鋁模板施工技術在高層建筑施工中的應用

郭 旺，李龍飛，馬 松，張 震

（中建七局第一建筑有限公司，河北 唐山 063000）

唐山馬駒橋項目主樓設計特點為，1-1#樓至1-17#樓共17棟樓均采用鋁合金模板，主樓部分首層至頂層采用鋁合金模板，地下結構部分及機房層采用木模板。主樓內墻小于350的門垛需要現澆為混凝土結構，建筑造型復雜，上反下掛節點造型多，需要鋁模板二次深化設計，對模板加工、加固精度要求高。所有內墻砌筑與剪力墻交界處均留設企口，深化設計難度大。鋁模板冬期施工需要考慮保溫措施。鋁模板由于拆模過早，會造成墻體、頂板出現裂縫，因此對施工過程中質量進行控制尤為重要。

1 鋁合金模板概述

1.1 鋁合金模板發展概述

鋁合金模板于20世紀90年代在美國首次研制并成功使用，距今已有60余年的使用歷史，在諸多發達國家中得到了廣泛的使用。在我國，鋁合金模板于2008年首次由中建二局在深圳高層建筑項目中成功應用，其先進的工藝技術得到了國內主流地產公司的認可，其后鋁模板施工在國內發展迅速。2013年，部分省市將鋁模板施工列入行業施工定額；2016年中華人民共和國住房和城鄉建設部發布了《組合鋁合金模板工程技術規程》（JGJ 386—2016）行業標準，在規范鋁模板施工、促進綠色環保材料應用和模板技術創新等方面具有重要的作用。2017年以來，國內鋁模板企業發展迅速，然而多數鋁模板企業存在生產規模小，行業集中度不高等缺點；也有部分龍頭企業，憑借高質量的產品和服務打造品牌優勢，在國際市場競爭中獲得了一席之地。

1.2 鋁合金模板系統

鋁合金模板體系由模板系統、支撐系統、緊固系統、附件系統組成。其中模板系統是根據工程需要的形狀而人工設置的，由墻體模板、樓盤模板、梁模板、柱模板、頂板模板及特殊構件模板等組成，具有可調節特性。支撐系統是模板系統的核心，為整個模板提供穩定的受力，保證模板穩定安全，由背楞、斜撐、立桿等組成。緊固系統的主要作用是防止混凝土澆灌過程中產生的變形，多用剪力墻對拉螺桿，避免脹模爆模情況出現。附件系統主要是單件模板相互連接的元部件，由銷釘、銷片、螺圈等及安裝拆卸工具組成。鋁合金模板的系統在形式和生產上相互獨立，在具體使用中相互配合、緊密連接，統一構成整體的高質量的模板系統。

2 鋁合金模板的優點

2.1 具有更好的穩定性和環保性

較傳統模板而言，鋁合金模板在組裝后可以組成一個整體的結構，具有較好的穩定性和承載能力。鋁模板的拼接少、精度高，在模板拆除后，混凝土表面平整光潔，基本可以達到飾面及清水混凝土的要求，具有良好的穩定性；鋁模板可以多次循環使用，普通的鋁模板可以使用300余次；同時還具有較好的抗腐蝕性能；鋁模板系統所有材料均為可再生材料，廢棄的鋁模板也可以回收利用，廢料處理殘值高，符合國家對建筑工程項目的節能、環保、低碳、減排的相關規定，具有良好的環保性能。其種種特點，減少了施工企業的成本支出，提高了企業的利潤空間，可以促進企業提高社會和經濟效益。

2.2 重量輕、承載力高

多數鋁模板厚度約4mm，與鋁合金骨架結合焊接，形成高強度的鋁合金整體構件。相比鋼材模板，鋁的質量較輕、密度較小，鋁模板承載力可以達到60kN/m2，滿足多數模板承載力要求。鋁模板重量輕、承載力高的特點使其在施工過程中更加快捷，不僅能提高模板施工的效率，還能提高建筑工程的質量。

2.3 施工周期短、施工效率高

鋁模板系統屬于快拆模系統，其組裝、拆卸簡單方便，模板重量僅在20kg左右，搬運和拼裝方便，安裝人員上手速度快，每人每天可以安裝20～30m2。一套模板安裝可以實現4d安裝一層的效率，其施工周期短，極大地節約了運輸成本和人工成本，并且可以展開流水線施工，顯著提高施工進度，節約管理成本。

