關(guān)于鋁模在高層建筑施工中的應(yīng)用分析

許志磊 王子賓

1 項(xiàng)目概況

港溝村城中村改造安置房項(xiàng)目位于濟(jì)南市歷城區(qū)核心區(qū)域，旨在通過(guò)城中村改造提升居住環(huán)境，增加綠化面積，滿足高層住宅的需求。該安置房項(xiàng)目總建筑面積約150000 m2，共設(shè)有6 棟高層住宅樓，每棟樓高達(dá)23 層，預(yù)計(jì)可為上千戶家庭提供現(xiàn)代化住宅。項(xiàng)目采用的鋁模系統(tǒng)在施工過(guò)程中顯示出極高的效率和穩(wěn)定性，鋁模具有重量輕、拼裝快捷、循環(huán)使用次數(shù)多等優(yōu)點(diǎn)，提升了施工速度和建筑質(zhì)量。在該項(xiàng)目中，使用鋁模施工的樓層平均施工周期為7 d/層，相較于傳統(tǒng)混凝土模板系統(tǒng)縮短了約40%的施工時(shí)間。此外，鋁模板的表面光滑性能優(yōu)良，直接影響到混凝土澆筑完成后的墻面質(zhì)量，減少了后期墻面裝飾的工作量和成本。在環(huán)境保護(hù)方面，鋁模板系統(tǒng)的循環(huán)使用減少了大量木材消耗，符合綠色建筑的發(fā)展要求。港溝村城中村改造安置房項(xiàng)目的成功實(shí)施，不僅展示了鋁模在高層建筑施工中的應(yīng)用價(jià)值，還為同類型城市更新項(xiàng)目提供了參考和借鑒。

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，各建筑均采用框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)類型多樣，包括獨(dú)立基礎(chǔ)、防水板、樁基、筏板等。混凝土等級(jí)從C 30 到C 50 不等，確保了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。施工范圍包括土建、安裝及裝飾等，涵蓋幕墻工程、室外工程、金屬屋頂系統(tǒng)、精裝修工程等多個(gè)方面。

2 鋁模在高層建筑施工中施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 鋁模的安裝

在港溝村城中村改造安置房項(xiàng)目中，鋁模的安裝是確保施工質(zhì)量和效率的關(guān)鍵步驟。在鋁模安裝前，需進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)和預(yù)組裝，確保每個(gè)模板部件符合設(shè)計(jì)要求。

安裝時(shí)，首先將鋁模平穩(wěn)地吊裝到指定位置，這一過(guò)程中吊裝速度需控制在0.8 m/min，以保證安裝的安全性和準(zhǔn)確性。鋁模的定位精度需達(dá)到±1 mm，以確保結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確對(duì)接。通過(guò)專業(yè)的連接件將各個(gè)鋁模板固定，每個(gè)連接點(diǎn)的承載力需達(dá)到500 kg，以抵御施工過(guò)程中的各種力學(xué)影響。安裝過(guò)程中，還需對(duì)鋁模的垂直度和水平度進(jìn)行嚴(yán)格校正，將誤差控制在±0.5 mm[1]。此外，為了確保鋁模的穩(wěn)固性，每平方米鋁模的支撐點(diǎn)數(shù)量不得少于4 個(gè)，保障整體結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。高層建筑施工中鋁模安裝的技術(shù)要求見表1。

表1 高層建筑施工中鋁模安裝的技術(shù)要求

2.2 鋁模的使用

在鋁模的使用階段，其管理和操作的準(zhǔn)確性直接影響著施工質(zhì)量。鋁模內(nèi)部首先進(jìn)行清潔和潤(rùn)滑處理，其中潤(rùn)滑劑的涂抹均勻度需達(dá)到95%，以減少混凝土與模板的粘附?；炷翝仓r(shí)，需控制灌注速度和順序，以防止鋁模發(fā)生位移或變形?；炷恋墓嘧⑺俣刃杩刂圃? m3/h，以確保鋁模結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在混凝土澆筑過(guò)程中，還需通過(guò)振動(dòng)棒進(jìn)行充分振搗，將振搗時(shí)間控制在每點(diǎn)30 s，確?；炷撩軐?shí)且無(wú)氣泡。鋁模內(nèi)混凝土的初凝時(shí)間通常約4 h，這一階段需持續(xù)監(jiān)控混凝土的凝固狀態(tài)，確保其均勻固化[2]。在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，方可進(jìn)行下一步的施工或鋁模拆卸，此時(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到15 MPa。鋁模使用階段混凝土施工技術(shù)要求見表2。

