鋁合金模板在裝配式建筑中的應(yīng)用難點及解決措施

張文麗

（山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012）

1 工程概況

某住宅工程，地上29 層，地下1 層，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m，采用裝配式預(yù)制混凝土拼裝施工。設(shè)計使用年限為50 年，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度，設(shè)計基本地震加速度為0.05g。該項目為裝配式建筑，1 號、2 號樓2 層墻柱3 層梁板至22 層墻柱23 層梁板、預(yù)制板底等采用鋁合金模板體系進(jìn)行支設(shè)施工。鋁合金模板的安裝方式根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)差異有所區(qū)別，正對橫梁和樓的面部模板一般作為一個整體進(jìn)行安裝，支撐系統(tǒng)一般采用快拆方式。在模板施工過程中上下層材料運輸采用人工搬運有利于減少起重機(jī)作業(yè)量，降低工程成本。安裝高大模板施工順序一般為：結(jié)構(gòu)找平→涂隔離劑→模板放線→模板定位→模板搭建→安裝配件→涂抹脫模劑→澆筑混凝土→模板拆除[1-8]。

2 施工難點分析

2.1 局部空間狹窄導(dǎo)致拼裝困難

施工作業(yè)空間狹窄是該項目遇到的一個難題，經(jīng)過對現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)方鋼主龍骨背楞厚度比鋁合金材料結(jié)構(gòu)厚度要多25mm，空間狹小嚴(yán)重影響到施工人員進(jìn)行模板安裝。

2.2 不同材質(zhì)無法焊接

在模板安裝施工時，由于所使用的模板材質(zhì)不同，不易于連接固定。墻體結(jié)構(gòu)所用板材采用鋁合金材質(zhì)，螺栓螺母和螺釘?shù)鹊倪B接件材料是鑄鐵，由于兩種材質(zhì)不同，現(xiàn)場無法利用焊接方式將其焊接成一個整體進(jìn)行拼裝。

2.3 節(jié)點漏漿

在混凝土澆筑過程中偶爾會出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因主要是混凝土振搗器頻率過高導(dǎo)致鋁合金模板之間連接件因共振等受到影響，部分零部件出現(xiàn)松動甚至楔子或銷子發(fā)生脫落。致使模板連接封閉不嚴(yán)，模板連接處局部出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。

3 解決思路及施工方法

3.1 解決思路

（1）針對施工作業(yè)空間狹窄不利于高大模板安裝的問題，現(xiàn)場可以調(diào)整狹小空間內(nèi)側(cè)的架構(gòu)，用銷釘連接每一塊鋁合金模板，將鋁模板拼裝成一個整體。在安裝過程中，起重機(jī)司機(jī)與模板安裝人員相互配合在有限空間內(nèi)進(jìn)行材料轉(zhuǎn)運和模板安裝，最終成型的整體更穩(wěn)定，經(jīng)檢驗合格后進(jìn)入下一道施工環(huán)節(jié)。拆除模板時，將模板整體調(diào)離作業(yè)現(xiàn)場。

（2）由于模板與鈑金材料的特殊，這兩種材料無法焊接在一起。因此現(xiàn)場需要一種新的方法將將鋁合金模板和背楞龍骨連接在一起，將鋁合金模板的整體固定。可以研制一種特殊的專用卡具，用銷釘將鋁合金和背楞龍骨材料連接，使模板穩(wěn)定地固定在一起。

（3）為防止局部漏漿，要根據(jù)不同作業(yè)區(qū)域選擇適合的專用模板。制作墻體時，使用通用模板，模板拼裝時將縫隙清理干凈，確保連接處緊密連接。同時，澆筑混凝土?xí)r從兩側(cè)對稱澆筑，防止受力不均勻造成模板變形，采用臨時支撐固定模板，使得模板安裝更加穩(wěn)固。

3.2 施工方法

3.2.1 安裝模板及平模外圍起步板（K 板）

模板安裝時進(jìn)行特殊處理，墻角和梁角部位的模板，應(yīng)在接觸面上涂脫模劑。頂部模板處和墻角模板處的銷子從上部插入，防止震動脫落。用來支撐模板的板梁在組裝過程中，需用銷子連接起來。先將鋼管安裝在橫梁上支撐好模板，然后用銷子將橫梁和模板連接起來。連接順序為，墻角模板分別和第一塊模板及支撐梁連接，第二塊模板的位置緊鄰第一塊模板，模板和模板之間用銷子連接。考慮到空間狹小的問題，橫梁不能直接同第二塊模板進(jìn)行連接，這就給第三塊模板的安裝創(chuàng)造了空間。最后第二塊模板和第三塊模板之間需固結(jié)。采用同樣的方法將后續(xù)模板進(jìn)行連接起來。對于有連續(xù)墻面模板的墻面和電梯井，需用到平模外圍起步板，簡稱K 板（以下均以K 板表示），K 板是作為連接件使用的，其能將樓板圍成封閉的一周。在最開始澆筑時，第一層需用到2 套K 板，其中一個在前面一層模板還沒有拆除時使用，另外一個在固定墻面模板四周時使用。上層保留的K 板是下層模板的起始點。銷子為避免脫落在安裝使用時，應(yīng)從上至下安裝。其次K 板安裝之前應(yīng)保證操作面已經(jīng)做好清潔?；炷镣ㄟ^面板上的26mm×16.5mm 矩形孔進(jìn)行澆筑?；炷翝仓斑€需在已經(jīng)凝固的下層混凝土底部固定規(guī)格為M16 的螺栓，用于調(diào)整K 板的高度和水平度，同時檢測模板的垂直度。上一層K 板的垂直度和水平度可對下一層的墻模起到引導(dǎo)作用，因此現(xiàn)場用吊線對K 板進(jìn)行定位是非常關(guān)鍵的工序。