2.4 經濟優勢明顯

使用鋁模板時，雖初次采購投入較大，但其更加堅固耐用，不易變形，使用壽命長，可以多次循環利用，并且廢棄材料的回收殘值高，分攤到每個項目中，其經濟成本較低，經濟優勢十分明顯。鋁模板因質量輕，安裝拆卸方便，故其周轉速率更高，材料的利用率更高，可以極大地提高鋁模板的使用價值，為企業創造更高的經濟效益。另外，鋁模板澆筑的混凝土結構表面光潔細膩，完全滿足清水混凝土結構效果（見圖1），不對墻面進行整飾即可進入下道施工工序，明顯提高了施工速度，節省了施工費用?？傊?，在高層建筑中使用鋁合金模板，其經濟優勢十分明顯。

3 鋁模板施工技術在高層建筑中的應用

3.1 鋁模板施工前技術準備

圖1 鋁合金模板混凝土澆筑效果

在高層建筑鋁模板施工中，首先要有專門的技術人員，根據建筑及結構圖紙、說明書、施工規范等進行鋁合金模板的設計，完成設計工作并經仔細審核后，交由鋁合金生產企業生產模板。鋁模板的預拼裝和預驗收均要在生產廠家內完成，并經統一編號、編制拼裝圖后交與施工企業，做好鋁合金標準模板（見圖2），作為現場施工的指導依據。鋁模板生產完成后，經專門的運輸工具運送至施工現場，施工企業就模板的數量、尺寸、質量等進行驗收合格后，同時需做好相關技術交底工作，保證施工人員掌握具體的施工要求后方可進行使用，以避免鋁合金模板規格和質量不合格；對于鋁模板相關施工人員，要對其進行崗前培訓，使他們了解鋁合金模板的安裝、拆除工藝的詳細過程和具體方法，提高他們施工的熟練度，以此來保證建筑施工中鋁模板安裝的正常進行。

圖2 鋁合金標準模板

3.2 鋁合金模板的安裝

鋁合金模板安裝是高層建筑施工中的重要施工環節。在鋁模板安裝前，施工人員要熟悉鋁模板的施工工藝和安裝流程，鋁模板安裝流程主要包括施工前準備、放線測量、安裝墻柱鋼筋、安裝墻柱模板、安裝梁模板、安裝頂板模板、安裝梁頂鋼筋、吊模和校調、鋼筋模板驗收、混凝土澆筑、模板拆除等（見圖3）。在鋁合金模板的安裝過程中，必須保證安裝位置、精度和穩定性等均能滿足具體的設計要求，以此提高鋁模板安裝的安全性。同時，在安裝過程中嚴格遵守相關的設計及操作規范，保證鋁模板的安裝精度和質量，安裝完成后，必須采用螺桿進行加固，對于發生偏移的鋁模板，可以使用螺桿固定校調，以保證整體模板的安裝效果。在完成整個模板的安裝工作后，方可進行下一步的混凝土澆筑工作；并且在混凝土澆筑工程中，要及時觀察是否有異常情況發生，對有異常的模板進行緊急處理，以確保整體混凝土澆筑的質量和效果。

圖3 鋁合金模板施工流程圖

3.3 鋁合金模板的拆除

在混凝土澆筑達到一定的強度、成型穩定后，鋁模板完成了其支撐作用，可以對完成部分進行拆除。鋁模板拆除要按照一定的順序進行，先拆除鋁模板側模，然后拆除梁板模，最后拆除支撐桿。在混凝土強度達到1.2MPa時方可拆除墻柱側模，在拆除過程中，先拆除斜撐，后松動拆除對拉螺桿，再拆除銷釘、銷片等配件，然后撬動模板下口，使模板和墻柱完全脫離，在拆除時要防止損傷墻柱結構的棱角等部位。在混凝土強度達到設計強度的50%后可以拆除梁板模板，先拆梁板支撐桿鎖銷、連接鏈條，然后拆除銷釘、銷片，最后拆除鋁模板，在拆除過程中不得松動支撐桿，確保支撐桿保持原樣。支撐桿的拆除時間具體要根據拆模試塊確定，一般情況下10d后拆除板底支撐，14d后拆除梁底支撐，28d后拆除懸臂構件底部支撐。對拆除的零部件要及時清潔和整理，并妥善保管，方便重復利用。

4 結束語

綜上所述，鋁模板施工技術在高層建筑施工中的應用，極大地縮短了模板施工周期，減少了模板采購和使用成本，同時提高了混凝土澆筑質量和效率；廢棄材料可回收利用，屬于綠色環保材料，并且鋁材回收殘值高，具有良好的社會和經濟效益，具有廣闊的發展前景和空間。其在使用過程中還存在一定的問題，需在今后的應用中完善和改進，以促進鋁合金模板在高層建筑施工中的應用。