基于建筑鋁合金模板技術(shù)及其發(fā)展前景分析

文/李軍林 湖南省第四工程有限公司第一分公司 湖南郴州 423000

1、鋁模的產(chǎn)生

鋁合金模板于1962年在美國(guó)生產(chǎn)，現(xiàn)在廣泛用于美國(guó)，加拿大，日本，新加坡和其他國(guó)家的建筑。國(guó)外，特別是歐美國(guó)家，非常重視鋁模具的發(fā)展，鋁模具技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)高的水平。他們的建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度較高，強(qiáng)調(diào)模數(shù)化設(shè)計(jì)，給鋁模應(yīng)用的推廣提供了便利條件。20世紀(jì)80年代，中國(guó)在東莞，深圳等地引進(jìn)鋁合金模板，但應(yīng)用不多。隨著“綠色建筑”和“節(jié)能減排”等一系列政策的出臺(tái)，鋁合金模板在萬(wàn)科等房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)公司的推動(dòng)下逐漸受到建筑公司的關(guān)注。隨著B(niǎo)IM技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)在建筑行業(yè)的應(yīng)用，可以完全進(jìn)入鋁合金模板的施工現(xiàn)場(chǎng)。

2、鋁模的生產(chǎn)及安裝工藝如下

施工圖審查→鋁模深化設(shè)計(jì)→鋁模生產(chǎn)制作→鋁模廠內(nèi)試拼裝及驗(yàn)收→鋁模運(yùn)輸→鋁?，F(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)堆場(chǎng)→測(cè)量放線→墻柱鋼筋綁扎→預(yù)留預(yù)埋→隱蔽工程驗(yàn)收→墻柱鋁合金模板安裝→梁板鋁合金模板安裝→鋁合金模板校正加固→梁板鋼筋綁扎→預(yù)留預(yù)埋→隱蔽工程收→混凝土澆筑并養(yǎng)護(hù)→鋁合金模板拆除→鋁合金模板倒運(yùn)，進(jìn)入上一樓層鋁合金模板的安裝流程。鋁合金模板系統(tǒng)采用快速釋放模具支撐系統(tǒng)。48小時(shí)后，可以移除梁的底部和底板模板（非承載），并在12天后移除底部承重柱。目前市場(chǎng)上采用的鋁模設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于層高為2.8-3.2米的高層建筑，高度超過(guò)3.2米的支撐系統(tǒng)需要在傳統(tǒng)支撐模式下添加橫桿和剪刀撐。

在鋁合金模板安裝之前的預(yù)備環(huán)節(jié)方面，需要注意如下幾點(diǎn)：首先，配模設(shè)計(jì)時(shí)期，相關(guān)的工作人員務(wù)必要提供正確、完備、且已審核過(guò)的圖紙規(guī)劃，同時(shí)提供鋁合金模板的部門(mén)需要進(jìn)行圖紙規(guī)劃的改善工作，配模方面盡可能地降低非標(biāo)準(zhǔn)模板的運(yùn)用頻次。接著，在施工的實(shí)際場(chǎng)地中，相關(guān)的工作人員也需要謹(jǐn)慎精準(zhǔn)地測(cè)量放線，然后再予以核驗(yàn)，按照控制線彈出剪力墻邊線和外側(cè)控制線。然后，模板的頂標(biāo)高務(wù)必要和結(jié)構(gòu)混凝土的底端高程保持一致，墻體標(biāo)準(zhǔn)高差要保證不大于5mm。第四，在墻身的兩邊以及轉(zhuǎn)角的地方，需要運(yùn)用鋼筋進(jìn)行穩(wěn)固。第五，在正式裝配之前務(wù)必要開(kāi)展技術(shù)交底，不僅如此，現(xiàn)場(chǎng)還需要制作樣板，經(jīng)有關(guān)技術(shù)工作者評(píng)測(cè)以后，沒(méi)有問(wèn)題才能夠予以操作。

