張 杰
(甘肅建投蘭州新區(qū)建設(shè)管理有限公司,甘肅 蘭州)
某住宅建筑工程建筑面積約13 萬m3,共設(shè)計31棟多層住宅,計算面積111 268 m2,其中商業(yè)面積9 902 m2。小區(qū)中心布置一棟托兒所和老年活動中心,沿街布置一層商業(yè),周邊交通較為便利。為了增強建筑的美觀性,此住宅建筑的外立面主要采取的是半圓弧裝飾線條的設(shè)計模式,大部分裝飾線條集中在凸窗以及陽臺外部,很大程度提升了建筑物的美觀性。該工程主要采取的是鋁合金模板的施工方式,為了能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)需要,前期需要對結(jié)構(gòu)實施二次的深化設(shè)計,在此過程中需要對標準層陽臺梁外部采取半圓弧造型線條的方式,這就會造成鋁模施工時很難一次性成型。如果采取木模板或者塑料模板的施工方式,那么會受到周轉(zhuǎn)次數(shù)以及后續(xù)修補打磨次數(shù)較多的限制,一定程度上對施工進度造成影響,同時也會增加施工成本。
該項目位于接近道路周邊的住宅樓南北方向的陽臺、空調(diào)板等區(qū)域都采取的是半圓弧形的裝飾線條,在建筑的標準層位置主要采取的是組合鋁合金模板施工方式。但是對于裝飾線條位置來說,只是采取鋁模板進行施工很難一次性高質(zhì)量成型,同時需要在后期進行多次的修補打磨才可以達到最終的造型效果,對于提升施工進度是不利的,同時也會大大增加施工成本。
第一,具體的解決措施。采取現(xiàn)澆混凝土的線條支模在施工時難度較大,并且不容易高質(zhì)量成型,同時要在之后施工中多次對其打磨處理才能夠達到造型線條的要求。對其實施優(yōu)化設(shè)計之后,充分參照工程的實際施工經(jīng)驗和具體條件,最終確定要采取“鋁模+PVC 管”連接成型的施工方式。利用PVC 管可以進行弧形構(gòu)造線條的成型效果,此種方式施工較為便利,同時整體成本相對較少[1]。
第二,實際施工情況。施工時主要采取的是“鋁模+PVC 管”的模式,但是此種施工方式要通過二次植筋澆筑才可以成型。但是從實際施工情況來看,此種施工方式的脫模難度相對較大,并且在進行拆模過程中會對模板、線條等造成損壞,同時為了達到造型效果往往要在后期實施修補打磨。另外,PVC 管材料一般要進行1~2 次的周轉(zhuǎn),同時所形成的造型線條和主體結(jié)構(gòu)連接位置整體性相對較差,容易出現(xiàn)開裂發(fā)生滲水的情況,長此以往容易引發(fā)鋼筋銹蝕的情況,會對結(jié)構(gòu)的安全性造成影響,具體實施情況如圖1 所示。
圖1 “鋁模+PVC 管”剖面
通過前文所述可知,僅僅采用鋁合金模板很難一次性高質(zhì)量成型,所以針對該陽臺造型需要增加一道半圓弧形鋼模板和異型陰角C 型鋁模板,主要是通過螺栓的方式對新增加的模板和原有的鋁合金模板實施連接,最終建立起“鋼+鋁”的組合式模板,具體情況如圖2 所示。
圖2 “鋼+鋁”組合式模板模型
采用“鋼+鋁”組合式模板施工工藝,可以取得很好的效果,提高施工效率,在一定程度上加速了項目的整體進度,并解決了采用鋁合金模架系統(tǒng)不能現(xiàn)澆成弧形多變的異形結(jié)構(gòu)的難題。鋼鋁組合模板的設(shè)計、制作和施工工藝與已有的鋁合金模板的施工工藝相似,且施工簡便。采用鋼鋁復合模板,可以有效地減少施工過程中產(chǎn)生的廢渣,同時也可減輕對環(huán)境的污染,具有較好的社會、經(jīng)濟效益。該方法在實際工程中的運用,對同類工程具有一定的指導意義。隨著我國高層及超高層建筑數(shù)量不斷增加,以及大力提倡綠色、低碳建筑,鋼鋁組合體在建筑中的應(yīng)用前景十分廣闊,是一種極具推廣價值的新型結(jié)構(gòu)體系。
