高層建筑鋁合金模板深化設(shè)計(jì)與施工技術(shù)研究

吳建團(tuán)

（廈門(mén)特房建設(shè)工程集團(tuán)有限公司， 福建 廈門(mén) 361000）

0 引言

鋁合金模板材質(zhì)較輕、強(qiáng)度性能能好、適用范圍廣，高層建筑的樓層建設(shè)也同樣適用。而且鋁合金模板抗壓抗變形能力很強(qiáng)，建筑工程完工后的效果質(zhì)量很好，不用擦除灰塵，工作效率高、建筑周期短?；谝陨蟽?yōu)勢(shì)，建發(fā)悅城三區(qū)高層建筑工程采用了鋁合金模板，其模板深化設(shè)計(jì)與相關(guān)技術(shù)可以為同類工程提供參考。

1 工程概況

建發(fā)悅城三區(qū)1#-3#、5#-11#、幼兒園及地下室主體工程項(xiàng)目位于福建省建甌市下水南片區(qū)SN-D-（04-05）地塊。建發(fā)悅城三區(qū)1#-3#、5#-11#、幼兒園及地下室主體工程項(xiàng)目，總建筑面積155554.20 平方米，其中地上建筑面積127468.30 平方米, 地下建筑面積：28085.90 平方米，上部1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#、10#樓為高層住宅，11#為2F,幼兒園為3F。容積率為3.0，建筑密度為30%，綠地率為30.01%。該工程位于福建省建甌市下水南片區(qū)SN-D-（04-05）地塊，東側(cè)為環(huán)城路，南側(cè)為一期S1#樓，西側(cè)為林泉路，北側(cè)為文公路。

2 施工難點(diǎn)與設(shè)計(jì)原則

鋁合金模板的施工重點(diǎn)在于支撐體系的剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性的核驗(yàn)。只有正確選用支撐體系，才能確保施工過(guò)程安全可靠。在施工過(guò)程中，還要堅(jiān)持以下三點(diǎn)原則：準(zhǔn)確分析模板受力情況；正確選取和使用脫模劑，控制好支撐體系的拆除時(shí)間，確?；炷帘碛^的質(zhì)量；鋁模生產(chǎn)制作完成在工廠進(jìn)行試拼裝，由業(yè)主/設(shè)計(jì)院/監(jiān)理到廠內(nèi)預(yù)驗(yàn)收，模板成品按表1 的要求進(jìn)行出廠前的檢驗(yàn)：

表1 鋁合金模板出場(chǎng)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

3 模板深化設(shè)計(jì)

本工程地下室、裙房首層構(gòu)件采用扣件式鋼管模板支撐體系（模板采用菲林板），塔樓地上二層至頂采用鋁模。

鋁模使用部位概況：

（1）1#樓3 層墻柱至33 層梁板、 2#樓3 層墻柱至17 層梁板、3#樓3層墻柱至23 層梁板、5#樓3 層墻柱至24 層梁板、6#樓4 層墻柱至31 層梁板、7#樓3 層墻柱至33 層梁板、8#樓2 層墻柱至33 層梁板、9#樓2 層墻柱至32層梁板、10#3 層墻柱至28 層梁板使用全鋁模。

（2）本工程層高均為3.0 米，板厚為100mm，梁主要截面尺寸為200×550、250×550、200×450、300×550 等。墻柱主要截面尺寸為200mm、250mm。

（3）本工程選取130mm 板厚、300×550 的梁進(jìn)行驗(yàn)算，以及驗(yàn)算墻模板的承載力；

3.1 模板分區(qū)設(shè)計(jì)

依據(jù)本工程的實(shí)際情況，建筑施工團(tuán)隊(duì)將鋁合金模板體系劃分為以下幾個(gè)區(qū)域：樓面頂板、梁模板、剪力墻模板、特殊部位模板。模板分區(qū)有利于施工步序策劃以及相關(guān)施工人員的調(diào)配。

3.2 樓面模板設(shè)計(jì)

（1）樓面模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸包括600×1200mm、400×1200mm，厚度均為4mm，局部尺寸根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)鋁合金模板尺寸。

（2）樓面板支撐立柱間距為1300×1300mm。

（3）當(dāng)局部模板橫向間距小于1300mm 且無(wú)法設(shè)置立柱時(shí)，以一道100mm 寬鋁梁龍骨為支撐，鋁梁龍骨上設(shè)置快拆支撐，以便于樓面模板支撐搭設(shè)、拆除。

3.3 墻柱模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）根據(jù)標(biāo)高控制點(diǎn)檢查安裝位置樓板的標(biāo)高是否符合要求，可以通過(guò)鑿毛和墊塊等方法將樓面標(biāo)高的誤差控制在5mm 之內(nèi)。

