鋁合金模板體系分析及技術(shù)控制措施探究

楊國福

摘 要：中國鐵建·國際城三期1#、13#兩棟樓施工過程中利用數(shù)字化鋁合金模板，根據(jù)工程實(shí)例檢驗(yàn)，對鋁模性能、技術(shù)特點(diǎn)、工藝要求、優(yōu)缺點(diǎn)、技術(shù)要求及難點(diǎn)全過程分析、比對、總結(jié)。實(shí)踐證明相對于目前工程中常用的鋼模、木模等，在環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全等主要指標(biāo)上有明顯優(yōu)勢，在今后的工程現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中值得推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)；鋁模；優(yōu)勢；應(yīng)用；推廣；技術(shù)措施

1 引言

對鋁模的加工、運(yùn)輸、安裝、拆除等過程工藝的梳理和總結(jié)，對人工、材料、存儲(chǔ)、回收等費(fèi)用的核算，對工程技術(shù)的要求、存在的問題、項(xiàng)目整體的作用，鋁模相對于其他模板有明顯的優(yōu)勢，極具推廣意義。

2 工程概況

工程名稱為中國鐵建·國際城三期1#、2#、6#、13#、36#樓及周邊車庫。1#、6#、13#樓設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)，地下2層，地上44層，總高度127.455米，1#樓建筑面積42845.99平方米，其中：地上建筑面積：40477.97平方米；13#樓建筑面積42126.56平方米，其中：地上建筑面積：39785.22平方米；車庫建筑面積為17000平米，地下兩層，B區(qū)車庫高度為4.8米/6.9米，A區(qū)車庫高度為3.7米/3.6米。

3 應(yīng)用背景

目前建筑工程現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工中，常使用的模板按照材料屬性分為木材、鋼材、竹材、塑料材料的模板，然而這些傳統(tǒng)模板耐用度較低，成本極高，強(qiáng)度不夠，規(guī)格不統(tǒng)一，裝拆不方便，易產(chǎn)生變性、漲模、跑模、漏漿、錯(cuò)臺(tái)、等質(zhì)量缺陷，從而導(dǎo)致施工質(zhì)量、施工效率和施工安全問題比比皆是，結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量難以有效控制。鋁合金模板技術(shù)，不僅能夠很好的解決上述問題，還在混凝土結(jié)構(gòu)物的垂直度，平整度，特殊構(gòu)造的處理上能達(dá)到良好的效果，這一新材料，新工藝順應(yīng)了市場需求，相信在今后我國的建筑市場能夠很好的推廣并得到廣泛的應(yīng)用。

4 鋁模

鋁合金模板由面板、支撐、緊固連接配件和附屬配件組成。面板用鋁合金材料制造加工，重量輕、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、安裝拆卸方便、利用率高等優(yōu)點(diǎn)。面板采用設(shè)計(jì)放樣達(dá)到各種建筑構(gòu)件的使用要求，常用的有矩形模板、陰陽角模板、轉(zhuǎn)角模板、異形模板等。放樣時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)準(zhǔn)采用四比一的比例組合使用，以便滿足組合相對靈活，周轉(zhuǎn)效率高的基本要求。

4.1 鋁模優(yōu)點(diǎn)

4.1.1 環(huán)保性

鋁模板重復(fù)使用約500次，安裝過程使用鉗子、緊固螺栓、對拉螺栓，使用易耗品少。不管是在安裝還是在拆除過程中，產(chǎn)生的廢品或者垃圾相對較少。施工后廢料少，殘料基本全部回收，回收率高達(dá)30%以上，能帶來良好的社會(huì)效益，符合環(huán)保理念。傳統(tǒng)木模需要消耗大量原木，對森林資源的消耗非常大，與提倡的綠色施工背道而馳。鋁模提前進(jìn)行設(shè)計(jì)加工，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后組合安裝，能夠很好的保持施工場地的清爽、干凈、整潔、過程中噪音低，無論是文明施工方面，還是在對工人的身心健康方面都有很好的促進(jìn)作用。符合當(dāng)下建筑施工中環(huán)保、節(jié)能、綠色的要求。

