鋁模板在房建工程中施工技術(shù)探討

劉海亮

0 引言

目前房屋建筑市場(chǎng)常用的建筑模板主要有傳統(tǒng)的木膠合板及新型的定制鋁合金模板，而鋁模板具有施工周期短、混凝土表面效果好、施工垃圾少并具有一定回收價(jià)值等優(yōu)點(diǎn)，得到許多建筑企業(yè)的青睞，同時(shí)鋁模板因其在循環(huán)利用、低碳環(huán)保等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)[1]，所以住建部發(fā)文指導(dǎo)建筑行業(yè)推廣使用，相信鋁模板在房建工程中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛[2]。

鋁模板作為新型推廣模板材料，一些施工技術(shù)還在探索中，施工人員專業(yè)性有待提高，鋁模板實(shí)際推廣困難。目前鋁模板深化設(shè)計(jì)主要依賴于鋁模板生產(chǎn)廠家，深化設(shè)計(jì)脫離施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，墻體加固采用傳統(tǒng)模板螺栓穿墻加固，同時(shí)選用的施工方案將影響施工質(zhì)量及安全，針對(duì)目前鋁模板項(xiàng)目施工中的一些問(wèn)題，本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)例在鋁模板深化設(shè)計(jì)階段充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)窗口、反坎及過(guò)梁等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述，在外架懸挑及布料機(jī)加固方案上進(jìn)行充分比選，同時(shí)在墻體加固施工中采用拉片體系加固鋁模板，來(lái)解決目前鋁模板技術(shù)領(lǐng)域的不足。希望通過(guò)本文的探討為后續(xù)使用鋁模板的施工企業(yè)提供相應(yīng)施工參考。

1 工程概況

唐山市豐潤(rùn)區(qū)朱莊子王莊子片區(qū)回遷安置房項(xiàng)目位于豐潤(rùn)區(qū)老城區(qū)，該項(xiàng)目占地面積74 286.83m2，總建筑面積為217 911.25m2，包括15棟住宅樓、3棟商業(yè)樓、1個(gè)地下車庫(kù)及室外附屬工程。安置住戶1 336戶。本工程地基形式為天然地基，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)類別住宅樓為剪力墻結(jié)構(gòu)，本項(xiàng)目住宅樓基礎(chǔ)為筏板基礎(chǔ)，主體為剪力墻結(jié)構(gòu)，填充墻為蒸壓加氣混凝土砌塊。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 鋁模板安拆時(shí)間計(jì)劃

為確保主體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度計(jì)劃，安裝工人應(yīng)按照正常鋁模板面積90～100m2/人進(jìn)行配置（中途人員不更換），鋁模板在標(biāo)準(zhǔn)層第一層安裝時(shí)間一般為8～10d，第二層安裝時(shí)間一般為4～6d，第三層安裝時(shí)間一般為2～4d，第四層開始正常安裝時(shí)間一般為1.5～3d，出現(xiàn)安裝工人更換或減少、天氣炎熱或寒冷等情形時(shí)，安裝時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng)。

2.2 配模數(shù)量及脫模劑要求

配模數(shù)量：本項(xiàng)目在鋁模板施工時(shí)，為節(jié)約施工成本，經(jīng)濟(jì)合理，采用的配模方案為標(biāo)準(zhǔn)層配置鋁模板1套，支撐系統(tǒng)考慮混凝土強(qiáng)度原因，樓面及梁底支撐配置3套，懸挑結(jié)構(gòu)的支撐配置4套。

脫模劑要求：鋁模板在工廠生產(chǎn)后將打包進(jìn)場(chǎng)，進(jìn)場(chǎng)后由工人進(jìn)行拆箱、分類、組裝，施工時(shí)間較長(zhǎng)，同時(shí)進(jìn)場(chǎng)工人要熟悉結(jié)構(gòu)形式、鋁模拼裝技術(shù)等，前三層鋁模板從鋁模板組裝到混凝土開始澆筑時(shí)間較長(zhǎng)，因此前三層鋁模板施工墻體建議使用油性脫模劑，頂板是平放，可使用水性脫模劑。

3 鋁模板系統(tǒng)特點(diǎn)

