熊珍珍，閆紫娟，王 飛

(1.中國建筑科學(xué)研究院有限公司，北京 100013；2.中國建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司，北京 100013； 3.中建科技集團(tuán)有限公司，北京 100195)

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(dòng)強(qiáng)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(yàn)表明，改進(jìn)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(shí)現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的有效途徑之一。事實(shí)上，傳統(tǒng)現(xiàn)澆模式仍有諸多優(yōu)點(diǎn)，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(shí)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(diǎn)，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(jìn)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(jì)，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/T 2493—2018建筑用免拆復(fù)合保溫模板和JGJ/T 377—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/T 29-281—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/T 3236—2020YZ復(fù)合保溫免拆模板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、DB21/T 3244—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、XJJ 110—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/T 365—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/T 135—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/T 1081—2015建筑用保溫免拆模板；協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)有2部，即T/CECS 572—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CECS 272：2010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(jì)、施工、驗(yàn)收等方面進(jìn)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/T 100—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)/T 196—2015CL建筑體系技術(shù)規(guī)程、CECS 365：2014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(jì)、構(gòu)造、施工及驗(yàn)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/CECS 378—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(jì)、施工和驗(yàn)收要求。3部與聚苯模塊有關(guān)，即JGJ/T 420—2017聚苯模塊保溫墻體應(yīng)用技術(shù)規(guī)程、DB64/T 1510—2017 EPS模塊節(jié)能建筑應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、CECS 409：2015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(jì)、施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。3部與鋼筋混凝土疊合板剪力墻有關(guān)，即DBJ/T 15-203—2020籠模裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程、DB37/T 5133—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/CECS 579—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(jì)、結(jié)構(gòu)制作、結(jié)構(gòu)施工、質(zhì)量驗(yàn)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、?；⒅槊獠鸨啬０鍙?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(diǎn)，適用于各類建筑并已在全國多個(gè)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(jì)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(diǎn)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(qiáng)等特點(diǎn)。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(gè)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(gè)保障性住房、住宅項(xiàng)目中應(yīng)用。

3.3.2 PI剪力墻[8]

PI體系是將混凝土構(gòu)件中的鋼筋籠與保護(hù)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(shí)最外側(cè)箍筋嵌入外殼保護(hù)層，并在外殼與核心混凝土的界面形成抗剪鍵?；炷翝仓r(shí)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(shí)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(dú)特的自平衡穩(wěn)定體系可獨(dú)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(shí)現(xiàn)3 d～4 d一層。適用于多層、高層和超高層建筑，目前已在國內(nèi)試點(diǎn)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(dòng)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(dòng)力，符合我國建筑節(jié)能要求，具有鮮明建筑工業(yè)化特點(diǎn)和顯著優(yōu)勢。適用于6層以下，高度不大于20 m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(cuò)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(hù)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(shí)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15 m、結(jié)構(gòu)層高不大于5.1 m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。

3.3.5 EVE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(shí)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(shí)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(diǎn)，預(yù)制墻體構(gòu)件實(shí)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(diǎn)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(shí)，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(shí)，實(shí)現(xiàn)部品全部工廠化生產(chǎn)。不僅整體堅(jiān)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(diǎn)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(shí)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(qiáng)；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(yàn)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(yùn)輸不便等不足之處，有待進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。

4 發(fā)展趨勢

隨著國家大力推進(jìn)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(jì)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(jì)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(diǎn)，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(diǎn)、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(yùn)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(jì)發(fā)展的需求。