“鋁模+爬架+穿插施工”模式下的高效施工探討

洪長(zhǎng)河

（廈門(mén)市翔安區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，福建 廈門(mén) 361102）

0 引 言

近年來(lái)國(guó)家城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，高層建筑與日俱增，建筑業(yè)的發(fā)展對(duì)建筑施工工法提出了更高的要求和挑戰(zhàn)［1-2］。各大房企為了提效增速也不斷研究符合自身需求的新型施工工法，如萬(wàn)科的“兩提一減”、碧桂園的“SSGF工法”［3］等。究其根本，這些新型工法的核心工藝均采用“鋁模+爬架+穿插施工”的概念。通過(guò)采用鋁模施工實(shí)現(xiàn)模板標(biāo)準(zhǔn)化拼裝、降低對(duì)工人人數(shù)的依賴，同時(shí)由于鋁模施工需提前根據(jù)樓層特點(diǎn)進(jìn)行配套設(shè)計(jì)，可預(yù)先對(duì)建筑外門(mén)窗洞口、防水企口、滴水線、空調(diào)板、陽(yáng)臺(tái)反坎和外立面線條等進(jìn)行優(yōu)化，主體結(jié)構(gòu)一次澆筑成型，免除外墻二次結(jié)構(gòu)和內(nèi)外抹灰，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自防水，并減少外墻、窗邊滲漏等質(zhì)量隱患。通過(guò)爬架可節(jié)約材料、節(jié)省人工、避免桿架的倒運(yùn)和反復(fù)搭設(shè)，并且由于爬架具有很強(qiáng)的獨(dú)立性，在完成組裝后，就不再需要占用運(yùn)輸設(shè)備，從而間接提高施工工效。爬架的使用也為外立面的豎向穿插施工提供了條件。通過(guò)工序提前穿插，取消非必要工序（如抹灰基層），減少技術(shù)間歇時(shí)間，實(shí)現(xiàn)高效組織，用空間換取時(shí)間，提高整體效率。

本文以某具體項(xiàng)目為例，闡述鋁合金模板在穿插施工背景下的主要控制要點(diǎn)。該項(xiàng)目鋁模的施工范圍為 15#、16#樓 2 層墻柱至 33 層板、17# 樓 3 層墻柱至 30 層板，標(biāo)準(zhǔn)層高為 2.9 m，剪力墻、梁和頂板等結(jié)構(gòu)均采用鋁合金模板。

1 施工工法

在穿插施工條件下，采用鋁合金模板對(duì)提高施工效率、縮短工程建設(shè)周期具有重要的意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是混凝土成型精度高，可實(shí)現(xiàn)混凝土墻體免抹灰，減少濕作業(yè)，逐步向干法施工轉(zhuǎn)化；二是通過(guò)優(yōu)化構(gòu)造、設(shè)置企口，避免質(zhì)量通病的出現(xiàn)，如窗臺(tái)設(shè)置企口解決滲漏問(wèn)題及二次抹灰收口工序，減少交叉工作；三是門(mén)窗洞口、墻垛、門(mén)過(guò)梁、滴水線等二次構(gòu)件可一次成型，從而可避免二次砌筑、縮短工期，為后期室內(nèi)穿插施工提供條件；四是可在鋁模深化階段，將建筑外墻上及外墻以外所有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的砌體構(gòu)件，如剪力墻結(jié)構(gòu)洞口的填充墻、窗臺(tái)墻、陽(yáng)臺(tái)隔墻、陽(yáng)臺(tái)欄板、外立面線條或造型等，全部采用鋼筋混凝土構(gòu)件，與主體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)一次澆筑，也就是全現(xiàn)澆外墻，以達(dá)到加快工期的目的。這一做法也為鋁窗、欄桿等部件安裝的穿插施工及爬架提升創(chuàng)造了條件。

1.1 鋁合金模板的應(yīng)用

1.1.1 鋁模深化設(shè)計(jì)