3.1 鋁模板系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

本項(xiàng)目共有15棟住宅樓，其中3棟高層作為質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)及技術(shù)創(chuàng)新樓棟采用鋁模板施工，施工過(guò)程總結(jié)出鋁模板施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）本項(xiàng)目3棟鋁模板系統(tǒng)采用快拆模系統(tǒng)，一套模板在不受其他因素影響的情況下施工可達(dá)到3～5d/層（模板一套，支撐系統(tǒng)三套），而膠合板模板施工時(shí)間在5～7d/層，因此鋁模板施工時(shí)間短，能加快施工進(jìn)度，進(jìn)而降低施工成本。

（2）鋁模板系統(tǒng)是以整體的鋁合金型材做原材，因此可多次周轉(zhuǎn)，本項(xiàng)目主體施工完成后周轉(zhuǎn)到另一片區(qū)項(xiàng)目使用，據(jù)統(tǒng)計(jì)一套模板可周轉(zhuǎn)使用150次左右，大大降低攤銷成本，同時(shí)鋁模板還有一定的回收價(jià)值。

（3）本項(xiàng)目鋁模板通過(guò)拉片及銷釘連接，拼接精度高，拆模后混凝土觀感質(zhì)量好，同時(shí)鋁模板施工墻體可達(dá)到免抹灰要求，降低施工成本。

（4）目前建筑工地環(huán)保及文明施工要求高，鋁模板在施工過(guò)程中配件可周轉(zhuǎn)使用，模板拆除后，樓層無(wú)遺留垃圾，同時(shí)支撐體系構(gòu)造簡(jiǎn)單，方便架體內(nèi)行走，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境安全、環(huán)保、整潔。鋁模板施工大大提高了現(xiàn)場(chǎng)文明施工。

3.2 鋁模板系統(tǒng)存在不足

鋁模板有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些不足，首先是項(xiàng)目前期資金投入過(guò)高，需投入一定資金支付預(yù)付款，鋁模板進(jìn)場(chǎng)需支付約90%的費(fèi)用，項(xiàng)目前期資金壓力大；其次鋁模板前期的深化設(shè)計(jì)要求高，要熟知圖紙，把握節(jié)點(diǎn)細(xì)部做法，同時(shí)鋁模板定型后可變性差；最后鋁模板深化設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)，在周轉(zhuǎn)使用時(shí)出現(xiàn)非標(biāo)板，無(wú)法周轉(zhuǎn)使用，一般非標(biāo)板率在20%左右，導(dǎo)致周轉(zhuǎn)使用時(shí)增加新板。

4 鋁模板深化設(shè)計(jì)

4.1 鋁模板深化設(shè)計(jì)原則及目的

鋁模板在生產(chǎn)加工前必須對(duì)圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，也就是對(duì)原有土建項(xiàng)目的施工圖紙進(jìn)行優(yōu)化、重新設(shè)計(jì)，因一線施工人員綜合素質(zhì)參差不齊、水平不同，因此，鋁模板深化設(shè)計(jì)的原則要簡(jiǎn)單易懂，深化設(shè)計(jì)圖一定要讓一線操作人員看懂圖紙，減少歧義，避免因誤讀導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)返工或質(zhì)量事故。鋁模板深化設(shè)計(jì)最終目的是服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)一線施工，也就是對(duì)原有土建施工圖紙進(jìn)一步優(yōu)化，對(duì)一些不利于鋁模板施工的細(xì)部節(jié)點(diǎn)進(jìn)行二次優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終達(dá)到方便一線工人組裝鋁模板現(xiàn)場(chǎng)施工的構(gòu)件形式。

鋁模板深化設(shè)計(jì)除了要依據(jù)簡(jiǎn)單易懂的原則外，同時(shí)還要糾正原土建項(xiàng)目圖紙中的錯(cuò)誤，將甲方特殊要求以圖形模式的形式表現(xiàn)在深化圖中，但是對(duì)原土建項(xiàng)目圖紙的優(yōu)化，不應(yīng)改變其結(jié)構(gòu)形式，保證不影響其結(jié)構(gòu)安全性和建筑使用性。

4.2 本項(xiàng)目關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)

（1）窗口設(shè)置企口壓槽，企口外凹，四面設(shè)置，壓槽尺寸為130mm×20mm，保溫層及窗臺(tái)挑檐位置不設(shè)置企口。同時(shí)100mm寬的墻體四周均不設(shè)置企口。窗口設(shè)置企口可減少后期窗口滲漏。

