裝配式建筑鋁模爬架一體化施工技術(shù)研究

李江彥，陳偉

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司，北京 100160）

1 引言

裝配式建筑是我國(guó)建筑領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，鋁模爬架一體化的施工可以在一定程度上提高項(xiàng)目工程的整體建設(shè)效果，從而全方位確保項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益與社會(huì)收益，還可以減少對(duì)周邊環(huán)境造成的損害，起到縮短工期的作用，因而需要對(duì)鋁模爬架一體化施工進(jìn)行分析，解決該施工技術(shù)在落實(shí)過(guò)程中存在的難點(diǎn)，以充分發(fā)揮技術(shù)效能。

2 裝配式建筑發(fā)展背景

裝配式建筑是我國(guó)當(dāng)前一種現(xiàn)代化的建筑方式，綠色、環(huán)保，不但能減少碳排放，還可以全方位提高生產(chǎn)效率。裝配式建筑的施工構(gòu)件可以通過(guò)工廠(chǎng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行材料加工后，將成品構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組合、安裝，可以有效降低傳統(tǒng)施工中對(duì)周邊環(huán)境與居住者的影響，且裝配式建筑模式還可以有效降低施工垃圾與材料浪費(fèi)量，提高建筑的節(jié)能性，滿(mǎn)足當(dāng)前社會(huì)與群眾對(duì)建筑提出的多樣化建設(shè)要求，例如，對(duì)復(fù)雜形態(tài)、多結(jié)構(gòu)形態(tài)、多層次建筑的施工均可以通過(guò)裝配式施工得到實(shí)現(xiàn)（見(jiàn)圖1）。

圖1 裝配式施工現(xiàn)場(chǎng)

另外，裝配式施工技術(shù)還可以有效提升建筑的性能與質(zhì)量，并對(duì)建筑進(jìn)行全方位的控制，有效控制整體建筑的施工成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)，減少施工過(guò)程中的浪費(fèi)問(wèn)題，提升施工水平與各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范，合理運(yùn)用裝配式施工，可以為我國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[1]。

3 裝配式建筑鋁模爬架一體化施工技術(shù)的概念

在裝配式施工中，需要在結(jié)構(gòu)外圍邊梁、剪力墻等位置附著維護(hù)架體，而附著式升降腳手架即爬架，恰好給現(xiàn)在的建筑施工特別是高層建筑施工提供了一個(gè)安全、高效、便捷的防護(hù)裝備。其所有部件均在工廠(chǎng)生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)只需進(jìn)行簡(jiǎn)單組裝即可，在精確的施工控制下可以隨著結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度進(jìn)行同步爬升，過(guò)程中無(wú)須進(jìn)行二次搭拆，直到建筑結(jié)構(gòu)及外圍護(hù)裝飾施工完畢。而鋁模爬架則需要通過(guò)二次深化設(shè)計(jì)進(jìn)行布局（見(jiàn)圖2），綜合考慮施工結(jié)構(gòu)樣式，對(duì)施工工序與施工人員的生命安全提供保障，減少與施工進(jìn)度的矛盾，保證結(jié)構(gòu)受力的合理性與有效性，提升結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性。

圖2 鋁模爬架一體化施工

裝配式施工中應(yīng)對(duì)剪力墻的搭建應(yīng)滿(mǎn)足式（1）：

式中，Q1為豎直剪力墻結(jié)構(gòu)部件比例；V1為建筑的各鋁模爬架體積之和，m3；V為建筑所需混凝土的總體積，m3。可根據(jù)剪力墻結(jié)構(gòu)部件與所需混凝土來(lái)判斷需要爬架的體積，其中，部分框架還需要計(jì)算連接區(qū)的長(zhǎng)度尺寸以及接縫處的截面寬度。當(dāng)前裝配式建筑中的鋁模爬架是通過(guò)將PC 結(jié)構(gòu)域鋁模進(jìn)行搭配，在進(jìn)行PC 結(jié)構(gòu)吊裝后，對(duì)部分大量鋼筋進(jìn)行捆扎，并矯正鋁模爬架的位置，完成吊裝疊合板的架設(shè)，過(guò)程中應(yīng)全方位提升爬架與建筑的接觸密實(shí)度，并注意PC 構(gòu)件中的螺孔位置，確保整體工程質(zhì)量。

4 裝配式建筑鋁模爬架一體化施工技術(shù)的難點(diǎn)

4.1 施工空間碰撞問(wèn)題

在裝配式鋁模爬架一體化施工中，有一些施工難點(diǎn)，需要施工人員進(jìn)行優(yōu)化。由于PC 結(jié)構(gòu)域鋁模經(jīng)常運(yùn)用同步施工，并排斜撐，且墻板在進(jìn)行斜撐后還會(huì)在一定程度上占用鋁模爬架的空間，從而使鋁模爬架的施工空間變得較為狹窄，很容易引發(fā)爆模與不規(guī)范碰撞情況，影響了建筑施工的質(zhì)量。另外，也由于鋁模爬架板面需要孔洞的預(yù)留，且應(yīng)考量PC 墻板的位置，因此，還會(huì)存在施工誤差，經(jīng)常需要進(jìn)行二次復(fù)工開(kāi)孔，很容易對(duì)施工整體進(jìn)度造成影響，甚至出現(xiàn)安全隱患。拼接時(shí)還需要注意PC 墻板的預(yù)留螺栓以及鋁模爬架的對(duì)接設(shè)計(jì)，減少鋁模板的開(kāi)孔誤差，避免由于打孔問(wèn)題而影響工期，還應(yīng)綜合考慮狹小空間內(nèi)進(jìn)行開(kāi)孔與預(yù)留的相關(guān)驗(yàn)收，促進(jìn)施工現(xiàn)場(chǎng)可以有序進(jìn)行各項(xiàng)流程。

