關(guān)于鋁模板結(jié)合新型技術(shù)與傳統(tǒng)建筑工藝問題的研討

杜萬偉 苗碩

1.鋁模板的優(yōu)勢(shì)分析

1.1 省錢

鋁模板每平方米的購(gòu)買單價(jià)較高、造價(jià)較高是客觀存在的事實(shí)，但倘若將其使用在標(biāo)準(zhǔn)層大于30 層的建筑物或是多次循環(huán)使用時(shí)，其平均使用成本與其他模板技術(shù)相比更有優(yōu)勢(shì)，可以完美解決傳統(tǒng)木模質(zhì)量差、木材消耗過多、人工成本高、施工緩慢、不耐酸堿不耐濕、施工煩瑣等可能造成更大支出的問題[1]。

1.2 省時(shí)

鋁模板系統(tǒng)采用的是快拆體系。所謂的快拆體系即當(dāng)該層澆筑的混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，在保證施工安全的前提下，除保留的支撐及K 板、翻倍件等無需拆除的部分外，其他部分便可拆除，將背楞、模板等拆除后從傳料口運(yùn)到上一層繼續(xù)上層施工。同時(shí)，因?yàn)殇X模板采用傳料口進(jìn)行材料以及模板傳遞，無需額外的卸料平臺(tái)或其他機(jī)械設(shè)施，節(jié)省了大量時(shí)間。

1.3 省力

鋁模板系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的鋼模板，質(zhì)量更輕且便于安裝。所有部位均采用鋁合金板組裝、焊接而成，穩(wěn)定性好，便于操作與搬運(yùn)。若工人加工時(shí)嚴(yán)格按作業(yè)指導(dǎo)書與圖紙進(jìn)行安裝、加工，在混凝土澆筑過程中基本不會(huì)出現(xiàn)漲?；虮５那闆r。安全系數(shù)大大提升，并且免去很多機(jī)械與人力的浪費(fèi)[2]。

圖1 鋁模板施工現(xiàn)場(chǎng)

1.4 環(huán)保

鋁模板系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)的木模、鋼模而言，更節(jié)能環(huán)保，也不會(huì)造成現(xiàn)場(chǎng)及施工后的污染，即便是多次使用超過使用壽命后，報(bào)廢后的模板也可以進(jìn)行回收，重新熔煉，重新加工后再一次循環(huán)使用。其應(yīng)用低碳環(huán)保、有助于節(jié)能減排，也與國(guó)家綠色施工規(guī)定相吻合。

1.5 實(shí)用

鋁模板系統(tǒng)除去實(shí)際節(jié)省的部分外，在外表方面依然可圈可點(diǎn)。因鋁模板的外表十分潤(rùn)滑、平坦，而且每塊鋁模板之間均使用銷釘銷片對(duì)孔連接，只要將銷釘銷片固定好之后基本可以做到無縫銜接，所以也就可以完全避免因接縫過大而使混凝土漏漿或是難以處理的問題，形成混凝土外表蜂窩麻面。

綜上，鋁模板具有省時(shí)、省力、省工、省錢的特點(diǎn)，以及安全環(huán)保，實(shí)用美觀的優(yōu)勢(shì)。鋁模板系統(tǒng)的工業(yè)化流水線生產(chǎn)在施工中具有明顯優(yōu)勢(shì)。鋁模板采用模數(shù)化設(shè)計(jì)思路和快拆體系，一個(gè)項(xiàng)目只需一套模板，90%的模板可以周轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)150 次以上，攤銷成本低；鋁模板質(zhì)量輕，裝卸方便，減少吊運(yùn)機(jī)械的使用頻率，大大降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度；鋁模板施工過程中，現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生木屑、鐵釘?shù)却嬖诎踩[患的物品,施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及安全方面得到極大改善；鋁模板拆模后建筑表面光潔，“垂平度”在5mm 以內(nèi)，成型質(zhì)量得到極大改善。