鋁模工程為專項(xiàng)分包工程，專業(yè)分包單位在進(jìn)行配模設(shè)計(jì)前，通常會(huì)要求總包單位提供深化設(shè)計(jì)圖紙，明確鋁模施工的范圍和部位，核對(duì)建施與結(jié)施的偏差，保證配模設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。為了更好地實(shí)現(xiàn)穿插施工，在進(jìn)行鋁模深化設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能將一次結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、構(gòu)造前置到和一次結(jié)構(gòu)同時(shí)成型。鋁模深化設(shè)計(jì)流程包括施工圖紙準(zhǔn)備、疊圖、墻體定位和確定深化內(nèi)容等步驟。

1）施工圖紙準(zhǔn)備。鋁模深化設(shè)計(jì)的依據(jù)是最終版的建筑、結(jié)構(gòu)、水電等專業(yè)的圖紙和精裝圖紙。必須保證所提供圖紙的準(zhǔn)確性，否則，后期可能會(huì)造成大量的更改返工現(xiàn)象。同時(shí)，建筑圖紙需有詳細(xì)的窗臺(tái)節(jié)點(diǎn)大樣、外立面節(jié)點(diǎn)大樣等。

2）疊圖。由于繪圖偏差，結(jié)構(gòu)圖紙與建筑圖紙可能存在差異，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，確保結(jié)構(gòu)和建筑設(shè)計(jì)無(wú)沖突、尺寸標(biāo)注無(wú)誤。疊圖時(shí)應(yīng)分戶型進(jìn)行逐戶疊圖，發(fā)現(xiàn)存在偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)與業(yè)主和設(shè)計(jì)單位溝通，并進(jìn)行修改。

3）墻體定位。墻體位置準(zhǔn)確是保證房間開(kāi)間進(jìn)深、保證后期砌體階段的壓槽及門(mén)窗洞口位置準(zhǔn)確的前提。因此，在鋁模深化設(shè)計(jì)時(shí)，通常會(huì)先對(duì)墻體位置進(jìn)行核對(duì)，同時(shí)確定混凝土墻的范圍。

4）確定深化內(nèi)容。深化內(nèi)容包括窗洞口構(gòu)造、一次結(jié)構(gòu)與填充墻連接構(gòu)造、門(mén)洞和門(mén)垛位置及尺寸、外立面線條、滴水線、外墻全混凝土等。以本項(xiàng)目為例，列舉幾個(gè)具體做法供參考。

為了延長(zhǎng)水的滲漏路徑、減少滲漏和有利于免抹灰時(shí)鋁窗四周涂飾面收口，在窗臺(tái)四周由外到內(nèi) 120 mm 寬度范圍內(nèi)的成型混凝土，比內(nèi)側(cè)低 20 mm，如圖1 所示。

圖1 窗洞口構(gòu)造節(jié)點(diǎn)圖（單位：mm）

由于填充墻體采用免抹灰工藝，砌體和混凝土兩種不同材質(zhì)的交接部位掛防開(kāi)裂玻纖網(wǎng)抹灰處，在鋁模板上附加 10 mm 厚的金屬壓槽板，并在金屬壓槽板的邊緣進(jìn)行倒圓角或者斜角處理，如圖2 所示，以防止帶壓槽板鋁模拆模困難。

圖2 一次結(jié)構(gòu)與填充墻連接構(gòu)造（單位：mm）

為保證穿插施工時(shí)能夠加快外立面施工進(jìn)度，盡量采用全混凝土外墻，并將部分外立面小線條在深化設(shè)計(jì)時(shí)體現(xiàn)出來(lái)，以使線條在結(jié)構(gòu)施工階段一次成型，如圖3～圖5 所示。