表2 鋁模使用階段混凝土施工技術(shù)要求

2.3 鋁模的拆卸

鋁模拆卸是該項(xiàng)目施工的重要環(huán)節(jié)，其操作的準(zhǔn)確性直接影響到鋁模的重復(fù)使用率與建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。拆卸前，需確?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%，一般情況下，這一過(guò)程需要28 ～32 h。拆卸過(guò)程中，首先逐一松開鋁模各連接件，每個(gè)連接點(diǎn)需緩慢均勻拆解，避免對(duì)混凝土造成震動(dòng)或沖擊。鋁模拆卸的速度需控制在每小時(shí)不超過(guò)2 m3，以確保施工的安全性和混凝土結(jié)構(gòu)的完整性。在拆卸過(guò)程中，還應(yīng)檢查鋁模是否有變形或損傷，若有損傷需及時(shí)記錄并進(jìn)行后續(xù)的維修處理。此外，需按照堆放規(guī)范將拆卸完成后的鋁模進(jìn)行整齊堆放，確保堆放區(qū)域保持干燥，避免鋁模受潮生銹，影響其使用壽命。

2.4 鋁模的維護(hù)與保養(yǎng)

鋁模的維護(hù)與保養(yǎng)是確保其長(zhǎng)期高效使用的關(guān)鍵：第1，在每次使用后，需采用中性清潔劑對(duì)鋁模進(jìn)行徹底的清潔，去除所有混凝土殘留物和污漬，以避免對(duì)鋁模表面造成腐蝕[3]。第2，對(duì)鋁模進(jìn)行定期檢查，重點(diǎn)檢查鋁模的連接部位、邊緣是否有裂縫、變形或磨損，一旦發(fā)現(xiàn)問題，需立即進(jìn)行修復(fù)或更換。第3，在每次使用前，利用防腐材料對(duì)鋁模表面進(jìn)行抗腐蝕處理，在其表面形成保護(hù)膜，增強(qiáng)鋁模的耐蝕性，延長(zhǎng)其使用壽命。第4，鋁模存放時(shí)需避免直接日曬或雨淋，保持存放區(qū)域的干燥通風(fēng)，防止鋁模因潮濕而生銹。第5，在長(zhǎng)期未使用的情況下，需每隔3 個(gè)月對(duì)鋁模進(jìn)行一次檢查和維護(hù)，可確保其處于良好狀態(tài)，隨時(shí)準(zhǔn)備投入使用。

3 鋁模在高層建筑施工中應(yīng)用的主要技術(shù)難點(diǎn)

3.1 尺寸適配性

在高層建筑施工中，鋁模的尺寸適配性是一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)。由于高層建筑設(shè)計(jì)的多樣性和復(fù)雜性，鋁模需要能夠精確適配各種不規(guī)則的結(jié)構(gòu)尺寸和形狀。尺寸適配的誤差控制是至關(guān)重要的，通常要求誤差控制在±0.5 mm 以內(nèi)。在實(shí)際操作中，尤其是對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)如曲面、斜面等，鋁模很難達(dá)到完全的精確適配。這種不匹配導(dǎo)致混凝土澆筑后的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、漏漿等問題[4]。為此，施工過(guò)程中往往需要對(duì)鋁模進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整或采用填充材料來(lái)補(bǔ)償這種誤差，但這不僅會(huì)增加工作量，還會(huì)影響最終的建筑質(zhì)量。此外，鋁模的拼接部位也是尺寸適配的難點(diǎn)，若拼接不嚴(yán)密會(huì)導(dǎo)致漏漿問題，影響施工質(zhì)量和速度。

