鋁模板施工技術(shù)在住宅工程中的應(yīng)用

謝映尖

在現(xiàn)階段高層住宅施工過程中，由于傳統(tǒng)木模板施工技術(shù)會產(chǎn)生環(huán)境污染問題，使得更加環(huán)保的鋁模板施工技術(shù)逐漸得到人們重視。通過應(yīng)用鋁模板施工技術(shù)，能夠在依托獨立支撐體系的基礎(chǔ)上提升建筑結(jié)構(gòu)的承載力和強(qiáng)度，且模板安裝和拆卸相對簡便，有助于提升模板施工的效率。

1 鋁模板施工技術(shù)概述

鋁合金模板于1962 年在美國首次應(yīng)用，目前已經(jīng)在美國、加拿大、墨西哥等國家廣泛推廣[1]。我國引入鋁模板施工技術(shù)雖然相對較晚，但包括萬科集團(tuán)、中國建筑集團(tuán)有限公司在內(nèi)的企業(yè)均已經(jīng)提高了對于該技術(shù)的重視，使得該技術(shù)成為住宅工程尤其是高層住宅工程建設(shè)體系內(nèi)必不可少的施工技術(shù)。

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

鋁合金模板是由鋁型材或鋁板材構(gòu)成的一種新型建筑模板。其中，鋁模板的設(shè)計與制作一般分為4 個部分。首先，對于模板系統(tǒng)，主要包含墻、柱、梁、頂板的模板，同時也涉及飄板、樓梯和一些特殊組件，其作用在于確?；炷翝仓r的結(jié)構(gòu)成型。其次，對于支撐系統(tǒng)，涉及樓面支撐、梁支撐與支撐立桿，其主要承擔(dān)支撐作用，能夠確保梁底、懸挑結(jié)構(gòu)以及樓面的支撐穩(wěn)定。再次，對于緊固系統(tǒng)，一般包括連接配件、支撐加固件等，具有結(jié)構(gòu)連接和加固作用，能夠避免混凝土澆筑過程中出現(xiàn)漲模、爆模問題。最后，對于附件系統(tǒng)，以軸承板、轉(zhuǎn)角件等部件為主，其作用在于提供附屬功能[2]。

此外，針對住宅工程模板施工中常見的鋁模板、木模板和鋼模板，其對比分析如表1 所示。

表1 鋁模板、木模板、鋼模板的對比

1.2 技術(shù)優(yōu)點

1.2.1 施工工藝簡單，施工效率高

鋁合金模板組裝簡單，平均重量僅有30 kg/m2，完全可由靠人工進(jìn)行拼裝，無需任何機(jī)械設(shè)備協(xié)助，施工成本較低，且能夠有效提升施工效率。同時，鋁合金模板支撐系統(tǒng)對支撐桿數(shù)量要求不高，不會涉及水平桿等施工材料，且大多數(shù)鋁模板均為快拆體系，能夠在施工后的18 ～36 h 內(nèi)完成拆模，能夠顯著縮短模板施工周期，降低施工管理成本，提升施工效益。

1.2.2 穩(wěn)定性與安全性較好

對于住宅工程，穩(wěn)定性與安全性是工程建設(shè)的首要目標(biāo)。而針對鋁合金模板，其重量低于鋼模板，抗彎曲程度強(qiáng)于鋼模板，且具備優(yōu)于木模板的承載力，使得鋁合金模板成為當(dāng)前住宅工程建設(shè)中的首要選擇。此外，鋁模板系統(tǒng)由鋁合金板組裝而成，能夠在組裝完成后形成一個整體框架，達(dá)到60 kN/m2的承載性能，且由于鋁模板根據(jù)結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計，使得鋁模板的設(shè)計精度通常較高，能夠?qū)⒊叽缯`差控制在±1.0 mm 以內(nèi)，以此進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。

1.2.3 利用率高，使用成本低

高層住宅工程的標(biāo)準(zhǔn)樓層多，需多次周轉(zhuǎn)模板以實現(xiàn)循環(huán)施工，而鋁合金模板可反復(fù)使用300 余次，能夠最大化滿足高層住宅工程的建設(shè)需求。同時，鋁合金模板具有較高的利用率和較低的使用成本，能夠進(jìn)一步提高建筑工程的建設(shè)效益。

