/T15－203—2020籠模裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程、DB37/T5133—2019預(yù)制雙面疊合混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程、T/CECS579—2019裝配整體式鋼筋焊接網(wǎng)疊合混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，規(guī)定了結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)制作、結(jié)構(gòu)施工、質(zhì)量驗收等內(nèi)容。

3典型免拆模板墻體技術(shù)

3．1外保溫免拆模板復(fù)合墻體

外保溫免拆模板復(fù)合墻體是在外側(cè)使用保溫免拆模板，內(nèi)部澆筑混凝土形成的墻體，現(xiàn)澆墻體與保溫免拆模板采用專用錨固件連接。此類墻體種類較多，如聚氨酯免拆模板復(fù)合墻體、礦棉(MF)保溫免拆模板復(fù)合墻體、DM免拆模板復(fù)合墻體、玻化微珠免拆保溫模板復(fù)合墻體等。外保溫免拆模板將保溫芯材與水泥基面層相結(jié)合，經(jīng)工廠預(yù)制，在現(xiàn)澆混凝土施工中起模板作用。外保溫免拆模板復(fù)合墻體將保溫與結(jié)構(gòu)一體化，具有保溫隔熱效果好、施工質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)省施工工期等特點，適用于各類建筑并已在全國多個省市的外墻工程中應(yīng)用。

3．2夾芯保溫免拆模板復(fù)合墻體

復(fù)合保溫鋼筋焊接網(wǎng)架混凝土剪力墻［7］作為一種夾芯保溫免拆模板復(fù)合墻體，是把永久的保溫材料植入墻體中間，用工廠生產(chǎn)的鋼筋焊接網(wǎng)組成鋼筋立體焊接網(wǎng)架保溫夾芯板，現(xiàn)場在保溫板兩側(cè)澆筑或噴涂混凝土，形成集承重、保溫、隔熱和隔聲于一體的現(xiàn)澆混凝土復(fù)合剪力墻。類似產(chǎn)品有河北石家莊晶達(dá)研發(fā)的現(xiàn)澆鋼筋焊接網(wǎng)架復(fù)合混凝土剪力墻(CL建筑體系)、清華大學(xué)建筑設(shè)計院研發(fā)的夾膜噴涂混凝土夾芯剪力墻(SW建筑體系)、河北曼尚建材研發(fā)的點連式內(nèi)置保溫現(xiàn)澆混凝土復(fù)合墻體(SCS體系)、河南洛陽盛都研發(fā)的現(xiàn)澆混凝土內(nèi)置保溫墻體(SD體系)等。該墻體具有保溫與主體結(jié)構(gòu)同壽命、耐火性能好、施工速度快、外墻可裝飾性強等特點。適用于縱橫墻較多的住宅、公寓、賓館、商住樓等民用建筑，也可以和框架結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)相結(jié)合，應(yīng)用于公共建筑、工業(yè)建筑等大跨度建筑。目前在國內(nèi)多個省市的多層、小高層和高層建筑中應(yīng)用。

