箱涵模板支架材料選用及性能比較箱涵作為地下工程的核心結(jié)構(gòu)形式，其模板支架體系的材料選擇直接關(guān)乎施工安全、混凝土成型質(zhì)量與工程經(jīng)濟(jì)性。合理的材料選型需結(jié)合工程荷載特征、工期要求、環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)等多維度因素，通過對(duì)力學(xué)性能、周轉(zhuǎn)效率、全周期成本的綜合研判，實(shí)現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)平衡。一、模板材料類型及性能分析模板作為混凝土成型的“模具”，需具備足夠的強(qiáng)度、剛度及適配的表面特性。當(dāng)前工程中主流模板材料可分為鋼制、竹木復(fù)合、鋁合金、塑料四大類，其性能差異顯著：（一）鋼制模板以Q235/Q345型鋼為基材，經(jīng)冷壓、焊接成型，面板厚度多為2~5mm，肋梁采用型鋼或鋼板焊接。力學(xué)性能：強(qiáng)度高、剛度大，承載能力優(yōu)異，澆筑過程中變形量≤2mm/m（規(guī)范要求≤5mm/m），適用于大跨度（＞8m）、重載（混凝土側(cè)壓力＞60kN/m2）箱涵。耐久性：耐腐蝕性能一般，需通過鍍鋅、刷漆等防銹處理，正常維護(hù)下周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)50次以上。經(jīng)濟(jì)性：初期投入較高（約為竹木模板的3~5倍），但長期周轉(zhuǎn)后成本優(yōu)勢(shì)凸顯；自重較大（約70~100kg/m2），需配合起重設(shè)備安裝，適合工期＞1年的大型工程。（二）竹木復(fù)合模板（竹膠板/木膠合板）以竹片、木片為基材，酚醛/脲醛樹脂膠黏合，表面覆塑/覆膜增強(qiáng)防水性。力學(xué)性能：抗彎強(qiáng)度約30~50MPa（鋼模板為150~200MPa），彈性模量適中，可滿足一般箱涵（跨度≤6m）的剛度要求，但長期浸水易分層、強(qiáng)度下降15%~20%。耐久性：竹膠板周轉(zhuǎn)次數(shù)約15~20次，木模板約10~15次，受潮后易變形、腐朽，需涂刷防水劑或及時(shí)拆除晾曬。經(jīng)濟(jì)性：初期成本僅為鋼模板的1/5~1/3，自重輕（25~40kg/m2），人工搬運(yùn)安裝便捷，適合工期＜6個(gè)月的中小型工程。（三）鋁合金模板采用6061-T6鋁合金型材，經(jīng)擠壓、焊接成型，面板厚度2~4mm。力學(xué)性能：強(qiáng)度接近鋼材（屈服強(qiáng)度≥260MPa），重量僅為鋼模板的1/3~1/2，拼裝精度高（接縫間隙≤1mm），混凝土表面平整度可達(dá)≤3mm/m。耐久性：耐腐蝕、耐候性強(qiáng)，無需防銹處理，周轉(zhuǎn)次數(shù)≥100次，維護(hù)成本低（僅需清理混凝土殘?jiān)?。?jīng)濟(jì)性：初期投入約為鋼模板的1.5~2倍，但周轉(zhuǎn)15次后成本反超鋼模板；自重輕（20~35kg/m2），安裝效率比鋼模板提升40%~50%，適合工期長、多次周轉(zhuǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)工程。（四）塑料模板（PP/PVC模板）以聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）為基材，添加增強(qiáng)劑、抗老化劑注塑成型。力學(xué)性能：強(qiáng)度、剛度弱于金屬模板，承載能力有限（混凝土側(cè)壓力≤30kN/m2），適合薄壁（厚度≤300mm）、小跨度（≤4m）箱涵。耐久性：耐水、耐腐蝕，周轉(zhuǎn)次數(shù)約20~50次，高溫（＞60℃）易變形，低溫（＜-10℃）脆性增加。經(jīng)濟(jì)性：初期成本介于竹木與鋼模板之間，可回收利用率＞90%，環(huán)保性突出，適合臨時(shí)工程或生態(tài)敏感區(qū)項(xiàng)目。二、支架材料類型及性能分析支架作為模板的“支撐骨架”，需承擔(dān)混凝土自重、施工荷載及側(cè)向壓力，其穩(wěn)定性直接決定施工安全。主流支架材料包括扣件式鋼管、碗扣式鋼管、盤扣式鋼管、型鋼四類：（一）扣件式鋼管支架采用Φ48×3.25mm焊接鋼管，配套直角、旋轉(zhuǎn)、對(duì)接扣件。力學(xué)性能：承載能力受扣件質(zhì)量（如螺栓扭矩）、搭設(shè)工藝影響大，理想狀態(tài)下單桿承載約10~15kN；整體穩(wěn)定性需嚴(yán)格控制步距（≤1.8m）、立桿間距（≤1.5m）。