鋁模施工方案改進與應用的探討

福州職業技術學院，福建 福州 350001

在鋼筋混凝土結構工程中，為了保證混凝土現澆后的幾何外觀及尺寸參數與設計圖紙相符，且同時確保混凝土的養護齡期及強度等級達到設計標準，在混凝土澆筑前應妥善支設模板；雖然混凝土模板屬于臨時結構體系，但其直接關系到工程結構的整體質量，必須引起足夠的關注。木模板在工民建混凝土模板工程中的應用由來已久，但迫于自身強度剛度較低、密封性較差、模板表面平整度不良等問題，其工程可靠性和經濟性遠低于其它材質的模板［1］；隨著建筑材料技術的快速發展，以鋁合金模板為代表的新型混凝土模板逐步應用到高層住宅建項目中，與傳統的木模板相比，鋁合金模板在強度剛度、輕質化、施工難度、重復循環利用、支護施工周期及應用場景等方面具有絕對優勢。本文擬重點對鋁模板的優勢和在具體施工階段的工藝技術特點進行深入分析，并基于鋁模板的施工常見質量問題，提出了可行性改進建議，以期完善鋁模板在混凝土結構工程中的應用體系。

1 鋁模板應用優勢及設計原則分析

1.1 鋁模板應用優勢闡述

（1）在土木工程、交通基礎設施等各類型混凝土結構工程中，混凝土模板多選用木質板、竹膠板或鋼板等材料，但能夠同時兼顧高強度、高抗變形剛度、自重輕、耐久性良好、可重復循環利用等優勢的模板材料幾乎沒有；而鋁合金模板的推廣普及則極大地滿足了目前混凝土模板工程領域的迫切需求，其在強度剛度、輕量化、綠色低碳、工程性價比等方面表現出的優勢，受到了工程行業的一致好評。

（2）鋁模板技術經濟優勢分析具體詳見下表1 所述。

表1 鋁模板技術經濟優勢分析

1.2 鋁模板設計原則分析

考慮到鋁制混凝土模板采用工廠化預制完成，現場無需二次加工，因此，必須控制好模板的尺寸設計精度和準確性；建議在設計階段遵循以下基本原則［2］：

（1）提高鋁制模板的通用性。考慮到鋁制模板具備多次循環利用優勢，為了提高模板的工程適用性，建議引進標準化設計方案，工程設計人員應及時統計高層及超高層建筑圖紙，確定主體構件的幾何尺寸，編制相應的模板設計尺寸標準，設計人員盡量采用標準化的尺寸方案，從而提升重復利用的可行性；

（2）采用容許應力法校核鋁模板承載強度。除了保證鋁模板的幾何尺寸外，還必須保證模板的強度、剛度及荷載穩定性滿足設計要求，建議采用工程上常用的容許應力法校核模板的結構指標；在裕度系數不足或危險截面位置應設計相應的加勁構件。圖1 為某豎向混凝土墻體鋁模板加勁構件示意圖。

圖1 某豎向混凝土墻體鋁模板加勁構件示意圖

2 鋁模板主要施工環節技術分析

2.1 鋁模板主要安裝施工工藝分析

（1）模板現場檢查。為了保證后期拆模的便捷性，降低拆模難度，應在模板混凝土接觸面和板間接觸面上均勻涂抹潤滑油；此外，用于連接模板的銷子應使用PVC 套管保護，避免灑出的混凝土凝固后影響銷子的活動性；模板安裝后應現場吊線校核，確保模板吊線錘尖與施工控制線重合［3］；

