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国外建筑模板和支承系统的研究

时间:2014-11-24 11:17:01??来源:中国模板协会??作者:

?  1 模板工程的重要性

  模板是浇灌混凝土构件的重要施工工具。无论是现场浇灌或预制厂预制都必须采用模板,所以模板工程是混凝土和钢筋混凝土结构工程施工中一项量大面广的施工工艺。在现浇混凝土结构工程的费用中,包括混凝土工程、钢筋工程、模板工程以及相应的脚手架工程等的费用,模板工程的工程费用一般约占30%以上。

  据德国的有关资料介绍,模板工程费用约占混凝土结构费用的35~50%。在德国PERI模板公司的资料中介绍,欧洲混凝土结构工程的总费用中,模板工程占52.7%,其中模板工程的人工费占46.7%,材料费只占6%;混凝土工程占29.6%,其中混凝土工程的人工费占7.8%,材料费占21.8%;钢筋工程占9.6%,其中钢筋工程的人工费占8.7%,材料费占0.9%。

  由此可见,在现浇混凝土结构工程中,模板工程所需的工程费用和劳动量要比混凝土工程和钢筋工程大得多。

  在施工技术上,混凝土结构工程中,主要技术集中在模板工程上,混凝土施工设计主要是模板施工设计。模板工程要完成一系列的工作,如模板和支撑系统的配板设计;模板的计算;模板的安装、拆除;模板的维修、保管以及模板的运输等。其中模板的安装和拆除所占的劳动量最多,而这些工作仍然大量采用手工操作。因此,寻求模板工程的合理化,促进模板工程的技术进步,减少模板工程费用,节省大量劳动力,是降低混凝土结构工程费用的重要途径。

  2 模板系统

  2.1 模板系统的发展概况

  模板工程在国外有相当长的发展过程,最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。

  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,用流水法进行施工。从而可以提高劳动效率,节省劳动力和缩短施工工期,这种模板的施工方法很快便普及到欧洲各国。

  到了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。它与以前的尺寸固定的大型模板不同,由于它采用模数制设计,可以通过板块的组合,变化大型模板的尺寸。

  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。

  2.2 模板的体系化

  70年代以来,欧美、日本等国家的模板规格已形成了各具特色的模板体系。如适用于各种浇灌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;适用于浇灌混凝土楼板、平台的台模体系;适用于同时浇灌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最广,使用量最多。

  (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类。

  1)无框模板体系是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中,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63~80㎜,面板为12 mm胶合板,规格尺寸较小,一般最大规格为1500×900mm,其特点是重量轻,适宜于手工操作,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100~120㎜,面板为14 mm胶合板,其特点是模板规格尺寸较大,一般最大规格为3000×900mm,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140~160㎜,面板为18 mm胶合板,其特点是模板规格尺寸大,最大规格为3300×2400mm,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)钢模板体系中,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。按其结构形式的不同,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,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,混凝土表面平整等特点,得到施工单位的欢迎。

  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二种。

  1)活动支柱体系:每层楼板施工完后,要将支柱拆除,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:台模也称飞模,它是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。可以适用于各种结构体系的现浇混凝土楼板和梁的模板工程。

  台模施工是在60年代首先在欧洲推广应用,由于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,具有很显着的优越性。在国外发达国家的台模施工方法,已形成了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,以前都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,方管上有二处与角模相连,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的角模采用三角形模板,通过拉插三形角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地逐层爬升。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

  爬模是在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。所以爬模很快在欧洲、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,近几年模板台车不断技术创新,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。

  (9)其他材料模板

  1)塑料模板

  在欧洲和美国考察中,看到了不少国外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年前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,施工非常简便,施工费用可以大量降低。

  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/㎡,比木胶合板还轻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,可以浇注出各种仿石块的混凝土墙面,这种模板可与钢框胶合板模板组合使用,。

  还有德国NOE模板公司研制的树脂装饰衬模,有130多种不同花纹,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,浇注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加工制作铝合金模板,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、使浇灌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注各种图形的混凝土墙面和地面。

  在欧洲采用铝框胶合板模板作楼板模板施工比较多,在韩国考察中,看到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,使用效果非常好,采用租赁方式对施工企业的综合经济效益还是较好的。

  另外还有玻璃钢模板、透水模板、透光模板、纸模板等。

  3 支承系统

  3.1 支承系统的发展概况

  最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。日本到了50年代开始大量应用扣件式钢管脚手架。

  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,在各国都已得到普遍应用,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作了改进,使钢支柱的使用功能大大增加。90年代,欧洲又开发了铝合金支柱,目前在欧美不少模板公司都已生产,并且在施工工程中已大量应用。

  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。以后,由于扣件式钢管脚手架的安全事故不断发生,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。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更进一步改进。