3．3空腔免拆模板復(fù)合墻體

3．3．1疊合剪力墻疊合剪力墻包括雙面疊合剪力墻和夾芯保溫疊合剪力墻兩類，是由桁架鋼筋連接兩側(cè)預(yù)制混凝土板，再在空腔中現(xiàn)澆混凝土形成整體。桁架作為連接兩側(cè)預(yù)制墻板和夾芯現(xiàn)澆混凝土的拉結(jié)筋，可以提高結(jié)構(gòu)的整體性能和抗剪性能。疊合剪力墻空心模板在澆筑混凝土?xí)r充當(dāng)模板，并與現(xiàn)澆混凝土共同受力。該墻體標(biāo)準(zhǔn)化程度高、安裝速度快、施工質(zhì)量可靠，且預(yù)制構(gòu)件的自重比同量級普通預(yù)制剪力墻輕1/2。適用于多層和高層住宅，因其具有較好的整體性和防水性能，也適用于地下室、地下車庫、地下綜合管道等地下工程。近年來，疊合剪力墻結(jié)構(gòu)體系已在國內(nèi)多個保障性住房、住宅項目中應(yīng)用。3．3．2PI剪力墻［8］PI體系是將混凝土構(gòu)件中的鋼筋籠與保護層相結(jié)合，在工廠一體化制作成中空、自平衡的籠模預(yù)制件。PI體系中剪力墻籠?；炷翗?gòu)件的箍筋采用焊接成型格網(wǎng)箍筋網(wǎng)片，形成籠模構(gòu)件時最外側(cè)箍筋嵌入外殼保護層，并在外殼與核心混凝土的界面形成抗剪鍵?；炷翝仓r籠模構(gòu)件外殼充當(dāng)模板，成型格網(wǎng)箍筋對外殼起拉結(jié)支承作用，形成自平衡體系。PI體系剪力墻實現(xiàn)了模板與鋼筋籠一體化，質(zhì)量僅為混凝土預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量的1/3，而且其獨特的自平衡穩(wěn)定體系可獨立承擔(dān)施工荷載，減少了支撐，增加了施工便利性。剪力墻籠?；炷翗?gòu)件工廠預(yù)制，裝配簡便，提高了施工速度，主體結(jié)構(gòu)可實現(xiàn)3d～4d一層。適用于多層、高層和超高層建筑，目前已在國內(nèi)試點應(yīng)用。3．3．3聚苯免拆模板剪力墻［9］聚苯免拆模板是一種工廠自動化生產(chǎn)的新型免拆模板，是由鋼筋梯架、對拉栓和內(nèi)外兩側(cè)燃燒性能為A2級的聚合聚苯板組成的帶空腔的部品，在空腔中澆筑混凝土形成墻體。該免拆模板保溫與結(jié)構(gòu)一體化，解決了傳統(tǒng)外墻外保溫易脫落的問題，其規(guī)格可根據(jù)墻體厚度和節(jié)能要求靈活選擇，且安裝操作簡便、施工速度快，節(jié)省勞動力，符合我國建筑節(jié)能要求，具有鮮明建筑工業(yè)化特點和顯著優(yōu)勢。適用于6層以下，高度不大于20m的建筑。3．3．4聚苯模塊剪力墻［10］聚苯模塊剪力墻，是以聚苯乙烯為原料在工廠預(yù)制成型的保溫模型，經(jīng)積木式錯縫插接形成空腔，空腔內(nèi)布置鋼筋并澆筑混凝土，內(nèi)外表面采用厚抹灰防護面層或安裝纖維水泥板，構(gòu)成保溫結(jié)構(gòu)一體化的墻體。聚苯模塊四周有接口且內(nèi)外表面有均勻分布的燕尾槽，在澆筑混凝土?xí)r，使混凝土與聚苯模塊結(jié)合牢固且不脫落，實現(xiàn)保溫與結(jié)構(gòu)同壽命。聚苯模塊剪力墻具有良好的保溫性能，還能避免建筑結(jié)露、長毛、開裂、鼓包、脫落等現(xiàn)象的產(chǎn)生，且具有較好的抗震、抗沖擊和耐久性能，適用于3層以下不超15m、結(jié)構(gòu)層高不大于5．1m的建筑，尤其適用于有低耗能和有抗震需求的建筑結(jié)構(gòu)，目前在農(nóng)村地區(qū)得到了較多的應(yīng)用。3．3．5EVE空心板剪力墻［11］EVE空心板剪力墻是由鋼筋和混凝土預(yù)制成帶圓孔的標(biāo)準(zhǔn)空心板，預(yù)制空心板同時設(shè)置豎向孔和水平孔，相鄰圓孔板結(jié)合處及板體圓孔內(nèi)分別配置鋼筋籠及鋼筋網(wǎng)片，并現(xiàn)澆混凝土實現(xiàn)預(yù)制空心墻板的整體連接，可以等同于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。EVE空心板剪力墻具有質(zhì)量輕、安裝簡易、施工方便、無需大型起重設(shè)備等優(yōu)點，預(yù)制墻體構(gòu)件實現(xiàn)模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，其標(biāo)準(zhǔn)模板可以任意組合，滿足絕大多數(shù)住宅建筑需求，適用于低層、多層、小高層住宅建筑，已在國內(nèi)試點應(yīng)用。3．3．6石膏復(fù)合混凝土剪力墻石膏復(fù)合混凝土剪力墻是以脫硫石膏為主要膠凝材料在工廠預(yù)制成帶空腔的腔板，腔板兩側(cè)和腔肋配有提高石膏復(fù)合腔板的韌性的纖維網(wǎng)，空腔內(nèi)設(shè)置鋼筋并澆筑混凝土形成整體。作為外墻板使用時，墻板外側(cè)可以復(fù)合保溫板和裝飾面層。石膏復(fù)合混凝土剪力墻在保留現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的同時，實現(xiàn)部品全部工廠化生產(chǎn)。不僅整體堅固、抗震性能好，還具有節(jié)能、低耗、環(huán)保等性能。墻體的石膏層具有呼吸功能且熱傳導(dǎo)系數(shù)低，居住舒適、健康。通過調(diào)整保溫層和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層厚度，可以適應(yīng)不同氣候區(qū)中高層住宅建筑的需求并在國內(nèi)試點應(yīng)用。