1.2.4 混凝土施工質(zhì)量較高

與傳統(tǒng)膠合板模板相比，鋁合金模板表面光滑、平整，能夠使混凝土外表也呈現(xiàn)光滑、平整的特性[3]。同時，鋁合金模板多依靠機(jī)械設(shè)計、制作，這使得它的板縫極為嚴(yán)密，具有較高的精準(zhǔn)性，不會出現(xiàn)漏漿等問題，進(jìn)而有助于避免混凝土施工中的露筋、蜂窩、麻面現(xiàn)象。

1.2.5 環(huán)保

鋁合金模板多采用工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場直接組裝的施工模式，不會產(chǎn)生噪聲污染和廢料，有助于保護(hù)施工現(xiàn)場的環(huán)境，同時還可以回收利用，符合當(dāng)前的節(jié)能減排理念。此外，鋁合金模板表面平整、光滑度高，能夠給人以良好的材料觀感，比較滿足當(dāng)前建筑材料的發(fā)展趨勢。

1.2.6 通用性與標(biāo)準(zhǔn)性高

鋁合金模板由工廠生產(chǎn)，往往按照一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，使得它具有較強(qiáng)的通用性，能夠在多個工程中反復(fù)利用，并可以兼容各種工程配件，在墻體模板、水平樓板、柱、梁及爬模等模板中均可應(yīng)用。

1.2.7 經(jīng)濟(jì)效益好

與木模板和鋼模板相比，鋁模板的經(jīng)濟(jì)效益更好。其不僅對機(jī)械設(shè)備依賴性低、人工成本低，同時因采用工廠生產(chǎn)，現(xiàn)場施工成本低，且不易生銹，便于保管，能夠最大化提升工程的建設(shè)效益。

1.3 技術(shù)缺點

1.3.1 專業(yè)要求高

在鋁模板施工過程中，需要相關(guān)設(shè)計人員及施工人員具備較高的專業(yè)技術(shù)水平。目前，我國尚缺乏高素質(zhì)的建筑設(shè)計人員與施工人員，使得鋁模板施工技術(shù)的應(yīng)用存在一定的局限性。此外，鋁模板在加工成型后，現(xiàn)場安裝不具備修改可能性，這意味著鋁模板必須一次成型，對前期設(shè)計的要求較高，需要設(shè)計人員充分了解工程建設(shè)要求和結(jié)構(gòu)特點。

1.3.2 前期成本高

雖然鋁模板能夠通過反復(fù)使用提升利用效益，但由于其前期工廠生產(chǎn)需應(yīng)用大量的精密設(shè)備，使得制造成本較高。相關(guān)研究表明，鋁模板前期投入需周轉(zhuǎn)大于30 次后才能實現(xiàn)效益持平，從而導(dǎo)致其并不適用于樓層數(shù)較少的住宅工程。

1.3.3 施工工序固定

在鋁模板施工過程中，水電及其他專業(yè)預(yù)埋件預(yù)埋后不能修改，使得鋁模板施工工序相對固定，必須一次設(shè)計到位，對施工人員和管理人員要求較高。

2 鋁模板施工技術(shù)在住宅工程中的應(yīng)用要點

2.1 工程案例

以某集團(tuán)承包的某住宅項目作為工程案例進(jìn)行研究，其中，該工程建筑面積為232 729 m2，包含13 棟塔樓和周邊商業(yè)，由于塔樓標(biāo)準(zhǔn)層數(shù)高于30 層，故采用鋁模板施工技術(shù)進(jìn)行模板施工，而針對非標(biāo)準(zhǔn)層及地下室，則采用木模板施工技術(shù)。

2.2 施工準(zhǔn)備

2.2.1 材料準(zhǔn)備及存放管理

結(jié)合項目設(shè)計的要求，采用尺寸為400 mm×1 200 mm 的鋁模板標(biāo)準(zhǔn)件，梁板模板支撐間距尺寸為1 200 mm×1 200 mm，墻模板背楞垂直間距尺寸為900 mm，穿墻螺桿水平及垂直間距尺寸為800 mm×900 mm。同時，各塔樓鋁模板體系的材料配備情況為模板1 套、支撐體系3 套、懸挑構(gòu)件支撐配6 套、背楞1 套、穿墻螺桿1 套、快拆螺母1 套、銷片1 套及銷釘1 套。而在鋁模板及其他材料入場后，應(yīng)按照模板編號進(jìn)行排列，采用分組方式進(jìn)行妥善存放，以確保后續(xù)使用的方便性。