  70年代中,英国SGB模板公司首先研制成功碗扣式脚手架,至今在世界各地很多地方已得到推广应用,许多国家的脚手架厂都有这种产品,其局部构造稍有不同。

  80年代,德国莱亚(Layher)公司首先研制成功圆盘式脚手架,以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、插头和插销的种类和品种规格很多。主要有二种形式,即盘接式脚手架和插接式脚手架。

  3.2 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非常灵活方便。

  (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作了很多改进,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,并且在施工工程中已大量应用。这种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⑴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。⑵插管为通长螺纹,有几个螺纹坏也无妨。⑶插管上有标尺,可预调支柱高度。

  (3)门式支架

  在欧洲已应用很久,目前在不少工程中还大量应用,但在结构上已作了改进,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60年代就开始广泛使用门式支架,由于这种支架安全性较好,因此,目前仍在大量应用,并且对门架的安全护栏更进一步改进。

  (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,目前在欧洲仍在应用,但并不多,在亚洲、非洲等不少国家正在大量推广应用。在日本也应用较多,在横杆上加了二个连接件,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,但是对碗扣式支架的使用功能没有充分发挥,有些部件没有学到手。如活动碗扣,可以很方便与扣件钢管支架连接;伸缩横杆可以很方便施工圆弧形结构。

  (5)插销式支架

  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。这种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。由于它具有结构合理,承载力高,装拆方便,节省工料,技术先进,安全可靠等特点,在欧洲、美国等许多发达国家应用很广泛,是当前国际主流脚手架。这种脚手架的插座、插头和插销的种类很多,如插座有圆形插座、方形插座、梅花形插座、V形耳插座、U形耳插座等。圆盘式支架是在一个直径120mm 、厚18mm的圆盘插痤上,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,目前是欧洲应用最普遍的脚手架。

  (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,这种支架具有结构合理、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。

  4 与外国模板强国的差距

  据不完全统计,至2011年我国各种模板的产量总计约达8.5亿m2以上,是名副其实的世界模板生产大国。但是还不是世界模板生产的强国,与国外模板生产强国相比存在差距还相当大。

  4.1在工业化、现代化进程上的差距

  外国先进模板公司都是具备设计、科研、生产、经营和施工等综合功能的技术密集型企业,能适应各类模板工程较高技术特点的需要。生产工艺先进,采用先进的专用生产设备,模板、脚手架生产都已形成机械化、自动化生产线。如德国PERI模板公司职工人数达到3900人,但生产工人只有200多人,德国MEVA模板公司职工人数300余人,生产工人仅40人。先进的生产设备能确保产品的加工质量和加工速度。

  日本组合钢模板已有50多年历史,日本钢模板生产线已经达到完全机械化,自动化的程度。一条年产15万m2的生产线只有7个生产工人,可见日本钢模板生产工艺先进,自动化程度高。这条生产线也是经过多年的改进,不断创新而完善的。

  我国钢模板生产工业化程度较低,生产设备简陋,工艺落后,专用设备多数是各厂自制、仿制或委托加工,大多数设计不合理,加工精度差,钢模板质量很难达到要求。许多钢模板厂的生产工艺和生产设备还都是80年代的水平, 90年代以来,钢模板生产技术进展不大,多数钢模板厂的生产条件还达不到80年代的先进水平。如钢模板连轧机成型、CO2气体保护焊、静电喷漆、电泳涂漆、一次冲孔等先进生产工艺,都是80年代已开始应用,但是现在多数厂家无力或无意识采用这些先进生产工艺。全钢大模板和钢框胶合板模板生产的工业化程度更低,生产工艺落后,没有专用设备,机械化程度比组合钢模板生产厂还低。

  4.2在产业集中度和规模经营上的差距

  工业发达国家的模板公司生产规模都很大,并在世界各国建立了生产基地和办事处。如德国PERI模板公司在全世界55个国家拥有42个子公司或代表处,拥有客户2.5万个。奥地利DOKA模板公司在德国、捷克、瑞士、芬兰等地都有生产基地,在43个国家有办事处。德国HüNNEBECK模板公司在50个国家有办事处,有60多个生产基地。

  国外模板企业都是私人企业,许多企业已形成企业集团,实行集团化经营,规模化生产。如DOKA模板公司与SHOP公司组成UMDASCH集团公司,集团公司总产值中DOKA公司占70%,SHOP公司占30%。又如肖曼木业有限公司是芬欧汇川集团的成员单位之一,肖曼公司在芬兰、法国、俄罗斯等国家14个胶合板厂,维萨建筑模板已远销到38个国家。采用集团化经营方式,可以提高企业竞争力,实行规模化生产有利于专业化生产,提高生产效率,降低生产成本。