（2）在墻體磚混交界處剪力墻端頭設(shè)置抹灰壓槽，抹灰壓槽尺寸為100mm×10mm，鋁合金模板做順接壓槽。外墻、樓梯間、電梯井、設(shè)備管井、窗臺(tái)兩側(cè)墻、反坎不設(shè)置抹灰壓槽。壓槽寬度小于50mm時(shí)不做壓槽。通過(guò)設(shè)置抹灰壓槽，后期抹灰時(shí)只對(duì)填充墻部位進(jìn)行抹灰施工，剪力墻部位不進(jìn)行抹灰施工，降低施工成本。

（3）鋁模板配置放線口、泵管口及排氣道口成品模板盒子，做好預(yù)留洞口，施工時(shí)注意預(yù)埋盒子放置方向。如圖1所示。

圖1 樓面模板設(shè)計(jì)及施工

（4）本項(xiàng)目降板處使用鋁模板施工；升板區(qū)域內(nèi)部吊模使用木模板施工，外部使用鋁模板施工。

（5）本項(xiàng)目衛(wèi)生間反坎、設(shè)備管井反坎鋁模板一次施工，與樓板同時(shí)澆筑，小于400mm的填充墻使用鋁模板與剪力墻同時(shí)澆筑施工。

（6）本項(xiàng)目下掛梁做法要求：下掛梁高度=層高－門洞高度－地面裝修厚度－梁高。寬度則根據(jù)相鄰墻體，各延伸不小于250mm（本項(xiàng)目為延伸300mm），當(dāng)梁距墻邊間距≤600mm時(shí)允許梁拉通至墻邊，如圖2所示。

圖2 門洞口下掛梁做法

（7）樓體外立面有腰線部位及局部樓層與標(biāo)準(zhǔn)層局部結(jié)構(gòu)不相同的區(qū)域，可采用木模板與鋁模板結(jié)合施工，鋁合金模板考慮經(jīng)濟(jì)合理，一般只配備標(biāo)準(zhǔn)層模板，具體施工方法如圖3所示。

圖3 鋁木模板結(jié)合示意圖

5 鋁模板施工工藝

5.1 鋁模板施工流程

施工準(zhǔn)備→驗(yàn)線→設(shè)置定位筋→組裝墻體模板→組裝梁底模板→組裝樓面模板及支撐→組裝梁側(cè)模板→模板調(diào)整及加固→模板體系驗(yàn)收→混凝土澆筑→鋁模板拆除及周轉(zhuǎn)

5.2 懸挑層懸挑工字鋼孔留設(shè)方案選定

本項(xiàng)目在外防護(hù)架的使用上采用鋼管腳手架進(jìn)行安全防護(hù)，在主體結(jié)構(gòu)二層頂開始懸挑。因鋁模板工廠一次成型，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法二次改造，所以對(duì)于工字鋼懸挑孔的留設(shè)有兩種方式。

方式一：鋁模板二次優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)確定懸挑工字鋼布設(shè)方案及精準(zhǔn)布置圖，鋁模板生產(chǎn)時(shí)在相應(yīng)位置留置懸挑孔洞，便于懸挑工字鋼的布設(shè)施工，可在懸挑層先行布設(shè)工字鋼，搭設(shè)防護(hù)腳手架，不足之處是懸挑層留設(shè)的預(yù)埋工字鋼壓環(huán)必須精準(zhǔn)，三個(gè)預(yù)埋壓環(huán)與內(nèi)外墻鋁模板要五點(diǎn)一線，否則懸挑工字鋼無(wú)法安裝。鋁模板墻模板上留有孔洞，不利于鋁模板周轉(zhuǎn)使用。

方式二：鋁模板二次優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)不留設(shè)懸挑工字鋼懸挑孔，保證墻模板完整，施工墻模板墻放置懸挑孔預(yù)埋木盒子，保證預(yù)留位置，不足之處是懸挑工字鋼要澆筑完樓層混凝土后施工，施工不便，同時(shí)要拆除原有部分防護(hù)架，再施工懸挑外架。

本項(xiàng)目綜合考慮選用方式二進(jìn)行懸挑施工。

5.3 布料機(jī)加固方法選定

（1）本項(xiàng)目首選天泵進(jìn)行混凝土澆筑，在天泵無(wú)法澆筑時(shí)采用地泵澆筑混凝土，在樓面架設(shè)布料機(jī)時(shí)，需考慮布料機(jī)自重、振動(dòng)等荷載，對(duì)相應(yīng)支撐系統(tǒng)需進(jìn)行加固。

