鋁模板施工技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用

郭 旺，李龍飛，馬 松，張 震

（中建七局第一建筑有限公司，河北 唐山 063000）

唐山馬駒橋項(xiàng)目主樓設(shè)計(jì)特點(diǎn)為，1-1#樓至1-17#樓共17棟樓均采用鋁合金模板，主樓部分首層至頂層采用鋁合金模板，地下結(jié)構(gòu)部分及機(jī)房層采用木模板。主樓內(nèi)墻小于350的門垛需要現(xiàn)澆為混凝土結(jié)構(gòu)，建筑造型復(fù)雜，上反下掛節(jié)點(diǎn)造型多，需要鋁模板二次深化設(shè)計(jì)，對模板加工、加固精度要求高。所有內(nèi)墻砌筑與剪力墻交界處均留設(shè)企口，深化設(shè)計(jì)難度大。鋁模板冬期施工需要考慮保溫措施。鋁模板由于拆模過早，會(huì)造成墻體、頂板出現(xiàn)裂縫，因此對施工過程中質(zhì)量進(jìn)行控制尤為重要。

1 鋁合金模板概述

1.1 鋁合金模板發(fā)展概述

鋁合金模板于20世紀(jì)90年代在美國首次研制并成功使用，距今已有60余年的使用歷史，在諸多發(fā)達(dá)國家中得到了廣泛的使用。在我國，鋁合金模板于2008年首次由中建二局在深圳高層建筑項(xiàng)目中成功應(yīng)用，其先進(jìn)的工藝技術(shù)得到了國內(nèi)主流地產(chǎn)公司的認(rèn)可，其后鋁模板施工在國內(nèi)發(fā)展迅速。2013年，部分省市將鋁模板施工列入行業(yè)施工定額；2016年中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《組合鋁合金模板工程技術(shù)規(guī)程》（JGJ 386—2016）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在規(guī)范鋁模板施工、促進(jìn)綠色環(huán)保材料應(yīng)用和模板技術(shù)創(chuàng)新等方面具有重要的作用。2017年以來，國內(nèi)鋁模板企業(yè)發(fā)展迅速，然而多數(shù)鋁模板企業(yè)存在生產(chǎn)規(guī)模小，行業(yè)集中度不高等缺點(diǎn)；也有部分龍頭企業(yè)，憑借高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)打造品牌優(yōu)勢，在國際市場競爭中獲得了一席之地。

1.2 鋁合金模板系統(tǒng)

鋁合金模板體系由模板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、緊固系統(tǒng)、附件系統(tǒng)組成。其中模板系統(tǒng)是根據(jù)工程需要的形狀而人工設(shè)置的，由墻體模板、樓盤模板、梁模板、柱模板、頂板模板及特殊構(gòu)件模板等組成，具有可調(diào)節(jié)特性。支撐系統(tǒng)是模板系統(tǒng)的核心，為整個(gè)模板提供穩(wěn)定的受力，保證模板穩(wěn)定安全，由背楞、斜撐、立桿等組成。緊固系統(tǒng)的主要作用是防止混凝土澆灌過程中產(chǎn)生的變形，多用剪力墻對拉螺桿，避免脹模爆模情況出現(xiàn)。附件系統(tǒng)主要是單件模板相互連接的元部件，由銷釘、銷片、螺圈等及安裝拆卸工具組成。鋁合金模板的系統(tǒng)在形式和生產(chǎn)上相互獨(dú)立，在具體使用中相互配合、緊密連接，統(tǒng)一構(gòu)成整體的高質(zhì)量的模板系統(tǒng)。

2 鋁合金模板的優(yōu)點(diǎn)

