鋁合金模板施工體系優(yōu)化研究

孫 岳

(五礦地產(chǎn)有限公司 運(yùn)營(yíng)管理部,北京 100010)

0 引言

建筑模板,是施工中必不可少的周轉(zhuǎn)材料,既是技術(shù)上必不可少的周轉(zhuǎn)材料,又是造價(jià)上的重要開(kāi)銷。目前住宅項(xiàng)目施工中常用的模板體系主要仍為木模板、鋼模板和鋁合金模板體系,根據(jù)項(xiàng)目的分類、工期和成本要求進(jìn)行選擇[1-2]。

常規(guī)木模板廣泛適用于各種結(jié)構(gòu)形式,技術(shù)體系最為成熟,主要構(gòu)成部分為模板系統(tǒng)和支撐系統(tǒng),通過(guò)面板和鋼筋綁扎形成各種形狀,配合支撐體系,具有材料便宜、周轉(zhuǎn)速度快、拼接性能好的優(yōu)點(diǎn);但木模板材料還有強(qiáng)度低、防水性能差、耐腐蝕性差、材料耗損高、防火性能差、不利于環(huán)保、不利于現(xiàn)場(chǎng)文明管理等缺點(diǎn)。鋼制模板從構(gòu)造上與木模板區(qū)別不大,主要優(yōu)點(diǎn)有強(qiáng)度高、防火性能強(qiáng),不過(guò)模板體系重量較大、人工操作不便,必須配備塔吊、卸料平臺(tái)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安裝。另外,如果不做好防銹處理,會(huì)造成脫模。鋁合金模板體系兼具木模板和鋼模板的優(yōu)點(diǎn),特別是在標(biāo)準(zhǔn)層較多的高層建筑形式施工中,具有施工周期短、精度高、造型美觀等優(yōu)點(diǎn),也因?yàn)檫@樣,鋁模板對(duì)深化設(shè)計(jì)和施工參數(shù)化技術(shù)水平提出了更高的要求。

1 鋁合金模板體系應(yīng)用分析

1.1 鋁合金模板體系的應(yīng)用背景

隨著建筑施工市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,施工單位必須尋求更高效的管理模式和技術(shù)手段來(lái)提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力。鋁合金模板體系的發(fā)展?jié)M足了施工單位提高自身管理水平的需求,也滿足了業(yè)主單位對(duì)工程質(zhì)量、客戶滿意度的需求。

1.2 鋁合金模板體系優(yōu)點(diǎn)分析

根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)部分采用鋁合金模板的項(xiàng)目分析,采用鋁模板的質(zhì)量提升主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1)在工期方面,結(jié)構(gòu)主體施工周期為每層4-5 d,以40層的高層住宅為例,使用鋁合金模板模,標(biāo)準(zhǔn)層平均每層比木模快1 d,工期相對(duì)于木?？煽s短40 d。主要原因有三:一是鋁合金模板裝拆簡(jiǎn)單、方便,對(duì)操作人員技術(shù)要求低,容易上手;二是頂托裝置使構(gòu)件跨度滿足≤2 m的規(guī)范要求,混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%時(shí)即可拆模;三是不占用垂直運(yùn)輸設(shè)備,不用機(jī)械加工設(shè)備,不占用電負(fù)荷,受天氣影響小，如圖1所示。

2)在質(zhì)量提升方面,不通使用鋁模板后,主體混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)實(shí)量均可保持在95分左右,質(zhì)量觀感、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、現(xiàn)場(chǎng)安全文明對(duì)比采用木模也有提高。主要原因:門(mén)垛、門(mén)過(guò)梁一次性成型,提高門(mén)洞尺寸精度;鋁模板強(qiáng)度高、剛度大、不易漲模,能夠有效控制截面尺寸、表面平整度、垂直度、頂板水平度極差、樓板厚度等指標(biāo);拆模后混凝土觀感質(zhì)量好。

圖1 鋁模板安裝圖Fig.1 Aluminum template installation diagram

3)在安全文明水平提升方面,使用鋁模板后,配件全部可重復(fù)利用,大量減少施工垃圾產(chǎn)生;回收價(jià)值高,減少森林破壞,綠色環(huán)保;所有配件為金屬材料,杜絕木模帶來(lái)的火災(zāi)隱患;無(wú)需使用鐵釘?shù)容o材,減少塔吊使用,降低墜物和機(jī)械傷人概率。

2 鋁合金模板體系的優(yōu)化研究

2.1 鋁合金模板的不足

根據(jù)對(duì)部分使用鋁合金模板項(xiàng)目實(shí)測(cè)實(shí)量數(shù)據(jù)的分析,可以判斷仍存在窗邊滲水、外墻滲水、控股開(kāi)裂、水電安裝不規(guī)范等問(wèn)題。究其質(zhì)量通病的原因,主要是由于以往只是在主體結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層施工過(guò)程中用鋁合金模板替代了木模,而且對(duì)深化設(shè)計(jì)的把控不足,并不是完整的鋁合金模板體系。因此,為了持續(xù)改善工程實(shí)量,我們嘗試著優(yōu)化鋁合金模板體系。