4.1.2 經(jīng)濟(jì)性

鋁模施工裝拆快捷、靈活、操作簡單，技術(shù)要求相對不高，裝拆用時(shí)少、速度快，對工人技術(shù)要求也不高，效率得到了進(jìn)一步的提升。人工安裝一般為20～30㎡/天/人，平均人工費(fèi)用低，降低人工費(fèi)的10%左右，同時(shí)解決現(xiàn)場技術(shù)工人短缺的問題，有效的縮短工期。相對于鋼模，節(jié)省了約50%的運(yùn)輸、搬運(yùn)費(fèi)用、塔吊使用費(fèi)用，節(jié)省了約50%的倉儲(chǔ)空間。搬運(yùn)、倉儲(chǔ)占量、施工效率、施工周期、維護(hù)費(fèi)用、人員要求、機(jī)械需求和重復(fù)使用次數(shù)等經(jīng)濟(jì)因素方面都具有優(yōu)勢。另外在澆筑完成拆模后，平整度、垂直度的合格率大大提高，有效的提高了控制特殊造型的準(zhǔn)確率和合格率，減少了后期的抹灰面積和抹灰量，節(jié)省了清理時(shí)間和費(fèi)用。通過殘值回收，總體成本比傳統(tǒng)的木模板低，帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.1.3 可靠性

模板強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，對結(jié)構(gòu)物的平整度、垂直度、精度有效的保證，可免去表面批蕩，節(jié)約成本。模板用料的選材上就高標(biāo)準(zhǔn)，高要求，從源頭很好的控制模板質(zhì)量，然后運(yùn)用成熟可靠的加工生產(chǎn)工藝，科學(xué)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)合理，標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的生產(chǎn)，這樣生產(chǎn)出來的模板承載能力達(dá)到50KN/㎡，不存在爆模、漲?，F(xiàn)象，能在潮濕、高溫、腐蝕性強(qiáng)的環(huán)境中使用，能夠滿足相對苛刻的施工環(huán)境和外部條件。

4.1.4 美觀性

門窗、過梁、樓梯、止水反邊、沉箱反坎等二次構(gòu)件可一次成型，造型準(zhǔn)確，效果良好，外觀美觀，可有效地解決工程涉水區(qū)域滲漏問題。

4.1.5 高效性

由于混凝土工程質(zhì)量的提高，外墻門窗工程可節(jié)省現(xiàn)場復(fù)測環(huán)節(jié)的時(shí)間，直接按設(shè)計(jì)圖排產(chǎn)安裝。外墻門窗提前安裝后給室內(nèi)裝修提供了場地，從而實(shí)現(xiàn)樓棟內(nèi)“土建-門窗安裝-室內(nèi)裝修”搭接流水同時(shí)施工的可能，大大縮短施工周期，工期得到保證。

4.2 鋁模的應(yīng)用對設(shè)計(jì)的要求

類似于鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)，需按施工圖深化配模設(shè)計(jì)過程。從深化設(shè)計(jì)、排產(chǎn)到現(xiàn)場試拼裝，周期約2個(gè)月。為使混凝土構(gòu)件一次成型及減少后期大量的水電位開洞、開槽工作，鋁模配模設(shè)計(jì)時(shí)需要提供整套的土建、水電、精裝修施工圖，用于模板排布設(shè)計(jì)、預(yù)留孔洞管線定位及門窗洞口、反坎等細(xì)部大樣放樣設(shè)計(jì)。如有完整的施工資料，配模設(shè)計(jì)過程相當(dāng)于一次深度的會(huì)審過程，可及早發(fā)現(xiàn)各專業(yè)設(shè)計(jì)圖紙的“錯(cuò)漏碰缺”問題，避免返工，節(jié)約工期。鋁模經(jīng)配模排產(chǎn)及現(xiàn)場拼裝調(diào)試后，不允許設(shè)計(jì)變更，否則會(huì)影響施工效率及材料浪費(fèi)。

4.2.1 統(tǒng)一思想

鋁模施工對設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的要求并不是產(chǎn)品的統(tǒng)一，而是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和設(shè)計(jì)管理流程的規(guī)范，并且要求設(shè)計(jì)前置。如果產(chǎn)品定位不提前確定，前期的設(shè)計(jì)時(shí)間就會(huì)被壓縮，無法提前出圖，而后期也會(huì)存在較多的設(shè)計(jì)變更，也就無法實(shí)現(xiàn)大量的鋁模施工。所以要實(shí)施鋁模施工，首先需要各部門統(tǒng)一思想，形成穩(wěn)定的開發(fā)設(shè)計(jì)思路，不搞“三邊工程”。

