高層建筑鋁模板施工技術應用

彭建功

(江西建工第二建筑有限責任公司，江西 南昌 330000)

鋁膜板技術在我國發(fā)展較晚，但是由于其具備施工方便、承載能力高、環(huán)保性強等特點得到了廣泛的運用。因此分析鋁膜板技術工藝要點，掌握技術施工主要參數(shù)對提升項目施工質量有積極幫助。

1 國內外鋁模板發(fā)展及研究現(xiàn)狀

1.1 國外發(fā)展及研究現(xiàn)狀

在工業(yè)革命之后，西方國家的發(fā)展速度極快，人民的生活質量水平得到很大的提升，所以研發(fā)出很多先進的建筑工程施工材料，極大的領先其他的國家。美國、加拿大等國首先研發(fā)出鋁模板施工技術，隨后韓國、巴西等等國家也在全面的應用 ，并且快速的在世界工程領域內廣泛的使用，這些國家研發(fā)的鋁模板施工技術，對于建筑領域的發(fā)展產生極為重要的意義和價值。從目前建筑工程領域的實際情況分析，鋁模板施工技術水平日益提高，且已經不僅局限于個體化技術的應有，充分落實基礎設施建設，全面落實模板加工制作工作，比如水池、泳池等結構部分中，應用鋁模板施工技術，可以有效的提升建設施工的質量，且可以實現(xiàn)流水線的作業(yè)，縮短工期，促進經濟效益的提升。一些國家還在隧道、房屋等項目中應用鋁模板施工技術，提高施工技術水平，滿足當前工程領域的發(fā)展需要。總之，國外鋁模板施工技術比我國研發(fā)應用的時間長，技術水平高，且產生較高的綜合效益[1]。

1.2 國內發(fā)展及研究現(xiàn)狀

鋁模板施工技術最初是在西方國家研發(fā)出來了，在不斷應用后，我國也已經投入力量進行該技術的研發(fā)，最初在深圳、佛山等城市開始投入使用，然后才引入內陸省份中?？傮w來說，我國的鋁模板施工技術較之西方國家還有一定的差異，鋁模板施工技術的規(guī)模相對較小，很多企業(yè)都是學習西方國家的鋁模板施工技術，總體來說應用范圍較小，技術水平較低，還有待進一步的提升。在鋁模板施工技術的具體應用中，在混凝土澆筑環(huán)節(jié)的應用效果良好，可以有效的降低項目建設成本，工期縮短比較明顯，工程質量提升效果較好。但是因為鋁模板施工技術在我國并未推廣應用，所以技術方面還有很大的限制條件。現(xiàn)代化的中國社會發(fā)展速度非?？?，建筑領域取得了很大的成績，并且研發(fā)很多先進技術，比如鋁模板施工技術，在建筑領域的發(fā)展中有著重要的影響。很多企業(yè)都已經認識到鋁模板施工技術對于優(yōu)勢，特別是在縮短工期、降低成本方面，是其他技術所無法比擬的。我國的鋁模板制造業(yè)的發(fā)展可以追溯到1986年，并且還在廣泛應用稀土鑄鋁技術，保障普通住宅的建設應用，并且工程質量滿足國家標準的要求。但是因為鋁模板施工技術應用中，前期投入的資金量比較大，很多企業(yè)的經濟實力并不充足，所以不愿意投入資金應用該技術，也限制了鋁模板施工技術的應用，總體推廣效果和質量比較差。在20世紀90年代，MIVAN公司成功研發(fā)出MIVAN模板體系，但是該模板比較寬，工作強度較高，人力資源投入較大，投入之初并未產生較高的經濟效益，所以很多企業(yè)不愿意接受這種形式，鋁模板技術發(fā)展就此受限。雖然這個階段鋁模板施工技術并未廣泛發(fā)展，但是其概念已經深入人心，很多企業(yè)和技術人員對于鋁模板施工技術有了充分的了解，并且開始投入力量研究鋁模板系統(tǒng)，優(yōu)化和改進技術體系，水平不斷的提升，鋁模板企業(yè)入雨后春筍一般出現(xiàn)，技術水平日益提升，并且鋁模板施工技術快速的推廣在建筑工程領域內[2]。

