鋁合金材料在建筑工程上應(yīng)用分析

萬海燕

力同鋁業(yè)（上海）有限公司，中國·上海 200000

1 引言

在科學(xué)、安全、環(huán)保、綠色的發(fā)展理念下，建筑工程不斷升級(jí)應(yīng)用新材料、新技術(shù)、新工藝，鋁合金模板體系在建筑工程中體現(xiàn)出不可替代的優(yōu)勢(shì)，在建筑工程實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用實(shí)踐，較好地提高了建筑工程的安全經(jīng)濟(jì)性、使用環(huán)保性和質(zhì)量穩(wěn)定性。

2 鋁合金模板材料概述

鋁合金模板體系主要包括鋁合金材質(zhì)制作面板、支撐、緊固件、附件等構(gòu)成組件。其模板系統(tǒng)包括型材系統(tǒng)和鋁板系統(tǒng)，根據(jù)建筑工程安裝實(shí)踐需求分為對(duì)拉螺栓連接型和鋼片連接型兩種不同的鋁合金模板[1]。其中，對(duì)拉螺栓連接型鋁合金模板是在材料中預(yù)先開一個(gè)直徑為20 mm的孔，再用拉桿將內(nèi)外墻模板進(jìn)行拉結(jié)，有效提高鋁合金模板的承載力。鋼片連接型鋁合金模板則是在接縫處開一個(gè)小槽，將開有兩孔的鋼片插入槽內(nèi)，再用銷釘、銷片拉結(jié)內(nèi)外墻模板。

鋁合金模板的材質(zhì)較輕，現(xiàn)場(chǎng)施工便捷，混凝土成型質(zhì)量高，在施工中能夠利用早拆技術(shù)進(jìn)行作業(yè)，縮短了施工周期。同時(shí)，鋁合金模板具有較高的強(qiáng)度，組裝后形成穩(wěn)定性好、承載力高的整體框架，并能夠進(jìn)行循環(huán)使用，較好地體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保的特點(diǎn)。

3 鋁合金材料在建筑工程應(yīng)用中存在的問題

3.1 缺乏全過程管理規(guī)劃

當(dāng)前鋁合金材料在建筑工程中的應(yīng)用還明顯存在不足，由于開發(fā)商及施工單位過多關(guān)注鋁合金模板的施工階段，缺乏對(duì)鋁合金模板設(shè)計(jì)階段的關(guān)注，沒有對(duì)鋁合板模板施工進(jìn)行全過程管理和規(guī)劃，無法在設(shè)計(jì)階段及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋁合金模板施工中存在的問題，導(dǎo)致后期施工存在較多的變更，延長(zhǎng)了鋁合金模板體系施工的周期。

3.2 缺乏科學(xué)合理的深化設(shè)計(jì)

由于受到諸多條件的限制和影響，當(dāng)前建筑工程鋁合金模板體系的深化設(shè)計(jì)明顯不足，部分建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師還依然沿襲傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，缺乏對(duì)鋁合金模板體系的深入認(rèn)知，在鋁合金模板體系的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)上還存在欠缺，導(dǎo)致鋁合金模板深化設(shè)計(jì)圖與實(shí)際結(jié)構(gòu)圖存在沖突，暴露出鋁合金模板深化圖設(shè)計(jì)不夠精細(xì)的問題，不利于提高鋁合金模板體系在建筑工程施工中的質(zhì)量。

3.3 鋁合金模板施工管理不夠規(guī)范和精細(xì)化

鋁合金模板在建筑工程施工中的管理不夠全面，相關(guān)人員沒有重點(diǎn)關(guān)注場(chǎng)地的移交質(zhì)量，導(dǎo)致鋁合金模板首層安裝施工難以順利進(jìn)行，延長(zhǎng)了整個(gè)施工工期。同時(shí)，相關(guān)人員對(duì)鋁合金模板施工過程中的監(jiān)管不夠到位，缺乏對(duì)鋁合金模板施工作業(yè)活動(dòng)的有效管理和監(jiān)督[2]。加之，鋁合金模板施工的技術(shù)交底形式化，缺乏完整詳細(xì)的技術(shù)交底，無法實(shí)現(xiàn)鋁合金模板施工的全方位管控。