3．4技術(shù)對比

外保溫免拆模板墻體的保溫與結(jié)構(gòu)一體化，但保溫免拆模板不足以支撐混凝土澆筑側(cè)壓力時仍需要支撐模板;復(fù)合保溫鋼筋焊接網(wǎng)架混凝土剪力墻集保溫、防火、結(jié)構(gòu)于一體，但建筑開間尺寸不宜過大;疊合剪力墻構(gòu)件質(zhì)量輕，安裝速度快，施工質(zhì)量可靠;PI剪力墻構(gòu)件自重輕，施工效率高;聚苯免拆模板剪力墻保溫、隔熱、隔聲性能好，模板與保溫、鋼筋一體化;聚苯模塊剪力墻保溫性能好、抗沖擊性能強;但房屋透氣性差;EVE空心板剪力墻抗震性能好、構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化;石膏復(fù)合混凝土剪力墻節(jié)能、環(huán)保、低耗。這些典型免拆模板復(fù)合墻體各具特色，目前推廣應(yīng)用情況不一。雖然都經(jīng)過了一系列的試驗研究、技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用，分別具有保溫與結(jié)構(gòu)同壽命、安裝速度快、施工質(zhì)量可靠等優(yōu)勢且滿足建筑工業(yè)化的發(fā)展要求，但也存在如連接精度不夠、需要設(shè)置支撐、運輸不便等不足之處，有待進一步優(yōu)化改進。

4發(fā)展趨勢

隨著國家大力推進新型建筑工業(yè)化，免拆模板墻體技術(shù)將得到更大發(fā)展。未來免拆模板墻體將朝著形式多樣化、功能一體化和產(chǎn)品通用化的方向發(fā)展。1)形式多樣化。免拆模板作為墻體施工過程中的重要構(gòu)件，其形式不僅限于將模板與墻體通過連接件組合，還出現(xiàn)了網(wǎng)架保溫組合模板、中空夾芯模板、預(yù)制圓孔模板等多種形式的免拆模板墻體類型，為今后研發(fā)更高性能的免拆模板墻體提供了更為廣闊的思路。2)功能一體化。免拆模板墻體的功能也不僅限于減少資源消耗、縮短施工工期、提高工業(yè)化水平，還需要在滿足承載能力的基礎(chǔ)上，提高抗風(fēng)、抗震、保溫、隔熱、防潮、耐高溫、抗老化、防鼓包、防脫落、裝飾等性能。3)產(chǎn)品通用化。免拆模板墻體作為建筑結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，以少規(guī)格、多組合為原則，以設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、生產(chǎn)工廠化、施工裝配化為特征，以適應(yīng)多種不同建筑設(shè)計需要，滿足不同應(yīng)用需求。

5結(jié)語

免拆模板技術(shù)不但能大幅度提高現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的工業(yè)化水平，而且可以充分體現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的一系列優(yōu)點，應(yīng)用前景廣泛。本文綜述了免拆模板墻體技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，從構(gòu)造、特點、適用范圍、應(yīng)用情況等方面對比了國內(nèi)典型免拆模板墻體技術(shù)。雖然免拆模板墻體具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，但也存在如施工操作復(fù)雜、運輸不便等不足之處，還需要更深入的研究和優(yōu)化，以適應(yīng)當(dāng)今社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。

作者:熊珍珍 閆紫娟 王飛 單位:中國建筑科學(xué)研究院有限公司 中國建筑技術(shù)集團有限公司中建科技集團有限公司