鋁模板技術(shù)在高層建筑綠色施工中的應(yīng)用

陶 光 明

(貴州建工集團(tuán)第八建筑工程有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550001)

1 概述

鋁模板是一種新型模板技術(shù)，與傳統(tǒng)模板技術(shù)相比，鋁模板可循環(huán)利用，并且能夠適應(yīng)復(fù)雜多變的施工環(huán)節(jié)，可節(jié)約施工材料所需成本。高層建筑工程建設(shè)數(shù)量不斷增多，施工工序復(fù)雜，可推廣利用鋁模板施工技術(shù)，充分發(fā)揮鋁模板在承載力、節(jié)能環(huán)保以及經(jīng)濟(jì)性方面的諸多優(yōu)勢(shì)。因此，亟需對(duì)鋁模板技術(shù)在高層建筑施工中的應(yīng)用方式進(jìn)行深入研究。

2 鋁模板在建筑綠色施工中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

隨著“綠色理念”在我國(guó)建筑行業(yè)的逐步推廣，各種新技術(shù)、新工藝、新材料不斷涌現(xiàn)，模板工程是建筑施工中的重要工序，傳統(tǒng)木模板使用規(guī)模大，耗費(fèi)大量的森林資源，且施工現(xiàn)場(chǎng)存在不少浪費(fèi)現(xiàn)象，施工場(chǎng)地污染多。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)建筑綠色施工，亟需不斷發(fā)展、推廣新的模板技術(shù)，在此背景下鋁模板技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

在高層建筑工程施工中應(yīng)用鋁模板，為確保鋁模板材料符合施工要求，首先需組織專業(yè)技術(shù)人員對(duì)鋁模板質(zhì)量、性能進(jìn)行檢測(cè)分析。在將鋁模板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)后，可根據(jù)施工實(shí)際需要對(duì)鋁模板進(jìn)行裁剪、切割處理，要求盡量減少廢料產(chǎn)生量，而在鋁模板施工過程中，在模板搭建、拆卸等環(huán)節(jié)，均不會(huì)產(chǎn)生廢料，與傳統(tǒng)模板材料應(yīng)用方式相比，能夠有效改善施工現(xiàn)場(chǎng)污染、雜亂等問題，符合綠色施工要求。除此以外，在鋁模板的實(shí)際應(yīng)用中，如果受到施工操作影響或者其他因素影響而發(fā)生損壞、變形，無法正常使用，則可對(duì)鋁模板進(jìn)行回收處理，鋁模板在經(jīng)回收加工后，還可被應(yīng)用于高層建筑工程施工中，進(jìn)而減少施工廢棄物產(chǎn)生量，符合綠色環(huán)保要求。

3 鋁模板系統(tǒng)及其施工工藝

鋁模板即鋁合金模板，其是由面板、支撐、緊固系統(tǒng)以及附件等所組成的，其中，面板材料為鋁合金，強(qiáng)度大，厚度為4 mm左右，可采用焊接工藝將面板連接至鋁合金骨架上，進(jìn)而構(gòu)建完整的高強(qiáng)度金屬鋁模板結(jié)構(gòu)體系。

建筑工程施工中，鋁模板的應(yīng)用可分兩個(gè)階段，即準(zhǔn)備階段以及施工階段。1)在鋁模板準(zhǔn)備過程中，要求根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙與廠家進(jìn)行溝通交流，確定圖紙內(nèi)容以及報(bào)價(jià)，然后簽訂合同。組織專業(yè)技術(shù)人員設(shè)計(jì)配模圖，由廠家根據(jù)圖紙進(jìn)行生產(chǎn)，模板生產(chǎn)完成后，在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝，檢驗(yàn)鋁模板質(zhì)量和性能，檢驗(yàn)合格后，即可運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)。2)在建筑工程鋁模板施工中，首先需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量放樣，應(yīng)選擇帶標(biāo)準(zhǔn)線的控制樁，并將控制樁設(shè)置在建筑工程四角位置，采用專業(yè)測(cè)量設(shè)備對(duì)建筑樓側(cè)進(jìn)行測(cè)量，并做好標(biāo)準(zhǔn)。其次進(jìn)行鋼筋綁扎施工，在建筑工程施工中，鋼筋用量大，只有嚴(yán)格控制鋼筋綁扎施工環(huán)節(jié)，才可為鋼筋混凝土澆筑施工奠定基礎(chǔ)，提升混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而保證建筑工程施工質(zhì)量。然后進(jìn)行鋁模板安裝，首先安裝橫向鋁模板，然后再安裝縱向鋁模板，要求準(zhǔn)確定位安裝位置，保證混凝土澆筑施工質(zhì)量。另外，對(duì)于鋁模板安裝位置，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

4 工程概況

本文以某高層建筑工程為研究對(duì)象，該高層建筑工程結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在該建筑工程標(biāo)準(zhǔn)層、連續(xù)墻、外側(cè)墻、剪力墻、頂板以及梁等結(jié)構(gòu)中，均應(yīng)用鋁合金模板施工技術(shù)。鋁合金模板是由模板、支撐結(jié)構(gòu)、緊固結(jié)構(gòu)以及其他附件所組成的。本工程鋁合金模板結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