3.2 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

鋁模在高層建筑施工中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題主要體現(xiàn)在對(duì)鋁模本身及其支撐系統(tǒng)的承載能力和穩(wěn)定性的要求。鋁模需承受大量混凝土的重量，以及施工過(guò)程中的振動(dòng)和壓力。鋁模的設(shè)計(jì)承載力通常要求不低于2.5 t/m3，以確保其在高層建筑施工中的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，由于施工環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，鋁模有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)變形或位移，尤其是在高層或超高層建筑施工中，風(fēng)壓和其他外力對(duì)鋁模的影響更為顯著[5]。

鋁模的連接件也是保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵，需高度重視連接件的強(qiáng)度和耐久性。若連接件質(zhì)量不佳或安裝不當(dāng)，則會(huì)導(dǎo)致鋁模在使用過(guò)程中發(fā)生松動(dòng)或斷裂，從而影響整個(gè)施工結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。因此，加強(qiáng)鋁模及其連接件的設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制，是保證高層建筑施工安全的重要環(huán)節(jié)。

3.3 精確度與表面質(zhì)量

在高層建筑施工中，鋁模的精確度與表面質(zhì)量對(duì)最終建筑的外觀和結(jié)構(gòu)完整性具有重要影響。鋁模的制造和安裝精度需達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)，以保證建筑結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性和一致性。在鋁模的生產(chǎn)過(guò)程中，模板的尺寸誤差應(yīng)控制在±0.2 mm 以內(nèi)，確保拼接后的整體結(jié)構(gòu)精度。鋁模表面的平整度是影響混凝土表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素，其表面粗糙度應(yīng)控制在3.2 μm 以內(nèi)，以確?；炷帘砻婀饣?xì)膩。然而在實(shí)際施工過(guò)程中，由于操作和環(huán)境因素影響，鋁模表面出現(xiàn)劃痕、凹凸不平等問題，這些缺陷會(huì)直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量。此外，鋁模表面的耐磨性和耐腐蝕性也是保證其長(zhǎng)期使用中表面質(zhì)量的關(guān)鍵因素，需要通過(guò)特殊處理來(lái)增強(qiáng)鋁模的耐用性。

3.4 連接件與密封性

鋁模系統(tǒng)中的連接件和密封性是保障鋁模使用效果的重要方面。連接件的強(qiáng)度和耐久性直接影響到鋁模整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。在設(shè)計(jì)鋁模連接件時(shí)，其承載力應(yīng)達(dá)到每個(gè)連接點(diǎn)承受力不低于1.5 t，以確保在混凝土澆筑過(guò)程中的穩(wěn)固性。連接件的安裝精度也需得到嚴(yán)格控制，以保證鋁模各部分緊密拼接，減少漏漿的風(fēng)險(xiǎn)。然而，由于現(xiàn)場(chǎng)操作的復(fù)雜性，連接件有時(shí)會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)或磨損，導(dǎo)致鋁模結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。此外，鋁模的密封性也是一個(gè)關(guān)鍵問題，尤其是在鋁模的接縫處[6]。若密封處理不當(dāng)，則會(huì)造成混凝土漏漿，影響建筑的整體美觀和質(zhì)量。在實(shí)際施工中，需保證接縫處的密封條完整覆蓋，且密封效果達(dá)到無(wú)滲漏的標(biāo)準(zhǔn)。這要求施工人員在安裝鋁模時(shí)仔細(xì)檢查每個(gè)接縫的密封情況，確保密封效果達(dá)到最佳。

4 鋁模在高層建筑施工中應(yīng)用的改進(jìn)建議

4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

在鋁模的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，關(guān)鍵是提升鋁模板的整體性能，以滿足高層建筑施工的特殊需求，具體為：

1）對(duì)于鋁模板的重量問題，設(shè)計(jì)應(yīng)以輕量化為核心，通過(guò)使用高強(qiáng)度、低密度的鋁合金材料，如7075-T6 系列，將模板平均重量控制在22 kg以內(nèi)，同時(shí)保證其有足夠的強(qiáng)度和剛度，表3展示了不同鋁模板材料參數(shù)的對(duì)比。

表3 不同鋁模板材料的對(duì)比

2）鋁模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮模板間的精密配合。采用先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)，確保模板拼接處的公差控制在0.3 mm 以內(nèi)，從而有效防止混凝土滲漏，提升施工質(zhì)量。為增強(qiáng)鋁模板的耐用性，可在鋁表面施加特種氧化處理，形成厚度為10 μm 的保護(hù)層，以增強(qiáng)其耐腐蝕性和耐磨損性。

