淺談鋁合金模板在高層建筑中的應用

龔天煒

北京城建十六建筑工程有限責任公司 北京 100083

1 項目情況分析

青島樾府二期工程總體面積為72354.08m2，主要包括全埋式地下車庫、七座住宅樓。工程建設中應始終秉承高標準、高質(zhì)量原則，從而打造精品住宅工程。本項目中的36號樓高層采用了鋁合金模板施工工藝。

2 鋁合金模板施工工藝特點

第一，可以對工期進行有效控制。采用鋁合金模板施工工藝中的快拆模系統(tǒng)，整套模板在正常情況下施工可以四到五天完成一層，從而可以對工期進行控制并降低成本。第二，施工簡便且高效。鋁合金模板在組裝時相對簡便且質(zhì)量較輕，在拼裝時可以采用人工方式并不需要機械設施進行輔助，成熟的施工人員每天、每人可以完成20m2至30m2的安裝工作；重點是鋁合金模板板面面積相對較小，可以有效避免橫向風力給高層建筑帶來的影響。第三，可以循環(huán)使用并降低平均成本。在本工程中采用的鋁合金模板為6061-T6型，在規(guī)范操作的情況下一整套模板可以反復使用300次到500次以上。第四，拆模后可以保證混凝土表面施工效果。完成鋁合金模板拆模后，對不同構(gòu)件尺寸進出控制，混凝土表面光滑且平整，并可以滿足工程施工要求，拆模后不需要進行再次抹灰。第五，實現(xiàn)施工后現(xiàn)場無垃圾。鋁合金模板中所有配件均可以反復使用，拆模后現(xiàn)場無垃圾，從而避免建筑垃圾給環(huán)境所帶來的影響。

3 鋁合金模板設計

3.1 應用范圍

在采用鋁合金模板進行施工過程中應先了解樓層特點并完成配套設計，因此對設計人員的專業(yè)性有著較高的要求。采用鋁合金模板進行施工后其中有80%以上的模板可以進行循環(huán)再利用，剩下的20%可以循環(huán)再利用到一類標準樓層中，因此采用鋁合金模板施工工藝時應確保建設標準化[2]。

3.2 鋁合金模板配模原則

3.2.1 適用性原則

采用鋁合金模板進行施工時應確保其可以符合設計要求，并對所使用模板的數(shù)據(jù)、型號、具體尺寸等進行確定。編號可以對模板構(gòu)件使用位置進行識別并可以確保尺寸可以滿足施工位置要求，從而保證模板安裝質(zhì)量及效率。驗算好模板剛度、連接、承載力、支撐穩(wěn)定性及穿墻對拉螺桿拉應力，從而避免鋁合金模板施工過程中出現(xiàn)安全事故，并防止脹模、爆模等問題。

3.2.2 經(jīng)濟性原則

鋁合金模板系統(tǒng)主要包括一層模板、兩層支撐，模板在配置時應采用整層配置方式，一套模板系統(tǒng)就可以在全樓進行周轉(zhuǎn)，采用人工搬運方式就可以并且不需要單獨的場地進行堆放。攤銷費用相對較低：在該項目中36號樓建設中將鋁合金模板與木模板施工費用進行計算、對比；木模板費用：需要購買并周轉(zhuǎn)多層板及方木并需要單獨租賃鋼管支撐體系，在施工過程中還會產(chǎn)生運輸費用，按照30層標準層對成本進行預估為1765546.21元。鋁合金模板施工采用全部租賃方式，在施工后進行回收，根據(jù)青島當?shù)貎r格計算成本預估在1318980元；從施工人員角度來看，鋁模板施工時只需要施工人員用一把錘子進行施工，每平米承包價格在15元，與木模板施工相比鋁合金模板經(jīng)濟性更高。

3.2.3 安全性原則

采用鋁合金模板施工體系時應確保模板支架的強度、剛度及安全性，在本工程中所使用的鋁合金模板符合GB/T3190-2020《變形鋁及鋁合金化學成分》中6061要求，此類型模板材質(zhì)力學性能滿足GB/52371-2017《鋁合金建筑型材》中6061-T6要求，因此鋁合金模板板材精度更高，不僅可以保證工程施工質(zhì)量同時可以減少安全事故發(fā)生率。

