鋁模爬架施工工藝在住宅房屋建筑施工中的應(yīng)用

童師敏

（中交第四航務(wù)工程局第六工程有限公司，廣東 珠海 519000）

0 前言

隨著近二十年國家建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，城市化的迅速崛起，各類工民用建筑項(xiàng)目容積率不斷增高，高層建筑越來越成為一種發(fā)展趨勢，鋁模爬架工藝也成為房屋建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢，具有發(fā)展?jié)摿ΑｋS著房屋建筑施工過程中鋁模爬架工藝的廣泛應(yīng)用，該技術(shù)也暴露出很多問題。

在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)體系中，成型周期慢而且質(zhì)量問題多一直是傳統(tǒng)的木模和懸挑架施工工藝的缺點(diǎn)。木模存在拼縫多、周轉(zhuǎn)低、質(zhì)量差、效率低的問題。與之相比，在工廠生產(chǎn)制作、定型設(shè)計(jì)中使用的鋁模，混凝土表觀質(zhì)量可達(dá)到清水混凝土的效果，免抹灰；鋁模剛度大拼縫少，不變形起鼓；周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)200～300 次；操作輕便快捷、勞動強(qiáng)度低，人工傳遞模板材料，不占用塔吊、卸料平臺。若外架采用懸挑架體，為滿足大量懸挑工字鋼布置，多個(gè)懸挑層需在主體構(gòu)件上大量開洞，對結(jié)構(gòu)影響較大，且滲水風(fēng)險(xiǎn)過高。爬架的預(yù)制構(gòu)件預(yù)留孔洞小，降低了對主體結(jié)構(gòu)的影響，降低了滲漏水風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)采用全智能提升系統(tǒng)可大大提高施工效率，節(jié)省時(shí)間成本，并采用全螺栓加固附著系統(tǒng)，最大程度減少對環(huán)境的污染。

1 工程概況

該項(xiàng)目位于肇慶（大旺）高新區(qū)麒麟湖CBD 中心中軸線西側(cè)，北臨麒麟湖，西臨將軍山風(fēng)景區(qū)（體育公園），位于大旺大道與曙光街相交處。臨時(shí)便道可使用市政主路進(jìn)入施工場區(qū)，交通便捷。本項(xiàng)目20 棟住宅樓，總建筑面積為380721.09m2，建筑高度78m～99m，框剪結(jié)構(gòu)，地下1 層，層高4.2m～6.05m，地上28 層～33 層，首層層高5.35m，二層及以上標(biāo)準(zhǔn)層層高為2.9m。施工重難點(diǎn)主要為多專業(yè)、多工種的交叉作業(yè)、立體作業(yè)情況多，協(xié)調(diào)管理難度大、質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)高以及工期緊張等?；谝陨咸攸c(diǎn)，總包采用鋁模爬架施工工藝可優(yōu)化項(xiàng)目的施工質(zhì)量和效率，提升工程工藝安全性，并按期竣工交付。

2 鋁模爬架工藝設(shè)計(jì)

2.1 鋁模工藝設(shè)計(jì)

根據(jù)本工程的特點(diǎn)和業(yè)主的要求，建筑二層以上標(biāo)準(zhǔn)層均采用鋁模施工。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，對標(biāo)準(zhǔn)層的每一個(gè)構(gòu)件進(jìn)行定型化設(shè)計(jì)，具體的鋁模設(shè)計(jì)參數(shù)詳見下表1。

表1 鋁模工藝設(shè)計(jì)

為了有效避免外墻開裂和滲漏水并減少外墻砌體的工程量，從而加快工程進(jìn)度，縮短了項(xiàng)目工期，項(xiàng)目采用全現(xiàn)澆混凝土外墻體系[1]，外墻設(shè)計(jì)圖可見圖1，其中實(shí)心部分一般設(shè)計(jì)時(shí)為砌體結(jié)構(gòu)，該設(shè)計(jì)將這一部分砌體替換成構(gòu)造鋼筋混凝土墻體，與主體結(jié)構(gòu)一同現(xiàn)澆，從而保證了外墻的整體性，但要注意構(gòu)造鋼筋混凝土墻體不得作為塔吊附墻的附著點(diǎn)，否則墻體易被附墻拉壞。