4.2.2 提前完成設(shè)計(jì)

實(shí)施鋁模對精裝交樓帶來很多好處，但是由于它的水電預(yù)埋位置將來不可變動(dòng)，因此在建筑設(shè)計(jì)完成階段，鋁模配模設(shè)計(jì)開始之前，戶內(nèi)精裝設(shè)計(jì)要求的水電預(yù)埋預(yù)留點(diǎn)位必須全部確定。這就需要裝修設(shè)計(jì)圖紙盡早介入，提前完成設(shè)計(jì)。

4.2.3 推廣產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

要更快地完成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)前置、設(shè)計(jì)穩(wěn)定，推廣產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化無疑是有效的辦法。通過標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)、快速復(fù)制，可大大縮短設(shè)計(jì)周期，實(shí)現(xiàn)在土建完成地下室施工前完成穩(wěn)定的全套上部土建、設(shè)備、裝修施工圖，為鋁模施工創(chuàng)造必要的條件。

4.3 需要注意的技術(shù)問題

鋁模施工使外墻、室內(nèi)增加較多的一體成型的砼構(gòu)件，對建筑物結(jié)構(gòu)的受力荷載體系有較大影響。因此在后期實(shí)施的項(xiàng)目中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮到這些增加砼構(gòu)件帶來的影響，可利用外墻增加的剛度，也要算上室內(nèi)增加的荷載，使受力更加合理。

鋁模施工的墻面過于光滑，導(dǎo)致內(nèi)外墻貼磚及保溫層存在脫落的隱患。因此在以后實(shí)施的項(xiàng)目中，應(yīng)注意在脫模劑、墻磚粘結(jié)劑等方面深入研究，特別是需局部批蕩和設(shè)內(nèi)、外保溫的墻面，應(yīng)采取可靠的防脫落措施。

樓棟上部剪力墻截面的變化使鋁模呈現(xiàn)出靈活性不足的缺點(diǎn)。這一方面要求鋁模配模設(shè)計(jì)更加合理地優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)件和非標(biāo)件的配搭，另一方面也倒逼主體設(shè)計(jì)提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，為快捷施工創(chuàng)造條件。

5 關(guān)鍵技術(shù)及控制措施

5.1 施工工藝

根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)圖紙、專項(xiàng)方案來計(jì)算模板配置，先進(jìn)行定型設(shè)計(jì)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行工業(yè)加工成產(chǎn)。完成設(shè)計(jì)在批量生產(chǎn)前應(yīng)在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝試驗(yàn)，對模板的尺寸、規(guī)格、型號(hào)檢驗(yàn)，拼裝完成后的界面尺寸、軸線、相鄰面高差、間隙、垂直度、平整度等指標(biāo)進(jìn)行檢查，誤差應(yīng)在允許偏差范圍之內(nèi)和滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行量產(chǎn)。對生產(chǎn)加工出來的模板應(yīng)分類編碼標(biāo)識(shí)。模板安裝一定按照順序完成，安裝過程中應(yīng)利用支撐對平整度和水平進(jìn)行調(diào)整，模板拆除按照規(guī)范操作。

5.2 施工流程

結(jié)構(gòu)找平→刷模板隔離劑→模板放線→安裝→定位→校直→梁板模板安裝→砼澆筑后梁→板模板拆除→人工運(yùn)輸?shù)缴弦粚泳€

5.3 鋁模支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

5.3.1 墻模體系設(shè)計(jì)

（1）墻體模板的安裝分垂直和水平兩個(gè)方向設(shè)置螺桿連接，一般采用高強(qiáng)度（M18）對拉螺栓。水平方向的螺栓間距按照800mm布設(shè)，垂直方向沿水平地面由下往上布設(shè)，高度分別為200mm、800mm、1450mm、2250mm四排。為了保證螺栓連接強(qiáng)度和整體的穩(wěn)定，宜在水平方向設(shè)置背楞進(jìn)行加固處理。如圖1所示。

（2）墻體兩面采用三角形斜撐加固，斜撐兩端可調(diào)節(jié)，分別設(shè)置在第一和第四道對拉處，可調(diào)整墻體垂直度，起到一拉一頂作用。斜撐間距宜為1800mm-2000mm一道。

5.3.2 梁模體系設(shè)計(jì)

