鋁合金模板工程設(shè)計與施工技術(shù)研究

張能煥 劉 耀 姚立德 王乾鴻 吳多俊

預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)在我國建筑產(chǎn)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為推動建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要載體，但是在裝配式建筑發(fā)展中，為滿足“等同現(xiàn)澆”結(jié)構(gòu)性能要求，構(gòu)件連接點與構(gòu)件之間需要采用現(xiàn)澆方式連接。傳統(tǒng)木模板在應(yīng)用中難以滿足施工質(zhì)量和成本控制要求，鋁合金模板在應(yīng)用中也存在誤差放大、施工難度大、建筑成型質(zhì)量控制難度大等問題，因此必須結(jié)合技術(shù)應(yīng)用要求和施工現(xiàn)場實際情況，優(yōu)化鋁合金模板設(shè)計與施工技術(shù)應(yīng)用方式，有效規(guī)避實際應(yīng)用中的問題。

1 工程概況

本項目規(guī)劃建設(shè)用地面積約12892.98 m2，總建筑面積約為81684.39 m2，包括2 層地下室，內(nèi)含人防工程。地上為5棟高層，均為住宅。其中，1 棟高98.65 m，總層數(shù)為31 層；2 ～5 棟高98.95 m，2 ～4 棟總層數(shù)為32 層，5 棟總層數(shù)為31 層。建筑結(jié)構(gòu)形式為剪力墻，主要構(gòu)件為墻、梁、板。1棟在4～31層、2～4棟在2～32層、5 棟在2 ～31 層采用鋁模板施工。根據(jù)項目施工進度要求，2 棟首先進行鋁模施工，其次1 棟、3 棟進行施工，之后5 棟進行鋁模施工，最后4 棟進行鋁模施工。支撐體系區(qū)域結(jié)構(gòu)平面圖、剖面圖分別如圖1 和圖2 所示。

圖1 支撐體系區(qū)域結(jié)構(gòu)平面圖（來源：作者自繪）

圖2 支撐體系區(qū)域結(jié)構(gòu)剖面圖（來源：作者自繪）

2 鋁合金模板工程工藝設(shè)計及流程

2.1 鋁合金模板工程工藝設(shè)計

本工程在使用鋁模板施工時，配置鋁模板1 套，樓面支撐3 套，梁底和樓梯支撐3 套，懸挑支撐4套。平面模板包括以下3 種：第1，墻、柱模板。其標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)分別為500 mm×2640 mm、500 mm×2600 mm；邊寬端肋高65 mm，面板厚4 mm、邊框端肋厚6 ～8 mm，表面采用粉末噴涂處理。第2，樓板模板。其標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為500 mm×1100 mm；邊寬端肋高65 mm，面板厚4 mm，邊框端肋厚6 ～8 mm，表面采用粉末噴涂處理。第3，承接板（K 板）。其標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為300 mm×1200 mm，邊寬端肋高為65 mm，面板厚4 mm，邊框端肋厚為6 ～8 mm，表面采用粉末噴涂處理。

轉(zhuǎn)角模板主要包括以下3 種：

1）梁底陰角模板（C 槽）。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為150 mm×150 mm，表面采用粉末噴涂處理。

2）墻柱陰角模板（C 槽）。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為150 mm×150 mm，表面采用粉末噴涂處理。

3）陽角模板（角鋁）。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)為65 mm×65 mm，表面無處理，其余構(gòu)配件包括早拆、支撐、銷釘、拉片等。所有材料均需符合《一般工業(yè)用鋁及鋁合金擠壓型材》（GB/T 6892-2015）《組合鋁合金模板工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ 386-2016）等有關(guān)規(guī)定。

本工程項目施工中，鋁模板采用上下層周轉(zhuǎn)，擬采用傳料口專用鋁模傳遞設(shè)備，不占用垂直機械運輸[1]。首次使用時使用塔吊鋁模板外包裝編號對應(yīng)施工圖編號調(diào)運，在主體結(jié)構(gòu)封頂后按要求打包后使用塔吊吊運及裝車。周轉(zhuǎn)過程中使用廠家配送的拉片安拆及護套安拆專用工具處理。

鋁模板施工工藝的技術(shù)參數(shù)：其標(biāo)準(zhǔn)板板厚為4 mm、其模板邊寬50 ～500 mm、肋高65 mm、標(biāo)準(zhǔn)板重22 ～24 kg/m2、孔直徑16.5 mm。加固體系中，方通/背楞、拉片、銷釘/銷片、K 板、早拆頭、模板、斜撐及頂撐等分別對照相關(guān)規(guī)范確定對應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。同時，為有效消除鋁合金模板與裝配式構(gòu)件配合施工中產(chǎn)生的誤差放大問題，應(yīng)重點做好以下8 方面的深化設(shè)計。第1，廚衛(wèi)降板處按設(shè)計要求降板5 cm。第2，過梁下掛及小墻垛等部位，如洞頂距離梁底凈高h 小于h+120 時，過梁可與框架梁一同澆筑，配筋依照計算確定[2]。第3，主體外窗取消窗副框安裝工序，企口靠內(nèi)，深度為20 mm，窗框安置在外側(cè)居中位置，安裝完成后窗框與企口高度一致，窗框只進行塞口，不進行抹灰封口。第4，空調(diào)板處吊模與主體一次現(xiàn)澆，配筋依照下掛梁配筋計算。第5，飄窗板采用預(yù)制構(gòu)件。第6，局部外墻體有封閉區(qū)域的裝飾柱，在內(nèi)部空間填充輕質(zhì)材料作為內(nèi)模。第7，外窗挑檐設(shè)置鋼筋，防止折斷。第8，鋁模深化時，單獨設(shè)計爬架支座位置與K 板的關(guān)系，建議K 板分成兩塊。

