超高層建筑鋁模板施工優(yōu)化設(shè)計及實踐運用分析

陳勁松 重慶華姿建設(shè)集團有限公司

隨著時代的發(fā)展，超高層建筑數(shù)量不斷增多，超高層鋼混結(jié)構(gòu)決定建筑模板是施工中的重要建材，建筑模板使用直接影響環(huán)保能耗，綠色施工理念提出使得傳統(tǒng)木質(zhì)模板難以符合要求，鋁合金模板使用具有無建筑垃圾等優(yōu)點響應低碳節(jié)能施工號召，由于模板工程站鋼混結(jié)構(gòu)造價的30%，占施工工期的50%，對工程成本質(zhì)量有較大影響，鋁合金模板拆除方便，構(gòu)件耐久性好，鋁合金模板最早出現(xiàn)于美國，采用高強度鋁合金材料通過機械連接形成強度穩(wěn)定性好的整體。超高層建筑中豎向結(jié)構(gòu)形式一致性高，可以選擇裝配式模板系統(tǒng)施工技術(shù)，應選擇滿足需要的模板系統(tǒng)縮小施工空間。

一、鋁合金模板簡述

國家大力倡導科技興國戰(zhàn)略，鼓勵各行業(yè)創(chuàng)新探索特色發(fā)展道路，當前森林資源日益匱乏，國家大力提倡綠色施工，隨著建筑業(yè)發(fā)展，人們對建筑物要求不僅限于質(zhì)量好，要求綠色環(huán)保。建筑用模板由面板與支撐系統(tǒng)組成，結(jié)合模板技術(shù)施工經(jīng)驗，在超高層中有很多特殊結(jié)構(gòu)，如曲面陽臺復雜結(jié)構(gòu)用普通模板無法保證施工質(zhì)量，用定型鋁合金模板可達到施工要求，鋁合金模板以周轉(zhuǎn)次數(shù)高，施工簡單等優(yōu)點得到廣泛應用[1]。

鋁合金模板相比木塑模板最大優(yōu)點是周轉(zhuǎn)次數(shù)多，回收價值較高，總體成本較為便宜，鋁合金模板強度大于木塑模板，在超高層建筑中采用鋁模板經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)于塑料模板。鋁合金模板技術(shù)優(yōu)點體現(xiàn)在自重輕，材料運輸不需塔吊吊運；承壓能力強，方便機械在板面操作；標準板塊施工無須編號，拼裝速度快，操作方便。早拆模板技術(shù)優(yōu)于普通模板，梁模板不拆支撐構(gòu)件，系統(tǒng)支撐體系可保證施工中操作平臺。鋁模板拆除后垂直度在規(guī)范范圍內(nèi)。

目前鋁合金模板在超高層建筑應用中存在一定局限性，體現(xiàn)在一次性投入大等。相比木模板鋁合金模板前期投資大，后期建筑效果無法預知，后期支設(shè)模板時對支撐桿件預埋位置要求高，需要施工技術(shù)熟練工人體現(xiàn)鋁合金模板優(yōu)點，要加強對施工隊伍專業(yè)化培訓。鋁合金模板施工中存在一定局限性，如地下室等部門不能使用鋁合金模板。基于鋁模板特定，大部分施工企業(yè)不會選用鋁模板，目前在我國在港澳地區(qū)有廣泛應用，內(nèi)陸地區(qū)施工企業(yè)大多使用鋼模板。

鋁合金模板技術(shù)起源于50 年代美國，在發(fā)達國家實施后，巴西、韓國等亞洲國家建筑領(lǐng)域得到廣泛應用，在超高層得到青睞。國外經(jīng)濟發(fā)展迅速，很多發(fā)達國家對建材非常重視，模板技術(shù)發(fā)展很快。國外鋁合金模板技術(shù)成熟，適用于定制、基礎(chǔ)設(shè)施施工；異形結(jié)構(gòu)施工，設(shè)計出適用于各種水池的異形模板。鋁合金模板設(shè)計原則是使結(jié)構(gòu)簡單化，節(jié)約資源成本。過去我國勞動力廉價，更多使用人工操作，當前我國勞動力成本提高，采用廉價勞動力模式不能支撐經(jīng)濟增長。通過引進國外研究新型模板，發(fā)展清水混凝土模板技術(shù)。國內(nèi)鋁模板生產(chǎn)技術(shù)逐漸成熟，操作熟練的技術(shù)工人大量出現(xiàn)，21世紀超高層建筑中要求高質(zhì)量工程，使得新型模板在施工領(lǐng)域得到應用。沿海城市鋁合金模板得到廣泛應用，推動鋁合金模板的快速發(fā)展。

二、鋁合金模板施工中存在的問題

鋁模板施工技術(shù)引入我國時間較短，國家對鋁模板施工未明確規(guī)定施工技術(shù)規(guī)范，鋁合金模板應用不斷推廣，但專業(yè)技術(shù)人員缺乏是目前面臨的重要問題。由于對專業(yè)技術(shù)培訓不足，對鋁模板施工工藝造成工程返工情況時有發(fā)生，如普通模板可整體拆除，鋁模板拆除要求分片區(qū)拆除。目前鋁合金模板施工中存在的問題包括前三層墻體表面粗糙，現(xiàn)場設(shè)計變更過大，前期成本投入較多等。