4 鋁合金模板體系在建筑工程的應(yīng)用分析

4.1 注重鋁合金模板施工設(shè)計(jì)管理

在建筑工程設(shè)計(jì)和深化階段，要對(duì)建筑及結(jié)構(gòu)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化的管理，依照建筑工程專業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，對(duì)鋁合金模板施工圖紙進(jìn)行會(huì)審，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)院、總包、監(jiān)理要提出對(duì)施工圖紙的意見和建議，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋁合金模板體系施工圖紙中存在的問題，做好鋁合金模板圖紙的深化設(shè)計(jì)和技術(shù)交底，進(jìn)一步明確鋁合金模板體系施工的深化要點(diǎn)[3]。

尤其對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鋁合金模板節(jié)點(diǎn)，要加強(qiáng)圖紙節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)的深度，建立節(jié)點(diǎn)深化標(biāo)準(zhǔn)圖集，確保鋁合金模板深化圖紙的質(zhì)量。例如，在飄窗配模及加固節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要求之中，可以在飄板居中位置設(shè)置一道抗上浮背楞，設(shè)置合理的飄窗豎向支撐間距，并在飄窗蓋板處預(yù)留直徑22的透氣孔。在窗戶、陽臺(tái)、門壓槽的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，取消傳統(tǒng)外窗普通砂漿抹灰收口工藝，在窗頂處設(shè)置滴水線壓槽，保持滴水線的順直[4]。在墻板配模及背楞加固方式的深化設(shè)計(jì)中，可以采用剛背楞“內(nèi)四外五”的加固體系，墻體采用豎向標(biāo)準(zhǔn)配模，并采用卡碼連接兩根橫向剛背楞的連接處，保證上下接頭的交錯(cuò)搭接。在衛(wèi)生間的小降板配模設(shè)計(jì)之中，可以設(shè)置吊模板，其四角處設(shè)置角鐵或角鋁，豎邊方向則設(shè)置豎向立桿。

4.2 做好鋁合金模板體系的深化設(shè)計(jì)

4.2.1 樓面處模板固定體系的設(shè)計(jì)

樓面處鋁合金模板采用標(biāo)準(zhǔn)化的400 mm×1200 mm尺寸進(jìn)行配模設(shè)計(jì)，依照實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的模數(shù)尺寸配置局部位置。同時(shí)，為了滿足穿插作業(yè)的要求，要設(shè)置快拆支撐頭150 mm×200 mm，樓面模板橫向間隔在1200 mm以內(nèi)；并要設(shè)置一道150 mm寬的鋁梁龍骨，縱向間隔在1350 mm以內(nèi)。

梁模板設(shè)計(jì)尺寸要結(jié)合建筑施工圖，考慮二次結(jié)構(gòu)實(shí)際配模的設(shè)計(jì)要求，將梁模板型材肋高設(shè)計(jì)為65 mm，厚度選取4 mm。同時(shí)，梁底支撐的間距應(yīng)當(dāng)在1350 mm以內(nèi)，采用單排支撐的設(shè)計(jì)體系，中間采用型材板保持固定，支撐鋁梁的寬度為150 mm為宜。

4.2.2 墻、柱處模板固定體系的設(shè)計(jì)

在墻、柱的中間位置設(shè)計(jì)板材，鋁板材的肋高為65 mm、厚度為4 mm，內(nèi)外墻板的標(biāo)準(zhǔn)尺寸設(shè)計(jì)為400 mm×2600 mm。同時(shí)，在外墻面頂部設(shè)計(jì)一層300 mm寬的外墻承接板，保證各樓層之間的模板支撐。在墻模板處還要設(shè)置對(duì)拉螺桿，其縱橫向間距設(shè)置為800 mm以內(nèi)，起到固定鋁合金模板和墻厚的作用。另外，在墻模板背面還要設(shè)置背楞40×40的方鋼管，其縱向間距為800 mm以內(nèi)，側(cè)面采用可調(diào)式的斜支撐方式，一端采用膨脹螺絲進(jìn)行固定，另一端則固定在背楞上，并對(duì)其支撐角度進(jìn)行及時(shí)糾偏和調(diào)整。