圖1 全現(xiàn)澆外墻設(shè)計(jì)平面示意圖

全現(xiàn)澆混凝土外墻體系也存在幾個(gè)問題：1）與砌體的導(dǎo)熱系數(shù)（約0.2W/m·K）相比，混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)（約1.28W/m·K）更大，外墻保溫應(yīng)采用加厚或保溫性能更好的材料；2）全現(xiàn)澆混凝土外墻體系中增大了鋼筋混凝土的使用量，所以標(biāo)準(zhǔn)層含鋼量會增加2kg/m2～3kg/m2，墻體荷載也比一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大。

2.2 爬架工藝設(shè)計(jì)

爬架主要由架體、附著支承、提升機(jī)構(gòu)、設(shè)備、安全裝置和控制系統(tǒng)等基本部分構(gòu)成。爬架的設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表2，設(shè)計(jì)過程中要考慮以下幾個(gè)重要問題：1）爬架提升機(jī)位與塔吊附墻、施工電梯之間的相對位置關(guān)系，避免沖突矛盾；2）爬架安裝與拆除時(shí)需要塔吊配合，因此爬架的平面布置應(yīng)盡量保證在塔吊的覆蓋范圍之內(nèi)，同時(shí)塔吊的施工技術(shù)參數(shù)也要滿足需要；3）為滿足安全要求，爬架應(yīng)安裝好全自動防墜落裝置，防墜落裝置與提升設(shè)備應(yīng)分別獨(dú)立固定在建筑結(jié)構(gòu)上，并做好驗(yàn)收和日常巡檢；4）使用工況下，在同一垂直面上的防墜落裝置之間距離不得小于2.8m 或架體高度的1/4。5）架體高度≤5 倍標(biāo)準(zhǔn)層層高，支撐跨度與架體高度的乘積≤110m2，架體懸臂高度≤架體高度的2/5 或6m。

3 鋁模爬架施工工藝特點(diǎn)

3.1 節(jié)約工期

在鋁模爬架一體化快速施工建造技術(shù)過程中，鋁模爬架與主體結(jié)構(gòu)完美結(jié)合，充分利用有限的空間全面進(jìn)行建筑外立面裝飾、室內(nèi)裝飾裝修、主體結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)、機(jī)電管道施工，極大地縮短了不同作業(yè)之間的間隔時(shí)間，以滿足標(biāo)準(zhǔn)層5d 完成一層的工期要求，全面縮短施工周期，為后續(xù)施工留下充裕的時(shí)間。

3.2 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高

3.2.1 鋁模安裝精準(zhǔn)度高

鋁模深化設(shè)計(jì)可針對標(biāo)準(zhǔn)層的每個(gè)主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行鋁模板及加固系統(tǒng)定型設(shè)計(jì)，其安裝精度高，構(gòu)件尺寸控制精準(zhǔn)。

3.2.2 成型質(zhì)量好

鋁模安裝前涂刷特制隔離劑，模板拆除時(shí)易于脫模，可避免因拆模造成混凝土構(gòu)件破損；鋁模板表面平整光滑，混凝土能達(dá)到清水混凝土的效果，垂直度平整度控制到位，同時(shí)減少大量抹灰作業(yè)，避免因抹灰造成墻體表面開裂、空鼓，也加快了施工進(jìn)度。

3.2.3 防水質(zhì)量高

在爬架深化設(shè)計(jì)階段，對爬架與主體結(jié)構(gòu)的連接進(jìn)行加固深化設(shè)計(jì)，避免了主體結(jié)構(gòu)大面積開洞；同時(shí)，進(jìn)一步加強(qiáng)外圍窗臺壓槽企口、衛(wèi)生間反坎、滴水線、外填充墻一次成型的鋁模系統(tǒng)可強(qiáng)化主體結(jié)構(gòu)的防水性能。

3.3 技術(shù)先進(jìn)實(shí)用

3.3.1 高度穿插施工工序

通過利用鋁模和爬架結(jié)合的工藝，可實(shí)現(xiàn)高效的工序穿插作業(yè)，主體結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、機(jī)電安裝工程、給排水工程同時(shí)進(jìn)行，滿足標(biāo)準(zhǔn)層5d 完成一層的工期要求，全面縮短總體施工時(shí)間[2]。

3.3.2 全新防水設(shè)計(jì)