（2）在樓面設(shè)置布料機(jī)時(shí)，應(yīng)避開龍骨早拆頭位置。

（3）在布料機(jī)支架下方樓面板背面，需用2條100mm×100mm×2 000mm方木間隔300mm用支撐進(jìn)行加固，支撐距離方木端頭500mm，兩支撐間距1 000mm。

在混凝土澆筑過(guò)程中，布料機(jī)下方加固支撐及周邊附近區(qū)域支撐需隨時(shí)有人員進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行加固。

5.4 鋁合金墻模板加固措施選定

鋁合金模板墻模板加固措施類型主要有兩種：螺桿體系和拉片體系。從目前鋁合金模板市場(chǎng)分析看，螺桿體系是市場(chǎng)主流，但市場(chǎng)占比逐年下降；鋁合金拉片體系市場(chǎng)占比相對(duì)較少，但上升態(tài)勢(shì)開始顯現(xiàn)。拉片體系鋁模板優(yōu)勢(shì)如下：

二是加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)。高等學(xué)校應(yīng)增加成人教育博士、碩士授權(quán)點(diǎn)，完善成人教育學(xué)科的專業(yè)建設(shè)，培養(yǎng)老年教育方向的專業(yè)人才；擴(kuò)大教師的職業(yè)培訓(xùn)范圍，對(duì)老年教育教師隊(duì)伍進(jìn)行覆蓋，通過(guò)“國(guó)培”“省培”等多種形式提高老年教育教師的專業(yè)素養(yǎng)；除此之外，開發(fā)老年人力資源，培養(yǎng)有潛力、有激情的優(yōu)秀學(xué)員成為教師，通過(guò)隊(duì)伍建設(shè)提升師資儲(chǔ)備。

5.4.1 施工質(zhì)量好

拉片兩端設(shè)有圓孔，在與墻體兩側(cè)鋁模板連接時(shí)通過(guò)銷釘緊固，拉片長(zhǎng)度根據(jù)施工圖紙墻體厚度確定，可保證墻厚均勻相等，避免螺桿體系因每個(gè)螺母擰緊程度不一導(dǎo)致的墻厚不均現(xiàn)象，提高墻面垂平質(zhì)量。拉片拆模后，將露出墻面兩側(cè)的拉片頭折斷即可，外墻不會(huì)遺留洞口，沒(méi)有滲水隱患。

5.4.2 施工速度快

在鋁合金模板安裝效率方面，拉片體系內(nèi)墻僅需布置兩道橫向單管方通，平均每個(gè)項(xiàng)目鋼管重量約3.5t，相比螺桿體系四道橫向雙管背楞以及豎向背楞，可以減重70%以上，安裝、拆除和傳遞的勞動(dòng)強(qiáng)度低、效率高。

在橫向背楞緊固方面，拉片體系使用專用方通扣，只需簡(jiǎn)單揮錘便能使楔片卡緊方通，相比螺桿體系，節(jié)省了螺母擰緊過(guò)程中大量的空行程，后期不必復(fù)核每個(gè)螺母是否擰緊，安裝過(guò)程簡(jiǎn)單快速。

5.4.3 施工成本低

在施工材料成本方面，拉片體系施工時(shí)不需預(yù) 留PVC管、不需水泥撐條、不需后期封堵螺栓孔等，降低施工成本。拉片如圖4所示。

圖4 拉片示意圖

在本項(xiàng)目施工中選擇拉片體系，施工取得良好的效果。

5.5 鋁模板施工質(zhì)量保證措施

鋁模板和相應(yīng)支撐體系必須進(jìn)行安全驗(yàn)算，滿足施工安全要求；鋁模板生產(chǎn)廠家必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行加工制造；制定相應(yīng)的測(cè)量控制方案；鋁模板拆除后必須進(jìn)行清理，確保板面清潔并均勻滿刷鋁模脫模劑，不得出現(xiàn)漏刷現(xiàn)象；鋁模板施工必須進(jìn)行精準(zhǔn)校正并嚴(yán)格落實(shí)“三檢”制度；模板工程施工中必須做好技術(shù)交底及現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，確保工人熟悉結(jié)構(gòu)及圖紙，同時(shí)配備有經(jīng)驗(yàn)的質(zhì)檢人員；鋁模板支撐系統(tǒng)必須在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求后拆除。

