鋁合金模板深化設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與應(yīng)用

張龍洋 殷俊濤 何云志

中建二局第二建筑工程有限公司 廣東 深圳 518052

1 工程概況

某工程位于深圳市龍華新區(qū)觀瀾街道，主要由5棟33～34層住宅、1棟12層公寓及1棟3層幼兒園組成。項(xiàng)目總用地面積34 129.29 m2，總建筑面積212 383.20 m2，總高度為99.60 m。地下為停車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房，局部為人防地下室?；A(chǔ)類(lèi)型為筏板及樁基礎(chǔ)，部分為天然地基。本工程有3棟高層住宅采用了鋁合金模板施工技術(shù)。

2 鋁模板深化設(shè)計(jì)的內(nèi)容

2.1 深化設(shè)計(jì)的原則

盡可能地一次到位，深化徹底，盡量將二次結(jié)構(gòu)一次施工。深化設(shè)計(jì)主要包括以下內(nèi)容：門(mén)窗四周的墻垛、窗臺(tái)、過(guò)梁，部分內(nèi)外短肢墻及外磚墻和外立面線(xiàn)條，廚衛(wèi)間及水電井口、陽(yáng)臺(tái)反坎等；磚混凝土交接位置設(shè)置壓槽形成免抹灰節(jié)點(diǎn)，窗框四周設(shè)計(jì)企口、滴水等防滲漏節(jié)點(diǎn)。

2.2 深化設(shè)計(jì)的項(xiàng)目

本工程對(duì)細(xì)部構(gòu)造節(jié)點(diǎn)等進(jìn)行深化設(shè)計(jì)[1-3]，深化設(shè)計(jì)的做法需經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)院及業(yè)主審查批準(zhǔn)。具體深化設(shè)計(jì)項(xiàng)目如下：

1）二次構(gòu)件過(guò)梁：對(duì)門(mén)窗口過(guò)梁進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)梁下方洞口過(guò)梁同主體結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行施工。下掛過(guò)梁兩側(cè)延伸200 mm，當(dāng)下掛梁離墻邊或2個(gè)門(mén)頭下掛梁相交距離≤300 mm時(shí)，下掛梁延伸時(shí)直接做通處理，當(dāng)下掛梁高度≥300 mm時(shí)，此類(lèi)梁底下掛不現(xiàn)澆，直接從樓面板處下掛梁不現(xiàn)澆。

2）二次構(gòu)件構(gòu)造柱：窗間墻及門(mén)間墻體長(zhǎng)度≤500 mm時(shí)，布置構(gòu)造柱，構(gòu)造柱采用鋁合金模板同結(jié)構(gòu)同時(shí)施工。

3）磚墻墻垛：≤300 mm的墻垛同主體結(jié)構(gòu)同時(shí)施工。

4）飄窗結(jié)構(gòu)：混凝土窗臺(tái)部位設(shè)置企口（100 mm×10 mm），混凝土結(jié)構(gòu)飄窗及陽(yáng)臺(tái)部位設(shè)置滴水（20 mm×15 mm）。

5）抹灰壓槽：在混凝土墻及梁與磚墻相接的位置設(shè)置企口（100 mm×10 mm），使鋁模施工后的構(gòu)件達(dá)到免除抹灰的條件。

6）陽(yáng)臺(tái)：陽(yáng)臺(tái)反坎（高100 mm×寬150 mm）采用鋁模和結(jié)構(gòu)一起施工。將陽(yáng)臺(tái)欄桿下方預(yù)埋件提前埋置在反坎結(jié)構(gòu)中。