圖3 全混凝土外墻示意圖（單位：mm）

圖4 外立面線條做法（單位：mm）

圖5 外立面線條一次成型效果

1.1.2 鋁模施工的進(jìn)度控制

一般情況下，前 3 層須考慮鋁模配備、現(xiàn)場(chǎng)施工配合等各方面因素，工期會(huì)稍微長(zhǎng)一點(diǎn)。為了保證鋁模配模準(zhǔn)確，通常要求鋁模在出廠前進(jìn)行預(yù)拼裝，并組織業(yè)主單位、監(jiān)理單位、總包單位對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)收，確認(rèn)無(wú)誤后方可運(yùn)至工地進(jìn)行施工，材料打包運(yùn)輸時(shí)還需進(jìn)行編號(hào)歸類。鋁模施工周期除了受鋁模自身與其他工種的施工時(shí)間和配合影響之外，還受拆模時(shí)混凝土強(qiáng)度（一般拆模時(shí)樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于 C15）控制，在混凝土澆筑完 36 h 拆模的條件下，5 d 一層是合理可行的最短工期，很難再壓縮。因此，若工期許可，施工周期應(yīng)安排平均 5 d 一層較為合理，各個(gè)環(huán)節(jié)有較為充裕的時(shí)間進(jìn)行調(diào)整以保證質(zhì)量。

1.2 附著式爬架的應(yīng)用

全混凝土外墻為爬架的應(yīng)用創(chuàng)造了條件，爬架是全混凝土外墻最優(yōu)的配套工藝［4］。同時(shí)，爬架的應(yīng)用又使外立面穿插施工、室外管網(wǎng)隨主體安裝成為可能，并能夠有效解決穿插施工過(guò)程中成品保護(hù)的問(wèn)題。

下面以背景工程為例，介紹爬架的工作原理及架體提升時(shí)的立體施工進(jìn)度計(jì)劃。

1.2.1 基本概況

該項(xiàng)目 15、16、17# 樓層高為 2.9 m，采用 13.5 m 高折疊式升降腳手架（9 m 導(dǎo)軌）進(jìn)行防護(hù)，防護(hù)高度由 4 層（標(biāo)高 13.400 m）至屋面層（91.7 m），從 3 層開(kāi)始組裝，4 層開(kāi)始預(yù)埋，待結(jié)構(gòu)施工完成后利用塔吊進(jìn)行空中拆除，外圍一周布置升降腳手架機(jī)位共 37 個(gè)，分 2 組提升。

1.2.2 爬架的工作原理

正常情況下附著式爬架安裝 3 道附墻支座，當(dāng)架體提升一定高度的時(shí)候，需要把最底下一道附墻支座拆除，以保證架體提升到位，當(dāng)鋁膜的 K 板拆下來(lái)以后，再把拆下來(lái)的附墻支座倒到最上面一層，通常爬架架體在靜載的時(shí)候需保證有 3 道附墻約束導(dǎo)軌。爬架架體構(gòu)造如圖6、圖7 所示，爬架提升工作如圖8 所示。

圖6 爬架構(gòu)造示意圖一

1.2.3 立體施工進(jìn)度計(jì)劃

爬架架體依靠自身的升降設(shè)備和裝置，隨工程結(jié)構(gòu)逐層爬升或下降。架體提升與立體施工進(jìn)度計(jì)劃示意如表1 所示。

1.3 穿插施工

在建筑工程中，主要施工工序包括主體結(jié)構(gòu)施工、砌筑工程、抹灰工程和裝修工程等幾個(gè)階段，傳統(tǒng)建設(shè)組織采用先施工主體結(jié)構(gòu)后，再完成外立面和室內(nèi)精裝修的方式，并且工期計(jì)劃線條粗狂、編制粗糙、細(xì)節(jié)考慮不周全、工序銜接不到位，常常出現(xiàn)窩工現(xiàn)象，浪費(fèi)了大量的時(shí)間成本。高層建筑主體穿插施工，無(wú)論在工期方面的節(jié)省，還是在人工方面的高效利用，都比傳統(tǒng)的施工建設(shè)方案更加適應(yīng)現(xiàn)代城市對(duì)高層建筑的需求［5］。下面以背景工程為例進(jìn)行闡述。