6 鋁模板質(zhì)量缺陷和防治措施

6.1 鋁模板拆除后混凝土觀感差，表面存在麻面現(xiàn)象

鋁模板拆除后墻面存在麻面現(xiàn)象的主要原因是鋁模板與墻體粘結(jié)使墻體表面出現(xiàn)麻面。鋁模板拆模后如果未徹底清理混凝土殘漿就涂刷脫模劑、鋁模板涂刷脫模劑時(shí)涂刷不均勻、存在漏涂刷情況或脫模劑涂刷過(guò)厚等原因都會(huì)造成鋁模板拆除后混凝土觀感差，表面存在麻面現(xiàn)象。因此需要采取一定的措施來(lái)克服這種質(zhì)量缺陷，首先是脫模劑的選擇，脫模劑的材料選用原則為：既便于脫模又便于混凝土表面裝飾，選用的材料有各種模板專用化學(xué)制品脫模劑、皂液、滑石粉、石灰水及其混合液等，嚴(yán)禁使用廢機(jī)油作為脫模劑；其次是鋁模板拆模后，施工人員必須對(duì)模板表面殘留的灰渣進(jìn)行徹底的清除，使模板表面潔凈度符合涂刷標(biāo)準(zhǔn)后再均勻涂刷脫模劑；另外就是控制脫模劑涂刷時(shí)間，脫模劑涂刷時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，涂刷后要及時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑，避免脫模劑的隔離層遭受破損。

6.2 澆筑混凝土?xí)r構(gòu)件發(fā)生變形，墻體出現(xiàn)漲?，F(xiàn)象

采用鋁模板結(jié)構(gòu)的房建工程在澆筑混凝土?xí)r構(gòu)件容易變形，墻體出現(xiàn)漲?，F(xiàn)象。這是因?yàn)殇X模板材料本身強(qiáng)度及剛度不夠，混凝土澆筑時(shí)無(wú)足夠的承載能力及剛度，致使混凝土澆筑時(shí)模板變形。另外鋁模板結(jié)構(gòu)的房建工程在施工過(guò)程中的模板支撐系統(tǒng)構(gòu)建的穩(wěn)定性不夠，鋁模板組裝加固不牢固，保證措施不足，造成混凝土澆筑時(shí)支撐系統(tǒng)及模板連接不穩(wěn)定，導(dǎo)致模板系統(tǒng)自身失穩(wěn)，模板變形出現(xiàn)漲?，F(xiàn)象。本工程項(xiàng)目針對(duì)這種質(zhì)量缺陷采取的措施為：對(duì)模板支撐系統(tǒng)進(jìn)行安全驗(yàn)算，滿足安全及變形要求，同時(shí)根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)類型和模板類型配置，相互組合、互相協(xié)調(diào)配套；模板支撐系統(tǒng)的鋼楞和支撐的布置方式應(yīng)滿足模板設(shè)計(jì)要求，同時(shí)要留有安全系數(shù)，保證在承受施工荷載時(shí)支撐系統(tǒng)安全，確保模板加固驗(yàn)收合格。

7 結(jié)論

本房建項(xiàng)目通過(guò)對(duì)鋁模板施工技術(shù)的提煉總結(jié)，得出以下結(jié)論：首先，本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)窗口企口壓槽、反坎及下掛梁等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)大大提高了施工質(zhì)量并加快了施工進(jìn)度，縮短了工期；其次，本項(xiàng)目施工中選用拉片體系加固墻體大大降低了施工成本，同時(shí)合理選用懸挑方案及布料機(jī)加固方案確保了施工安全；申請(qǐng)并獲得多項(xiàng)鋁模板施工專利，為企業(yè)創(chuàng)造了良好信譽(yù)；最后，本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)鋁模板與傳統(tǒng)膠合板模板進(jìn)行對(duì)比，明確鋁模板具有諸多優(yōu)點(diǎn)，就本項(xiàng)目本身而言，鋁模板的多次周轉(zhuǎn)及剪力墻免抹灰就給項(xiàng)目創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)社會(huì)層面因混凝土表面觀感好、現(xiàn)場(chǎng)文明施工得到提高，得到了政府、建設(shè)及監(jiān)理單位的多方認(rèn)可，創(chuàng)造了良好的社會(huì)效益。