3）在連接方式上，設(shè)計(jì)應(yīng)采用快速拼裝技術(shù)，如可以使用承載力達(dá)到5000 N 的快速卡扣，減少施工人員在高空作業(yè)的時(shí)間，提高安全性。

4）鋁模板的設(shè)計(jì)還需考慮到不同高層建筑的特殊要求，如模板尺寸和形狀的多樣性，以適應(yīng)不同建筑結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)風(fēng)格。例如，對(duì)于曲面或異形墻體的施工，鋁模板應(yīng)采用可調(diào)節(jié)的連接件，以實(shí)現(xiàn)靈活拼接，滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)的施工需求。

4.2 施工流程優(yōu)化

鋁模施工流程優(yōu)化的主要目標(biāo)是通過(guò)精細(xì)化管理，提升施工效率和質(zhì)量：第1，施工前的準(zhǔn)備工作至關(guān)重要，需制訂詳盡的鋁模板施工方案，包括模板搭建、定位、固定和拆卸的具體步驟。第2，在模板安裝過(guò)程中，應(yīng)設(shè)定明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，如模板搭建和固定時(shí)間不超過(guò)2.5 h，以確保施工進(jìn)度。同時(shí)，鋁模的搭建應(yīng)遵循“自下而上、逐步固定”的原則，以避免不均勻受力導(dǎo)致的變形。第3，在安全管理方面，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備專業(yè)的安全監(jiān)督團(tuán)隊(duì)，給每100 m2的施工面積至少配備1 名安全監(jiān)督人員。第4，施工過(guò)程中鋁模板的保養(yǎng)與維護(hù)同樣重要。如每次使用后，應(yīng)進(jìn)行清潔和檢查，確保模板無(wú)明顯損傷，連接部件完好無(wú)損。在鋁模板的存儲(chǔ)和運(yùn)輸方面，應(yīng)采取防潮、防撞擊的措施，例如，使用防震墊片和固定架，確保模板的完好無(wú)損。

4.3 嚴(yán)格遵守技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求

鋁模在高層建筑施工中的應(yīng)用必須嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，以確保工程質(zhì)量和施工安全具體為：第1，鋁模板的材質(zhì)和性能必須符合國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。例如，鋁模板的材料應(yīng)選用強(qiáng)度不低于280 MPa、延伸率不小于12%的鋁合金，確保足夠的承載能力和韌性。在鋁模板的制造過(guò)程中，其尺寸公差應(yīng)在±0.5 mm以內(nèi)，以保證精確拼裝和整體性能。鋁模板在承受的最大荷載下，其變形不應(yīng)超過(guò)1/2000，以確保施工安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。第2，在具體的施工實(shí)踐中，施工單位需根據(jù)相關(guān)規(guī)范，對(duì)鋁模系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查和評(píng)估，確保其始終處于良好狀態(tài)；并在鋁模板的存儲(chǔ)過(guò)程中，將其放置于干燥、通風(fēng)、無(wú)腐蝕性氣體的環(huán)境中，以防止材料性能退化；還要定期對(duì)鋁模板進(jìn)行清潔和潤(rùn)滑，保持其良好的工作狀態(tài)。如每使用10 次后，對(duì)接觸面進(jìn)行清潔；每使用50 次后，對(duì)所有連接件進(jìn)行檢查和維護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

鋁模在高層建筑施工中的應(yīng)用具有顯著優(yōu)勢(shì)，能有效提升施工效率、降低成本并保障建筑質(zhì)量。但鋁模應(yīng)用過(guò)程中也存在著諸如尺寸適配性、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、精確度與表面質(zhì)量等技術(shù)難點(diǎn)。對(duì)此，本文提出了包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、施工流程優(yōu)化、嚴(yán)格遵守技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求、加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用等具體改進(jìn)建議。這些建議旨在為鋁模在高層建筑施工中的應(yīng)用提供更為有效的解決方案，促使鋁模技術(shù)在未來(lái)的建筑施工中發(fā)揮更大的作用，推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展。