5 高層建筑綠色施工中鋁模板體系

5.1 模板系統(tǒng)

模板系統(tǒng)的主要作用是保證混凝土成型質(zhì)量，在該高層建筑工程墻板模板施工中，模板標(biāo)準(zhǔn)墻板的寬度為400 m，在模板安裝中，墻板與樓面轉(zhuǎn)角直接連接，另外，外墻支撐板高度提升50 mm。對(duì)于墻板結(jié)構(gòu)，可采用背楞以及對(duì)拉栓進(jìn)行連接固定。在墻側(cè)模支撐方面，可應(yīng)用可調(diào)式斜支撐，并利用膨脹螺栓固定在地面上，而另一端則可直接固定在背楞上，能夠有效提升抗彎強(qiáng)度，同時(shí)還可對(duì)垂直度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

5.2 支撐系統(tǒng)

支撐系統(tǒng)的作用在于承受荷載，保證模板系統(tǒng)穩(wěn)定性。在該高層建筑工程板底支撐施工中，對(duì)于樓面模板以及支撐，均應(yīng)用全鋁合金材料，模板尺寸400 mm×1 100 mm，早拆支撐系統(tǒng)為可調(diào)節(jié)支撐立桿，支撐間距為1 200 mm×1 200 mm，在模板施工中，可采用旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)手柄的方式對(duì)模板安裝水平度進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而保證模板支撐效果。

5.3 緊固系統(tǒng)

在鋁模板施工中，對(duì)拉螺桿以及背楞為比較常見的緊固系統(tǒng)，如果采用對(duì)拉螺桿，只需鎖緊螺母，固定背楞，即可達(dá)到良好的穩(wěn)固效果。

5.4 附件系統(tǒng)

在模板系統(tǒng)中，附件系統(tǒng)的作用是將各個(gè)結(jié)構(gòu)件連接為整體結(jié)構(gòu)，比如銷釘。在實(shí)際施工中，在建筑工程長(zhǎng)方向模板拼接施工中，銷釘間距應(yīng)控制在300 mm以內(nèi)，而在短方向上，銷釘間距應(yīng)控制在150 mm以內(nèi)。

6 高層建筑綠色施工中鋁模板技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

6.1 鋁模板深化設(shè)計(jì)

在將鋁模板運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)前，施工單位首先應(yīng)為鋁模板制作單位提供鋁模板系統(tǒng)施工圖、外架結(jié)構(gòu)布置圖、施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案、細(xì)部構(gòu)造施工要點(diǎn)、變化層結(jié)構(gòu)形式等。另外，還可采用BIM技術(shù)創(chuàng)建三維模型，通過模型模擬分析，可發(fā)現(xiàn)施工過程中的質(zhì)量、安全隱患，并進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)。除此以外，主體結(jié)構(gòu)與滴水線、外窗免收口等細(xì)部構(gòu)造，可采用一次澆筑成型施工方式。

6.2 配板深化

在對(duì)鋁模板系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)后，即可繪制各個(gè)部位配模剖面圖，對(duì)模板排版進(jìn)行優(yōu)化布局，確定墻板與樓面板之間、墻板與梁板之間等各個(gè)相鄰部件的連接形式，并采用MSTEEL工具對(duì)鋁模板系統(tǒng)布局形式中的標(biāo)準(zhǔn)塊和非標(biāo)準(zhǔn)塊數(shù)量進(jìn)行計(jì)算，保證配模拼裝圖完整性。

6.3 定位放線

在模板安裝施工中，首先在高層建筑工程的不同樓層中確定控制軸線，然后進(jìn)行測(cè)量放樣，確定墻柱、門窗、洞口、梁等平面位置，同時(shí)還需對(duì)墻、柱鋼筋位置進(jìn)行檢查，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整偏差。另外，在墻柱周圍，還可放出控制線，準(zhǔn)確定位模板安裝位置。除此以外，在墻柱的四角以及轉(zhuǎn)交位置，在縱筋上可設(shè)置樓層標(biāo)高控制點(diǎn)，據(jù)此對(duì)樓板面標(biāo)高進(jìn)行檢查。

6.4 模板安裝及加固

對(duì)模板進(jìn)行清理，在模板表面均勻涂刷脫模劑。在模板安裝施工中，均由角部開始安裝，首先安裝墻柱模板，并做好臨時(shí)固定，從中心向外圍安裝梁底模板，對(duì)墻柱垂直度以及標(biāo)高進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并利用斜拉桿撐緊，安裝然后安裝梁側(cè)模板，并對(duì)模板安裝平整度以及垂直度進(jìn)行調(diào)整。