3.3 配模設計符合要求

在采用鋁合金模板進行施工時應與施工結(jié)構(gòu)進行結(jié)合并對圖紙進行優(yōu)化，所采用的鋁合金模板布置可以利用PKPM軟件計算出模板及支架受力情況，從而設置模板支撐方案。

4 鋁合金模板施工要求

4.1 施工流程

鋁合金模板施工時應先完成墻柱鋼筋綁扎，根據(jù)模板定位線完成墻體單側(cè)模板安裝并保證臨時支撐的穩(wěn)固性；安裝好墻體內(nèi)對拉螺栓套管后將另外一側(cè)模板進行安裝，然后將螺栓進行緊固；做好支撐桿件、頂板橫梁及快拆頭安裝；側(cè)模及頂板連梁底模安裝；校驗梁體標高；頂板模板安裝；將背楞安裝到墻體模板位置；墻體模板安裝完成后應調(diào)整其垂直度；對頂板平整度及高差進行調(diào)整；完成梁板位置鋼筋綁扎。

4.2 鋁合金模板施工應注意的問題

第一，強化鋁合金模板深化設計工作。①對鋁合金模板質(zhì)量進行綜合檢驗。檢驗包括進場前、組合過程。鋁合金模板應用量較多，因此應在進場前確保其質(zhì)量可以達到標準并與生產(chǎn)廠家進行協(xié)調(diào)，若與設計要求不符應進行及時調(diào)換，從而避免質(zhì)量問題。在進行組合時應確定模板位置并保證銷釘固定孔數(shù)量滿足要求。②鋁合金模板質(zhì)量相對較高且成型后效果好，在聯(lián)合應用過程中應保證設計圖紙的完善性：在進行工程圖紙設計過程中應做好完善工作并保證滿足工程整體指標。同時在進行圖紙設計過程中還應綜合考慮建筑功能并根據(jù)使用要求做好模板組合設計工作。如對建筑構(gòu)件進行優(yōu)化，管道線槽、空調(diào)孔洞、二次結(jié)構(gòu)小墻垛等；對建筑功能進行優(yōu)化，設置外窗企口、不同墻體交接位置企口等防滲、防開裂措施；并對圖紙進行完善。如果只單一的按照圖紙進行施工，沒有與具體情況相結(jié)合，會進行二次施工并導致浪費現(xiàn)象，無法滿足綠色發(fā)展要求。③合理選擇脫模劑，確保拆模作業(yè)可以順利進行。在完成工程初步建設后應進行拆模作業(yè)。假如拆模方式不當不僅無法保證建筑外觀還會導致二次開鑿。在拆模前應合理選擇脫模劑，脫模劑主要包括水性與油性兩種。因為鋁合金模板為金屬材料采用油性脫模劑會增加材料表面光滑度，給施工帶來危險，同時會引發(fā)火災隱患，所以多采用水性脫模劑。④做好鋁合金模板保護工作，提高工程建設質(zhì)量。鋁合金模板進場后應做好保護工作，混凝土澆筑過程中應對模板膨脹現(xiàn)象進行檢查并固定銷釘，保證其穩(wěn)定性，從而提高模板施工質(zhì)量[3]。

第二，避免鋁合金模板出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。鋁材料是鋁合金模板制造主要材料，鋁屬于活性金屬，會與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應，從而導致混凝土表面出現(xiàn)粘膜現(xiàn)象。因此在進行鋁合金模板選型過程中應在表面覆蓋一層膜，并通過鍍膜將其與混凝土進行隔離，減少與混凝土間發(fā)生反應。

第三，對鋁合金模板質(zhì)量進行控制。模板經(jīng)過長時間的使用會導致局部變形情況或處理不及時會出現(xiàn)裂縫；未對模板接縫位置灰漿進行有效處理會導致梁柱交接位置尺寸偏差或錯位現(xiàn)象。因此應強化管理工作并在模板拆除后進行及時清理。完成模板安裝后應對保證銷釘安裝的穩(wěn)固性，將銷釘打滿墻柱轉(zhuǎn)角位置，梁底位置銷釘、梁側(cè)位置銷釘及樓面位置銷釘在安裝時標準也不相同。梁底銷釘個數(shù)、長度可以控制在3個至5個，寬度控制在2個左右，樓面銷釘安裝時應嚴格遵循“一打一、二打二、三打二、四打三”原則，不得減少銷釘量。