（2）先根據(jù)墻柱模板拼裝圖紙地編號(hào)拼裝一側(cè)地墻柱模板。模板之間用銷釘銷片連接，并在外表面套好塑料膠環(huán)和PVC 管。在鋼筋上綁扎好鋼筋定位撐條，最后拼裝另一塊模板。

（3）本工程無(wú)特殊柱，參照墻模板。

3.4 梁模板設(shè)計(jì)

在安裝完墻柱模板后應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行梁模板安裝。在安裝梁模板地過(guò)程中應(yīng)注意：采用銷釘銷片連接鋁膜，轉(zhuǎn)角部位的構(gòu)件采用螺栓進(jìn)行連接。梁底的支撐立桿應(yīng)保證垂直且無(wú)松動(dòng)。在安裝梁底模板的過(guò)程中應(yīng)用激光掃平儀對(duì)梁底標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)平。結(jié)束梁頂、墻頂轉(zhuǎn)角模板的安裝后，再按照順序依次安裝樓面板支撐梁和板模板。板模板的安裝應(yīng)從一個(gè)角開(kāi)始，樓面板支撐梁底的支撐桿應(yīng)保持垂直。

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)梁的實(shí)際尺寸與高度進(jìn)行模板設(shè)計(jì)，本工程梁模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸為梁寬/梁高×1200mm，局部按實(shí)際結(jié)構(gòu)尺寸配置。梁模板型材高65mm，鋁板材4mm 厚。

（2）在現(xiàn)場(chǎng)梁截面寬度≤0.35m 時(shí)，鋁模量底設(shè)置單根支撐，且支撐間距應(yīng)控制在1.2m 以內(nèi)。

3.5 剪力墻模板設(shè)計(jì)

（1）本項(xiàng)目剪力墻模板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為2.7×0.4mm。墻模版型材高65mm，厚4mm。

（2）外墻頂部加一層0.3m 寬的模板（K 板），從而使樓層之間的模板可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

（3）墻模板處所設(shè)置的背楞和拉桿橫向間距應(yīng)≤800mm，最下面一道和最上面一道背楞縱向間距應(yīng)≤300mm。

（4）斜撐間距不得大于2000mm，斜撐不得少于2 根并支撐在背楞處。背楞材料為60mm×40mm×2.5mm 的矩形鋼管（如圖1 所示）。

圖1 墻支撐示意圖

3.6 樓梯模板設(shè)計(jì)

（1）樓梯模板包括踏步模、底模、底龍骨、墻模、狗牙模、側(cè)封板等組成部分。

（2）樓梯模板底部設(shè)置有底部龍骨。

3.7 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本工程標(biāo)準(zhǔn)層高3.0m，支撐系統(tǒng)均選用工具式鋼支柱，工具式鋼支柱最大設(shè)置間距1300mm，墻、柱、剪力墻等構(gòu)造部位模板支撐間距控制在1200mm以內(nèi)，該部位模板構(gòu)造拆除時(shí)應(yīng)加強(qiáng)混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)，避免過(guò)早拆除導(dǎo)致構(gòu)造受力變形產(chǎn)生裂縫等質(zhì)量缺陷。工具式鋼支柱其主要物理特性如下表所示：

表2 鋼支柱參數(shù)表

4 施工工藝分析

4.1 測(cè)量放樣

測(cè)量放樣要分兩次，第一次必須在梁板混凝土澆筑成形中跟蹤放樣，要把墻柱斜撐固定預(yù)埋件位置準(zhǔn)確放出來(lái)，在板面混凝土表面抹壓前埋入混凝土中，預(yù)埋要位置準(zhǔn)確、方正，高度要與板面平齊。第二次放樣要在板面混凝土踩踏無(wú)腳印時(shí)方可進(jìn)行，每個(gè)豎向構(gòu)件除了彈出邊線外，還需彈出200檢查控制線，在豎向筋上彈出標(biāo)高500 線。測(cè)量放樣施工設(shè)計(jì)如圖2 所示。

圖2 測(cè)量放樣施工設(shè)計(jì)圖

4.2 墻柱根找平

墻根不平可能引起模板傾斜，還會(huì)導(dǎo)致墻角柱根爛根，影響工程施工質(zhì)量。因此，在模板安裝前，應(yīng)加強(qiáng)模板安裝基礎(chǔ)找平處理，以水平儀檢查模板安裝基礎(chǔ)平整度，并使用水泥砂漿找平填實(shí)處理，確保墻柱根部位平整度偏差控制在2mm 以內(nèi)。模板安裝后，應(yīng)集中進(jìn)行二次復(fù)核，對(duì)縫隙較大的部位用水泥砂漿封堵，防止漏漿。