2.2.2 施工時間安排

標(biāo)準(zhǔn)層施工時間安排如表2 所示。

表2 標(biāo)準(zhǔn)層施工時間安排

2.2.3 水平測量

在鋁模板施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)測量混凝土樓板面的標(biāo)高，并采用水平測量方式對測量結(jié)果進(jìn)行標(biāo)記。對于低于基準(zhǔn)點的區(qū)域，應(yīng)借助砂漿或膠合板進(jìn)行填塞，以免對模板施工造成影響。

2.3 定位放線及鋼筋安裝

墻柱定位放線是鋁模板施工的基礎(chǔ)，是確保鋁模板安裝符合設(shè)計要求的關(guān)鍵。其中，在定位放線過程中，應(yīng)確保墻墨線與剪力墻墻邊的距離不小于100 mm，并應(yīng)控制墻線控制線的誤差小于3 mm。同時，放樣線應(yīng)穿過陽角，開口應(yīng)至少150 mm，且應(yīng)減少放線的移動和更換，以免對放線結(jié)果造成影響。而對于鋼筋的安裝，一般應(yīng)焊接在剪力墻豎向鋼筋上，并將定位鋼筋的橫向間距設(shè)置成為800 mm。

2.4 墻柱模板安裝

在墻柱模板安裝過程中，首先應(yīng)確保模板表面干凈，并在面板上涂抹一層水性隔離劑來確保模板安裝質(zhì)量。同時，從陰角部位開始安裝墻柱模板，能夠顯著提高模板的側(cè)向穩(wěn)定性，確保模板的側(cè)向支撐力，而在內(nèi)角模板定位完成后，可進(jìn)行后續(xù)的整面墻模板安裝。但是，需注意的是，墻模板與內(nèi)角模板連接部位的銷子頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)角模板內(nèi)部，方便后續(xù)更換拆除。此外，在整面墻模板安裝結(jié)束后外套PVC 管，并保障套管和墻模板接觸位置不超過允許誤差，能夠在澆筑混凝土后有效收回對拉螺桿。

2.5 梁、頂板模安裝

在墻柱模板安裝完成后，采用銷釘或其他螺絲固定梁板和頂板，其中，梁、頂板模應(yīng)與墻柱模板成為一個整體，且應(yīng)在安裝過程中檢查不同鋁模板的平整情況[4]。同時，在安裝梁板和頂板模板時，通常需要先安裝工具式立柱，且應(yīng)在頂板安裝結(jié)束后及時調(diào)整支撐桿的位置，以此確保板面的平整性。

2.6 混凝土澆筑

對于混凝土澆筑過程，除了應(yīng)確?；炷敛牧系膹?qiáng)度外，還應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)程進(jìn)行混凝土攪拌、澆筑和振搗[5]。

首先，在混凝土澆筑之前，檢查模板接口的縫隙問題，應(yīng)采用泡沫塑料條進(jìn)行粘貼處理。

其次，考慮到因鋁模板透氣性不佳所致的混凝土氣泡難以排出問題，應(yīng)針對混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化，并加強(qiáng)對于混凝土的振搗，能夠有效減少混凝土中的氣泡，并避免混凝土表面出現(xiàn)麻面問題。

最后，在混凝土澆筑完成后，應(yīng)由專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，且應(yīng)根據(jù)實際情況確定模板拆除時間。模板拆除時混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)如表3 所示。

表3 模板拆除時混凝土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)

2.7 質(zhì)量控制

在鋁模板施工過程中，應(yīng)加強(qiáng)針對施工過程的質(zhì)量控制，根據(jù)明確的質(zhì)量管理體系有效規(guī)避施工質(zhì)量問題，以此確保鋁模板結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

首先，成立實測實量小組，嚴(yán)格按照鋁模板施工工序?qū)κ┕こ晒M(jìn)行檢驗，尤其應(yīng)充分做好水電預(yù)埋定位，以免對工程后續(xù)作業(yè)造成影響。

其次，在鋁模板施工過程中，應(yīng)重點檢驗安裝的平整度、垂直度和頂板極差，且應(yīng)控制混凝土的澆筑厚度，通過采用邊管理邊施工的控制模式以提高施工水平。

3 結(jié)語

目前，鋁模板施工技術(shù)已廣泛應(yīng)用在住宅工程建設(shè)中，通過使用該技術(shù)能夠顯著提高住宅工程的穩(wěn)定性和總體效益。因此，應(yīng)明確鋁模板施工的工藝需求，嚴(yán)格規(guī)范鋁模板施工流程和標(biāo)準(zhǔn)，在加強(qiáng)管理與監(jiān)督的基礎(chǔ)上充分保障鋁模板安裝質(zhì)量，從而為住宅工程的整體建設(shè)提供支持。