本工程層高2.9m（小于3.1m），在梁面底設(shè)置單項(xiàng)間距為1200mm支撐，側(cè)面模板和底面模板采用陽角連接加固。如圖2，3所示。

5.3.3 板模體系設(shè)計(jì)

板底模板標(biāo)準(zhǔn)尺寸400mmx1100mm，板厚4mm。局部區(qū)域按照結(jié)構(gòu)實(shí)際尺寸調(diào)整模板配置，樓面設(shè)置寬度為100mm的承梁（俗稱龍骨），底部按支撐間距為1200mmx1200mm進(jìn)行分布，樓面施工統(tǒng)一進(jìn)行。

5.4 鋁模安裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

5.4.1 墻模板安裝

（1）在墻體、柱體的安裝過程中，如果原始樓層面平整度質(zhì)量不高，在澆筑過程中易發(fā)生漏漿缺陷，最常見的解決方案是平整度質(zhì)量不高的區(qū)域進(jìn)行修正，常用剔高墊低的手段，這樣不僅增加工序還費(fèi)時(shí)費(fèi)力，造成施工困難和不必要的麻煩。所以在墻體模板安裝之前，應(yīng)提前檢測平整度，過程調(diào)平，保證澆筑質(zhì)量。

（2）模板安裝應(yīng)按照先內(nèi)后外的順序進(jìn)行，模板安裝完成后檢查和常規(guī)模板相同，如垂直度、水平度、尺寸、標(biāo)高，檢查誤差應(yīng)在允許范圍之內(nèi)后方可進(jìn)行下一道工序。墻體內(nèi)模板安裝從內(nèi)角和墻頭封板開始，按照控制線彈設(shè)模板邊線，涂刷脫模劑，用支撐臨時(shí)固定后開始安裝。

（3）在模板安裝過程中，一定要控制好墻體、柱體的設(shè)計(jì)尺寸和允許偏差，可設(shè)置一定數(shù)量的定位鋼筋定位模板，控制變形量，墻體、柱體內(nèi)設(shè)置內(nèi)撐條（水泥或者鋼筋），這樣能夠保持穩(wěn)固，防止加固時(shí)出現(xiàn)跑偏錯(cuò)位的情況。

（4）緊固螺桿安裝前應(yīng)在外安裝PVC套管，這樣既可以保證墻體、柱體兩側(cè)模板的定位準(zhǔn)確，也能保證在后期拆除的時(shí)候順利回收。在澆筑混凝土的過程中，容易產(chǎn)生較大振動(dòng)，容易造成螺桿連接松動(dòng)、楔釘脫落，所以應(yīng)確保螺桿、楔釘連接牢固，不松動(dòng)，不發(fā)生跑模、漲模等情況。外墻模板一般利用外圍K板安裝，外墻模板依靠導(dǎo)墻板提供支撐，吊裝機(jī)械配合吊裝安裝。

5.4.2 梁模安裝

安裝模板之前先要裝設(shè)模板支撐，首先得安裝梁底模板，再安裝梁部側(cè)面模板，根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高確定梁底標(biāo)高。一般采用水平儀檢測平整度和垂直度，超出規(guī)范范圍的通過調(diào)節(jié)支撐來調(diào)節(jié)，連接配件一般常用螺桿和配件固定，要確保連接的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

5.4.3 樓板安裝

（1）墻體和柱體模板安裝調(diào)整完成后，下一道工序就是安裝樓面模板，安裝樓面模板前先裝設(shè)樓面龍骨，為了保證龍骨的整體穩(wěn)定性，一般端頭固定在墻定的邊模上，然后進(jìn)行整體拼接安裝。

（2）樓模板應(yīng)從墻體邊緣開始施工，逐件平行組裝，先進(jìn)行臨時(shí)固定，最后統(tǒng)一加固裝設(shè)。樓面板對平整度和絕對標(biāo)高要求極高，檢查不滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求的，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

（3）在模板整體安裝完成后，應(yīng)對梁（板）底標(biāo)高，平整度全面檢查和復(fù)核，一般采用卷尺拉水平線進(jìn)行，垂直度、平整度應(yīng)采用水平儀、水準(zhǔn)儀等設(shè)備檢查，誤差應(yīng)在5mm之內(nèi)。

