基于裝配式施工技術鋁模爬架技術探究

李 山

(南京大地建設集團(股份)有限公司 江蘇 南京 210000)

在裝配式建筑項目中運用鋁模爬架技術,一方面可以有效提升施工效率,縮短工期,另一方面能夠節省大量的人力、物力。但是在實際施工時,鋁模板安裝環節容易出現問題,例如安裝鋁模板過程中,工人要使用吊裝工具將施工材料運到指定位置,這種運送物料的方式較為簡陋,不僅存在安全隱患,威脅工人的生命安全,而且施工效率不高。想要解決鋁模板安裝環節的問題,提升模板安裝效率,施工人員就要積極嘗試利用“鋁模板+爬架”的施工模式,既保證了施工人員的安全,又提高了施工效率,一舉多得。

1 裝配式建筑施工過程中運用鋁模爬架的優勢

①能夠縮短工期。采用“鋁模板+爬架”模式之后,由于該模式為快拆模板系統,在正常情況下,熟練的工人可以達到5d/層的施工效率,如果施工場地條件允許,還可以進行流水線式施工,節約工期以及施工成本[1]。②能夠重復使用。鋁模板主要由鋁合金材料構成,平均一套鋁模板可以重復使用150次左右,綜合考慮模板運輸、安裝拆卸、存放等因素,其成本遠低于傳統澆筑模板。③安裝拆卸簡單。鋁模板的平均重量為塊/20kg,工人可以在不借助器械的情況下,對模板進行移動與拼裝。同時鋁模板設計簡單,工人只需要接受簡單的培訓,就能掌握鋁模板安裝技巧。

2 裝模爬架技術在裝配式建筑中具體應用方式

2.1 案例介紹

為了方便介紹,這里以某高層項目為例,該項目由2層地下室以及9棟高層住宅樓構成,為裝配式建筑項目。施工單位經過前期調研,決定利用“鋁模板+爬架”模式,提升施工效率,保障工人安全。

2.2 構件拆分

在本項目中,設計人員利用BIM技術,對裝配式建筑的標準層進行設計,借助標準化模塊設計建筑平面標準戶型,針對建筑平面內的開間,對其進行深模數化處理,確保建筑平面簡潔、實用,提升單位面積利用率。相同規格的部件之間可以相互替換,使得預制部件的使用以及調整變得更加靈活,能夠有效應對施工現場發生的各種情況[2]。

在本項目中,施工人員借助BIM技術,對于一些體量龐大的整體性結構部件進行拆分,將龐大的部件分解為若干個獨立的小部件,降低生產、運輸難度,在施工現場通過拼接的方式,將小部件組裝為一個完整構件。該項目中,從2層開始,采用預制構件、爬架以及鋁模板,每一個平面層由81個裝配式構件拼接而成。其中內墻構件使用預制砼土條板,施工層的砼澆筑施工采用鋁模板,而建筑外部固定系統全部采用爬架,運用“工廠預制+流水線生產”方式制備保溫外墻、夾心保溫板以及實心板等部件,剩余裝配式部件在施工場地附近的加工廠生產,如圖1所示。

圖1 基于BIM技術鋁模板+爬架全穿插3D建模

2.3 構建鋁膜爬架施工體系

在本項目中,施工單位采用“鋁模板+爬架”作為項目的框架體系。該項目中使用的鋁模板采用“全剪力墻”設計方案,縮短了建筑外墻抹灰環節的施工時間,在確保建筑外墻防水能力符合施工標準的基礎上,提升了建筑外墻的觀感。該項目中的爬架與鋁模板體系組合,使得該項目的主體工程能夠與欄桿組裝、鋁合金外窗安裝等施工環節同步進行,優化施工順序,達到了縮短工期的效果。此外,不同施工環節的交叉進行,顯著提升工人的工作效率,防止出現“窩工”問題。

該項目中使用的爬架總體高度達到了14.5m(包括欄桿),一共布置了41個爬架機位。共分為兩組爬機,方便在建筑主體兩側同時進行物料運輸工作。爬架與建筑項目主體結構外墻之間的距離為350mm,本項目中使用的鋁模板共計12套,其中懸挑梁6套、梁底3套、樓面支撐3套。針對樓頂以及電梯井等區域,運用定制的鋼結構平臺作為防護欄。采用爬升布料機與爬架進行組合,在施工現場組建建筑材料運輸體系。

2.3.1爬架體系

施工人員在布置爬架體系過程中,根據該項目裝配式施工技術特點,決定將爬架布置在剪力墻附近,分別在陽臺內側、邊梁以及剪力墻內側布置爬架設備,通過爬架體系的3種不同構建形式,確保爬架系統整體穩定性。施工單位運用信息化技術,對爬架設備進行遠程遙控,對全部爬架系統進行統一的部署與調控,進一步確保施工人員的安全。爬架系統運行過程中,爬升環節需要耗時3h,同時施工人員根據施工現場塔吊位置、鋁模板組合情況以及預制部件的外形等因素,對爬架進行優化設計,確保爬架與建筑物主體結構的連接處為現澆砼部件,保證爬架的穩定性與安全性[3]。

2.3.2鋁模組裝

在工程施工正式開始之前,施工人員利用BIM技術,對每一種類型的裝配式部件進行模擬組裝,并根據施工過程以及預制配件的實際尺寸、形狀,對鋁模板進行裁剪,確保鋁模板的形狀符合施工現場現澆作業標準。這樣不僅能夠保證現澆部件的參數精度,還可以省去在施工現場裁剪模板的過程,節省了大量時間,確保每一塊鋁模板都能夠緊密地連接在一起。施工人員對預制部件進行吊裝以及拼接,在確定預制部件已經安全就位之后,對梁體以及墻柱進行綁扎,同時進行鋁模板的安裝以及校正工作,如圖2所示。