在鋁模深化設(shè)計(jì)階段，對衛(wèi)生間反坎、窗臺壓槽企口、滴水線、外填充墻處進(jìn)行深化，最大限度降低后期二次施工的概率，滿足工程對防水設(shè)計(jì)的要求。

3.3.3 BIM 技術(shù)檢測碰撞

在圖紙深化階段，對爬架、鋁模和主體結(jié)構(gòu)建立BIM 模型，將爬架、鋁模、主體結(jié)構(gòu)及水電管道模型進(jìn)行防碰撞檢測，以保證后續(xù)施工順利進(jìn)行。

3.4 經(jīng)濟(jì)效益好

采用爬架全螺栓加固技術(shù)可避免對主體結(jié)構(gòu)大量開洞，既減少滲水風(fēng)險(xiǎn)又減少了額外的返工工序，節(jié)省費(fèi)用。 主體結(jié)構(gòu)、裝飾裝修工程、機(jī)電安裝工程、給排水工程同時(shí)進(jìn)行，可實(shí)現(xiàn)高效的工序穿插作業(yè)，全面縮短總體施工時(shí)間，可獲取良好的經(jīng)濟(jì)效益。 鋁模施工周轉(zhuǎn)率高，平整度好、施工快、免抹灰，衛(wèi)生間反坎、滴水線、窗邊企口一次成型，材料通過傳料口內(nèi)部轉(zhuǎn)運(yùn)，可提高塔吊工作效率，節(jié)約成本和時(shí)間。

4 施工控制要點(diǎn)

4.1 鋁模施工控制要點(diǎn)

4.1.1 鋁模工程預(yù)拼裝

鋁模供貨前最后一個(gè)步驟是進(jìn)行鋁模工程預(yù)拼裝，這也是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，主要用以檢查鋁模尺寸、數(shù)量等參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)要求，并提早發(fā)現(xiàn)加工有誤的地方，避免造成后期現(xiàn)場多次返工，鋁模預(yù)拼裝見圖2。在工廠進(jìn)行的預(yù)拼裝可以對整體鋁模拼裝進(jìn)行一次預(yù)演，進(jìn)而加快后期施工現(xiàn)場的拼裝速度。預(yù)拼裝驗(yàn)收要點(diǎn)如下：1）檢查鋁膜板面平整度；2）檢查相鄰模板之間的拼縫高低差和間隙；3）檢查各部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸大小、下掛梁及衛(wèi)生間反坎定位及尺寸大小，見圖3；4）檢查門窗固定片、滴水線、吊模、壓槽等節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是否合理；5）檢查背楞與支撐加固體系的合理性。

圖3 反坎鋁模預(yù)拼裝

4.1.2 一次成型澆筑

鋁模具有尺寸精準(zhǔn)度高的特點(diǎn)，為加快施工進(jìn)度，門窗企口、欄桿杯口、滴水線、給水管壓槽均做一次性現(xiàn)澆澆筑；為配合爬架施工，后續(xù)二次結(jié)構(gòu)難以進(jìn)行外墻砌筑抹灰施工，因此，原砌筑填充墻均改為混凝土構(gòu)造墻一次性澆筑；建筑外立面造型復(fù)雜，因外輪廓線凹進(jìn)部位鋁模板安裝拆卸困難，因此，采用現(xiàn)場預(yù)埋泡沫板填充凹進(jìn)部位，外封鋁模板；為便于鋁模安裝，所有尖角處，如樓梯底部與梁底相交位置，均進(jìn)行填平處理；爬架與結(jié)構(gòu)墻固定連接處留洞，防止起步板與爬架固定位產(chǎn)生沖突。

4.1.3 鋁模防水節(jié)點(diǎn)施工

為避免廚衛(wèi)間反坎的二次滲水隱患，衛(wèi)生間須做一次現(xiàn)澆反坎，衛(wèi)生間反坎四周采用鋁模板加固，根據(jù)造型要求拼裝出反坎以及降板的外輪廓，整個(gè)反坎以及降板形成一個(gè)整體，穩(wěn)定性增強(qiáng)，澆筑混凝土?xí)r，先澆筑降板區(qū)域的混凝土，待混凝土稍做凝固，在初凝之前澆筑反坎位置。為方便后續(xù)防水，降低后期處理成本，在廚衛(wèi)間的降板沉箱用鋁材做圓弧倒角造型，澆筑后成型美觀。