樓梯模板處主要包括踏步模、底模、底龍骨、狗牙模、側(cè)封板等構(gòu)件，并設(shè)置排樓梯踏步蓋板、氣孔及振搗口，在樓梯模板的底部設(shè)置底部龍骨。另外，對(duì)于特殊位置的鋁合金模板設(shè)計(jì)，要進(jìn)行細(xì)化處理。通常來說，衛(wèi)生間樓板處要預(yù)留洞口；電梯井、采光井等特殊位置的配模采用外墻板，并以角鐵或槽鋼進(jìn)行加固，在后砌墻與剪力墻交接處要設(shè)置壓槽，鋁合金模板采用背楞加固方式，其斷開處設(shè)置連接U字碼。

4.3 注重鋁合金模板生產(chǎn)過程的精細(xì)化管理

鋁合金模板生產(chǎn)色鋁合金模板在建筑過程應(yīng)用中的關(guān)鍵與環(huán)節(jié)。要面向鋁合金模板生產(chǎn)流程、預(yù)拼裝、驗(yàn)收等各個(gè)階段開展精細(xì)化管理。

4.3.1 生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化

要對(duì)鋁合金模板生產(chǎn)流程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化控制。首先，要做好標(biāo)準(zhǔn)化鋁合金模板的生產(chǎn)配模，并進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)板的生產(chǎn)，相關(guān)人員要對(duì)其進(jìn)行抽檢。其次，再進(jìn)行鋁合金模板的預(yù)拼裝工作，對(duì)預(yù)拼裝點(diǎn)位進(jìn)行標(biāo)注。最后，再進(jìn)行鋁合金模板預(yù)拼裝的驗(yàn)收，由項(xiàng)目部、技術(shù)部、監(jiān)理等人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)拼裝驗(yàn)收工作，驗(yàn)收合格后則對(duì)鋁合金模板打包運(yùn)輸出場(chǎng)。

4.3.2 材料要求的精細(xì)化

要嚴(yán)格按照國家及行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)選擇適宜的鋁合金材料，包括模板系統(tǒng)構(gòu)件及支撐系統(tǒng)構(gòu)件，進(jìn)一步細(xì)化相關(guān)規(guī)格要求。

4.3.3 生產(chǎn)工期的精細(xì)化

要確定鋁合金模板的生產(chǎn)周期，制定詳細(xì)的生產(chǎn)周期計(jì)劃表，在確定鋁合金模板生產(chǎn)施工圖之后進(jìn)入正式生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并將生產(chǎn)周期控制在一個(gè)月以內(nèi)。同時(shí)，還要制作鋁合金模板生產(chǎn)周期橫道圖，及時(shí)反饋鋁合金模板生產(chǎn)過程的相關(guān)信息，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督和細(xì)化，將生產(chǎn)工期控制在預(yù)期進(jìn)度以內(nèi)。

4.3.4 生產(chǎn)質(zhì)量的精細(xì)化

在鋁合金模板生產(chǎn)工藝中，優(yōu)先選用面板和邊肋一體型材進(jìn)行制作，減少分體焊接作業(yè)，并確保鋁合金模板焊接的牢固可靠性。尤其是對(duì)于邊肋/端肋與板面、端肋與邊肋、橫肋之間、拼接板面之間的焊縫要求滿焊作業(yè)，其他部位則可以采用分段焊的方式。在焊接作業(yè)的過程中，要注意將焊縫設(shè)于構(gòu)件內(nèi)部，而不得將焊縫設(shè)于構(gòu)件的表面，保證端肋焊接的準(zhǔn)確可靠性，避免出現(xiàn)扭曲、偏斜、錯(cuò)位等現(xiàn)象，并要注意消除應(yīng)力變形的問題。另外，還要加強(qiáng)鋁合金模板預(yù)拼裝質(zhì)量驗(yàn)收工作，要按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，點(diǎn)數(shù)合格率應(yīng)當(dāng)在90%以上。