第一,對于鋁模實施二次深化設(shè)計。為了能夠?qū)崿F(xiàn)陽臺造型線條建設(shè)的有效性,需要在已有深化設(shè)計之后的圖紙基礎(chǔ)上再次設(shè)置陽臺造型線條一次成型的做法,需要特別注意的是,一定要對造型線條的關(guān)鍵節(jié)點實施優(yōu)化處理。為了更便于進行模板的生產(chǎn),同時也更容易實現(xiàn)施工現(xiàn)場的脫模操作,要將原有陰角位置的R35 弧形節(jié)點變更成為90°的陰角造型[2]。另外,需要在保留原有梁端U 型鋁模板的同時要增設(shè)兩塊異型陰角C 型鋁模板,為了保證構(gòu)件能夠最大程度實現(xiàn)成型合格率、盡可能降低后續(xù)所要打磨修補的頻次,要將弧形端位置采取鋼模板進行制作。對于鋁模板實施二次深化設(shè)計之后所得節(jié)點情況如圖3 所示。第二,模板的生產(chǎn)。
圖3 鋁模二次深化設(shè)計節(jié)點情況
(1) 鋁合金模板的生產(chǎn)。鋁合金模板主要采用6063-T6 進行型材的壓制,主面板區(qū)域厚度不小于4 mm、封邊厚度不小于6 mm,工字形加強筋,加工采用JC-20-700 系列數(shù)控切割機進行下料,切割精度在10 m 范圍內(nèi),不大于f0.1 mm,焊接時采用氬氣保護鋁焊機。封口板上的沖孔位置距離模板內(nèi)部40 mm,由150 噸的沖孔機加工而成的孔口直徑為16.3 mm。
(2) 鋼模板的生產(chǎn)。鋼模板主要分為主模板、側(cè)封板、加筋等部分,其中主模板主要采用4 mm 厚的Q235B 鋼板進行生產(chǎn),而側(cè)封板及加筋主要采用6 mm 厚的Q235B 鋼板進行生產(chǎn)。生產(chǎn)時一定要保證鋼板的切割精度(標準:10 m 范圍內(nèi)≤f0.1 mm),所以可以采取QSH400Ⅱ型數(shù)控等離子切割機來對鋼板進行切割。對于異形鋼模板來說,可以采取“設(shè)備(四軸卷板機)+人工(鉗工)”的方式實施折彎。完成切割、折彎之后的半成品要進行焊接,使其成為成型鋼模板,利用二氧化碳保護焊進行[3]。將鋼模板與銷鍵連接的鋁合金模板體系融合,在制作過程中,封板使用與鋁合金模板同樣的孔位定位,沖孔定位距離模板內(nèi)側(cè)40 mm,使用125 t 沖壓機床進行制作的孔徑為16.3 mm。
第三,模板的安裝。為了能夠保證模板安裝的質(zhì)量,在正式進行模板安裝之前要加強鋼、鋁模板、固定件、連接件等相關(guān)材料的質(zhì)量檢查,同時為了保證有效脫模,需要在表層均勻涂刷水性脫模劑,從而保證施工條件滿足設(shè)計標準。要在鋁合金模板體系中預留鋼模板的位置,在底部設(shè)置鋁合金模板底板與單立桿支撐,從下部澆筑好的結(jié)構(gòu)將鋼模板向上傳遞至指定位置,然后進行鋼模板的安裝。同時需要注意,首層使用塔吊進行吊裝。在保證完成原有設(shè)計梁端U 型鋁模板的安裝之后,要順次對上端兩塊陰角C 型鋁模板進行安裝,為了確保其安裝牢固性,可以采取銷釘銷片對連接孔位進行鎖定,同時也要控制孔之間的距離≤100 mm。在確保下端鋁合金模板完成固定之后,可以在陰角C 型鋁模板上端安裝半圓弧形的鋼模板,同時采取相應(yīng)規(guī)格的鍍鋅螺栓對其實施固定,從而確保鋼模和鋁模的有效固定,保證兩者形成完整整體,同時要對梁截面位置實施有效的封邊處理[4]。完成上述操作之后要及時對相應(yīng)主要指標進行檢查,包括:鄰接模板表層高低偏差、拼接縫隙寬度、梁側(cè)和梁底模板表層平整度等等,要明確這些指標是否控制在模板安裝允許偏差范圍內(nèi),一旦發(fā)現(xiàn)不符合標準要求要第一時間對其實施整改,確保其滿足標準之后才能夠?qū)嵤┖罄m(xù)工序施工,模板安裝的具體情況如圖4 所示。