2.1 具有更好的穩(wěn)定性和環(huán)保性

較傳統(tǒng)模板而言，鋁合金模板在組裝后可以組成一個(gè)整體的結(jié)構(gòu)，具有較好的穩(wěn)定性和承載能力。鋁模板的拼接少、精度高，在模板拆除后，混凝土表面平整光潔，基本可以達(dá)到飾面及清水混凝土的要求，具有良好的穩(wěn)定性；鋁模板可以多次循環(huán)使用，普通的鋁模板可以使用300余次；同時(shí)還具有較好的抗腐蝕性能；鋁模板系統(tǒng)所有材料均為可再生材料，廢棄的鋁模板也可以回收利用，廢料處理殘值高，符合國家對建筑工程項(xiàng)目的節(jié)能、環(huán)保、低碳、減排的相關(guān)規(guī)定，具有良好的環(huán)保性能。其種種特點(diǎn)，減少了施工企業(yè)的成本支出，提高了企業(yè)的利潤空間，可以促進(jìn)企業(yè)提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 重量輕、承載力高

多數(shù)鋁模板厚度約4mm，與鋁合金骨架結(jié)合焊接，形成高強(qiáng)度的鋁合金整體構(gòu)件。相比鋼材模板，鋁的質(zhì)量較輕、密度較小，鋁模板承載力可以達(dá)到60kN/m2，滿足多數(shù)模板承載力要求。鋁模板重量輕、承載力高的特點(diǎn)使其在施工過程中更加快捷，不僅能提高模板施工的效率，還能提高建筑工程的質(zhì)量。

2.3 施工周期短、施工效率高

鋁模板系統(tǒng)屬于快拆模系統(tǒng)，其組裝、拆卸簡單方便，模板重量僅在20kg左右，搬運(yùn)和拼裝方便，安裝人員上手速度快，每人每天可以安裝20～30m2。一套模板安裝可以實(shí)現(xiàn)4d安裝一層的效率，其施工周期短，極大地節(jié)約了運(yùn)輸成本和人工成本，并且可以展開流水線施工，顯著提高施工進(jìn)度，節(jié)約管理成本。

2.4 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢明顯

使用鋁模板時(shí)，雖初次采購?fù)度胼^大，但其更加堅(jiān)固耐用，不易變形，使用壽命長，可以多次循環(huán)利用，并且廢棄材料的回收殘值高，分?jǐn)偟矫總€(gè)項(xiàng)目中，其經(jīng)濟(jì)成本較低，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢十分明顯。鋁模板因質(zhì)量輕，安裝拆卸方便，故其周轉(zhuǎn)速率更高，材料的利用率更高，可以極大地提高鋁模板的使用價(jià)值，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。另外，鋁模板澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)表面光潔細(xì)膩，完全滿足清水混凝土結(jié)構(gòu)效果（見圖1），不對墻面進(jìn)行整飾即可進(jìn)入下道施工工序，明顯提高了施工速度，節(jié)省了施工費(fèi)用?？傊诟邔咏ㄖ惺褂娩X合金模板，其經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢十分明顯。

3 鋁模板施工技術(shù)在高層建筑中的應(yīng)用

3.1 鋁模板施工前技術(shù)準(zhǔn)備

圖1 鋁合金模板混凝土澆筑效果

在高層建筑鋁模板施工中，首先要有專門的技術(shù)人員，根據(jù)建筑及結(jié)構(gòu)圖紙、說明書、施工規(guī)范等進(jìn)行鋁合金模板的設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)工作并經(jīng)仔細(xì)審核后，交由鋁合金生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)模板。鋁模板的預(yù)拼裝和預(yù)驗(yàn)收均要在生產(chǎn)廠家內(nèi)完成，并經(jīng)統(tǒng)一編號、編制拼裝圖后交與施工企業(yè)，做好鋁合金標(biāo)準(zhǔn)模板（見圖2），作為現(xiàn)場施工的指導(dǎo)依據(jù)。鋁模板生產(chǎn)完成后，經(jīng)專門的運(yùn)輸工具運(yùn)送至施工現(xiàn)場，施工企業(yè)就模板的數(shù)量、尺寸、質(zhì)量等進(jìn)行驗(yàn)收合格后，同時(shí)需做好相關(guān)技術(shù)交底工作，保證施工人員掌握具體的施工要求后方可進(jìn)行使用，以避免鋁合金模板規(guī)格和質(zhì)量不合格；對于鋁模板相關(guān)施工人員，要對其進(jìn)行崗前培訓(xùn)，使他們了解鋁合金模板的安裝、拆除工藝的詳細(xì)過程和具體方法，提高他們施工的熟練度，以此來保證建筑施工中鋁模板安裝的正常進(jìn)行。