耐久性：鋼管易銹蝕，扣件易磨損、滑絲，周轉(zhuǎn)次數(shù)約5~10次（扣件損耗率＞30%）。經(jīng)濟(jì)性：初期投入低（租賃單價(jià)約0.3~0.5元/天·噸），通用性強(qiáng)，但搭設(shè)效率低（人工擰緊扣件），后期維護(hù)成本高。（二）碗扣式鋼管支架Φ48×3.5mm鋼管，碗扣節(jié)點(diǎn)（上碗扣、下碗扣、橫桿接頭）自鎖連接。力學(xué)性能：節(jié)點(diǎn)剛度大，整體穩(wěn)定性優(yōu)于扣件式，單桿承載約15~20kN，適合大跨度（＞10m）、重載支撐。耐久性：鋼管銹蝕問題同扣件式，碗扣節(jié)點(diǎn)不易損壞，周轉(zhuǎn)次數(shù)約10~15次。經(jīng)濟(jì)性：初期投入高于扣件式（約1.2~1.5倍），但搭設(shè)效率提升30%~40%（節(jié)點(diǎn)自鎖，無需扣件擰緊），人工成本降低。（三）盤扣式鋼管支架Φ48×3.25mm熱鍍鋅鋼管，圓盤節(jié)點(diǎn)（帶8個(gè)孔，橫桿、斜桿插頭連接）。力學(xué)性能：節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高，整體穩(wěn)定性極佳，承載能力比碗扣式高20%~30%，單桿承載可達(dá)20~25kN，適合超大型箱涵（高度＞8m）、高支模工程。耐久性：熱鍍鋅防腐，使用壽命＞15年，節(jié)點(diǎn)無損耗，周轉(zhuǎn)次數(shù)≥20次。經(jīng)濟(jì)性：初期投入約為碗扣式的1.5倍，但租賃成本低（熱鍍鋅免維護(hù)）、搭設(shè)效率極高（機(jī)械化拼裝，速度提升50%），長期使用成本優(yōu)勢(shì)明顯。（四）型鋼支架（工字鋼/槽鋼）采用工字鋼（I10~I20）、槽鋼（[10~[20），焊接或螺栓連接成桁架、支撐體系。力學(xué)性能：強(qiáng)度、剛度大，承載能力強(qiáng)，適合重載工況（如箱涵頂進(jìn)施工的后背支架，頂力＞____kN）。耐久性：耐腐蝕性能一般，需防腐處理，周轉(zhuǎn)次數(shù)低（多為一次性或少數(shù)幾次周轉(zhuǎn)）。經(jīng)濟(jì)性：初期投入高，自重極大（約150~200kg/m），需大型設(shè)備吊裝，僅適用于特殊工況（如頂進(jìn)箱涵、重載臨時(shí)結(jié)構(gòu)）。三、性能綜合比較與選用邏輯（一）核心性能維度對(duì)比性能指標(biāo)模板材料支架材料------------------------------------------------**力學(xué)性能**鋼模板＞鋁合金＞竹膠板＞塑料盤扣式＞碗扣式＞型鋼（特定）＞扣件式**全周期成本**竹木（短期）＜塑料＜鋼＜鋁合金（長期）扣件式（短期）＜碗扣式＜盤扣式（長期）＜型鋼（特殊）**施工效率**鋁合金＞塑料＞鋼＞竹木盤扣式＞碗扣式＞扣件式＞型鋼**環(huán)保性**鋁合金＞塑料＞鋼＞竹木盤扣式＞碗扣式＞扣件式＞型鋼（二）工程選用原則1.工期導(dǎo)向：工期＞1年、周轉(zhuǎn)≥15次，優(yōu)先選鋁合金模板+盤扣式支架（長期成本低）；工期＜6個(gè)月，選竹木模板+扣件式/碗扣式支架（初期投入少）。2.荷載導(dǎo)向：大荷載（箱涵高度＞5m、跨度＞8m）選鋼模板+盤扣式/碗扣式支架；小荷載（高度≤3m、跨度≤4m）選塑料/竹木模板+扣件式支架。3.環(huán)保導(dǎo)向：城市核心區(qū)、生態(tài)敏感區(qū)優(yōu)先選鋁合金、塑料模板+盤扣式支架（低污染、可回收）。四、工程應(yīng)用案例案例1：某城市綜合管廊箱涵（工期18個(gè)月，跨度6m，高度4.5m）模板：鋁合金模板（周轉(zhuǎn)15次，混凝土平整度≤3mm，免抹灰）。支架：盤扣式支架（立桿間距0.9m×0.9m，步距1.5m，整體穩(wěn)定性系數(shù)＞2.0，施工周期縮短30%）。案例2：某鄉(xiāng)鎮(zhèn)排水箱涵（工期3個(gè)月，跨度3m，高度2m）模板：竹膠板（周轉(zhuǎn)8次，成本節(jié)約40%）。支架：扣件式支架（局部加密，滿足荷載要求，投入少、安裝快）。案例3：某地鐵區(qū)間箱涵頂進(jìn)工程（頂力____kN）模板：鋼模板（承受頂進(jìn)反力，變形≤1mm）。支架：型鋼桁架（工字鋼I20，焊接成后背支撐，承載頂進(jìn)荷載）。結(jié)論箱涵模板支架材料選型需突破“單一成本導(dǎo)向”，從力學(xué)性能、周轉(zhuǎn)效率、環(huán)保要求等維度綜合研判。鋁