2.鋁模板的新型技術(shù)

2.1 啟用3D 設(shè)計(jì)

建筑信息模型（BIM）的出現(xiàn)，是建筑領(lǐng)域的一次創(chuàng)造性革命。目前，我國(guó)大多數(shù)的建筑施工單位依然采用傳統(tǒng)的木模板和鋼模板進(jìn)行施工，而鋁模板系統(tǒng)因其自身具有比木模板和鋼模板更多優(yōu)勢(shì)，在國(guó)家大力發(fā)展綠色建筑、綠色施工的浪潮中，未來鋁模板在模板市場(chǎng)中的占有率將大大提高。

鋁合金模板體系中，設(shè)計(jì)是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因?yàn)殇X模板排布設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確率及合理性，將直接影響施工現(xiàn)場(chǎng)后續(xù)施工的進(jìn)度及質(zhì)量；同樣，設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確率也是影響控制生產(chǎn)成本的一環(huán)。

鋁模板剛進(jìn)入國(guó)內(nèi)時(shí)，鋁模公司的設(shè)計(jì)軟件采用的是二維設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行平面設(shè)計(jì)，所有的建筑信息都整合到一張平面圖紙中，導(dǎo)致圖紙?jiān)O(shè)計(jì)錯(cuò)誤較多，而鋁模深化設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)二維平面圖紙進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行鋁模板排布設(shè)計(jì)，這就需要鋁模深化設(shè)計(jì)人員具備較高的專業(yè)知識(shí)和較高的識(shí)圖能力。

鋁模板引進(jìn)國(guó)內(nèi)初期，因其在國(guó)內(nèi)建筑項(xiàng)目上應(yīng)用時(shí)間較短，國(guó)內(nèi)成熟的鋁模深化設(shè)計(jì)人員較少，大多數(shù)的鋁模深化設(shè)計(jì)人員非專業(yè)出身，設(shè)計(jì)水平參差不齊，導(dǎo)致鋁模板進(jìn)場(chǎng)施工后設(shè)計(jì)錯(cuò)誤較多，錯(cuò)件生產(chǎn)周期、轉(zhuǎn)運(yùn)周期較長(zhǎng)，極大影響了現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度，建設(shè)單位對(duì)鋁模板認(rèn)可度偏低，導(dǎo)致鋁模板在建設(shè)單位中推廣緩慢。

近年來，隨著鋁模板三維設(shè)計(jì)軟件的開發(fā)應(yīng)用，鋁模標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)采用三維設(shè)計(jì)軟件，提高深化設(shè)計(jì)水平，降低設(shè)計(jì)差錯(cuò)率，深化設(shè)計(jì)從二維平面設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)為三維可視化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)效率，實(shí)現(xiàn)三維配模，在設(shè)計(jì)階段就可以消除干涉甚至達(dá)到零錯(cuò)誤。模型中包含的信息直觀、準(zhǔn)確、翔實(shí)，使設(shè)計(jì)和施工緊密結(jié)合在一起，讓信息化管理水平得到提高。因此，三維技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，打破了傳統(tǒng)施工工藝，在基礎(chǔ)模型上進(jìn)行施工演練，對(duì)有沖突的部分及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。而在施工過程中，同樣有較為突出的貢獻(xiàn)，結(jié)合BIM 技術(shù)，除了能夠更加快速有效地對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)配管理外，在提升施工質(zhì)量的同時(shí)，也可以有效地保證施工的進(jìn)度。同時(shí)，減少了設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行配模時(shí)的錯(cuò)誤，極大提高設(shè)計(jì)人員效率，經(jīng)過近幾年的發(fā)展，鋁模板體系逐步得到了市場(chǎng)認(rèn)可。