2.2 鋁合金模板工程施工流程

根據(jù)工程項目整體施工進度控制要求，合理設(shè)計鋁合金模板工程整體施工程序，具體流程如圖3 所示。

圖3 鋁合金模板工程整體施工程序（來源：作者自繪）

在具體施工中，還應(yīng)當(dāng)重點控制梁模板與支架安裝程序、模板與支架拆除程序。梁模板與支架安裝程序：校核控制線—安裝龍骨及支撐—固定龍骨兩端—安裝板底模板—校正標(biāo)高、平整度。模板與支架拆除程序：結(jié)構(gòu)強度檢測—辦理早拆模申請—固定龍骨兩端—拆除模板（保留早拆頭體系）—檢測拆模試件強度—辦理拆模申請—支撐體系全部拆除。

3 鋁合金模板工程施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 PC構(gòu)件吊裝技術(shù)的應(yīng)用

PC 構(gòu)件吊裝作業(yè)與鋁合金模板工程對施工精度有較高的要求，如果技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，會直接影響施工質(zhì)量[3]。吊裝作業(yè)中，應(yīng)注意以下技術(shù)要點：

第1，疊合梁吊裝作業(yè)中，引入專用吊架工具，有效規(guī)避受力不均勻現(xiàn)象，在吊裝至距板頂500 mm 時停止降落，由現(xiàn)場操作人員穩(wěn)住疊合板，參照板面控制線緩慢降落至支撐上方。構(gòu)件穩(wěn)定后再進行定位與校正，若出現(xiàn)定位偏差超出標(biāo)準(zhǔn)要求，則需重新起吊落位，直至達到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為止。

第2，樓梯構(gòu)件吊裝需要先做好排架搭設(shè)及基層清理等基礎(chǔ)工作，在準(zhǔn)確復(fù)核校驗標(biāo)高及控制線后，進行找平，確保樓梯上下口位置達到標(biāo)高參數(shù)控制要求，在固定后還需要依照施工標(biāo)準(zhǔn)做好檢查校核，以確保預(yù)制構(gòu)件能夠與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)銜接為整體。

第3，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)當(dāng)依照定位螺栓和下部定位卡進行初步定位，之后采用精密水準(zhǔn)儀等設(shè)備復(fù)核高度，調(diào)整構(gòu)件標(biāo)高。使用獨立撐桿、撬棍等工具調(diào)節(jié)板件水平位置，每個板塊吊裝后都需要嚴格依照規(guī)范進行復(fù)核。

第4，重點做好PC 構(gòu)件與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)連接施工，施工前先依照設(shè)計圖紙要求對接觸面進行拉毛或鑿毛處理，規(guī)范開展錨筋與預(yù)埋伸出鋼筋作業(yè)。

3.2 鋁模安裝技術(shù)的應(yīng)用

鋁模安裝作業(yè)需要現(xiàn)場人員提前熟悉具體流程及相關(guān)工藝要求，提前做好準(zhǔn)備工作。做好基層清理，重點檢查墻柱鋼筋位置狀態(tài)，避免出現(xiàn)誤差過大或大幅度偏位情況；做好樓板控制線和地面標(biāo)高檢查；做好管線定位和墻體線盒分布情況檢查；做好施工所需背楞、梁板、螺母等附件檢查[4]。

在墻柱模板施工中，應(yīng)當(dāng)以角作為起始位置，依照由內(nèi)至外順序進行安裝，有效提升模板系統(tǒng)的穩(wěn)定性。安裝背楞時，應(yīng)當(dāng)使用專用工具做好墻柱標(biāo)高檢測和處理，適當(dāng)調(diào)整墻柱平整度和垂直度，為后續(xù)混凝土澆筑質(zhì)量控制奠定良好的基礎(chǔ)[5]。安裝梁模板時，應(yīng)重點檢查墻模板與梁結(jié)構(gòu)之間的垂直度，提前固定陰角轉(zhuǎn)角模板，再安裝底部構(gòu)件和底板構(gòu)件。安裝作業(yè)完成后，需要檢查墻體結(jié)構(gòu)的垂直度，在確保符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后才能設(shè)置穿墻螺桿。