在鋁合金模板系統(tǒng)的加工環(huán)節(jié)之中，需要注意如下幾點(diǎn)：高層建筑工程現(xiàn)場(chǎng)施工工作者要對(duì)工程基礎(chǔ)圖紙予以仔細(xì)地查驗(yàn)；第二，在圖紙明確沒(méi)有偏差之后再按照相應(yīng)的條例標(biāo)準(zhǔn)予以鋁合金模板系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；第三，鋁合金模板加工環(huán)節(jié)結(jié)束之后，在生產(chǎn)車(chē)間試拼裝，查驗(yàn)?zāi)０逶O(shè)計(jì)是否存在問(wèn)題，然后再實(shí)時(shí)地調(diào)整優(yōu)化，保證其契合施工標(biāo)準(zhǔn)之后，再按照相應(yīng)規(guī)則對(duì)模板予以編碼；第四，把制作完成的鋁合金模板傳送到至施工的實(shí)際場(chǎng)地，強(qiáng)化場(chǎng)地的管控，完成好相關(guān)的儲(chǔ)存、發(fā)放任務(wù)。

在鋁合金模板系統(tǒng)的施工環(huán)節(jié)之中，需要注意如下幾點(diǎn)：第一，相關(guān)的工作人員要對(duì)高層建筑工程中的多元結(jié)構(gòu)予以隱蔽檢測(cè)，著重查驗(yàn)各種鋼筋、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，保證其契合將來(lái)施工流程的需求；其次，運(yùn)用拉鋼片結(jié)構(gòu)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)予以高效地穩(wěn)固處理，同時(shí)構(gòu)成支墻柱模板的形式；第三，在現(xiàn)場(chǎng)予以支頂模板試驗(yàn)檢驗(yàn)處理，對(duì)頂板鋼筋、水電機(jī)制予以嚴(yán)格地查驗(yàn)；第四，在保證上述工作完成之后，對(duì)墻柱、頂板混凝土予以一次澆筑，接著拆墻模板倒送到上一層，接著再搭建拆頂模板，等到混凝土強(qiáng)度契合工程建設(shè)規(guī)定指標(biāo)之后，就能夠拆除支撐桿倒到上面一層，逐步推進(jìn)施工的進(jìn)程。

3、鋁模深化設(shè)計(jì)

鋁合金模板系統(tǒng)采用快速釋放模具支撐系統(tǒng)。48小時(shí)后，可以移除梁的底部和底板模板（非承載），并在12天后移除底部承重柱。目前市場(chǎng)上采用的鋁模設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)于層高為2.8-3.2米的高層建筑，高度超過(guò)3.2米的支撐系統(tǒng)需要在傳統(tǒng)支撐模式下添加橫桿和剪刀。

3.1 外窗洞口作企口免抹灰構(gòu)造設(shè)計(jì)及頂梁滴水線壓槽，原則上除了砌體部分以外，采用鋁模體系的建筑基本可免除抹灰工序。

3.2 門(mén)和窗口上部有結(jié)構(gòu)梁，當(dāng)孔頂部距離結(jié)構(gòu)梁底部小于300mm時(shí)，設(shè)計(jì)鋁模。過(guò)梁每邊伸出洞口150mm與結(jié)構(gòu)梁澆在整體。

3.3 消防箱、強(qiáng)電箱、弱電箱所在墻體可以采用剪力墻一次澆注，水電埋管處管壓槽，不但增加墻體整體性及預(yù)防裂縫質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)大大降低了后續(xù)工程量。

3.4 結(jié)構(gòu)深化：通過(guò)構(gòu)件尺寸深化，減少不便于鋁模安裝的小尺寸構(gòu)件，如降板、墻梁交接處，通常容易出現(xiàn)小尺寸構(gòu)件、小于300mm的墻垛、梯梁與梯板交接處尖角等。

4、鋁模應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

4.1 鋁合金模板板材之間采用銷(xiāo)釘連接固定，拆裝時(shí)操作簡(jiǎn)便，速度快,減少了對(duì)昂貴的技術(shù)工人的依賴，提高生產(chǎn)效率及減低勞工成本。重量輕，便于工人攜帶和組裝，對(duì)垂直運(yùn)輸機(jī)械的依賴性低。與此同時(shí)，鋁合金模板重量較輕，對(duì)于較小的間隔條件下，鋁合金模板的完全可以由人工拼裝，不要求運(yùn)用起重機(jī)械，極為便捷方便，同時(shí)也可以高效推動(dòng)施工的整體進(jìn)程。

4.2 裝配精度高，可以很好地保證鋁合金模板的水平和垂直度，模板本身不吸水，混凝土成型質(zhì)量高，不抹灰，節(jié)省成本。

4.3 契合高層建筑周轉(zhuǎn)頻次多的需求。高層建筑最大的特征就在于層數(shù)比較的多，所以就要求多次周轉(zhuǎn)模板，而鋁合金模板系統(tǒng)的理論周轉(zhuǎn)率可達(dá)300次左右，同時(shí)模板廢料能夠進(jìn)行回收處理，模板裝配便捷迅速，效率高，這不單單能夠契合高層建筑對(duì)模板周轉(zhuǎn)次數(shù)的高標(biāo)準(zhǔn)，而且可以大大地節(jié)省非實(shí)體材料的投入資金，經(jīng)濟(jì)性能好，利用率高，成本低。