7）廚衛(wèi)間及水電井：廚房、衛(wèi)生間、水電井等有水房間四周墻位置反坎一次成型，反坎高度200 mm，反坎上設(shè)置抹灰企口（100 mm×10 mm）。廚衛(wèi)間降板區(qū)陰角倒圓角（R=50 mm）同主體結(jié)構(gòu)同時(shí)施工。這種優(yōu)化的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)需后期二次施工擋水反坎，避免反坎根部產(chǎn)生的滲漏，并且在衛(wèi)生間防水施工前無(wú)需進(jìn)行陰角砂漿倒角施工，可省去此道工序節(jié)約施工成本。如果存在建筑圖中的衛(wèi)生間砌體墻位置和降板周邊結(jié)構(gòu)錯(cuò)臺(tái)的問(wèn)題，需同設(shè)計(jì)溝通將衛(wèi)生間周邊結(jié)構(gòu)梁優(yōu)化成異形缺口梁，以保證后期裝飾完成面在陰角部位無(wú)錯(cuò)臺(tái)。

8）滴水：滴水線(xiàn)外沿距離結(jié)構(gòu)梁外沿為20 mm，滴水規(guī)格20 mm×15 mm。

9）構(gòu)造措施：放線(xiàn)孔尺寸200 mm×200 mm、泵送孔300 mm×300 mm，且放線(xiàn)孔、泵送孔邊距現(xiàn)澆墻、梁側(cè)邊需≥300 mm，并符合50 mm模數(shù)?；炷敛剂蠙C(jī)采用下層支撐布料機(jī)。樓梯踏步、飄窗、空調(diào)板等結(jié)構(gòu)上蓋板需要鋁模設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目考慮樓梯間施工縫的留置，樓梯臺(tái)階做上反三步設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目外架采用懸挑工字鋼，鋁模配?？紤]懸挑工字鋼的定位。

10）機(jī)電預(yù)留預(yù)埋：水井、電井和設(shè)備管道井等結(jié)構(gòu)樓面板采取預(yù)埋導(dǎo)管進(jìn)行一次澆筑施工，鋁模按照有板設(shè)計(jì)。由于消防栓、強(qiáng)弱電箱洞口太小，鋁模拆模施工困難，因此，凡消防栓、強(qiáng)弱電箱洞口在剪力墻上的在現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋木盒。

3 深化設(shè)計(jì)產(chǎn)生的問(wèn)題分析

根據(jù)以上深化設(shè)計(jì)及配模要求，在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)鋁模施工中，同樣發(fā)現(xiàn)了由于設(shè)計(jì)因素產(chǎn)生的一些問(wèn)題：

1）由于飄窗板設(shè)計(jì)為同主體結(jié)構(gòu)模板同時(shí)施工，并采用封閉的蓋板，部分飄窗板長(zhǎng)度較長(zhǎng)，混凝土澆筑完成后，雖然飄窗蓋板上布置有一定的排氣孔，且混凝土澆筑過(guò)程中，也采用木錘、鋼筋敲打模板，但仍然出現(xiàn)板面麻面氣泡等質(zhì)量缺陷（圖1、圖2）。

圖1 飄窗板封閉式配模

圖2 板面麻面起泡現(xiàn)象較為突出

2）由于本工程外立面建筑設(shè)計(jì)有不規(guī)則的線(xiàn)條，鋁模無(wú)法深化設(shè)計(jì)到位，而配模時(shí)并未留置鋼筋預(yù)留洞口，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)重新開(kāi)洞，不僅破壞模板，還容易出現(xiàn)洞口偏位、鋼筋插筋困難的情況。

3）本工程外架采用了懸挑外架，懸挑樓層結(jié)構(gòu)施工時(shí)，工字鋼穿過(guò)鋁模板，鋁模配模時(shí)需考慮有工字鋼的部位采用小板，然而實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)出現(xiàn)部分工字鋼未和小板一一對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致工字鋼無(wú)法安裝，并且工字鋼穿鋁模部位經(jīng)常出現(xiàn)脹模、漏漿等質(zhì)量缺陷。

4）鋁模滴水線(xiàn)設(shè)計(jì)為弧形，滴水線(xiàn)通過(guò)焊接的方式與鋁模板連接，混凝土澆筑后發(fā)現(xiàn)滴水線(xiàn)部位混凝土觀感質(zhì)量較差，滴水線(xiàn)不順直，焊縫部位凹凸不平（圖3、圖4）。

