組合鋁合金模板施工工藝應用研究

朱逢斌，劉期武，褚天舒

（蘇州市相城區(qū)建設工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，江蘇 蘇州 215131）

0 引言

隨著科技的不斷發(fā)展，建筑模板施工技術(shù)在國際上取得了飛速發(fā)展，建筑模板經(jīng)歷了木模板、塑料模板、鋼模板等幾代模板的發(fā)展，組合鋁合金模板在歐美、日本等發(fā)達國家得到廣泛應用，經(jīng)濟和社會效益顯著。然而，組合鋁模板體系在國內(nèi)的應用仍滯后于發(fā)達國家，只有使用較多的沿海地區(qū)制訂了相關(guān)技術(shù)規(guī)程、標準。隨著國內(nèi)超高層建筑迅猛發(fā)展，組合鋁模板體系得到快速應用，鋁模板施工工藝在部分工程中的應用也取得了顯著的經(jīng)濟技術(shù)效果。組合鋁合金模板施工技術(shù)日臻成熟，但作為新的施工工藝的系統(tǒng)性介紹還是較為鮮見的，諸多方面還有待完善，相關(guān)施工工藝等經(jīng)濟技術(shù)指標的測算對鋁模板的推廣應用有決定性意義。

目前，鋁模板已形成了完善的施工管理及應用技術(shù)，并在全國范圍內(nèi)全面推廣應用，本文將結(jié)合現(xiàn)有相關(guān)學者的研究對鋁合金模板的施工工藝參數(shù)和已有的相關(guān)規(guī)范規(guī)程以及相應的政策保障進行分析研究。

1 組合鋁合金模板施工工藝特點

組合鋁合金模板施工工藝相比其他模板具有如下優(yōu)勢。

1）提高模板標準化、通用化程度。便于穿插施工，可節(jié)約工期；在建筑模數(shù)確定的情況下，使用過的模板再次周轉(zhuǎn)使用時，僅需更換少量的非標準構(gòu)件，能直接降低耗材費用。

2）節(jié)約相關(guān)費用、方便連續(xù)施工。利用傳料口、樓梯、管井洞口等人工傳遞模板材料，不占用塔吊資源，卸料平臺設置數(shù)量可大大減少，降低安全風險，相比全鋼模板重量大大減輕，操作方便，快拆體系減少施工單位進度成本。

3）提升現(xiàn)場文明施工程度。組合鋁合金模板使用的材料與傳統(tǒng)的木模板相比大大減少，因此，間接地減少了卸料平臺的搭設，為后期工程項目觀摩、創(chuàng)優(yōu)、評先奠定良好基礎(chǔ)。

4）混凝土澆筑成型質(zhì)量好?；炷琳w澆筑，由于組合模板尺寸精確、表面光潔，減少了人為等不利因素對混凝土成型質(zhì)量的干擾。

2 組合鋁合金模板經(jīng)濟性分析

組合鋁合金模板作為模板施工的一種，經(jīng)濟性是決定是否采用組合鋁模板施工工藝的決定性因素。組合鋁合金模板配合爬架能大幅提高施工安全系數(shù)，能提高建筑工程整體形象，亦可減少建筑垃圾。國內(nèi)學者開展了大量的探究，鋁模板周轉(zhuǎn)次數(shù)直接決定了其經(jīng)濟性，本文將相關(guān)學者的研究成果進一步整理羅列，便于直觀地分析研究。

如表 1 所示，國內(nèi)鋁模板周轉(zhuǎn)次數(shù)以 150～300 次居多，施工單位、模板廠家以及部分建設單位對鋁模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)進行研究，主要以施工單位為主，模板廠家的模板周轉(zhuǎn)測算可能涉及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)保護等問題，公開發(fā)表的資料一般較少，建設單位的探究也是比較少的，也從一方面反映出建設單位對鋁模板的認可程度還有待提高。

表1 組合鋁合金模板模板周轉(zhuǎn)次數(shù)研究

3 組合鋁合金模板的適用性和安全性分析

從施工安全方面考量，一是因組合鋁合金模板板材料特性，不存在火災隱患，項目現(xiàn)場消防壓力會大大減輕；二是鋁合金模板的支撐體系較為標準化，而木模板的支撐體系容易出現(xiàn)因工人的操作不當導致模板支撐系統(tǒng)不穩(wěn)，產(chǎn)生重力二階效應即 P-Δ 效應，進而釀成模板支撐體系的坍塌，造成重大安全事故；三是組合鋁合金模板可配合爬架進行穿插施工，能夠大幅縮短建筑工程總工期，且爬架承載能力高于傳統(tǒng)懸挑架，不會出現(xiàn)架體變形、失衡等現(xiàn)象，又可實現(xiàn)覆蓋層內(nèi)全封閉施工。