在樓面模板安裝作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)先安裝轉(zhuǎn)角模板，將其與梁側(cè)模頂部或墻模板連接，在準(zhǔn)確調(diào)整位置后依照模板編號順序放置相應(yīng)的樓面板，并做好固定處理。在設(shè)計位置涂抹脫模劑，為后續(xù)混凝土澆筑奠定良好的基礎(chǔ)。在整體安裝作業(yè)完成后，還需要做好墻柱校正、頂板校正、鋁模安裝驗收校正，確保整體施工質(zhì)量達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用

裝配式建筑工程施工中，現(xiàn)澆混凝土澆筑工藝與鋁合金模板的配合使用，是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在澆筑作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)注意以下3 方面的技術(shù)應(yīng)用要求：

1）合理設(shè)定澆筑順序。通常情形下，應(yīng)先澆筑柱體及墻體等豎向結(jié)構(gòu)，再澆筑平面區(qū)域，以此有效提升工序銜接效率，從而避免出現(xiàn)不必要的質(zhì)量問題[6]。

2）做好防漏漿處理。在澆筑作業(yè)中，板間拼縫和墻柱底腳部位容易出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，尤其是施工過程中由于操作不當(dāng)在邊框位置出現(xiàn)微小變形，或拆模后出現(xiàn)混凝土粘接現(xiàn)象，都會導(dǎo)致模板安裝后出現(xiàn)縫隙擴大現(xiàn)象。因此，施工中應(yīng)嚴格依照拆模規(guī)范要求緩慢拆除，避免出現(xiàn)累積誤差現(xiàn)象。在墻柱模板下料時，應(yīng)當(dāng)在底部采取砂漿封堵措施，避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

3）做好混凝土接茬部位技術(shù)處理，重點做好樓梯間隔墻、外墻、樓梯踏步等部位的接茬處理。K 板體系應(yīng)當(dāng)使用銷釘與外墻板連接，在澆筑作業(yè)前做好K 板的成品保護，避免出現(xiàn)脹?，F(xiàn)象。在接茬板口位置加貼膠條，并上翻5 cm，避免出現(xiàn)漏漿、跑漿現(xiàn)象。對于異形K 板位置，應(yīng)當(dāng)使用連桿做好對拉對撐處理，避免出現(xiàn)偏位現(xiàn)象。

4 施工技術(shù)應(yīng)用的常見問題及防治措施

本工程項目施工中，根據(jù)現(xiàn)場施工質(zhì)量控制要求和檢查結(jié)果，還存在一些質(zhì)量問題，因此需要采取有效的防治措施，以確保整體施工質(zhì)量達到規(guī)范和設(shè)計要求。

施工技術(shù)應(yīng)用的常見問題如下：第1，軸線偏移現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為混凝土澆筑后拆模時，墻實際位置與建筑物軸線位置有偏移；第2，標(biāo)高偏移現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為混凝土結(jié)構(gòu)層標(biāo)高及預(yù)留孔洞的標(biāo)高與施工圖設(shè)計標(biāo)高之間存在偏差；第3，結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為在拆模后發(fā)現(xiàn)有混凝土梁、墻出現(xiàn)鼓凸、縮頸或翹曲現(xiàn)象。

施工技術(shù)應(yīng)用的防治措施如下：

1）針對軸線偏移現(xiàn)象，在施工中需要嚴格做好各部位編號、軸線位置、幾何尺寸、剖面形狀、預(yù)留孔洞及預(yù)埋件的技術(shù)交底，為模板制作及安裝提供精準(zhǔn)依據(jù)，在模板軸線測放后組織專人做好技術(shù)復(fù)核驗收，確認無誤后再進行支模。墻模板根部及頂部采取有效的限位措施，支模時拉水平、豎向通線，確保模板及支架有足夠強度?；炷翝仓鳂I(yè)前做好檢查工作，確保均勻?qū)ΨQ下料，澆筑高度嚴格控制在施工要求范圍內(nèi)。

2）針對標(biāo)高偏移現(xiàn)象，需要先在每個樓層設(shè)置足夠多的標(biāo)高控制點，豎向模板從根部找平。在頂部設(shè)置標(biāo)高標(biāo)記，嚴格依照標(biāo)記施工，嚴禁逐層向上引測，有效避免累積誤差。混凝土澆筑作業(yè)中，沿預(yù)埋件及預(yù)留孔洞四周分層均勻澆筑，嚴禁出現(xiàn)碰擊或振動預(yù)埋件模板現(xiàn)象。

3）針對結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象，需要考慮自重、施工荷載及澆搗作業(yè)中出現(xiàn)的側(cè)向壓力等因素影響，確保梁底支撐間距能夠保證在混凝土重量級施工載荷作用下不會產(chǎn)生變形現(xiàn)象。

5 結(jié)語

鋁合金模板工程與裝配式建筑結(jié)合應(yīng)用，能夠有效提升建筑工程主體質(zhì)量，縮短施工工期。因此，在項目建設(shè)過程中，必須優(yōu)化施工技術(shù)應(yīng)用形式，嚴格依照技術(shù)規(guī)范要求落實具體措施。