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各系統模板之現況分析與探討

3.1 目前國內常用之系統模板

「系統模板」的定義,事實上在目前並無嚴謹明確的定義,然而,

系統模板與傳統使用木模板之施工方式的差異即是使用特殊材質及 施工方式與以系統化組合的模板工法。亦即模板作業具備了模矩化、

系統化與施工連續性、一致性的特性,且模板單元之互換性高,即結 構物之柱、牆、梁等模板單元可相互使用。事實上,系統摸板主要是 利用材料的特性,將模板與支撐系統桿件系統化、標準化,並將模板 組立及拆卸方法省力化,並以模矩化的單元來組合成所需之模板形 式,再利用機具來重複定位轉用,減少傳統木模施工時現場裁切損耗 與組立拆卸所需之作業時間與密集勞力,進而增進施工效率,提昇工 程品質、節省成本、提高施工進度與施工安全之目標。

目前國內所使用之「系統模板」主要是由國外之模板製造商,依 模板作業之經驗,發展其專利之模板材料與施作方式,而形成各類型 之模板系統,與傳統木模的差異如表所示。另一方面,在系統模板上 所使用的特殊材質大致上以金屬模板及特殊處理之木模板為主。

實際上,金屬模板的發展由較早的鋼模到最近的鋁模甚至發展玻 璃纖維材質之系統模板,主要是著眼於金屬模板具有強度大、精度 佳、轉用率高、可澆置平滑的混凝土表面等優點,然而,其初置成本 較傳統模板高、比傳統木模笨重且不易搬動等事實是金屬模板在引用 時的負面因素。不過,隨著模板系統的作業機械化,以最經濟的勞動 力即可完成數量龐大的工程及多次的重複使用。再者,鋁模及玻璃纖 維模板的發展與使用亦可消除鋼模之鐵銹汙染混凝土表面及笨重不 易搬動的缺點,將使得金屬模板在模板系統中的運用與系統設計上更 為便利。

傳統木模板具有質輕、加工容易且形狀變化較具彈性等優點,但

因其材料強度較低,往往缺乏耐久重複性。因此可經由特殊處理使木 模增加其耐久性,其方法係於模板面板上加貼塑膠覆模,並經高溫及 高壓處理程序使模板具有耐水、耐磨並保有木模原有輕便之特色。

系統模板之施工方式主要是採用特殊材質模板及配合工程結構 物的特性,於模板作業進行時,將預製的大面積模板或預組成形的模 板系統,以吊運或起重機械設備進行搬移與翻模的動作,如此將可節 省大量的人工及模板作業時間,這類配合系統模板之施工工法已逐漸 被廣為使用,如:飛模、跳模、爬昇模板、滑動模板、半隧道型鋼模、

橋梁模板工作車、電熱鋼模等。當然,對於小單元模矩的組合或形狀 尺寸複雜之結構體,可採用較多的人力搬運及組拆方式。因此,如何 評估合適之系統模板並藉由新式系統模板之使用及工法的引進,改良 傳統模板作業方式、提昇模板作業之效率與生產力、節省勞動力與成 本,是當前建築工程自動化中亟需研討的方向。

3.2 各系統之現況分析與歸納

目前國內所使用的系統模板,以模板的材質與組合方式而言,大 致可分為「改良傳統鋼模系統」、「木模與鋼模組合系統」及「鋁製模 板系統」三種型態。改良傳統鋼模系統目前有國內自行研發及由國外 引進,主要應用於營建標準模板、擋土牆鋼模、隧道襯砌鋼模、橋鋼 模及預鑄鋼模等。木模與鋼模組合系統其模板構造主要以特製弓型木 樑、金屬繫材、芬蘭面板等三種基本組件所組成,具有質輕、便於操 作、模板組件互換性高等之優點,主要應用於樓版模板、柱模板、牆 模板、爬昇模板、與飛模等。鋁製模板系統是系統模板發展的重要趨 勢,主要是應用鋁合金材質輕而堅固、不易生銹及易搬運之特性,主 要應用於飛模系統、跳模系統、支撐系統、手組式系統模板及揚重式 系統模板等。另一方面,有許多國外之專利系統模板已引進國內,如:

加拿大的ALUMA系統、德國的DOKA系統及PERI系統、美國的EFCO系統 等,亦己實際被應用於營建工程上,其成效優劣及適用性高低尚未能 有絕對的定論,再加上各類系統模板所針對之工程型態、工程特性、

所需之工人技術及習慣與模板資源回收之要求並不相同,因此必須對 各系統之使用現況先作分析與歸納,以了解各系統之概況與特性。表 3.2-1至表3.2-10即為各系統模板之現況分析與歸納整理。

表 3.2-1 ALUMA 系統模板之現況分析及歸納

FRAME TRUSSES (TABLE FORM)