（2）模板安裝。裝配式模板與普通的木模板安裝工藝不同，由于鋁模板現場無法二次加工，為了保證模板安裝與設計保持一致，在模板出廠前應編號，安裝人員根據設計圖紙對應編號安裝，安裝遵循“內墻優先”的原則，單個墻面由端部密封板開始逐級安裝；墻模板與角模板、頂模板之間用鐵銷連接，為了避免因混凝土凝固造成的鐵銷活動性下降問題，鐵銷應沿墻體上部插入；橫梁模板應遵循“先底模，后側模”的原則，并將加勁鋼管沿橫梁方向提前安裝于橫梁的連接件上，梁模板也使用鐵銷連接［4］；

（3）鋁模板安裝完成后應校核模板面標高，可通過轉動支撐加勁鋼管微調模板頂面標高。

2.2 鋁模板拆卸施工工藝分析

（1）鋁模板拆除時機應根據不同構件的跨徑和混凝土齡期綜合確定，通常情況下，板構件的拆模條件相對寬松，用于承重的主梁、拱圈及殼體構件應保證混凝土強度達到設計強度的100%后方可拆模，對于全部的懸臂混凝土構件，必須保證混凝土強度達到設計強度的100%后方可拆模，且不考慮懸臂構件的跨徑；

（2）鋁模板拆除也應遵循“先拆墻模板，后拆頂模板”的流程，墻模板的拆模時間一般控制在澆筑后的24h～36h 之間，墻模板拆除過程中應避免重擊，且從墻頭開始順次拆模；此外，在墻體拆模前，應確保連接鐵銷全部拔除，防止因鐵銷遺漏造成的拆除應力過大。

（3）頂模板拆除時間應滯后于墻模板，避免混凝土因自重造成的結構變形，通常情況下，頂模板拆模時間不能早于澆筑后48h；首先拆除板梁模板，并拔除全部連接鐵銷，在頂模板拆除階段，應盡量避開模板支撐系，防止支撐系因應力擾動出現支撐失效；

（4）為了防止因混凝土凝結硬化或模板油變質對模板產生不利影響，拆模后應第一時間清理模板表面，并重新刷油保存。

3 基于施工質量問題的鋁模板施工方案改進建議

3.1 加強鋁模板施工進場前質量檢驗工作

（1）通過總結大量模板工程項目經驗發現，絕大多數的鋁模板施工質量歸因于模板出廠的天然缺陷，由于鋁模板采用標準化工廠預制，無需現場二次加工，一旦模板出廠存在缺陷，必然會影響模板工程的整體質量，基于此，建議加強施工現場的鋁模板施工進場前的質量檢驗工作；

（2）應由項目業主委托第三方檢測機構對進場的鋁模板進行抽樣檢測，檢測標準以鋁模板的出廠標準為主，檢驗內容應囊括單品檢測和裝配檢測兩部分；

（3）單品檢測主要包括：模板幾何尺寸、表面平整度等，裝配檢測主要包括：孔距、相鄰鋁模板拼接縫高差校準、相鄰鋁模板拼接縫間距等。下表2 統計了鋁模板進場施工前的部分檢驗標準。

表2 鋁模板進場施工前主要質量檢測指標

3.2 細節位置的模板施工優化

結合建筑結構及鋁模板自身特點，建議優化細節位置的模板施工方案，提高整體的模板工程質量：

（1）經檢驗合格的模板進場后應根據不同的支設位置分別存放，以提高現場模板的轉運及供應效率；

（2）針對部分墻體混凝土表面平整度不良的問題，建議增加單體模板的抗變形剛度，可在工廠預制過程中沿模板橫向增設加勁構造楞，從而降低模板豎向的承載跨徑；

（3）優化建筑結構內踏步構件的模板形式，考慮到踏步構件滯后于墻體、柱及樓板澆筑，前期澆筑過程中排出的氣體容易聚集在樓梯踏步位置，而未優化的樓梯踏步模板屬于密封性模板，因密封導致聚集的氣體無法排出，導致踏步拆模后表面出現蜂窩麻面病害，嚴重影響踏步構件的表面平整性，建議將踏步模板更改為非密封形，保證踏步構件內多余的空氣在澆筑過程中能夠順利排出。