4.3.5 現(xiàn)場(chǎng)安裝施工的精細(xì)化

要加強(qiáng)鋁合金模板現(xiàn)場(chǎng)安裝施工的質(zhì)量管理和控制，避免出現(xiàn)墻體反銹、膩?zhàn)悠鹋?、飄窗上浮、墻體空鼓/開裂等質(zhì)量通病。針對(duì)不同的質(zhì)量問題制定預(yù)防措施[5]。例如，對(duì)于墻體反銹的質(zhì)量通病要在綁扎鋼筋前做好技術(shù)交底工作，確?，F(xiàn)場(chǎng)外露扎實(shí)，及時(shí)調(diào)整到位。并對(duì)外層鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)保護(hù)，采用可靠的保護(hù)層墊塊措施，并采用卡口細(xì)石混凝土內(nèi)撐條或高強(qiáng)塑料內(nèi)撐條等措施，確保墻體的截面尺寸。對(duì)于膩?zhàn)悠鹋莸馁|(zhì)量通病則首先要對(duì)混凝土進(jìn)行充分振搗作業(yè)，清理混凝土基層面的浮漿、障礙物，并在第一遍膩?zhàn)油抗魏?、硬化前進(jìn)行回壓，在第二遍膩?zhàn)油抗魏蟆⑾乱坏拦ば蚯斑M(jìn)行打磨，并排查修復(fù)局部起泡的部位。

4.4 實(shí)施鋁合金模板施工的全程精細(xì)化評(píng)估

要對(duì)鋁合金模板施工全過程進(jìn)行精細(xì)化的評(píng)估，可以采用過程自檢、抽檢、巡檢、評(píng)估等不同方式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋁合金模板施工存在的問題，評(píng)估內(nèi)容主要包括鋁合金模板設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量、設(shè)計(jì)成本及工期等方面的內(nèi)容，并確定鋁合金模板體系設(shè)計(jì)水平評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

在對(duì)鋁合金模板生產(chǎn)及施工的工期評(píng)估過程中，要重點(diǎn)評(píng)估鋁合金模板生產(chǎn)過程、轉(zhuǎn)換層安裝、轉(zhuǎn)換層施工等方面，綜合采集鋁合金模板生產(chǎn)及施工過程的工期，對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化。同時(shí)，在對(duì)鋁合金模板進(jìn)行質(zhì)量評(píng)估的過程中，要重點(diǎn)評(píng)估鋁合金模板預(yù)拼裝作業(yè)、轉(zhuǎn)換層安裝、轉(zhuǎn)換層拆模、土建實(shí)測(cè)實(shí)量等內(nèi)容。并對(duì)鋁合金模板施工過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄、分析和比對(duì)，從而為鋁合金模板體系在建筑工程的應(yīng)用決策提供支持和依據(jù)。

4.5 加強(qiáng)鋁合金工程施工安全保護(hù)

要面向鋁合金模板體系全過程進(jìn)行安全管理和保護(hù)，從事前、事中、事后等全方位實(shí)施精細(xì)化管理。具體來說，事前控制主要包括完善安全文明生產(chǎn)制度，制定詳細(xì)的安全管理措施、安全檢查程序和相應(yīng)的獎(jiǎng)懲條例，并要做好安全施工交底工作。事中控制則要抓關(guān)鍵管理，落實(shí)關(guān)鍵管理舉措，做好安全策劃和后評(píng)估、關(guān)鍵環(huán)節(jié)管理，并針對(duì)重大安全隱患編制專項(xiàng)安全技術(shù)方案。事后控制則要及時(shí)如實(shí)、逐級(jí)匯報(bào)事故情況，督促相關(guān)單位進(jìn)行處理和整頓。

5 結(jié)語

綜上所述，鋁合金材料在建筑工程中的應(yīng)用體現(xiàn)出自身的優(yōu)勢(shì)，要做好鋁合金模板體系在建筑工程中的設(shè)計(jì)、施工和應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際建筑工程的自身實(shí)際，加強(qiáng)鋁合金模板體系的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工的精細(xì)化管理和控制，進(jìn)一步提高鋁合金模板在工程應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和工廠化，提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)性和整體水平。