表2 組合鋁合金模板標準層層高參數(shù)研究

文獻【3】、【4】及【13】～【17】中標準層是以 2.9 m 的居多，如表 2 所示，近年鋁模板應用的標準層層高平均值為 3.5 m，組合鋁模板的標準層層高設計不宜過高，考慮到鋁模板支撐桿件的穩(wěn)定性，在材料力學中是一個典型的壓桿穩(wěn)定問題，所以在鋁模板方案編制時，應該對標準層高進行系統(tǒng)性測算，并且編制計算書，保證鋁模板支撐體系的穩(wěn)定性。

4 組合鋁合金模板施工進度分析（見表 3）

經(jīng)調(diào)查，組合鋁合金模板圖紙深化和生產(chǎn)周期約 60 d 左右，因此施工單位在確定使用組合鋁合金模板施工工藝后，應提前會同結(jié)構(gòu)、建筑、門窗、機電、通風、精裝、電梯、鋁模廠家、總包等多個單位進行方案策劃和制定實施計劃，在確保鋁合金模板施工圖準確性的同時，需要盡可能地縮短鋁模深化設計與生產(chǎn)時間，從而最大限度地發(fā)揮組合鋁模板的優(yōu)勢。

表3 文獻中組合鋁合金模板施工周期研究

表 3 所示的鋁模板的施工周期普遍認為是 4～5 d/層，相比木模板綜合工期 6～8 d 較短，節(jié)約工期 30 % 以上。一般鋁合金模板均采用早拆模體系，能大幅提升施工效率，有效降低建造成本。

5 監(jiān)督視角下相關(guān)組合鋁模板體系規(guī)范及技術(shù)規(guī)程探討

在我國，組合鋁合金模板施工工藝發(fā)展方興未艾，在部分地區(qū)的超高層建造過程中得到應用。住房和城鄉(xiāng)建設部于 2016 年發(fā)布了 JGJ 386－2016《組合鋁合金模板工程技術(shù)規(guī)程》［21］，對規(guī)范我國組合鋁合金模板的推廣和使用起到了重要的引領(lǐng)作用。縱觀全國，早在 2013 年廣東省地標 DBJ 15－96－2013《鋁合金模板技術(shù)規(guī)范》［22］已經(jīng)發(fā)布，接著福建省、北京市分別于 2016 年和 2018 年通過了省市級鋁合金模板體系技術(shù)規(guī)程和規(guī)范，相關(guān)規(guī)范標準的制定領(lǐng)先于全國其他省市［23-24］。為了確保和穩(wěn)步提高工程質(zhì)量，推進相關(guān)組合鋁模板技術(shù)、組合鋁模板材料的使用，對組合鋁模板體系也要納入到質(zhì)量安全監(jiān)督中去，監(jiān)督視角下的設計、安裝、驗收、使用以及拆除便顯得十分重要。這里僅對組合鋁模板體系的一般性程序問題進行討論，組合鋁模板工程的重要節(jié)點主要包括設計、制作驗收、安裝驗收以及使用和拆除。

5.1 組合鋁模板工程設計

組合鋁模板專項施工方案的編制應當依照建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)施工圖，繪制施工平面布置圖及各部位節(jié)點詳圖和構(gòu)造做法。根據(jù)施工布置圖，選擇基本模數(shù)參數(shù)，設計標準件，定制非標準件，形成組合鋁合金模板設計圖和立桿支撐布置圖，綜合考慮結(jié)構(gòu)、荷載等條件進行計算，進而編制相應的鋁合金模板及構(gòu)配件，在設計圖上注明相應的規(guī)格、種類與數(shù)量和最大周轉(zhuǎn)次數(shù)，最后形成組合鋁模板模板專項施工方案和計算書，根據(jù)選用的構(gòu)配件進行組合金鋁合金模板驗算、梁板支撐及連接驗算等。

5.2 組合鋁模板工程制作驗收

組合鋁合金模板的成品質(zhì)量必須經(jīng)相關(guān)技術(shù)部門的檢驗，當抽檢批次評定為合格后，應簽發(fā)產(chǎn)品合格證，并附相應指導性技術(shù)說明。生產(chǎn)單位在制作過程中對鋁模及構(gòu)配件的質(zhì)量要嚴格管理，嚴格執(zhí)行質(zhì)量管理制度，并做好抽檢原始記錄。組合鋁合金模板通過成品質(zhì)量檢驗后，在投產(chǎn)后應進行荷載試驗，相應指標合格，且預拼裝無誤方可進入施工現(xiàn)場。

