鋁模板在高層建筑中的應(yīng)用

宋朝勇 （保利（武漢）房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，湖北 武漢 430074）

1 工程概況

武漢市保利香頌K11 (三區(qū)四區(qū))項(xiàng)目，屬于一類高層住宅建筑，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，總用地面積為36453.4m,總建筑面積203244.31m, 其中商業(yè)服務(wù)設(shè)施建筑面積為57861.69m, 居住建筑面積為87180.70m。

11#、13# 樓:地下二層，地上左單元為二十五層，右單元為三十三層，建筑高度分別為75.4m、98.6m (含屋面層)，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m，左單元鋁模板施工層數(shù)分別為三層墻柱二十五層梁板，右單元為三層墻柱三十三層梁板。

14#樓:地下二層，地上為三十三層，建筑高度為97.8m(含屋面層)，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m。鋁模板施工層數(shù)為二層墻柱三十三層梁板。

16#樓:地下二層，地上為二十七層，建筑高度為80.4m(含屋面層)，標(biāo)準(zhǔn)層層高2.9m。鋁模板施工層數(shù)為二層墻柱二十七層梁板。

2 鋁模板系統(tǒng)及工藝要點(diǎn)

2.1 鋁模板的基本構(gòu)成

鋁模板系統(tǒng)是由模板、支撐、緊固、附件四個(gè)分系統(tǒng)組成。模板系統(tǒng)將混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件外表面密封成型；附件系統(tǒng)使單件模板連接成整體；支撐系統(tǒng)能保證梁底，樓面等水平構(gòu)件的支撐穩(wěn)定；緊固系統(tǒng)能保證在澆注混凝土過程中不產(chǎn)生變形，模板不出現(xiàn)漲模、爆模現(xiàn)象。

2.2 施工工藝

保利·香頌K11（三區(qū)四區(qū)）從標(biāo)準(zhǔn)層開始配模，到屋面層結(jié)束，但對于高層建筑鋁模板工程，板材或型材的尺寸會(huì)隨著建筑高度發(fā)生變化，需綜合考慮構(gòu)件截面變化進(jìn)行配模設(shè)計(jì)。

本工程的結(jié)構(gòu)變化決定著鋁模配置，為了使鋁模周轉(zhuǎn)率達(dá)到最大，盡量減少異形件，就必須按整個(gè)工程統(tǒng)籌考慮配模設(shè)計(jì)。配模按補(bǔ)板的思路，保證大配板基本不變，只進(jìn)行少量模板的補(bǔ)充或替換。由于結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件（墻、柱、梁）的截面尺寸是隨著樓層增高而遞減，因此選擇頂層為基礎(chǔ)配置基本模板，然后按由上到下逐層補(bǔ)板的方法一直設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)最底層。而樓板凈空是隨著標(biāo)高而遞增的，因此頂板選擇以最低層為基礎(chǔ)配置基本模板，再按由下至上補(bǔ)板的方法設(shè)計(jì)至結(jié)構(gòu)頂層。

為加快施工進(jìn)度、確保工程質(zhì)量，本工程中的鋁模板工程采用先安裝豎向受力構(gòu)件（剪力墻、柱）后安裝水平受力構(gòu)件（梁、板）的原則，混凝土采用一次澆筑成型。主體混凝土結(jié)構(gòu)的流程工藝如下：測量放線、進(jìn)行標(biāo)高引測→安裝墻柱鋼筋并進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收→安裝墻柱模板及支撐→安裝梁板模板及支撐→安裝梁板鋼筋，并進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收→吊?！０鍣z驗(yàn)批驗(yàn)收→混凝土澆筑振搗。

2.3 施工計(jì)劃

11#～16# 樓共7 個(gè)單元，根據(jù)鋁模板施工特點(diǎn)和各樓棟特點(diǎn)，每個(gè)單元配置一套完整的鋁模板，由4 個(gè)安裝隊(duì)組織分單元分層施工。前三層須考慮鋁模配備，現(xiàn)場施工配合等各方面因素，工期會(huì)稍微長一點(diǎn)。所以，首次安裝的第一層，安裝時(shí)間為9d，第二層安裝時(shí)間7d，第三層安裝時(shí)間6d，以后后續(xù)施工鋁模板工期按平均5d 一層施工。

2.4 鋁模設(shè)計(jì)方案及技術(shù)要點(diǎn)

①墻模板體系設(shè)計(jì)