2 鋁模板在高層建筑中的優(yōu)劣勢分析

2.1 優(yōu)勢分析

外立模平整度較高的高層項目中，鋁模板技術的應用具備下述優(yōu)勢。

其一，施工速度極快。鋁模板為早拆施工方式，一套完整的鋁模板根據需要設置三套支撐體系，分為兩次拆除施工，保證模板快速周轉使用，拆模后不會二次作業(yè)，工期非常段。以單層750m2為例分析，應用木模板、鋼模板的工期在6～7d，而應用鋁模板工期只有4d。對于一棟28層的建筑來說，工期節(jié)約時間有一個月，所以工期優(yōu)勢明顯。

第二，鋁模板施工標準程度高、通用性強。鋁模板可以充分的循環(huán)利用，科學的養(yǎng)護可以實現(xiàn)300次以上的應用，而美國最高循環(huán)次數(shù)為3000次，我國的鋁模板應用次數(shù)一般只有200次左右，隨著技術的提升，鋁模板周轉次數(shù)還會不斷的增多，綜合利用價值提升。

第三，生態(tài)環(huán)保價值高。木模板的制作需要消耗大量的木材制作，而木材經過水泡后會導致變形，周轉只有1～8次，有些企業(yè)為了降低成本而選擇低價模板，周轉次數(shù)更少，還會導致木材浪費非常的嚴重，作業(yè)現(xiàn)場存在較多垃圾，影響現(xiàn)場管理水平。經過對比分析發(fā)現(xiàn)，鋁模板在現(xiàn)場加工中，拆模反復進行，多次使用，不會形成建筑垃圾，符合我國的綠色環(huán)保標準要求，還能夠減輕現(xiàn)場的維護與清潔的成本。此外，鋁模板回收再利用率在30%以上，現(xiàn)代社會資源如此寶貴，鋁模板的優(yōu)勢更加的明顯。

第四，自重小，施工作業(yè)方便。鋁模板的質量比較輕，一般為20～25kg/m2，模板拼接尺寸較小，通常兩名工作人員搭配使用即可完成拼接、加固、周轉作業(yè)。

第五，支撐系統(tǒng)施工方便。傳統(tǒng)建筑的模板施工中，需要使用大量人員進行腳手架的搭設施工，要應用大量的管件等零部件，工序比較復雜，會導致材料與時間的浪費，還容易爆發(fā)出嚴重的安全事故問題，而鋁模板知識獨立支撐體系，支撐桿件間隔距離較大，操作更加方便，人們的通行、運輸非常方便，操作順利進行，施工效果也會廣泛提升[3]。

2.2 劣勢分析

對于高層建筑來說，鋁模板施工技術應用有如下劣勢存在。

其一，鋁模板施工中，設計變更盡量的減少。因為鋁模板需要在生產廠家加工制作，運輸?shù)浆F(xiàn)場進行拼接作業(yè)，一旦施工時出現(xiàn)臨時變更的情況，無法調整為合適尺寸的模板結構。因此，在設計方案確定時，保證設計精度，并且重視審圖作業(yè)，防止在施工后發(fā)生變更的情況?？偝邪鼏挝粦撛陧椖渴┕で?，應該充分的了解設計圖紙，并且加強技術交底。如果不得不進行設計變更，可以臨時使用木模板處理，后續(xù)變更要及時通知設計人員，在制作時調整設計方案，保證鋁模板結構的尺寸合格，提高施工精度水平。

其二，成本方面。與其他模板對比，鋁模板在初期資金投入量大，以單層面積750m2左右的28層高層建筑來說，一套鋁模板制備的成本為270萬元，而木模板只有78萬，兩者相差為3.5倍左右，在現(xiàn)場施工中，通常都是多棟建筑同時作業(yè)，所以容易造成建筑開發(fā)商與施工單位優(yōu)先選擇木模板建設施工。

其三，鋁模板施工技術較為先進，但是投入使用的時間比較短，從業(yè)人員較少，尤其是高精尖人才匱乏嚴重，還沒有完全形成人才培養(yǎng)體系，難以滿足建筑市場高速發(fā)展的需要。因此，在建筑工程行業(yè)高速發(fā)展之下，人員流動比較頻繁的情況下，每個項目在施工前，必須組織人員進行專業(yè)技術培訓，加強技術交底，符合施工的需要，完全滿足工作要求才能進入到工作崗位。

在鋁模板施工開始前，必須進行技術交底，熟悉掌握先進施工技術，并且做好施工環(huán)節(jié)的監(jiān)督與管理，才能更好的提高施工總體水平。

但是我們也需要注意，如果高層建筑結構外立面復雜性較高，必須使用特殊尺寸的模板才能完成施工，成本高、利用率非常低，周轉率降低，所以利用鋁模板會導致成本的升高。但是如果采用建筑群施工方式，即使外立面復雜的情況下，也能夠保持較多的周轉使用，其經濟效益也會大幅提升，總體利用價值比較高。