2.2 鋁合金模板體系優(yōu)化

2.2.1技術(shù)措施優(yōu)化

表1 爬升式腳手架穿插施工周期Table 1 Climbing scaffolding interspersed construction cycle

根據(jù)總結(jié)和分析,可以采用以下技術(shù)措施提高工程質(zhì)量:一是采用全鋼筋混凝土外墻,免去外墻二次砌體結(jié)構(gòu)施工;二是窗框預(yù)埋,杜絕窗邊滲漏隱患;三是通過(guò)一體化深化設(shè)計(jì),免去大量二次結(jié)構(gòu)施工(構(gòu)造柱、過(guò)梁、門(mén)垛、窗框邊柱等),實(shí)現(xiàn)二次結(jié)構(gòu)一次成型;四是通過(guò)一體化深化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)免抹灰或薄抹灰;五是通過(guò)一體化深化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)欄桿壓槽預(yù)埋固定件,保證安裝質(zhì)量;六是配合運(yùn)用爬升腳手架和穿插施工;七是通過(guò)機(jī)電一體化深化圖紙,規(guī)范水電預(yù)留預(yù)埋;八是外墻飾面,將面磚全部改為多彩仿石涂料,在爬升腳手架拆除后用吊籃施工面層;九是應(yīng)用BIM技術(shù)。

2.2.2鋁合金模板結(jié)合爬升腳手架技術(shù)分析

為了提升鋁合金模板的周轉(zhuǎn)速度,需要充分考慮與爬架相結(jié)合，如表1所示,其核心優(yōu)勢(shì)是提高穿插施工能力、縮短工期。實(shí)際施工中可以參與穿插施工的層數(shù)可達(dá)10層以上。

腳手架爬升后,提升過(guò)程不占用垂直運(yùn)輸設(shè)備,便可以在主體施工的同時(shí)進(jìn)行室外工程施工,如地庫(kù)頂板防水、剛性層、濾水層、土方、紅線內(nèi)市政管網(wǎng)、園林綠化種植、消防道路施工等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),室外工程的提前介入,特別有利于立體化穿插作業(yè),避免因腳手架落架不及時(shí)造成施工場(chǎng)地內(nèi)交叉施工混亂,進(jìn)而提高工程整體進(jìn)度。此外，爬升式腳手架在智能化、機(jī)械化、安全性和安全文明施工等方面比鋼管落地和懸挑腳手架有一定的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)爬升式腳手架在成本方面與鋁合金模板相似,其一大特點(diǎn)是樓層越高經(jīng)濟(jì)性越明顯。

2.2.3成本優(yōu)化對(duì)比分析

根據(jù)對(duì)不同層數(shù)的高層建筑住宅(3 m層高,短肢剪力墻)的鋁合金模板與木模板造價(jià)對(duì)比分析,并考慮模板體系技術(shù)措施優(yōu)化,在結(jié)構(gòu)修補(bǔ)、外墻與頂棚等位置的抹灰浪費(fèi)、衛(wèi)生清理費(fèi)用,以及部分設(shè)備電費(fèi)的成本節(jié)約后,對(duì)比結(jié)果如表2所示。一是層數(shù)在33層,采用鋁合金模板略有結(jié)余;二是層數(shù)在25層時(shí),采用鋁合金模板造價(jià)增加10%,尚可接受;三是層數(shù)在20層以下時(shí),采用鋁合金模板造價(jià)增加38%。

表2 單位建筑面積成本對(duì)比表Table 2 Unit floor cost comparison table

由此可見(jiàn),層數(shù)越多,使用鋁合金模板帶來(lái)的造價(jià)節(jié)約越明顯；但也應(yīng)注意,在20層以下的高層住宅中,使用鋁合金模板并不劃算。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,鋁合金模板體系相較于傳統(tǒng)木模板體系,在縮短主體結(jié)構(gòu)工期、提升工程質(zhì)量、安全文明施工、環(huán)境保護(hù)等方面有很大優(yōu)勢(shì),并且在采用爬升式腳手架、BIM建模等多項(xiàng)技術(shù)措施對(duì)鋁合金模板體系優(yōu)化后,當(dāng)建筑層數(shù)超過(guò)33層且標(biāo)準(zhǔn)層較多時(shí),其單位建筑面積成本也優(yōu)于木模板;應(yīng)用于高層建筑施工中,有利于縮短結(jié)構(gòu)主體工期,對(duì)項(xiàng)目提早達(dá)到預(yù)售條件,盡早實(shí)現(xiàn)工程款收取十分有利。合理地選擇模板,才能將鋁合金模板的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮,從而提升項(xiàng)目的整體質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。