4.4 模板安裝

4.4.1 安裝墻板及校正垂直度

柱模板安裝前，為確保構(gòu)造澆筑質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)模板安裝質(zhì)量檢查，根據(jù)工程設(shè)計(jì)測(cè)量測(cè)量樓面板標(biāo)高和基礎(chǔ)標(biāo)高，根據(jù)實(shí)際情況鑿除、墊平基礎(chǔ)，確保柱模板標(biāo)高誤差控制在8mm 以內(nèi)。為防止混凝土澆筑期間發(fā)生鋼筋移位問(wèn)題，應(yīng)在墻、柱模板根部設(shè)置定位鋼筋，并按1m 間距橫向設(shè)置與墻柱厚度一致的內(nèi)撐鋼筋，滿足鋼筋籠固定要求。鋼筋籠定位后，按編號(hào)依次安裝模板，并借助線錘檢查模板垂直度。鋁模板拼接安裝銷釘間距不得大于300mm，背楞搭接接頭位置必須錯(cuò)開(kāi)，錯(cuò)開(kāi)間距不得小于600mm。

4.4.3 樓面梁模板安裝及校正

（1）墻身垂直校正完畢后進(jìn)行樓面梁底板模板安裝。

（2）樓面梁模應(yīng)板先安裝底模，校正垂直后安裝側(cè)模。上下層支撐位置的軸向偏差不得大于15mm。垂直偏差不得大于1/300

4.4.4 安裝樓面模板

（1）檢查所有部位線錘都指向墻身垂直參考線后，開(kāi)始安裝樓面龍骨。

（2）龍骨安裝關(guān)系樓板面平整，在安裝期間一次性用單支頂調(diào)好水平。

（3）校對(duì)本單位樓面板對(duì)角線。

4.4.5 整體校正、加固檢查

（1）各構(gòu)造部位模板安裝到位后，整體檢查模板安裝質(zhì)量，將模板水平誤差控制在2mm、垂直度偏差控制在1/300 以內(nèi)。

（2）重點(diǎn)檢查模板對(duì)拉螺桿緊固情況，對(duì)拉螺桿力矩控制在40～65N·m以內(nèi)，嚴(yán)禁過(guò)度緊固，防止緊固過(guò)度引起背楞、模板變形，影響結(jié)構(gòu)澆筑質(zhì)量。

4.5 混凝土澆筑

采用提升式布料機(jī)進(jìn)行混凝土澆筑。在電梯廳內(nèi)，先豎向后橫向，墻柱混凝土分段分層澆筑，每次混凝土澆筑高度控制500mm，循環(huán)澆筑，控制好分層澆筑時(shí)間，在下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土。

澆筑豎向結(jié)構(gòu)混凝土前，墻柱模板底部要認(rèn)真檢查，對(duì)局部縫隙過(guò)大，先用同標(biāo)號(hào)水泥砂漿進(jìn)行封堵。先填以50～100mm 厚的同配比砂漿。澆筑混凝土要嚴(yán)格控制樓板混凝土厚度和樓層水平度，特別是墻柱模板處的標(biāo)高和平整度，為上層墻柱模板安裝提供良好條件。并及時(shí)做好斜撐固定底座預(yù)埋。

4.6 模板拆除

混凝土澆筑完成以后，待強(qiáng)度達(dá)到50%就可以將頂模拆除（陽(yáng)臺(tái)懸挑處必須達(dá)到100%）。在頂模拆除的過(guò)程中只需將支撐桿留下，最后根據(jù)留置的拆模試塊來(lái)確定支撐桿的拆除時(shí)間。按照先拆除墻柱側(cè)模，再拆頂模，最后拆支撐桿的順序進(jìn)行模板拆除工作，模板拆除過(guò)程需符合《混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2015）關(guān)于模板拆除時(shí)的混凝土強(qiáng)度要求。

4.7 模板保養(yǎng)與維護(hù)

模板清理完畢后，需進(jìn)行外觀檢查，若存在變形、開(kāi)裂等情況時(shí)，應(yīng)予以更換，對(duì)沒(méi)有問(wèn)題的鋁模板，應(yīng)涂刷用水性（或乳液型）脫模劑進(jìn)行保養(yǎng)，以備周轉(zhuǎn)使用。

5 結(jié)語(yǔ)

鋁合金模板施工技術(shù)作為一種先進(jìn)的施工技術(shù)，在項(xiàng)目的應(yīng)用中經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益相比傳統(tǒng)技術(shù)都更加顯著，必然會(huì)成為建筑模板發(fā)展的新方向。