3 鋁模板應用情況

以某工程項目為案例進行分析，在其中的1-3#樓使用鋁模板，其全部為28層建筑，在二層墻柱三層樓板以上應用鋁合金模板。因為本次建筑屬于高層項目，外立面平整度高，構件選擇和尺寸都符合要求，且標準層數(shù)量較多，應用鋁模板施工技術有著非常高優(yōu)勢。

3.1 鋁模板的設計

3.1.1 墻模板的設計

在該建筑項目中，設計為二層墻柱三層梁板以上結構使用的是標準鋁模板，層高3.0m，模板尺寸400mm×2600mm，對于墻體結構超出模板的部位，需要設計拼接的方式兩節(jié)。背楞與對拉螺栓設計的過程中，拉桿的橫、縱間距都不能超過800mm，背楞間距在600～800mm之間，第一道背楞和樓面距離控制在300mm以內。對拉螺桿材質為T18梯形牙螺桿，為45#鋼材料

3.1.2 梁模板的設計

按照我國的國家標準和要求，在梁模板結構設計中，首先要明確標準尺寸，梁模板結構尺寸要按照寬度尺寸制作，長度符合1200mm，主要是根據特殊部位的規(guī)格和尺寸進行設置。如果截面寬度不超過400mm內，梁模板支撐部分應用單排的方式；如果梁體結構寬度超過 400mm，通過應用雙排支撐的方式。如果梁體結構的跨度在4m以上，除了應該進行特殊性設計。

3.1.3 樓面頂板的設計

樓面板頂設計為400mm×1200mm，局部結構要按照項目的情況進行設計，支撐柱在設計時，其橫縱間隔距離都必須滿足要求，將其設定為1300mm，布置第一道100mm寬鋁梁龍骨形式，其間隔距離在1300mm以內，現(xiàn)場根據需要設置快拆支撐頭。

3.1.4 樓梯模板的設計

樓梯模板結構保證踏步模、底膜、底龍骨、墻模、側封板等結構，如果底部模板沒有設置龍骨結構，從而實現(xiàn)結構性能的提升。

3.2 鋁模板施工技術分析

鋁模板在施工中，線路檢測、定位測試、安裝前校正、安裝模板校正、安裝鋁模板校正、安裝樓面、整體校正、檢查驗收、澆筑混凝土、模板拆除等，通過人工方式轉移到上一層，以保證模板可以重復的利用。

3.2.1 鋁模板的安裝

第一，軸線與墻線計算確定。根據需要檢測墻身結構綁扎模板是否可以達到要求，不會存在超出模板的情況，如果超出規(guī)定要求，要立即采取措施處理，防止影響鋁模板的安裝施工，確保鋼筋保護層結構的尺寸合格。第二，定位確定。直接繪制墻體參照線，根據要求布置剪力墻定位筋相同寬度的定位筋，以焊接的方式連接，保證定位筋超出樓面約50mm，間隔為500mm，焊接結束后及時進行質量檢查，保證沒有任何焊接缺陷。第三，安裝前校正。層高必須嚴格控制，通過選擇合適的找平方法進行誤差控制，不超過±8mm，定位筋結構尺寸和精度合格。第四，校正墻、柱鋁模板。在進行安裝作業(yè)前，需要對模板結構進行檢查，保證其平滑度，沒有突出結構物，在表面均勻涂抹一層脫模劑。安裝作業(yè)中，選擇臨時支撐結構，保證墻、柱模板完全符合穩(wěn)定的標準，再安裝兩側背楞，封閉前應用螺栓固定，并且套上PVC管。擰緊對拉螺栓或，再檢查模板垂直度，如果發(fā)生偏差，要及時調整斜撐部分。第五，校正梁模板。安裝工作結束后，應該進行垂直度檢查，符合設計方案的要求，并且進行梁側模板安裝，保證梁角模板與墻頂模板之間控制，側模連接應用螺栓進行，避免發(fā)生脹模的情況。第六，校正樓面模板。對樓面對角線檢查，保證符合準確性的要求，根據要求進行編號，然后完成墻角安裝。樓面模板安裝作業(yè)環(huán)節(jié)，首先應用銷子固定，拼接后開始擰緊。上述操作結束后，需要使用水平儀進行平整度、標高的檢測，存在偏差應用調節(jié)支撐校正。第七，整體校正、檢查。模板結構安裝完畢后，對整體樓面進行統(tǒng)一檢查確定，再設置背楞與穿墻螺栓固定，安裝時穿墻螺栓不能發(fā)生傾斜的問題，且各個配件安裝結束后，進行墻、柱模板的縫隙填充，使用素混凝土進行。第八，檢查驗收。鋁模板安裝結束且自檢后，組織總承包、監(jiān)理、建設等單位進行全面檢查驗收，并且做好書面交接活動，程序合規(guī)合法[4]。

