冬期施工快速建造體系中的鋁合金模板快拆體系研究

尚科岐，周彤，張洪建，吳海成，雷少安

（中建新疆建工（集團(tuán)）有限公司西北分公司，陜西 西安 710000）

目前鋁合金模板在高層住宅建筑中普遍應(yīng)用，尤其自2016來以來西安建筑市場應(yīng)用鋁模的項(xiàng)目成指數(shù)倍增長。經(jīng)成熟的房地產(chǎn)公司研究后，目前已總結(jié)出一套完整的房屋建筑快速建造體系，其中鋁合金模板早拆體系已成為房屋快速建造體系中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，它不僅能加快施工進(jìn)度、提高施工質(zhì)量，而且能加速房屋建造產(chǎn)業(yè)化。以碧桂園SSGF房屋快速建造體系為參考，研究西安冬期施工中（連續(xù)5d日平均氣溫低于5℃即進(jìn)入冬期施工）鋁合金模板施工工期7d能否達(dá)到，施工質(zhì)量能否滿足規(guī)范要求，單層施工工期是否需要適當(dāng)延長的問題。針對這些問題，文章以具體項(xiàng)目為基礎(chǔ)進(jìn)行探討。

1 工程概況

西安灞河錦云項(xiàng)目位于西安市灞橋區(qū)灞柳一路與灞柳二路之間，總建筑面積約172075m2，地上建筑面積約121646m2，其中1#～4#樓為20層的高層建筑，采用鋁合金模板施工。鋁合金模板支撐間距為1.2m×1.2m，樓板厚度為100mm、120mm，混凝土強(qiáng)度等級為C30～C35。鋁合金模板基本情況如表1所示。

表1 鋁合金模板使用情況

按照西安市城鄉(xiāng)和住房建設(shè)廳要求，每年11月15日到來年3月1日為冬期施工，1#～4#樓采用鋁合金模板施工跨過2019年冬季。具體情況如表2所示。

表2 冬期施工中鋁合金模板使用情況

2 實(shí)測不同齡期混凝土強(qiáng)度

針對西安氣溫特點(diǎn)，項(xiàng)目通過對12月份施工的1#、2#樓7層和3#、4#樓6層混凝土定期回彈，采集到以下數(shù)據(jù)，混凝土實(shí)測回彈強(qiáng)度具體如表3所示。

表3 混凝土實(shí)測回彈強(qiáng)度

對12月1#、2#樓7層和3#、4#樓6層不同齡期混凝土強(qiáng)度進(jìn)行平均處理，得到不同齡期混凝土強(qiáng)度，具體情況如表4和圖1所示。

3 模板拆除時(shí)間

鋁合金模板底模拆除時(shí)混凝土的強(qiáng)度要求如表5所示。

根據(jù)表5中模板拆除強(qiáng)度要求，若鋁合金模板快拆體系配備3套，單棟樓標(biāo)準(zhǔn)層施工工期為7d時(shí)，從表3和表4中不同齡期混凝土強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)情況可以發(fā)現(xiàn)，混凝土強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%，即不滿足規(guī)范要求。為達(dá)到規(guī)范和施工工期要求，對12月份1#～4#樓混凝土強(qiáng)度增長統(tǒng)計(jì)情況進(jìn)行分析，計(jì)劃將鋁合金模板快拆體系增配至4套。

表4 不同齡期下混凝土強(qiáng)度平均值

圖1 不同齡期下混凝土強(qiáng)度隨時(shí)間增長曲線

表5 底模拆除時(shí)混凝土的強(qiáng)度要求

4 快速建造增加快拆體系

考慮到冬季施工混凝土強(qiáng)度增長速度較慢、白天作業(yè)時(shí)間較短、氣溫較低等因素，單棟樓標(biāo)準(zhǔn)層施工工期為7d，配備4套鋁合金快拆體系，驗(yàn)算是否滿足要求。以下為通過對項(xiàng)目實(shí)際數(shù)據(jù)采集后進(jìn)行驗(yàn)算的過程。

4.1 不同齡期混凝土彈性模量

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》得到：

式中：Ec為混凝土彈性模量；Fcu為混凝土抗壓強(qiáng)度。

可知：Ec7=0.65Ecu；Ec14=0.81Ecu；Ec21=0.87Ecu；Ec28=0.91Ecu；∑Eci=3.24Ecu（混凝土累計(jì)齡期和彈性模量的關(guān)系）。其中，Ecu為混凝土標(biāo)準(zhǔn)抗壓強(qiáng)度的彈性模量。

4.2 施工階段荷載

（1）荷載。①樓面荷載：樓板厚度150mm，自重G1k=25×0.12=3.75kN/m2；裝修荷載 G2k=1.0kN/m2；其他荷載自重G3k=0.3kN/m2；隔墻荷載G4k=2.0kN/m2；正常使用期間活荷載Q1k=2.5kN/m2。②施工期間：模板自重G5k=0.15kN/m2；支撐自重G6k=0.1kN/m2；施工荷載Q2k=2.5kN/m2。

（2）施工階段總荷載。冬季施工階段配備4套鋁合金模板快拆。施工總荷載：

（3）荷載分配。根據(jù)剛度分配原則分配施工總荷載。

由計(jì)算結(jié)果可知，其滿足要求。

4.3 鋁合金模板拆除條件

在配備4套鋁合金模板快拆體系的前提下，單棟樓標(biāo)準(zhǔn)層施工工期為7d，則支撐拆除時(shí)間為混凝土澆筑完畢后第28d。根據(jù)表3和表4的統(tǒng)計(jì)情況，在混凝土澆筑完畢后第28d的混凝土強(qiáng)度已達(dá)到75%以上，可以達(dá)到拆除支撐的要求。

5 結(jié)束語

近年來鋁合金模板因其具有混凝土成型質(zhì)量好、周轉(zhuǎn)次數(shù)高等特點(diǎn)，同時(shí)作為房屋快速建造體系中必備的環(huán)節(jié)之一，在房屋建造中越來越受青睞。但冬季施工中混凝土強(qiáng)度增長速度較慢，尤其平均溫度在0℃以下時(shí)，混凝土增長速率幾乎為零。在保證施工質(zhì)量、安全的前提下，實(shí)現(xiàn)房屋快速建造，不僅要延長鋁合金模板拆模時(shí)間（增加1～2套鋁合金模板快拆體系），而且應(yīng)當(dāng)采用綜合蓄熱法養(yǎng)護(hù)或適當(dāng)增加暖風(fēng)機(jī)，以確保模板拆除時(shí)混凝土強(qiáng)度達(dá)到表5的要求。