5.4 鋁模加固校正

5.4.1 墻體模板加固

安裝完畢后，利用墻體預(yù)留孔洞，安裝螺桿，對拉螺桿布置共四道。轉(zhuǎn)角部位安裝直角背楞，防止墻體模板因震動(dòng)而發(fā)生錯(cuò)位、偏轉(zhuǎn)，保證結(jié)構(gòu)混凝土的質(zhì)量。背楞及螺桿的安裝應(yīng)在墻體兩側(cè)同步進(jìn)行，安裝必須緊固牢靠，不能過緊或過松。

5.4.2 墻柱實(shí)測實(shí)量的校正

墻體、柱體模板安裝完畢后，應(yīng)對模板水平標(biāo)高和垂直度進(jìn)行檢查、復(fù)核、校正，垂直度應(yīng)采用掛線錘或激光掃平儀檢查。為保證結(jié)構(gòu)物的垂直度，應(yīng)在兩側(cè)對應(yīng)的部位安裝斜支撐，斜支撐的間距為2000mm，當(dāng)墻體的寬度超過2000mm時(shí)，至少裝設(shè)2根；墻體寬度大于1200mm或者墻體為剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)至少裝設(shè)1根；當(dāng)遇到安裝斜撐困難或者無法安裝斜撐的墻體時(shí)，可采用手拉葫蘆增加支撐力，斜支撐一般采用膨脹螺栓固定。

5.4.3 樓板標(biāo)高的校正

首先利用利用儀器檢查梁、板的水平度，如發(fā)現(xiàn)誤差大于5mm的范圍，可采用調(diào)整梁、板的底部支撐桿，校核水平標(biāo)高，使之達(dá)到要求，注意調(diào)整支撐桿時(shí)要逐個(gè)檢查校核，保證支撐效果和強(qiáng)度。

5.4.4 模安裝收尾及驗(yàn)收

模板完成安裝加固后應(yīng)進(jìn)行檢查，主要檢查螺栓的連接是否緊固，銷釘?shù)瓤奂欠窨劬o有松動(dòng)，重點(diǎn)檢查墻柱和梁部位，自檢合格后，按照相關(guān)報(bào)驗(yàn)程序報(bào)監(jiān)理單位。

5.5 鋁合金模板的拆除技術(shù)措施

5.5.1 拆除條件

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，當(dāng)混凝土達(dá)到要求的強(qiáng)度后方可拆除，首次模板拆除應(yīng)做混凝土試件（同等養(yǎng)護(hù)條件），滿足下表要求后可按計(jì)劃拆模：

5.5.2 拆除及注意事項(xiàng)

首先應(yīng)拆除斜撐，然后松動(dòng)穿墻螺桿，墻體兩側(cè)同步作業(yè)，螺桿螺母松動(dòng)后，除去背楞，最后完全使螺桿退出結(jié)構(gòu)物，拆除過程中應(yīng)對螺桿、螺母等配件按類收集、整理，最后使用撬棍拆除模板使之與結(jié)構(gòu)物完全分離。板底模板的拆除應(yīng)分區(qū)、分片進(jìn)行，及時(shí)歸類、清理和搬運(yùn)，便于上一層的使用。拆除時(shí)搭設(shè)工作平臺(tái)，兩人一組，同步作業(yè)；模板應(yīng)輕拿輕放，防止模變形和損害；及時(shí)對已拆除的模板清理，做好維修保養(yǎng)（涂刷隔離劑）；對完全損害變形無法修復(fù)的進(jìn)行篩選剔除，能修復(fù)的修復(fù)，達(dá)到使用要求；碼放高度符合安全要求，以防傾倒傷人。

6 結(jié)束語

通過中國鐵建·國際城三期1#、13#樓工程鋁模施工工藝的總結(jié)，相對于傳統(tǒng)的模板體系由明顯優(yōu)勢，特別是在環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、施工周期等項(xiàng)目主要考核指標(biāo)上。但鋁模也存在一定技術(shù)難題或問題，如投資大、成型外墻過于光滑不利于后續(xù)施工，這需要在今后的工程施工總不斷的總結(jié)和解決。建筑市場模板工藝正在進(jìn)行更新?lián)Q代的過程，綠色環(huán)保顯得尤為重要和意義重大，成為混凝土結(jié)構(gòu)模板的主體。

參考文獻(xiàn)：

[1] 程海寅，鋁合金模板體系施工技術(shù) 建筑施工技術(shù)交流會(huì)，2013.

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