6.4.1墻、柱模板安裝及加固

根據(jù)建筑工程施工圖要求留設(shè)預(yù)埋洞口、安裝預(yù)埋件等，對(duì)鋼筋綁扎施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，然后進(jìn)行模板吊裝施工。對(duì)于外墻起步版預(yù)埋螺栓，要求在下層混凝土中預(yù)埋，為外墻模板起到墊腳作用，對(duì)于螺絲間距，要求控制在1 200 mm以內(nèi)。在內(nèi)墻模板安裝施工中，要求從墻角位置開始安裝。在模板拼裝施工中，從兩邊開始拼裝，采用銷釘對(duì)孔位做好固定處理，在墻體軸線位置，以對(duì)稱形式布置對(duì)拉螺桿孔。最后，對(duì)墻柱模板安裝垂直度進(jìn)行檢查。

6.4.2梁模安裝及加固

在梁模安裝施工中，應(yīng)按照先主梁后次梁以及先梁底后梁側(cè)的施工順序。在梁底模板安裝施工中，如果模板長(zhǎng)度在3 m以內(nèi)，則可采用整體安裝方式，而如果模板長(zhǎng)度在3 m以上，則可采用分段拼接施工方式，每個(gè)分段長(zhǎng)度均需控制在3 m以內(nèi)。在模板安裝完成后，對(duì)模板平整度以及垂直度進(jìn)行檢查，最后采用銷釘進(jìn)行固定。

6.4.3板模安裝及加固

在墻梁頂部陰角模安裝施工完成后，首先進(jìn)行樓面板龍骨安裝，然后再根據(jù)模板拼裝編號(hào)逐一安裝，在安裝完成后，對(duì)于底板四周位置，可采用銷釘進(jìn)行固定。在頂板與混凝土之間的接觸面上，可均勻涂抹脫模劑，然后再鋪設(shè)鋼筋。在高層建筑工程各個(gè)樓面底籠固定位置，應(yīng)安裝可調(diào)節(jié)支撐桿，對(duì)板面安裝精度進(jìn)行調(diào)整。

6.5 鋁模板拆除

在混凝土澆筑施工完成后，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及成型效果進(jìn)行檢查，在確定符合預(yù)期施工要求后，即可拆除模板。在具體的拆除過程中，首先拆除側(cè)模，當(dāng)鋁模系統(tǒng)松動(dòng)后，即可拆除模板連接部分，逐一撬開模板下口并拆除，避免對(duì)混凝土施工質(zhì)量造成損害。在各個(gè)零部件拆除完成后，需對(duì)模板進(jìn)行全面清理。

6.6 鋁模板施工質(zhì)量控制

在高層建筑工程鋁模板施工過程中，為保證施工質(zhì)量，應(yīng)采取以下質(zhì)量控制措施：第一，施工前組織施工人員詳細(xì)了解施工圖圖紙，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)圖紙進(jìn)行校驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)積極參與鋁模板施工方案制定，通過協(xié)調(diào)溝通，對(duì)施工方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。第二，鋁模板在工程進(jìn)行拼裝驗(yàn)收時(shí)，要求安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢驗(yàn)分析，及時(shí)排查驗(yàn)收過程中的質(zhì)量隱患。第三，模板拼裝施工對(duì)于施工人員技術(shù)水平的要求比較高，在施工前應(yīng)組織施工人員參加專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，并做好施工技術(shù)交底工作，使其能夠明確了解施工技術(shù)要點(diǎn)。第四，在模板安裝施工中，加強(qiáng)施工質(zhì)量檢查工作，如果施工環(huán)節(jié)存在質(zhì)量隱患，則應(yīng)組織施工人員立即返工，避免對(duì)后續(xù)施工以及整個(gè)建筑工程施工質(zhì)量造成不良影響。

6.7 安全性驗(yàn)算

在該高層建筑工程施工中，采用6005A-T6鋁模板，標(biāo)準(zhǔn)層高為2.9 m，對(duì)于梁、板、柱以及墻模板，可采用支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位并安裝。在梁、板模板支撐施工中，采用可調(diào)節(jié)鋼管材料。另外，標(biāo)準(zhǔn)層梁的最大截面積為200 mm×750 mm，樓板厚度最大為150 mm。在該建筑工程鋁模板施工完成后，對(duì)模板強(qiáng)度、撓度進(jìn)行計(jì)算分析，根據(jù)計(jì)算分析，該建筑工程鋁模板系統(tǒng)所用施工材料均符合模板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度要求，并且模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，符合該高層建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)施工要求。

7 結(jié)語

本文主要結(jié)合實(shí)例，對(duì)鋁模板技術(shù)在高層建筑工程施工中的應(yīng)用方式進(jìn)行了詳細(xì)探究。與傳統(tǒng)模板施工材料相比，鋁模板的節(jié)能、環(huán)保效益比較高，重量輕，安裝方式便捷，并且平整度以及垂直度好，通過將其應(yīng)用于高層建筑工程施工中，能夠有效提升模板施工效率以及混凝土澆筑施工效果，并且在模板現(xiàn)場(chǎng)安裝施工中，不會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)造成污染，施工完成后可對(duì)模板材料進(jìn)行回收處理，符合當(dāng)前建筑行業(yè)所倡導(dǎo)的綠色施工要求。