  工业发达国家的模板公司数量都不多,例如德国是世界上模板技术最先进的国家,模板公司的数量不超过百家,但在国际上有较大影响的模板公司有近20家,PERI模板公司是世界上最大的跨国模板公司之一,2008年营业额达到12.2亿欧元,2009年营业额也达8.73亿欧元。芬兰是世界上胶合板生产最先进的国家,但只有23个胶合板厂,其中肖曼公司有14个胶合板厂、2004年胶合板年产量达96.9万m3,平均每个厂的年产量为6.92万m3,其中胶合板模板年产量为15万m3。

  我国模板生产厂家的数量之多位居世界之首,但生产规模都不大,产业集中度很低。目前各类模板公司和钢模板厂将近千家,年产值过亿的模板企业只有30多家,中型模板企业年产值为4000 ~ 5000万元。木胶合板生产厂多达6000余家,但年产能力10万m3 以上的企业只有10家左右,年产能力1万m3以上的企业只有200多家,平均企业年产量仅0.70万m3。其中约有10%的厂家能生产木胶合板模板,即有600多家。竹胶合板生产厂有400多家,生产能力1万m3以上的企业约10家左右,大部分企业生产能力均在5000 m3以下。生产厂家过多,生产能力过剩,市场竞争激烈,不利于企业改进生产工艺,提高产品质量。生产规模小、生产工艺和设备落后、制约了技术进步。

  4.3在产品品种、质量上的差距

  工业发达国家的模板规格已形成了多种多样各具特色的模板体系,如组合式模板体系、大模板体系、楼板模体系、柱模体系、筒模体系、隧道模体系、爬模、滑模体系等。脚手架和支架已发展为各具特色的施工工具,形成各种系列产品,如各种型式的钢支柱和铝合金支柱,门式和方塔式脚手架、各种承插式脚手架等。

  许多国家的模板公司都有自己独特的模板体系,如德国PERI模板公司已拥有50多个产品体系,MENA模板公司也拥有30多个产品体系。这些模架产品不仅技术水平高,而且产品质量好,使用寿命长。如大型钢框胶合板模板体系,模板面积大、重量轻;操作简单、速度快,只需一个万能夹具即可拼装模板;承载能力大,使用寿命长,一般能使用50 ~ 100次,钢框可以使用20年。

  我国以组合钢模板为主的格局已经打破,已转变为多种模板体系并存的局面,组合钢模板的应用量正在下降,竹胶合板模板和木胶合板模板的应用量已超过钢模板。组合钢模板在欧美等国家应用量已不多,散装、散拆的竹(木)胶合板模板的施工技术更落后,费工费料,材料浪费严重。如国内大部分胶合板厂生产素面脲醛胶的木胶合板模板,质量差、档次低,一般只能使用3 ~ 5次,芬兰维萨模板一般可使用30 ~ 50次,我国木材资源极为贫乏,但木材利用率仅是国外的1/10,木材资源浪费十分严重。我国新型模板的研究和开发工作也搞了十多年,有些模板公司已开发了几种模板体系,但是应用量很少,没有大量推广应用。

  我国脚手架仍以扣件式钢管脚手架为主,目前全国脚手架钢管约有1000万t以上,其中劣质的超期使用的和不合格的钢管占80%以上,扣件总量约有12亿个以上,其中90%以上为不合格品,已成为建筑施工的安全隐患,脚手架倒塌事故不断发生。2003年建设部、国家质检总局、国家工商总局联合发文,要求对脚手架钢管和扣件进行专项整治,但没有取得预期效果。

  扣件式钢管脚手架的安全性较差,施工工效低、材料消耗量大,在工业发达国家已很少使用。大力推广应用新型脚手架不仅可以提高施工工效、节省材料,而且是解决脚手架施工安全的根本措施。我国新型脚手架的研究和开发工作已搞了20多年,先后开发了门式、碗扣式、方塔式、圆盘式、插卡式、轮扣式等多种型式脚手架。其中碗扣式脚手架推广应用最多,由于建筑市场混乱,缺乏产品质量监督管理,碗扣式脚手架的产品质量越来越差,给脚手架使用也将带来很大安全隐患。

  4.4在自主创新能力上的差距

  欧洲许多跨国模板公司是老企业,如奥地利DOKA模板公司已有145年历史,芬兰肖曼木业有限公司已有130年历史,英国SGB模板公司也有93年历史。这些老企业能够长久不衰,不断发展为规模很大的跨国模板公司,就是靠技术不断创新、设备不断更新。

  德国PERI模板公司和MEVA模板公司都只有40多年历史的企业,但都已发展为跨国模板公司。尤其是德国PERI模板公司已成为世界最大的跨国模板公司之一。

  这些模板公司能如此快速发展,主要是能不断开发新产品,不断改进模板、脚手架技术、增强公司产品的竞争力。如德国PERI模板公司创立时只有T70木梁一项专利技术,目前公司拥有一个庞大的科研机构和科研队伍,几乎每年都有1 ~ 2项开发的新产品或换代产品。据德国NOE模板公司、英国SGB模板公司介绍,基本上每2 ~ 3年可研制出一种新产品。