為提高鋁模后續(xù)不同工程以及不同部位的模板周轉(zhuǎn)。本工程中剪力墻模板采用豎向2700mm 高的平面模板配合橫向接板的配模方法，通過局部調(diào)整橫向接板來配模。本工程層高為2.9m，墻厚 頂 層 和 底 層 相 對 較 大（200mm～300mm）。墻模板沿水平與垂直方向設(shè)置Tr18 高強(qiáng)度對拉螺栓，同時(shí)在每排螺栓處沿水平方向設(shè)置兩根背楞（尺寸60mm×40mm）。根據(jù)墻厚和墻高，螺栓間距布置如圖1 所示：穿墻螺栓水平方向的標(biāo)準(zhǔn)間距取為800mm；垂直方向以地面標(biāo)高為基準(zhǔn)分為4 排，螺栓離地面依次采用250mm、850mm、1650mm 和2450mm，加固在外墻承接模板與內(nèi)墻樓面陰角模上。墻模側(cè)面支撐采用可調(diào)式斜支撐，用膨脹螺栓固定于地面，可以增強(qiáng)抗彎剛度，調(diào)整構(gòu)件平面度。

圖1 墻模板加固體系各配件布置示意圖

②梁模板體系設(shè)計(jì)

本工程層高2.9m，在梁底設(shè)置間距1200mm 的單支頂來保證模板體系的穩(wěn)定，梁底安裝100mm 寬早拆頭，早拆頭之間采用1100mm 鋁平模，梁側(cè)鋁模與梁底鋁模采用陽角連接保證模板不漏漿，如圖2 所示。梁底與墻的轉(zhuǎn)角處采用陰角連接。

工具式鋼支柱截面參數(shù)表

圖2 早拆模板體系

③樓面系統(tǒng)主要包括樓面板、樓面龍骨、早拆頭及獨(dú)立鋼支撐。使用早拆支撐系統(tǒng)可提高模板的周轉(zhuǎn)效率，如圖3 所示。

圖3 樓面板配模

④其他細(xì)部及節(jié)點(diǎn)

陽角連接、陰角連接，如圖4、圖5所示。

圖4 墻模陽角處連接

圖5 墻模與樓面模板陰角處連接

⑤降板做法

降板的地方一般分布在廁所和陽臺(tái)。降板下板面拼裝好了以后，先將降板處樓面板裝配好，在沉降位置，降板深度≤50mm 時(shí)，則由矩形管加陰角制作成封閉的空框，用鋼筋焊接固定；沉降深度≥100mm 時(shí)，則全部由鋁模板制作，模板與陰角連接，然后用Tr18 的對拉螺栓穿入上板孔內(nèi)，上板內(nèi)加螺母，之后再套入φ20mm 的膠管（膠管長度根據(jù)樓面板厚度而定），然后再加螺母擰緊，控制好樓板的變形。如圖6、圖7 所示。

圖6 沉降深度≤50mm 時(shí)沉降裝置做法

圖7 沉降深度≥100mm 時(shí)沉降裝置做法

3 鋁模板體系整體穩(wěn)定性計(jì)算

本工程采用最大間距1200mm 的工具式鋼支柱作為支撐系統(tǒng)，其間不用設(shè)置拉結(jié)水平桿。采用工具式鋼支柱不僅安裝便捷，而且有足夠的承載力、剛度。工具式鋼支柱采用直徑60mm 和直徑48mm 的兩節(jié)鋼管組成，直徑大的鋼管布置在底部。在60mm 鋼管的頂部，離地面1.7m 左右位置，焊接有螺紋管用于標(biāo)高的調(diào)整。工具式鋼支柱的參數(shù)，如下表所示。

根據(jù)《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ162- 2008）, 不設(shè)置拉桿水平桿的工具式鋼管立柱受壓穩(wěn)定性按式（1）的壓彎桿件計(jì)算：

計(jì)算中考慮了插管與套管之間的偏心影響，經(jīng)計(jì)算本工程工具式鋼支柱整體穩(wěn)定性滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語

通過該工程的鋁模板的應(yīng)用實(shí)踐證明，鋁合金模板有較好的強(qiáng)度和剛度，質(zhì)量輕、耐腐蝕、施工安裝簡便、周轉(zhuǎn)率高、脫模后構(gòu)件的表觀質(zhì)量好，模板可回收利用價(jià)值高。雖然在施工過程中鋁模板的管理難度較大，制作成本較高，前期投入較高，但在高層建筑中，以鋁模板與高強(qiáng)鋁支撐組合的鋁合金模板早拆技術(shù)，極大提高了施工效率，減輕了模板工的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了模板使用量，加快了施工進(jìn)度，為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，符合綠色施工的趨勢。