組合鋁合金模板進入施工現(xiàn)場時，應按相關(guān)規(guī)定進行檢查驗收。

1）組合鋁合金模板出廠合格證、產(chǎn)品化學性能檢測報告、型式檢驗報告等。

2）模板安裝前應該進行外觀質(zhì)量檢查。

3）組合鋁合金模板表面應平整，無油污、破損、變形，焊縫、拼接縫無明顯缺陷。

安裝現(xiàn)場實體驗收包括如下內(nèi)容。

1）組合鋁合金模板的安裝位點和軸線偏差。

2）扣件及支承桿件的數(shù)量、規(guī)格和緊固情況。

3）支承著力點和板材機構(gòu)整體穩(wěn)定性。

4）模板軸線位置和標志。

5）模板的平整度和垂直度。

6）模板的拼縫寬度和高低差。

7）后置埋件和預留洞口的定位及規(guī)格數(shù)量。

驗收已安裝完成的組合鋁合金模板體系時，應提供如下資料。

1）經(jīng)設計單位確認過的組合鋁模板施工設計圖及支撐體系布置圖，并附有相應的計算書。

2）組合鋁模板體系現(xiàn)場原始檢查及驗收記錄。

3）組合鋁模板支模過程中的問題及隱患處理記錄。

5.3 組合鋁模板安裝驗收、使用及拆除

組合鋁合金模板支撐體系專項施工方案須按照有關(guān)規(guī)定進行編制、審批和實施，由方案編制人員對項目管理和班組作業(yè)人員交底，并且形成文字、圖片以及影像資料。其交底內(nèi)容主要包括設計意圖、安裝工序和流程、質(zhì)量安全目標等。在組合鋁合金模板進場前，項目現(xiàn)場應劃分鋁模板材料專用堆放區(qū)域，確保堆高≤2 m。

根據(jù) DB 11/694－2009《模板早拆施工技術(shù)規(guī)程》［25］，在早拆體系中，當混凝土強度達到 1.2 MPa 時，即可拆除墻柱側(cè)模板，當模板支撐桿件間距≤2 m 時，當頂板混凝土強度＞10 MPa 后，方可拆除頂板模板，但拆模過程中不得觸及板底的立桿支撐。此外，拆除桿件支撐應同時滿足 GB 50204－2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》［26］中拆除模板時對混凝土強度的要求。

6 應用組合鋁合金模板工藝的政策和制度保障

首先，在實際應用中，由于鋁合金模板施工工藝首層施工前需要進行預拼裝，安裝工人需要經(jīng)過幾個標準層作業(yè)才能大幅度提高作業(yè)效率，前幾層施工工期比木模長，會影響房地產(chǎn)項目的預售時限，故開發(fā)商希望應用鋁合金模板施工工藝的樓盤在預售條件上享受一定的優(yōu)惠（比如減少預售時的建設體量或規(guī)模），但商品房預售政策是地方政府統(tǒng)一規(guī)定的，有條件的可以爭取地方政府支持，出臺指導性文件，進而為預售創(chuàng)造有利條件。

其次，應用組合鋁合金模板施工工藝的工程在評優(yōu)上享有優(yōu)先權(quán)，以調(diào)動施工單位的積極性，主要可以對應用組合鋁合金施工工藝的施工單位在進行區(qū)域建筑市場綜合考核時予以適當加分、優(yōu)先推薦參評優(yōu)質(zhì)工程、優(yōu)先參評標準化文明施工示范工地、制定相應激勵機制，鼓勵有條件的項目在參加市、區(qū)質(zhì)量安全標準化施工觀摩工地時，采用組合鋁合金模板施工工藝。

7 結(jié)論

1）通過對鋁合金模板體系施工工藝參數(shù)的分析表明，組合鋁合金模板施工較傳統(tǒng)木模板施工有明顯優(yōu)勢。周轉(zhuǎn)次數(shù)、施工進度是經(jīng)濟性的重要指標，通過分析發(fā)現(xiàn)：只要存在標準層相同的樓棟，保證一定的周轉(zhuǎn)次數(shù)，可通過合理安排施工順序，實現(xiàn)組合鋁模板的經(jīng)濟合理應用。

2）組合鋁模板使用在標準層層高＜（含）3.3 m、標準層層數(shù)＞（含）11 層的房屋建筑工程（包括民用建筑和工業(yè)建筑），此時可以有效提升工程質(zhì)量，降低模板體系安全風險。標準層高超過 3.3 m 時，其組合鋁合金模板施工難度和費用急劇增加，同時經(jīng)濟性會下降，且支撐較長，安全風險會隨之上升，故不建議該情況使用組合鋁合金模板。

3）組合鋁模板技術(shù)、組合鋁模板材料的使用，對組合鋁模板體系的質(zhì)量安全監(jiān)督也提出了新的要求，本文給出了組合鋁合金模板的相關(guān)設計流程、驗收內(nèi)容以及使用和拆除的工序方法，討論了國內(nèi)建設主管部門所制定的鋁模板施工的標準及規(guī)程。

4）未來組合鋁合金模板施工工藝的推廣不僅要有先進技術(shù)的支撐，更需要有配套的政策保障。由于先期拼裝較慢，會影響房地產(chǎn)項目的預售時限，故開發(fā)商希望應用鋁合金模板施工工藝的樓盤在預售條件上享受一定的優(yōu)惠，同時在市、區(qū)級建設工程質(zhì)量安全標準化觀摩工地等方面應給予優(yōu)先支持和鼓勵。