  80年代以来,我国模板行业在模板、脚手架技术开发、加工制作、生产设备等方面都得到较大进步,取得了一定成果。但是这些技术成果大部分都是科研单位和大专院校的科研人员完成的,绝大部分模板企业缺乏科技创新的能力。如组合钢模板从80年代初开发和大量推广应用,至今已有30多年,许多钢模板厂多年来一直生产这种模板产品,没有新的模板产品开发。90年代末,我国科研体制改革后,科研单位和大专院校的科技人员无力进行模架技术开发。近十年来,由于模板企业普遍缺乏技术开发的能力和水平,我国模板、脚手架的技术进步不大。

  今后我国模板、脚手架的技术开发和科技创新要靠模板企业来完成,企业将作为技术创新的主体。企业要发展,必须加大科技和设备的投入,提高企业的自主创新能力。据协会2004年统计的资料,我国拥有模架及相关附件技术专利的企业只有30多家,其中模板企业拥有专利技术最多不超过30个。2011年统计拥有技术专利的企业已有206家,专利累计550项。

  4.5在生产效率上的差距

  模板、脚手架的生产效率应包括生产企业的生产效率和施工企业的施工效率,从整体上与工业发达国家相比,差距很大。外国先进的模板公司由于机械化、自动化程度高,劳动生产率非常高,如德国PERI模板公司的全员劳动生产率为16.7万欧元/人.年,MEVA模板公司的全员劳动生产率为23.3万欧元/人.年。我国较大的模板公司全员劳动生产率为10 ~ 20万元/人.年,相差约10倍,如果按工人劳动生产率计则差距更大。

  韩国模板生产企业的规模和生产设备与我国模板生产企业的情况差不多,但生产效率较高,如泰永模板公司是专业桥梁模板公司,生产设备也较简陋,但工人平均年产量达160t/人.年,而我国桥梁模板公司的工人平均年产量一般为30 ~ 40 t/人.年,相差4 ~ 5倍。

  由于模板工程施工是室外作业和高空操作,工作条件差、劳动强度高,在工业发达国家招聘建筑工人较困难,因此要给予建筑工人高工资。施工企业必须采用技术先进的模板体系,改善劳动环境,确保施工安全,才能吸引建筑工人,同时也能大量节省人工,提高施工工效。如墙体模板施工一般采用钢框胶合板模板,由于钢框的强度和刚度大,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,装拆简便、省工省料。

  脚手架主要采用各种型式的承插式和框式脚手架,装拆速度快、施工空间大、安全性能好、省工又省料。因此,采有质量好的先进的模板体系,模板使用寿命可提高5 ~ 10倍,施工工效可提高 3 ~ 5倍,采用先进的脚手架体系不仅安全可靠,而且脚手架用钢量可减少30 ~ 50%,装拆工效可提高2倍以上。

  另外,为了减轻建筑工人的劳动强度,改善劳动环境,提高施工工效,对建筑模板、脚手架的设计趋向轻型化,装拆方便,外表美观,安全可靠。

  我国模板工程的施工效率与工业发达国家相比差距很大,大量采用散装、散拆的竹(木)胶合板、扣件式钢管脚手架等都是落后技术,尤其是扣件式钢管脚手架,安全性很差。由于我国建筑工人大部分是农民工,工资很低,劳动条件很差,施工企业宁肯采用使用人工多,材料消耗大的落后技术,不肯投入采用新型模架。因此,模架施工工效很低,安全性能差,劳动强度 也很高。

  参考文献

  【1】 糜嘉平. 国外建筑模板和支承系统技术的新发展. 建筑技术,1995(1).

  【2】 糜嘉平. 近年来国外建筑模板,脚手架技术的发展及对中国同行的启示. 建筑施工,2004(6)

  【3】 糜嘉平. 韩国建筑模板技术考察报告. 施工技术,2005(3)

  【4】 糜嘉平. 德国pale模板公司介绍. 中国模板脚手架,2006(1、2)

  【5】 糜嘉平. 国外塑料模板的发展概况. 施工技术,2007(11)

  【6】 糜嘉平. 国内外塑料模板介绍. 建筑施工,2008(9)

  【7】 糜嘉平. 奥地利DOKA模板公司考察报告. 建筑施工,2008,(4)

  【8】 糜嘉平. 英国SGB模板公司考察报告. 施工技术,2009(7)

  【9】 糜嘉平. 日本模板、脚手架技术的现状和发展方向. 建筑技术,2011(11)

  【10】 糜嘉平. 铝合金模板和支架---加拿大Aluma系统模板介绍. 建筑施工,2012(4)

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