4.4 標(biāo)準(zhǔn)化施工水平高，減少建筑垃圾處理，符合綠色建筑理念。鋁合金模板由工廠根據(jù)工程施工圖生產(chǎn)，全部采用固定設(shè)計(jì)，工廠生產(chǎn)和加工，施工現(xiàn)場(chǎng)幾乎沒(méi)有二次生產(chǎn)加工。減少施工噪音和建筑垃圾。

4.5 由于支模系統(tǒng)配件標(biāo)準(zhǔn)化及施工中進(jìn)行編號(hào)管理，操作比較簡(jiǎn)便，施工方案落實(shí)程度高，不容易出錯(cuò)或漏裝，支模體系安全可靠性較高。

4.6 可以保證消防安全。由于鋁合金模板是金屬模板，其歸屬于不可燃的物料，所以在施工現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)有可燃物堆放，這對(duì)于高層建筑工程的消防安全具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

5、鋁模發(fā)展前景

鋁模雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但在建筑施工應(yīng)用中的制約條件是一次投入成本偏高，鋁模板對(duì)于低層建筑運(yùn)用優(yōu)勢(shì)并不突出。因?yàn)殇X模板生產(chǎn)需要開(kāi)展諸多的設(shè)計(jì)配模等工作，運(yùn)用在低層建筑對(duì)于生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，可能就會(huì)引發(fā)投入產(chǎn)出比嚴(yán)重失衡的問(wèn)題。只有在周轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)30層以上的高層建筑中才會(huì)有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。即便如此，鋁模的理論周轉(zhuǎn)率是300倍，但僅為其十分之一。由于建筑設(shè)計(jì)的單件性，鋁模因?yàn)槌叽缒?shù)不適用只能提前報(bào)廢。所以，要想全面推廣鋁模的應(yīng)用，必須要提高鋁模施工的實(shí)際周轉(zhuǎn)次數(shù)。由高強(qiáng)度鋁合金構(gòu)成的鋁模板能夠與鋁合金骨架一起組成具備較大剛度的鋁合金組件。

解決辦法可以歸結(jié)為如下幾個(gè)方面，具體如下，首先，從建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)著手，提高設(shè)計(jì)尺寸模數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，采用模數(shù)化設(shè)計(jì)，提高鋁模的可適用范圍，不再只能為單一工程服務(wù)。其次，行業(yè)協(xié)會(huì)應(yīng)制定鋁模設(shè)計(jì)，施工和驗(yàn)收規(guī)范，加強(qiáng)鋁合金模板施工的規(guī)范化管理。接著，與BIM技術(shù)結(jié)合，提高深化設(shè)計(jì)質(zhì)量。來(lái)說(shuō)，當(dāng)周轉(zhuǎn)至60層標(biāo)準(zhǔn)層的時(shí)候，鋁合金模板和木模的投入資金相當(dāng)，但鋁?？梢詼p少抹灰工作量；樓層愈高，鋁模周轉(zhuǎn)的次數(shù)就越多，鋁模比木模更及省錢(qián)。而且鋁合金模板的運(yùn)用響應(yīng)了國(guó)家綠色施工、安全文明施工的方針，再加上鋁合金模板的施工工藝在我國(guó)建筑行業(yè)已經(jīng)極為的純熟，獲得了廣泛的推廣，所以其發(fā)展的前景是十分樂(lè)觀的。

結(jié)語(yǔ)：

鋁合金模板操作簡(jiǎn)單、施工快捷、施工無(wú)污染，無(wú)安全隱患，鋁合金模板與傳統(tǒng)木模相比有太多的優(yōu)勢(shì)，唯一影響它推廣的就是前期的資金投入，而對(duì)于一些大中型施工企業(yè)來(lái)說(shuō)完全有能力配置并使用鋁合金模板，目前廣東、福建等地區(qū)也頒布了鋁合金模板的施工規(guī)范，極大的增加了鋁合金模板在行業(yè)內(nèi)使用的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，因此我們應(yīng)該積極推廣使用這種目前已經(jīng)比較成熟的施工工藝。