圖2 鋁模板安裝現場圖

預制構件的吊裝以及拼接,與鋁模板現澆作業存在一定差異,本工程中,施工人員使用陽角鋁模板與墻面貼合,將重合的寬度控制在70mm,并使用螺桿固定墊片,為了避免澆筑過程中出現漏漿的情況,需要使用尺寸為110mm×80mm×8mm的墊片。鋁模板以及預制墻體,需要與現澆部件保持一定距離,本項目中二者的水平距離控制在90mm,豎向距離控制在650mm,并利用專業檢測設備對螺桿預留口的位置進行檢測,確保其偏差值在合理范圍內,如果超過合理偏差值,則可能影響預制部件與現澆部件的連接質量。

此外,由于該項目中預制部件與鋁模板接縫連接較多,因此施工人員使用雙面膠,令預制部件與角鋁模板更加貼合,再使用專業的角模固定裝置連接預制構件與鋁模板,通過這種方式提升預制構件表面的平整度。該項目中的飄窗部件也使用預制構件進行拼接,施工人員在該部件的預留孔處安裝角模,利用角模確保現澆構件與預制構件能夠緊密連接,提升飄窗結構的穩定性,使其能夠與建筑主體更好的貼合。

3 鋁模爬架施工質量控制要點

在本項目中,為了充分發揮“鋁模板+爬架”施工體系的優勢,現場施工人員深入分析該施工模式的特點,并結合施工現場實際情況,對影響鋁模爬架施工質量的關鍵點進行嚴格把控。

3.1 鋁模施工質量控制

3.1.1放線測量

正式開始構建“鋁模板+爬架”體系之前,相關工作人員需要在施工現場進行放線測量工作,在放線過程中,對于放出的控制線與建筑主體墻柱的距離要進行嚴格把控,確保測量線位于柱體外側30cm,在放出控制線的同時焊接工人要沿著邊線焊接鋼筋。在得到“定位筋”之后,負責放線測量的工人需要對定位筋與控制線的位置關系進行核對,確保定位筋位置與設計方案相符。之后利用水準儀對樓體進行測量,判斷樓體是否處于水平狀態,為了確保鋁模板安裝質量,必須要對墻體根部進行嚴格檢查,確保墻根平整。

3.1.2安裝

針對該項目中的9棟高層建筑進行鋁模板安裝工作時,施工單位以及監理單位派遣專業人員對施工現場進行檢查,確保墻體上布置了符合施工要求的水泥支撐,檢查無誤之后封閉模板,借助這種方式保證在澆筑過程中,剪力墻不會由于外力的作用而出現變形或者傾斜問題。安裝鋁模板過程中,需要嚴格按照工程圖紙中標注的順序安裝模板。本項目中,施工人員需要先在公共區域安裝鋁模板,然后再進行分戶安裝工作。安裝模板過程中,需要先安裝主梁模板,待主梁模板安裝完成之后,再安裝次梁模板。全部鋁模板安裝完畢之后需要由專業人員檢查銷釘,確保主梁模板、次梁模板均打滿銷釘,不存在遺漏問題,避免在澆筑砼原料時,由于銷釘松動、脫落而造成模板變形、倒塌問題。此外,施工人員還需要對梁底模板進行重點檢查,由于梁底模板安裝難度較大,因此經常會出現模板不平問題,針對這一情況施工人員需要對梁底模板進行找平,確保鋁模板處于正確位置。

施工人員正式安裝龍骨之前,需要檢查剪力墻模板的水平度與垂直度,利用單支頂對龍骨的位置進行校正,為了提升鋁模板的穩定性,施工人員使用斜撐對鋁模板進行加固。本項目中,考慮到施工成本以及工程實際需求,施工人員使用預埋馬鐙的方式為鋁模板加裝斜撐結構,確保斜撐結構具有穩定的受力點[4]。同時,對于相鄰斜撐結構之間的距離進行嚴格控制,確保相鄰斜撐結構之間的距離小于1.5m。

3.2 爬架施工質量控制

爬架類型眾多,搭設的方式也多種多樣,因此需要根據裝配式建筑項目具體需求,靈活選擇爬架類型以及搭設方式。無論采用哪一種爬架,都要以“先平臺后框架”為搭建原則,在爬架主體結構搭建結束之后,在其周圍安裝防墜網以及護欄,之后安裝升降電機,完成爬架安裝作業。爬架安裝完成后,施工人員需要對爬架進行質量驗收,查看架體上安裝的抗傾覆裝置是否失效,升降電機是否處于正常狀態,電葫蘆上的鏈條是否生銹,有無進水情況。在實際使用爬架過程中,要清空架體上的多余雜物,嚴禁在架體上放置施工材料,避免爬升過程中由于架體抖動而出現意外情況。

爬架運行過程中,安全管理人員需要及時疏散周圍工人,并在爬架周圍布置警戒線,避免有人在爬架上升過程中橫穿爬架底部,如果爬架上升時出現碰撞問題,需要立刻評估碰撞影響,并對碰撞問題進行妥善處理。需要注意的是,為了延長電葫蘆的使用壽命,在爬架停止運行之后,需要在第一時間將爬架放置在支架上。

4 結語

隨著裝配式建筑項目數量的不斷增多,如何提升裝配式項目施工效率以及安全性,已經成為建筑行業的熱點話題。施工單位要積極嘗試運用“鋁模板+爬架”模式,令裝配式部件與現澆部件在外形、參數等方面達到統一,利用鋁模板減少施工污染問題,實現模板的快速安裝與拆卸,并借助爬架技術提升施工材料運輸效率以及安全性,為裝配式施工技術的發展保駕護航。