3.2.2 懸挑層挑架工字鋼處鋁模開口處施工

鋁合金模板施工人員和外架施工人員應(yīng)事前確定好懸挑角度和工字鋼位置，工字鋼位置應(yīng)避開相鄰兩塊鋁合金模板交接縫處。模板的拆除與安裝同樣重要，因此在設(shè)計時可以將墻板分成兩部分，用銷釘將兩塊模板加固連接起來，設(shè)計成可重復(fù)使用的模板將有利于節(jié)約成本、方便環(huán)保。

3.2.3 專用固定卡具施工

本工程采用專用卡具拼裝鋁合金模板來解決作業(yè)空間狹窄并且不同材質(zhì)模板無法焊接的問題。主要施工流程如下：首先對各個分離的模板進(jìn)行拼裝，用銷釘固定連接，拼裝時先選擇豎向模板，拼裝完成后要平鋪在地面上。對主龍骨和旁邊的背楞焊接起來，焊接后確保模板中心孔與螺栓嚴(yán)格對齊，安裝完成后主龍骨結(jié)構(gòu)墊片、螺母螺栓等要統(tǒng)一成一個整體；鋁合金模板豎向安裝好后，在兩個鋁合金模板成縫地方打孔，且兩個孔洞距離相等?？ň甙惭b前需要與主龍骨、背龍骨以及螺栓母墊片孔中心對準(zhǔn)，安裝完成后需要和拼縫對齊，確?？ň叩牡撞颗c主龍骨上部連接密實。將螺桿穿過模板的孔洞，然后用對頂螺栓擰緊連接，其他墻體模板安裝都按照該流程。模板安裝完成后要進(jìn)行檢查確保模板安裝牢固，避免松動影響工程質(zhì)量及人員安全。整體拼裝后通過起重機(jī)吊裝，現(xiàn)場人員用螺栓通過兩塊側(cè)模板孔洞后擰緊螺母，安裝到現(xiàn)場后進(jìn)行墻體模板平整度和垂直度的校核。

3.2.4 混凝土澆筑

避免局部混凝土澆筑時出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象，針對不同部位采用不同澆筑方式，樓板使用墻柱模型、梁板采用混凝土澆筑。采用鋼管立柱方式先澆筑墻柱，然后采用混凝土的分層澆筑，且嚴(yán)格控制澆筑時間間隔，每次厚度在500mm 之內(nèi)，上層混凝土要在下層混凝土凝固之前要澆筑。墻柱混凝土澆筑完成后進(jìn)行梁板鋼筋綁扎，然后是樓板混凝土的澆筑。為防止?jié)仓^程中出現(xiàn)離析現(xiàn)象，在運輸和澆筑混凝土過程中，向下傾倒高度不低于2m、垂直高度小于3m。混凝土澆筑前底部平鋪100mm 的砂漿，澆筑過程中使用振搗棒按梅花樁的樣式進(jìn)行移動振搗。移動距離要小于振搗棒范圍的1.5 倍，每個位置停留間隔小于15s，且消除上下兩層之間間隙夾層。墻柱澆筑過程中采用人工標(biāo)記法保證樓板厚度及標(biāo)高。嚴(yán)格按照上述操作流程進(jìn)行澆筑，混凝土在初次凝固前進(jìn)行二次振搗，完成后對平面進(jìn)行抹平處理。

4 實施效果評價

4.1 實施效果

以上施工方法是經(jīng)過進(jìn)一步設(shè)計后的施工流程，針對許多問題給出了解決方案，如局部空間狹窄導(dǎo)致拼裝困難、不同材質(zhì)無法焊接、節(jié)點漏漿等難題，同時也保證了裝配式建筑混凝土的成型質(zhì)量。本文提供的新型混凝土施工方法，和以往老舊的混凝土施工工藝相比，具有一定的優(yōu)勢，可大幅減少人力，降低成本，施工完成后的感官和美觀度也較高。

4.2 效益分析

通過采用新的施工工藝和流程后，可以有效解決施工過程中模板安裝問題，同時節(jié)省人力、減少成本。主要體現(xiàn)在：

（1）模板安裝前，對模板進(jìn)行拼裝成一個整體后使用起重機(jī)轉(zhuǎn)運至安裝位置，然后進(jìn)行人工安裝和緊固，節(jié)省了每一層均需要拼裝和拆除的人力成本和機(jī)械消耗，有效減少施工的工時3h，縮短工期26d/單體。

（2）經(jīng)過工程測算，采用鋁合金模板裝配式施工方法后，可以有效降低建設(shè)成本投入約6 萬余元/單體。

5 結(jié)論

本文結(jié)合某住宅建筑工程，詳細(xì)分析了施工現(xiàn)場鋁合金模板安裝工序經(jīng)常遇到的問題，例如材質(zhì)不同無法焊接、空間過小影響施工、節(jié)點混凝土漏漿等問題。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計得出如下結(jié)論：①針對不同施工問題因地制宜進(jìn)行優(yōu)化分析，在局部空間狹窄處采用整體拼裝再吊裝至施工現(xiàn)場；針對模板裝配過程中不同模板無法焊接拼裝問題采用專用卡具進(jìn)行連接；針對混凝土澆筑過程中局部漏漿問題，強(qiáng)化混凝土澆筑前模板安裝質(zhì)量及澆筑工程中振搗方法來解決；②從預(yù)期效果和經(jīng)濟(jì)效益分析，采用優(yōu)化后的施工措施顯著提升了混凝土構(gòu)件成型質(zhì)量，并且有效地縮短了施工工期，降低了施工成本。