圖3 滴水線(xiàn)采用焊接固定

圖4 焊縫處混凝土線(xiàn)條不順直

5）給水管在剪力墻上留槽定位做法是預(yù)留管槽采用木模板制作預(yù)埋模具件（槽深≤15 mm，槽寬≤管外徑＋60 mm）。因管槽深度不超15 mm，管道安裝后超出結(jié)構(gòu)墻面，因此，有管槽部位墻面需做抹灰處理（圖5）。采用木模板制作模具重復(fù)利用率較低，且觀感質(zhì)量一般。

4 解決方案

1）優(yōu)化飄窗面板的設(shè)計(jì)，窗口上飄板不采用封閉式模板，窗口下飄板采用封閉式模板體系。封閉式模板面板按以下規(guī)定進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)：對(duì)于長(zhǎng)度≤1.1 m的飄窗，在窗臺(tái)蓋板上方每間隔≤50 cm設(shè)置2個(gè)φ35 mm的透氣孔（圖6）；對(duì)于長(zhǎng)度＞1.1 m的飄窗，在窗臺(tái)蓋板上方設(shè)置振搗孔及透氣孔，振搗孔間距≤60 cm，振搗孔尺寸為200 mm×200 mm，透氣孔每間隔≤50 cm設(shè)置2個(gè)φ35 mm（圖7）。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后飄窗成型質(zhì)量良好（圖8）。

圖5 墻體留槽

圖6 蓋板設(shè)置排氣孔

圖7 蓋板設(shè)置振搗孔

圖8 飄窗板成型質(zhì)量

2）鋁模在配模階段根據(jù)鋼筋放樣大樣圖，設(shè)計(jì)好鋼筋預(yù)留孔的大小和具體位置，鋁模板安裝后，將鋼筋插入預(yù)留孔，確保鋼筋定位準(zhǔn)確，防止后期模板開(kāi)孔可能產(chǎn)生的混凝土漏漿或鋼筋偏位等問(wèn)題。

3）懸挑外架施工樓層，外架搭設(shè)至上一層，懸挑層結(jié)構(gòu)施工時(shí)，在鋁模板內(nèi)穿工字鋼的部位增加木盒子，待結(jié)構(gòu)施工完成后，另行施工懸挑工字鋼，遇到施工懸挑外架工字鋼的樓層時(shí)，需相應(yīng)增加施工工期3 d。建議外架盡可能采用爬升式腳手架同步防護(hù)。

4）滴水線(xiàn)深化設(shè)計(jì)成梯形，并通過(guò)直徑為6 mm鉚釘固定于鋁模上，以利拆模，并有利于外觀整體觀感（圖9、圖10）。

圖9 滴水線(xiàn)預(yù)埋

圖10 滴水線(xiàn)成型質(zhì)量

5）為了解決管槽部位墻面需做抹灰處理這一問(wèn)題，裝修設(shè)計(jì)與水電設(shè)計(jì)要盡早確定，避免隨意變更，冷暖水管戶(hù)內(nèi)盡可能走天花板，避免造成后期開(kāi)槽影響免抹灰效果。對(duì)給水管結(jié)構(gòu)留槽工藝進(jìn)行改進(jìn)，深化鋁模加工圖，管槽模具件在廠(chǎng)里加工、安裝到位。標(biāo)準(zhǔn)層墻體、梁模板拼裝時(shí)先進(jìn)行給水管定位放線(xiàn)，給水管定位放線(xiàn)后采用自攻螺絲將預(yù)埋模具件固定在鋁模板上，給水管留槽拆模后管槽深度、寬度統(tǒng)一，精確定位（圖11）。

圖11 墻體留槽優(yōu)化，管道走天花板內(nèi)

5 施工總結(jié)