圖7 爬架構(gòu)造示意圖二

圖8 爬架提升示意圖

表1 架體提升與立體施工進(jìn)度計(jì)劃表

如圖9 所示，在背景工程的實(shí)際施工中，將關(guān)鍵的施工階段按照先后順序劃分到各個(gè)樓層，將需要外墻作業(yè)平臺(tái)的施工工序有節(jié)奏地安排在爬架的停留階段。具體地說(shuō)，以外墻為界，將建筑分為室內(nèi)和室外，N層室內(nèi)為結(jié)構(gòu)作業(yè)層，室外為止水層；N-1 層室內(nèi)為拆模及止水層，室外進(jìn)行打磨修補(bǔ)，為外墻膩?zhàn)邮┕ぷ鳒?zhǔn)備；N-2 層室內(nèi)為支頂及止水層，室外為外墻膩?zhàn)邮┕ぜ皺跅U安裝，通常情況下進(jìn)行兩遍膩?zhàn)邮┕ぃ⒋蚰?，為防止污染，面漆通常不施工；N-3 層室內(nèi)為墻板（或砌體）施工層，室外為窗扇安裝，必須保證窗扇安裝完成后方可提升爬架；N-4 層后裝修單位進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行工作面移交，如表2 所示。

圖9 穿插施工示意圖

穿插施工涉及多家分包單位同時(shí)進(jìn)場(chǎng)，協(xié)調(diào)配合工作量大，對(duì)建設(shè)、監(jiān)理、施工單位的管理水平有較高的要求，需提前制定總分包單位管理專項(xiàng)方案，簽訂總分包管理協(xié)議，統(tǒng)一管理，明確責(zé)任劃分。同時(shí)，主體工程與裝飾工程同時(shí)施工，特別是外墻涂料提前穿插，防止污染工作尤為重要，需采取特殊的止水措施。穿插施工上下施工段的工作面交叉，帶來(lái)的安全隱患更多，管理難度更大，因此需加派人手、增設(shè)安全防護(hù)設(shè)施。

2 質(zhì)量安全控制措施

采用上述施工工藝開(kāi)展高層建筑施工，具有高效、經(jīng)濟(jì)、可靠的優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)施施工過(guò)程中，應(yīng)把握其質(zhì)量安全控制要點(diǎn)，確保施工質(zhì)量與安全。

表2 穿插施工工序表

1）鋁模系統(tǒng)是與特定工程條件相適應(yīng)的模板系統(tǒng)，因此，在實(shí)際安裝前應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模板系統(tǒng)之前，應(yīng)對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、水、電、風(fēng)等各專業(yè)的圖紙進(jìn)行全面的會(huì)審，避免實(shí)施過(guò)程中各專業(yè)的沖突和后期修改。在條件具備時(shí)，應(yīng)采用 BIM 放樣，檢查各部件的碰撞和干涉，盡可能將問(wèn)題消除在設(shè)計(jì)階段。模板出廠前 15 d 不再接受圖紙更改。

2）爬架既是保證工地安全的關(guān)鍵措施，其提升過(guò)程又是安全問(wèn)題的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。爬架應(yīng)僅作為操作架，不允許長(zhǎng)期堆放載荷。提升過(guò)程中應(yīng)確保架體上沒(méi)有堆放荷載，爬升過(guò)程中不允許任何人員上爬架。

3）爬架爬升應(yīng)組織協(xié)調(diào)、統(tǒng)一步驟，相關(guān)操作人員應(yīng)進(jìn)行專門(mén)培訓(xùn)，開(kāi)展技術(shù)和安全交底。在爬升前認(rèn)真檢查關(guān)鍵的拉結(jié)和提升裝置，及時(shí)更換或維修損壞部件。對(duì)爬升過(guò)程中可能遇到的問(wèn)題應(yīng)提前做好預(yù)案。

4）穿插施工應(yīng)組織好勞動(dòng)力資源、材料準(zhǔn)備和設(shè)備支持，避免因個(gè)別工序的窩工影響施工節(jié)奏。

3 結(jié) 語(yǔ)

在工程建設(shè)中，施工技術(shù)與管理方法的優(yōu)劣，對(duì)建筑的使用功能、壽命及社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益都有很大的影響。本文淺議“鋁模+爬架+穿插施工”模式下的高效施工工法，該工法代表著目前建筑施工的新方向，經(jīng)過(guò)多個(gè)項(xiàng)目實(shí)踐，驗(yàn)證其有較大的優(yōu)越性。隨著建筑業(yè)的發(fā)展，運(yùn)用科學(xué)的方法、采取有效的措施和手段對(duì)建筑工程全過(guò)程推行創(chuàng)新管理，不斷提升工程建設(shè)水平、工藝水平，已成為一種趨勢(shì)和使命。