2.2 啟用免拼裝

伴隨著鋁模板系統(tǒng)越來越多地被大眾認(rèn)識(shí)、接受和認(rèn)可，尤其是近幾年，鋁模板廠呈井噴式增長(zhǎng)。但傳統(tǒng)的鋁模板系統(tǒng)都有預(yù)拼裝的環(huán)節(jié)，預(yù)拼裝完成后，拆模發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)，將工期再次拉長(zhǎng)，普普通通一棟樓預(yù)拼裝的人工費(fèi)用保守估計(jì)要20 元/m2，時(shí)間約5d～10d。由此可以看出，倘若可以免去預(yù)拼裝的環(huán)節(jié)，將可以大幅縮短周期與人力。一棟樓的鋁模板零件動(dòng)輒上萬件，很多項(xiàng)目由于打包方案不合理導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)不容易找到模板與材料，浪費(fèi)很多人工，這也是鋁模板體系施工過程中很常見的一種情況，沒有很好的解決方法。啟用BIM 設(shè)計(jì)后，可以更為直觀，并省略預(yù)拼裝的環(huán)節(jié)，僅通過實(shí)體配模設(shè)計(jì)以達(dá)到還原預(yù)拼裝的過程來實(shí)現(xiàn)免拼。整個(gè)設(shè)計(jì)的流程通過計(jì)算機(jī)較大限度地還原現(xiàn)場(chǎng)實(shí)景。由此做出的設(shè)計(jì)也可以最大限度地保證鋁模板設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確率，進(jìn)一步降本增效。

圖2 應(yīng)用BIM 技術(shù)進(jìn)行鋁模板設(shè)計(jì)

通過BIM 技術(shù)，可以做出合理的打包方案以及規(guī)范的生產(chǎn)及檢驗(yàn)環(huán)節(jié)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某鋈霂炝鞒獭４虬桨冈谠O(shè)計(jì)之初就已經(jīng)有了合理的打包邏輯，在配模設(shè)計(jì)過程中，將該項(xiàng)目的所有模板與零件細(xì)分，按區(qū)域打包、裝配。區(qū)域與區(qū)域之間也有合理而清晰的界限，包容區(qū)域與區(qū)域之間又有嚴(yán)格且符合邏輯的從屬關(guān)系。將所有的區(qū)域按照不同位置與型號(hào)分包、分批編號(hào)，這樣就能保證每個(gè)包里零件不會(huì)過多，配合所對(duì)應(yīng)圖紙的區(qū)域分布圖，就能快速地按照?qǐng)D紙找到所需模板，并順利完成首層拼裝。另外，生產(chǎn)完成直接對(duì)成品進(jìn)行分揀打包也更容易實(shí)現(xiàn)，拼裝完成之后再拆模打包，除了需要重新編號(hào)尋找模板打包外，拆模過程中也會(huì)把設(shè)計(jì)之初設(shè)定的邏輯打亂，從屬關(guān)系也容易混淆，再根據(jù)圖紙清單打包就比較容易出錯(cuò)。所以，倘若不做預(yù)拼裝，生產(chǎn)完成直接打包，打包清單和分批次的生產(chǎn)清單從屬關(guān)系既不會(huì)打亂，打包的準(zhǔn)確率也有了保證。所以免拼裝的推行是一項(xiàng)可以進(jìn)一步解決發(fā)現(xiàn)問題的方案，并且可以很好的控制成本與人力、物力資源。

3.結(jié)語

綜上所述，通過了解與剖析，不難看出，2D 設(shè)計(jì)與BIM 技術(shù)的可視化三維模型相比，BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)一覽無余，更直觀簡(jiǎn)單，錯(cuò)誤率顯著降低，人力投入更少，推動(dòng)著免拼裝的進(jìn)行，進(jìn)一步節(jié)省了資源與資金，提高了產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)能。

鋁模板系統(tǒng)的推行，是大勢(shì)所趨，BIM 設(shè)計(jì)的啟用是重中之重，免拼的推行將進(jìn)一步將鋁模板系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)提升至最大，最終達(dá)到預(yù)想的目標(biāo)，并盡量解決傳統(tǒng)建筑工藝現(xiàn)存的弊端。