5.1 建筑設(shè)計(jì)對(duì)鋁模應(yīng)用的影響

在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)階段需要同設(shè)計(jì)單位溝通以下內(nèi)容：

1）要求圖紙穩(wěn)定，不得隨意變更：鋁模板由于加工費(fèi)用高、周期長(zhǎng)，一旦加工制作完成，若出現(xiàn)圖紙變更，不僅會(huì)造成成本增加，而且對(duì)工期也會(huì)造成一定的影響。

2）要求標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)統(tǒng)一，造型不復(fù)雜：有些超高層建筑對(duì)奇、偶層分別設(shè)計(jì)，且結(jié)構(gòu)布局差別較大，若采用鋁合金模板，就必須加工2套，會(huì)造成成本增加。

3）要求造型簡(jiǎn)單：外立面造型，越簡(jiǎn)單越好；造型越復(fù)雜，鋁合金模板拼裝累積誤差越大。

4）要求產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化：便于重復(fù)周轉(zhuǎn)使用鋁模，提高結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，減少非標(biāo)件的設(shè)計(jì)使用。

5.2 深化設(shè)計(jì)需注意的細(xì)節(jié)

鋁模深化設(shè)計(jì)需明確鋁模板的施工范圍，特別注意頂層結(jié)構(gòu)由于屋面梁板編號(hào)較多、樓梯間踏步及平臺(tái)梁板尺寸變化較大的部位，注意層高有局部變化，梁板結(jié)構(gòu)有局部變化的部位。標(biāo)準(zhǔn)層盡量和設(shè)計(jì)單位溝通，保持梁截面不變化，如無(wú)法保持統(tǒng)一，改模時(shí)需滿(mǎn)足鋁模配模的模數(shù)。鋁模深化設(shè)計(jì)不能遺漏墻身節(jié)點(diǎn)，如果僅某幾層有墻身節(jié)點(diǎn)，深化設(shè)計(jì)需要考慮鋁模側(cè)面提前預(yù)留鋼筋預(yù)埋孔，以減少后期二次施工結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的難度。鋁模深化圖紙完成后，用草圖大師或BIM做標(biāo)準(zhǔn)層的深化效果圖，可直觀地發(fā)現(xiàn)建筑和結(jié)構(gòu)不符的問(wèn)題。

5.3 優(yōu)化建議

1）在廚衛(wèi)間降板區(qū)吊模及樓板預(yù)留洞口內(nèi)側(cè)配模時(shí)，要考慮模板安裝拆除時(shí)的便捷性，模板在陰角部位拼接時(shí)采用梯形截面連接（圖12）。

2）鋁模體系比較適合與爬架體系配合，互不影響。鋁模的使用對(duì)傳統(tǒng)外腳手架形式的影響較大，與分段式懸挑外架在懸挑層存在局部沖突，由于外挑鋼梁處需預(yù)留孔洞，故此處的鋁模洞口與獨(dú)立配置的木模封堵板不好連接，造成局部根部漏漿、蜂窩等缺陷，節(jié)點(diǎn)不好處理。

3）對(duì)于有窗副框設(shè)計(jì)工程，可直接在窗洞模板設(shè)計(jì)時(shí)一并考慮預(yù)留副框安裝槽口，以便副框安裝完成后與結(jié)構(gòu)面齊平，或者直接將副框預(yù)埋至混凝土結(jié)構(gòu)中，既避免了后期抹灰找平，又降低了窗口滲水的隱患（圖13）。

圖12 陰角部位采用梯形截面拼接

圖13 預(yù)埋鋼副框

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本項(xiàng)目鋁合金模板的應(yīng)用，總結(jié)出鋁模深化設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和應(yīng)對(duì)對(duì)策，提出鋁模深化設(shè)計(jì)的優(yōu)化做法，提升了建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化和鋁模標(biāo)準(zhǔn)化的程度，提高了鋁模施工質(zhì)量，獲得了良好的效果。