圖2 鋁合金標(biāo)準(zhǔn)模板

3.2 鋁合金模板的安裝

鋁合金模板安裝是高層建筑施工中的重要施工環(huán)節(jié)。在鋁模板安裝前，施工人員要熟悉鋁模板的施工工藝和安裝流程，鋁模板安裝流程主要包括施工前準(zhǔn)備、放線測量、安裝墻柱鋼筋、安裝墻柱模板、安裝梁模板、安裝頂板模板、安裝梁頂鋼筋、吊模和校調(diào)、鋼筋模板驗(yàn)收、混凝土澆筑、模板拆除等（見圖3）。在鋁合金模板的安裝過程中，必須保證安裝位置、精度和穩(wěn)定性等均能滿足具體的設(shè)計(jì)要求，以此提高鋁模板安裝的安全性。同時(shí)，在安裝過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)及操作規(guī)范，保證鋁模板的安裝精度和質(zhì)量，安裝完成后，必須采用螺桿進(jìn)行加固，對于發(fā)生偏移的鋁模板，可以使用螺桿固定校調(diào)，以保證整體模板的安裝效果。在完成整個(gè)模板的安裝工作后，方可進(jìn)行下一步的混凝土澆筑工作；并且在混凝土澆筑工程中，要及時(shí)觀察是否有異常情況發(fā)生，對有異常的模板進(jìn)行緊急處理，以確保整體混凝土澆筑的質(zhì)量和效果。

圖3 鋁合金模板施工流程圖

3.3 鋁合金模板的拆除

在混凝土澆筑達(dá)到一定的強(qiáng)度、成型穩(wěn)定后，鋁模板完成了其支撐作用，可以對完成部分進(jìn)行拆除。鋁模板拆除要按照一定的順序進(jìn)行，先拆除鋁模板側(cè)模，然后拆除梁板模，最后拆除支撐桿。在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa時(shí)方可拆除墻柱側(cè)模，在拆除過程中，先拆除斜撐，后松動(dòng)拆除對拉螺桿，再拆除銷釘、銷片等配件，然后撬動(dòng)模板下口，使模板和墻柱完全脫離，在拆除時(shí)要防止損傷墻柱結(jié)構(gòu)的棱角等部位。在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后可以拆除梁板模板，先拆梁板支撐桿鎖銷、連接鏈條，然后拆除銷釘、銷片，最后拆除鋁模板，在拆除過程中不得松動(dòng)支撐桿，確保支撐桿保持原樣。支撐桿的拆除時(shí)間具體要根據(jù)拆模試塊確定，一般情況下10d后拆除板底支撐，14d后拆除梁底支撐，28d后拆除懸臂構(gòu)件底部支撐。對拆除的零部件要及時(shí)清潔和整理，并妥善保管，方便重復(fù)利用。

4 結(jié)束語

綜上所述，鋁模板施工技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用，極大地縮短了模板施工周期，減少了模板采購和使用成本，同時(shí)提高了混凝土澆筑質(zhì)量和效率；廢棄材料可回收利用，屬于綠色環(huán)保材料，并且鋁材回收殘值高，具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的發(fā)展前景和空間。其在使用過程中還存在一定的問題，需在今后的應(yīng)用中完善和改進(jìn)，以促進(jìn)鋁合金模板在高層建筑施工中的應(yīng)用。