第四，保證墻體垂直度及平整度，保證頂板極差滿足要求。應根據(jù)工程要求合理選擇鋁合金模板型號并控制板材厚度，在本工程中層高為2.9m，墻體加固背楞控制在3道并做好斜撐調(diào)節(jié)工作。此外，完成模板止水后應對模板垂直度及平整度進行調(diào)節(jié)并嚴格檢驗頂板極差，假如發(fā)現(xiàn)超標現(xiàn)象應及時調(diào)節(jié)，墻體平整度與要求不符的原因是銷釘緊固性差或漏釘現(xiàn)象；當墻體垂直度與要求不符時應調(diào)節(jié)模板螺栓；頂板極差與要求不符時應做好支撐體頂壓高度調(diào)節(jié)，從而控制混凝土成型后尺寸。

第五，控制樓板裂縫。鋁合金模板支撐體系為快拆體系，如果將五天作為一個工期，頂板模板在不到五天的時候除了不拆除支撐頭外應完成其他構(gòu)件拆除，支撐頭附近橫梁應完全拆除，此時頂板混凝土強度與拆模強度不符，為了控制樓板裂縫現(xiàn)象應在設計時將支撐頭、相鄰橫梁等進行適當加密，并保證支撐面積滿足要求；對上層工作面人員及上料時間進行推算；將堆荷進行分散，將鋼筋等材料放置在墻體位置不得將其直接放置到頂板位置。

第六，避免漏漿或爛根情況。鋁合金模板與大模板相同，屬于定型模板。如樓板板面不平導致模板與樓板之間存在縫隙，極易造成漏漿、爛根。為避免出現(xiàn)漏漿、爛根現(xiàn)象，模板支設完畢后在模板根部用砂漿塞實，可避免漏漿。

第七，拆除模板時應保證安全性，鋁合金模板單板重量在22千克，所以在拆除過程中應做好安全管理，避免砸傷等現(xiàn)象。墻體模板拆除時可以先拆除墻體斜撐，并將墻板與拉螺栓固定銷釘松開；墻體模板背楞拆除后應做好碼放工作；墻體模板銷釘孔中插入專業(yè)的拆除工具，采用拆除工具將模板與墻面剝離，最終全部拆除墻體模板，并由專業(yè)人員進行清理，完成清理后傳至上層并根據(jù)編碼進行碼放。頂板模板拆除時根據(jù)頂板橫梁情況對拆除區(qū)域進行劃分，完成工作后將銷釘松開并進行逐一拆除。不得將頂板固定銷釘全部松開，降低安全事故的發(fā)生率。

4.3 方便施工周轉(zhuǎn)

在溫度適中環(huán)境中施工，模板滿一層就需要由兩層支撐體系：在進行下一層施工時可以將最低一層支撐體系及拆除后的模板倒運到施工層，次高層支撐體系不得拆除。冬季施工時混凝土強度上升較慢，應支滿一層并保留三層支撐體系，同時強化混凝土保溫工作，避免混凝土出現(xiàn)受凍現(xiàn)象。

5 結(jié)束語

鋁合金模板施工比傳統(tǒng)木模施工優(yōu)勢明顯，顯著提高了工程實體質(zhì)量，施工便捷，即拆即裝，不需周轉(zhuǎn)空間，同時支撐系統(tǒng)簡單，整體穩(wěn)定性好，適合超過80m的高層和超高層結(jié)構(gòu)使用。鋁合金模板從質(zhì)量上整體成型尺寸好，門窗洞口方正，垂平度滿足規(guī)范要求，無脹模、爆?，F(xiàn)象，陰陽角方正，拼縫嚴密，不易產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象；模板質(zhì)量小，拼裝靈活，施工工效快，基本不產(chǎn)生垃圾，周轉(zhuǎn)次數(shù)多，一次上樓后，不占用垂直運輸設備的使用，響應國家、行業(yè)中建筑節(jié)能降耗、文明施工的要求和文件精神[4]。