4.1.4 壓槽收口

內(nèi)墻及梁與砌體墻相交處做抹灰壓槽企口以利于收口；剪力墻和填充墻相接部位設(shè)置壓槽；煙道口、布料機(jī)口、放線口、傳料口、泵管口均應(yīng)合理設(shè)計(jì)位置，并在四周做壓槽以利于收口。

4.2 爬架施工控制要點(diǎn)

爬架共設(shè)置三道防護(hù)，提升架第一步底面用專用的C 型鋼和翻板完全密封，用來防止從施工位置墜落的所有物體和雜物高空墜落傷人，離墻防護(hù)按以下步驟完成：1）從爬架底板抽出抽拉桿，其內(nèi)側(cè)固定于距建筑物外圍100mm～150mm的位置處，若抽拉桿伸出架體內(nèi)排長度＞500mm 時(shí)，為保證其強(qiáng)度仍滿足安全要求，可采用鋼絲繩將其頭部和架體大橫桿進(jìn)行拉結(jié)固定。2）將C 型鋼板鋪設(shè)在抽拉桿上并用合頁將密封層鋪嚴(yán)，C 型鋼板鋪設(shè)外側(cè)與架體鋼腳手板內(nèi)側(cè)搭接，與抽拉桿端頭平齊，架體走道離墻150mm 的位置區(qū)域須做到完全密封。3）密封完成后，使用200mm～300mm 寬的花紋板制作翻板，并用合頁自攻釘將其與架體底部合頁連接。須保證架體在施工狀態(tài)時(shí)，翻板與建筑物之間緊密搭接無縫隙，架體升降狀態(tài)時(shí)，翻板能自如收回至架體一側(cè)。

加強(qiáng)與鋁模施工的協(xié)調(diào)配合。在爬架進(jìn)行后續(xù)架體提升施工過程中，以方便爬架及時(shí)安裝附墻導(dǎo)向座，施工單位每澆筑一層混凝土，需要協(xié)調(diào)鋁模工人在澆筑混凝土的次日對爬架的附著點(diǎn)位置進(jìn)行側(cè)模拆除，加快工程進(jìn)度。

待整個(gè)架體搭設(shè)完畢后，需要對于其頂部懸臂端與建筑物進(jìn)行錨固連接，具體做法是在結(jié)構(gòu)樓板上下預(yù)埋長度為50mm 的鋼管，通過扣件鋼管與架體拉結(jié)，加固拉桿間距每隔5m 一道。樓層較高，在架體提升后，上懸臂跨度較大，如上排支座不能及時(shí)安裝，須用架體上部分鋼管拉結(jié)處理。

直接將塔吊附臂的整體架中下部斷開連接，單獨(dú)設(shè)置組裝塔吊外網(wǎng)時(shí)，一起安裝到位，確保整體架的密封、可靠；腳手板具有上翻折疊功能，當(dāng)安裝附臂時(shí)，整體架腳手板上翻折疊，預(yù)留出附臂安裝的位置。

塔吊位置的防護(hù)網(wǎng)片采用對應(yīng)高度及跨度的折彎網(wǎng)片在施工現(xiàn)場制作成類似“框式結(jié)構(gòu)”的塔吊門。塔吊門采用U 型槽，折彎網(wǎng)片、壓條通過自攻釘進(jìn)行連接。塔吊門通過大合頁與架體的外排立桿連接。

5 結(jié)論

該工程在中交濱湖雅居高層住宅鋁模爬架項(xiàng)目中進(jìn)行了實(shí)踐應(yīng)用，從設(shè)計(jì)、施工工藝特點(diǎn)及施工控制要點(diǎn)3 個(gè)方面進(jìn)行了分析、總結(jié)，確定了鋁模爬架工藝在高層住宅項(xiàng)目的應(yīng)用有效性。鋁模爬架能夠使工序穿插更加高效，結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、機(jī)電工程可以同時(shí)進(jìn)行，在確保施工質(zhì)量的前提下加快施工進(jìn)度，獲取經(jīng)濟(jì)效益，推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)提質(zhì)、提速、提效，逐步在高層住宅施工中得到了廣泛應(yīng)用，隨著該技術(shù)不斷地發(fā)展和完善，鋁模爬架工藝將在高層住宅項(xiàng)目的開發(fā)利用中發(fā)揮更大作用。