WALL PLUMBING BRACE

約 20 年

表 3.2-2 DOKA 系統模板之現況分析及歸納

水平背撐材 STELL WALLING WS10金屬貫 材轉用10年以上

垂直背撐材

免背撐材

TIMBER BEAM木樑

支撐 鋼製品 同左

表 3.2-3 DH 系統模板之現況分析及歸納

表 3.2-4 HUNNEBECK 系統模板之現況分析及歸納

HUNNEBECK系統

水平背撐材 STELL WALLING WS10金屬 貫材轉用10年以上 垂直背撐材

免背撐材

TIMBER BEAM木樑

支撐 鋼製品 同左

表 3.2-5 SYMONS 系統模板之現況分析及歸納

SYMONS系統

表 3.2-6 MASCON 系統模板之現況分析及歸納

MASCON系統

表 3.2-7 中屋系統模板之現況分析及歸納

表 3.2-8 YH 系統模板之現況分析及歸納

表 3.2-9 佳承系統模板之現況分析及歸納

STRONGBACKS 鋁擠型STRONGBACK 支撐 C型槽鋼、緊結定位機構 活動式鋁桁架系統

組裝繫件 安全施工架及各式固定

活動WING PANNEL 各式活動組裝機構

表 3.2-10 EIW 系統模板之現況分析及歸納

3.3 各系統之性能分析

國內近年來建築個案大量推出,對模板技術工人及粉刷技術工人 的需求量提高,又技術水準之養成造成工資成本提高,二次粉刷費用 也節節攀生,但工程品質卻明顯低落。於是國內模板承包商為逐漸減 少對技術工人之依賴,並提昇完成面之品質,以減少不必要之二次粉 刷費用,紛紛從國外引進各類型之系統模板,冀望以大型化、模矩化 的模板系統取代傳統木模板。

目前市場上常用之模板系統,依材料性質可概分為下列幾大項:

夾板面材合木樑,鋁合金梁或鋼樑為背撐、鋼模、鋁合金模、鋼框或 鋁框夾板模。

表3.3-1至3.3-10,乃就各系統模板對揚重能力之需求、施工方 式、支撐系統、平整性、人力運用、造型變化之適應能力、外牆組拆 對工作架之需求、混凝土澆製置之配合、外牆補孔及排水等性能特性 作歸納整理。

表 3.3-1 ALUMA 系統模板之性能分析

表 3.3-2 DOKA 系統模板之性能分析

表 3.3-3 DH 系統模板之性能分析

表 3.3-4 HUNNEBECK 系統模板之性能分析

HUNNEBECK系統

揚重能力之需求 2T的揚重能力且範圍需涵蓋外牆

表 3.3-5 SYMONS 系統模板之性能分析

SYMONS系統

揚重能力之需求

材質為鋁合金板料較輕,以人力搬運即可,對塔吊之 依賴性低且不致與其他工種爭塔吊。轉用方式為每戶 需留800㎜×250㎜之遞料孔,需再作二次RC回補的工 作,且增加開孔的維護及安衛管理上的困擾。

施工方式

柱→牆→版、樑→樓梯等,二次混凝土施工。混凝土 無法一體澆築故接縫處多,保固及防漏性較差,且大 型模板工法,樓梯部份後作,造成人員上下不方便易 生危險。

支撐系統 無滯留支撐系統。

平 整 性 鋁合金面版,於外牆之每處轉角處採用KICKER之銜接 材,增加外牆之平整性。

人力運用

不需要大量有經驗的模板工,但其模料搬運為利用每 戶預留之遞料孔運搬,而EIW工法及DOKA工法之模料 大部份用吊塔運搬,故工人需要量SYMCON工法大於 EIW工法及DOKA工法。

對造型變化之適

應能力 適應能力高,特殊造型配合傳統夾板,整體澆築 外牆組拆對工作

架之需求 於組拆外模時需設置工作台架,或以傳統鷹架處理。

混凝土澆置之配

牆、柱混凝土澆置需利用塔吊加吊桶方式或利用澆置 臂,版、梁則以泵送方式。但以塔吊加吊桶方式或利 用澆置臂處理,工作不易、進度慢,且混凝土澆置施 工方式除了成本之外,尚有安裝位置及混凝土粒料分 離等問題。

外牆補孔及防水 內、外牆模間之定距板為可拆斷,故無螺拴孔問題。

表 3.3-6 MASCON 系統模板之性能分析

MASCON系統

揚重能力之需求 EIW工法及DOKA工法。

對造型變化之適

表 3.3-7 中屋系統模板之性能分析

中屋系統

揚重能力之需求 約3T的吊重能力,且範圍需涵蓋整棟外牆。

施工方式

柱→牆→梁→版→預鑄樓梯等二次混凝土施工。分次 施工,混凝土無法一體澆築故接縫處多,保固及防漏 性較差。

支撐系統

滯留支撐設計。一般系統模板滯留支撐系統材料費用 昂貴,於工地之大型工區施作,廠商限於成本因素,

不會準備充足的套數,故於滯留支撐轉用上層時,水 平模板部份應再以傳統鋼管回撐。

平 整 性 平整性高。

人力運用

不需要大量有經驗的模板工,只需幾位有經驗的傳統 模板工,做一些特殊造型的模板收頭,大部分的模板 工作為組拆的工作,只需要系統的組合拆裝工人,故 初期的訓練非常重要。系統模板較傳統模板可節省大 量泥水工人,且因使用大型模板,減少現場剪裁、垃 圾量少,現場較整潔。

對造型變化之適 應能力

適應能力低,系統模板考慮經濟性、施工性及起重設 備按轉用均以傳統模板收頭。

外牆組拆對工作 架之需求

傳統鷹架處理,其外牆後續泥水、放樣、磁磚工程可 依序施作。

混凝土澆置之配

吊桶澆置。以吊桶方式灌注混凝土將佔用塔吊時間,

影響其他工種進度。

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