圖4 “鋼+鋁”組合式模板安裝成型效果
第四,混凝土澆筑成型。正式進行混凝土澆筑之前,需要對“鋼+鋁”組合式模板體系實施仔細檢查,一定要保證“拼接縫隙”“拼接接頭位置”等關(guān)鍵性指標保持在設(shè)計標準值范圍內(nèi),同時也要確保組合式模板體系設(shè)計強度符合標準規(guī)范。在進行混凝土澆筑時,一定要嚴格遵照設(shè)計圖紙規(guī)定選定適宜規(guī)格的混凝土,此工程主要采用C30 混凝土對陽臺梁板實施一次性整體澆筑,在進行混凝土澆筑過程中要均勻性振搗,同時一定要嚴格控制振搗棒不能和模板發(fā)生觸碰而引發(fā)模板變形問題。在完成混凝土澆筑之后,一定要保證混凝土強度滿足設(shè)計值75%以上時才可以進行拆模。在進行拆模過程中一定要先進行半圓弧形鋼模板的拆除,之后進行梁端U 型鋁模板、兩塊異型陰角C 型鋁模板的拆除,在進行拆除過程中需要按照分段分片的方式來實施,嚴禁整片進行撬落或者整片進行拉拆[5]。
在對陽臺梁端模板進行拆除過程中,一定要加強對表面、棱角等特殊位置的保護,避免在拆模過程中受到損壞,一定不能采取外物(例如鐵棍、鐵錘等)胡亂敲砸,在進行半圓弧形鋼模板拆除過程中需要遵照從跨中沿環(huán)圈對稱向外的順序來進行。一定要保證所拆除之后的陽臺造型線條混凝土強度滿足要求,確保其表層、棱角等完好性,在此基礎(chǔ)上對于成型質(zhì)量實施充分檢查并對其進行完整記錄,以此為基礎(chǔ)及時進行必要調(diào)整。對于已經(jīng)完成拆除的模板以及支架等要進行分散堆放,之后要第一時間將其清運到地面,從而能夠為后續(xù)主體結(jié)構(gòu)施工打好基礎(chǔ)。
通過施工現(xiàn)場的具體應(yīng)用情況可知,采取“鋼+鋁”組合式模板拼裝的方式相對簡單,能夠大大簡化傳統(tǒng)的施工工藝,可以更好地保證模板的整體性、穩(wěn)定性,在進行混凝土澆筑之后所得到的造型線條可以一次性良好的成型,能夠避免出現(xiàn)開裂滲漏的問題,同時也可以大大降低后續(xù)修復打磨的時間和費用,從而進一步提升施工效率、降低施工成本,實施效果良好。定型的鋼模板以及鋁合金模板主要采用鋼材、鋁合金材料制作而成,這些材料的模板不容易發(fā)生變形,具有良好的觀感性,可以實現(xiàn)多次的周轉(zhuǎn),重復應(yīng)用,能夠大大降低材料的成本投入,同時因為其能夠循環(huán)多次應(yīng)用,所以能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的節(jié)能環(huán)保效果。
對于此案例工程來說,相關(guān)部門對于模板優(yōu)化前后具體的成本支出情況進行分析計算,最終確定了兩種不同模板類型的經(jīng)濟效益情況,具體情況如表1 所示。
表1 兩種不同模板類型的經(jīng)濟效益對比情況(萬元)
通過表1 能夠得知,相對于采用“鋁+PVC 管”模板類型來說,陽臺造型線條采取了“鋼+鋁”組合式模板施工能夠大大降低建筑工程總體成本(降低成本約52 萬元),具有較好的經(jīng)濟效益。
本文主要以某住宅建筑工程為例闡述了“鋼+鋁”組合式模板拼裝施工技術(shù),利用定型化鋼模板能夠進一步提升陽臺造型線條一次性成型的觀感質(zhì)量,同時也能夠大大降低之后相應(yīng)修補打磨工序,同時利用相應(yīng)規(guī)格的螺釘對于鋼模板、鋁模板實施固定,固定模式較為簡便,更便于現(xiàn)場的施工,有效降低現(xiàn)場施工難度,從而進一步提升施工效率、降低施工成本,能夠為建筑物外立面造型線條施工成型、模板工程施工等具體應(yīng)用方面提供了相應(yīng)參考和指導,對于進一步推動建筑工程發(fā)展具有現(xiàn)實意義。