4 工程應用

位于福州市晉安區戰坂路南的“天城花園”項目為福州地區首座在地鐵車輛應用庫基礎上二次上蓋項目，總建筑面積為129800m2，一層為已運營的地鐵庫，二層、局部三層為車庫，車庫面積為42800m2，上部住宅、商業面積約為87000m2。項目由11 棟樓組成，其中A1#樓、A2#樓、A11#～A13#樓為31 層，A3#樓、A5#樓、A10#樓為12～18 層，S1#、S2#樓為4 層商墅，S8#樓為3層展示區。結構類型主要為框支剪力墻架構，設計使用年限50 年。基于甲方要求，號樓采用鋁合金模板。

工程外墻采用免抹灰結合附著式升降腳手架施工，免了外架懸挑層施工對工期的影響，大大降低外架的成本。鋁模在岀廠之前，項目組派專人監督采用靜電粉末噴涂對鋁模面層處理過程，增加脫模效果，現場及每一棟樓均留有一定的場地空間給予鋁模材料進行分區堆場使用。分區負責人必須提前熟悉分區的構件編碼圖，同時對管理人員加強相關技術與管理培訓，鋁模使用熟練工人進行預拼裝和編碼打包。現場管理人員依據鋁模分區的情況，能夠有效指導工人進行現場安裝。做到任務明確、措施到位、責任到人。

進行模板改進深化時，重點關注梁柱、梁墻接頭處等非標準模板部位和墻板陰角下部的配模。為降低鋁模的配模加固難度，墻柱與梁交接部位截面尺寸盡可能一樣。深化圖紙時可以將建筑的找平改進深化為結構找平，一次性完成找平。標高控制方面的要求在于，鋁模深化時采取墻板的凈高低于設計凈空5mm 的做法；為了滿足墻板安裝空間的需要，鋁模安裝前對標高進行及時驗收；控制木模與鋁模轉換層樓板澆筑時樓板的標高，對面層的標髙偏差應控制在5mm 內。

鋁合金門、鋁合金窗以及防火門等均要進行企口深化，考慮成型質量上提升施工效率、節約成本，可以結合工程情況將結構二次成型施工優化為一次成型。鋁模改進深化時應及時對線盒進行排版、優化，就可以合理改進螺桿孔位置，減少線盒與鋁模對拉螺栓的碰撞與沖突。

鋁模毎次使用前必須涂刷脫模劑，模板的鍍膜釆用水性脫模劑也為后期裝修留有便利。拆模過早及加載過早導致樓板開裂。在嚴格執行模版支撐體系不拆除的條件下，施工時可以在12 小時后拆除豎、側向模板，48 小時后才允許拆除梁和板的底模。澆搗混凝土完成后，在其初凝之前，用髙壓水槍對鋁模板拼縫處進行沖洗，拆模后對模板表面需要進行清理，清理模板可以在使用4～5 層后集中清理一次。模板邊緣水泥砂漿由于未及時清理，存在拼縫不嚴的情況，導致漏漿，在鋁模拆除后必須立即對模板進行清理。

鋁模標準化實施中可以做到4 到5 天為一個標準層的進度。在質量上有了很好的保證，工期也日趨合理，成本得到有效控制。

5 結論

綜上所述，隨著工程材料技術的不斷發展和更新，以鋁合金模板為代表的一批新型臨建構件必將極大地提高工程施工效率和施工質量，鋁模板依靠強度剛度高、自重輕、施工難度低、可重復循環利用等優勢也受到了業內的普遍認可；在工程應用實踐中，應結合鋁模板材料優勢，明確相應的設計原則，針對性制定科學可行的施工方案，尤其做好模板安裝及拆卸環節的質量控制，針對模板施工質量問題不斷優化施工方案；相信在混凝土模板不斷更新換代的浪潮中，鋁合金模板必將成為裝配式模板市場的主力。