3.2.2 鋁模板的拆除

拆模工作前，制作相同的混凝土試塊進行養(yǎng)護試驗。對于早拆鋁模板結構來說，支撐桿間隔距離在1.3m以內，設計跨度在2m以內的構件確定拆模時間，在符合設計標準要求的50%強度時，如果構件跨度為2～8m之間，保證抗壓強度在設計要求的75%以上；跨度超過8m的情況，根據要求達到設計抗壓強度的100%。如果梁、拱等結構的長度不足8m，底模板拆除前保證混凝土強度符合設計抗壓強度75%才能拆模，而超過8m的，則應該達到設計要求的100%才能拆模。懸臂等部件，在拆模前，必須保證結構的強度達到設計要求的100%。拆模施工中，加強防護管理，支撐桿達到標準的要求，不能在拆除支撐板后調整處理。支撐桿拆除工作中，預留拆模試塊，經過管理人員查看并且同意后，才能進行拆模處理。

第一，墻模板拆除。如果天氣條件允許，混凝土澆筑結束的1d后，即可開始拆模作業(yè)。但是如果環(huán)境溫度比較低或者施工狀態(tài)存在變化，需要及時進行檢測調查和分析，在符合要求后拆模。切忌過早拆除，容易出現(xiàn)混凝土與模板黏連，一旦存在這一問題，需要及時停止施工，經過技術人員的全面勘察，明確拆模作業(yè)時間。墻模板拆除作業(yè)中，先拆除槍頭部分，然后是斜支撐，再是拆除墻體螺栓，最后是模板、配件。拆模后，及時清理各個部件，不會影響后續(xù)使用。第二，頂模板拆除。澆筑施工全部完成后，在混凝土達到設計強度的50%后，進行模板拆除。拆除時，不能直接落下樓面，保證各個模板拆除都必須設施人為支撐方式，另外一名人員拆卸銷釘，緩慢下放模板，以免造成結構的損壞。第三，支撐桿拆除。結合試塊的試驗標準確定拆模時間。試塊達到設計要求75%后，拆除梁底支撐，達到100%后可以拆除懸臂底支撐。第四，模板拆除結束后，立即清理模板內部。如果不能及時清洗，容易導致清洗無法達到要求。為了保證模板可以順利拆除，在安裝前表面涂抹脫模劑。現(xiàn)場施工時間不符合要求的情況下，及時進行返廠處理，保證模板精度合格；拆除后，各個模板與配件都必須做好記錄，且和拆除后的模板同時進行送料口傳輸?shù)缴弦粚涌臻g，完成后續(xù)的施工。第五，質量控制措施。為了保證模板整體的質量合格，在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，需要做好下述質量控制措施：①加強模板人員培訓和教育，尤其是質量檢測人員，對于設計方案有充分的了解，同時還要落實現(xiàn)場的管理措施，明確工藝技術流程，保證現(xiàn)場施工可以順利的進行；②加強模板結構的質量管理和控制，從源頭控制質量。因此，在模板加工制作時，就要加強管理和控制，并且在廠家進行試拼裝，做好質量檢測工作，保證模板出廠前質量是合格的，從而防止在施工中存在質量問題，提高施工的質量水平。此外，還要做好現(xiàn)場施工每個環(huán)節(jié)的檢查和驗收，一旦存在任何的問題，必須技術采取處理措施，保證施工可以順利的進行[5]。

4 結語

現(xiàn)代建筑工程領域高速發(fā)展，高層建筑廣泛建設，鋁模板使用范圍不斷的擴大，其可以降低項目建設成本，同時提升施工的速度、效率以及質量。在實踐中，鋁模板的重復利用率較高，反復多次使用依然可以保持良好的性能，促進項目施工的順利進行，保證項目施工順利進行。此外，鋁模板的承載性能較高，結構更加的穩(wěn)定，沒有過多的限制條件，促進總體施工效果和質量的提升，并且拆除作業(yè)更加方便，符合我國綠色、環(huán)保、低碳理念的要求，保證高程建筑滿足人們使用需要，對現(xiàn)代社會高速發(fā)展產生積極意義。