由于鋁合金模板整體拼裝，澆筑混凝土時模板易與砼發(fā)生化學反應，砼振搗時間不夠長墻面會產(chǎn)生起泡。鋁合金模板在廠家設(shè)計加工制作好運到現(xiàn)場，由于鋁合金模板對技術(shù)要求高，對結(jié)構(gòu)圖要求精準，安裝時不能修改，如需變更要與廠家商量返廠設(shè)計加工。前期需購置鋁模板，市場價格相比木模較高，施工中要加強管理，拆除后要回收保養(yǎng)支撐桿，及時收集銷釘，否則會造成大量弧形銷片浪費。鋁模板近幾年出現(xiàn)，施工人員對新模板工藝了解較少，要對現(xiàn)場施工人員進行培訓，了解鋁模板的施工特點，牢記安全操作規(guī)程，考核合格后才能上崗。鋁模板施工中現(xiàn)場要有專職安全員監(jiān)督。

三、鋁合金模板在超高層建筑工程中的應用

深圳市某工程項目主塔樓A 座地上64層，設(shè)計核心筒框架結(jié)構(gòu)，避難層5.1m，標準層巨柱內(nèi)設(shè)置圓形鋼管，標準層平面尺寸38×14.9m.工程從第七層使用鋁模板，有單獨標準板為背楞連接板，側(cè)模板采用400 標準板拼接。城市化進程加快使得超高層建筑成為現(xiàn)實，實際施工中面臨一些問題，如混凝土等技術(shù)方面問題影響超高層建筑質(zhì)量，模板選擇必須全面考慮[2]。

工程中常用木模板可以隨意拼裝，前期投資少，但施工中需專業(yè)技術(shù)工，易造成施工現(xiàn)場混亂，后期投入多，使用木模板不能達到清水效果。鋼模板剛度大，但缺點是自重大，施工中借助垂直機械運輸增加施工成本，超高層需大量模板建筑不適用。塑料模板以其自重輕，韌性好等特點成為綠色建筑產(chǎn)品發(fā)展方向，但承載力較低影響其在超高層建筑中的應用。鋁模板質(zhì)量輕，剛度穩(wěn)定性高，使用壽命長，施工中不依賴吊裝機械，拆模后混凝土表面光潔，滿足超高層建筑對模板質(zhì)量安全等方面要求。根據(jù)工程特點選擇合適的模板，木模板可在形式復雜的部位，鋼模板適用于地下室，超高層建筑豎向結(jié)構(gòu)形式較多，鋁模板系統(tǒng)可滿足施工要求，工程施工中選擇木模板配合施工方案。

為保證鋁模板在工程中的有效應用，需要加強對模板施工質(zhì)量控制，鋁模板施工關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化控制措施包括支撐立桿底座調(diào)整，獨立支撐立桿垂直度控制，保證模板內(nèi)積水排除等。為避免鋁模板積水影響砼施工質(zhì)量，模板生產(chǎn)中預留梁底泄水孔，泄水孔配塞子堵塞，澆搗砼時排泄積水，泄水完成后復位，在墻柱邊預留孔保證墻柱積水造成砼施工縫夾砂，要保證墻柱澆搗至梁底。根據(jù)規(guī)范規(guī)定立桿垂直度不超過層高1/300，采用支撐形式造成立桿垂直度達不到要求，采用承插式立桿間隙達4mm，可將頂托與立桿設(shè)計為整體，調(diào)整頂托管徑，保證立桿垂直度，避免人為因素造成支撐系統(tǒng)不穩(wěn)定。

目前現(xiàn)場采用單個銷釘加固，增加人工勞動量，達不到加固效果，為保證足夠銷釘加固鋁板，采用排銷固定方式，一次同時加固多個銷釘，減少銷釘損耗，避免澆搗砼振動造成脫離。針對目前采用預埋件缺陷，采用加厚螺母焊接鋼筋下腳，澆搗砼前用膠布包裹，在加固墻柱板時用螺栓固定。為避免鋁合金模板表面光滑造成裝修質(zhì)量隱患，將鋁合金模板光滑面生產(chǎn)加工為拉槽面，澆搗砼表面形成突出條文，減少砼表面鏡面效果，增強界面劑粘結(jié)效果。

四、結(jié)語

針對鋁模板應用中的問題，運用鋁模板系統(tǒng)企業(yè)提出相應技術(shù)措施，鋁合金模板應用能使企業(yè)實現(xiàn)效益最大化，保證項目成本安全。鋁合金模板使用存在一定局限性，適用于超高層工程，當前追求工程質(zhì)量企業(yè)普遍運用鋁合金模板。隨著技術(shù)的發(fā)展，鋁模板技術(shù)不斷創(chuàng)新，成為建筑工程中的重要模板技術(shù)。