4.2 鋁模構(gòu)件接縫處理

施工中，鋁模爬架的設(shè)計(jì)很容易由于構(gòu)件出現(xiàn)誤差而出現(xiàn)無(wú)法拼接的情況，或由于其拼裝過(guò)程中的接縫過(guò)大而導(dǎo)致?tīng)€根、偏差等情況出現(xiàn)，也會(huì)由于接縫不平而導(dǎo)致施工平板出現(xiàn)陰角，從而在施工后期出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，因此，在PC 構(gòu)件與鋁模的安裝過(guò)程中，應(yīng)注重扣螺栓與預(yù)留孔的建立，并及時(shí)清理孔洞，減少各項(xiàng)不良情況。

鋁模的施工過(guò)程中也應(yīng)考慮到混凝土墻板中，在上下交叉處為后續(xù)施工所單獨(dú)留下的一塊耐高溫?zé)嵝运芰习迮c下掛墻板的接縫，以及看腳螺栓在銷(xiāo)釘?shù)陌惭b與打孔中的緊固程度，且部分施工墻板內(nèi)的下段，也容易由于接縫的不規(guī)范出現(xiàn)模板下垂的情況，對(duì)后續(xù)其他施工造成較大的影響，反復(fù)返工修正，難以保證施工可以如期進(jìn)行[2]。

4.3 施工風(fēng)險(xiǎn)較高

當(dāng)前我國(guó)施工中，各項(xiàng)施工風(fēng)險(xiǎn)的管理中，很多制度并沒(méi)有完全得到落實(shí)，因此，也使得施工中管理人員并沒(méi)有對(duì)施工人員的操作規(guī)范、項(xiàng)目流程等全權(quán)負(fù)責(zé)，特別是很多中小型建筑施工中依舊采用粗放的管理模式，對(duì)于爬架安裝的各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)缺乏認(rèn)知，難以將事故隱患及時(shí)排除。在施工中，由于施工人員素質(zhì)不足，管理人員缺乏管理責(zé)任，容易引發(fā)爬架高處墜落、坍塌、觸電等不安全事件的發(fā)生，通常也會(huì)由于安全設(shè)施不足、安全措施不完善，以及工作人員沒(méi)有正確佩戴防具，未按照規(guī)范性流程進(jìn)行操作等原因產(chǎn)生問(wèn)題，從而引發(fā)諸如爬架懸掛件安放不標(biāo)準(zhǔn)、固定不緊實(shí)、物體堆疊過(guò)高等不良情況，對(duì)于施工單位收益、施工人員安全、建筑工期等均造成不同程度的影響，導(dǎo)致很多災(zāi)難性事故的發(fā)生。

5 裝配式建筑鋁模爬架一體化施工技術(shù)的優(yōu)化策略

5.1 優(yōu)化建筑工程設(shè)計(jì)階段

在建筑工程中，為充分保證模板爬架一體化施工的效果，應(yīng)強(qiáng)化設(shè)計(jì)階段中的準(zhǔn)備工作，如圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮PC 構(gòu)件與鋁模爬架的結(jié)合參數(shù)，并留下充足的調(diào)整間距，為后續(xù)施工提供便利。很多PC 主體構(gòu)件都應(yīng)將平整度控制在0.2%以?xún)?nèi)，但由于層高與實(shí)際高度的要求，難免會(huì)出現(xiàn)誤差，因此，需要通過(guò)橡膠條進(jìn)行填充。

另外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)對(duì)鋁模板與建筑主體構(gòu)件之間的間隙空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少空間碰撞的情況出現(xiàn)，例如，可對(duì)模板底部進(jìn)行拉桿加固，減少空間的矛盾，也可以通過(guò)豎向支撐的方式架設(shè)模板，既可以起到對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)的控制，也可以有效規(guī)避空間碰撞設(shè)計(jì)問(wèn)題，還可以通過(guò)一排斜撐的方式進(jìn)行施工，結(jié)合底部加固連接，也可以達(dá)到以往雙排斜撐的效果，為后續(xù)其他施工措施提供便利。

5.2 強(qiáng)化鋁模接縫處的連接

在鋁模爬架一體化施工中，相關(guān)人員要注意應(yīng)在各主體構(gòu)件上通過(guò)雙面膠或其他類(lèi)型的密封膠條進(jìn)行粘貼，同時(shí)設(shè)計(jì)應(yīng)采用可調(diào)節(jié)式連接壓扣，并適當(dāng)應(yīng)用保護(hù)套管與橡膠墊片在爬架縫隙處進(jìn)行填充，避免漏漿情況發(fā)生，進(jìn)一步強(qiáng)化施工效果。另外，如果施工人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了鋁模爬架之間存在漏漿或滲漏等問(wèn)題，可以在接縫處通過(guò)防水膠條加強(qiáng)封閉性，還可以配置水泥砂漿進(jìn)行封堵，另外，若爬架與主構(gòu)件之間縫隙較大，難以通過(guò)膠條進(jìn)行修補(bǔ)，也可以通過(guò)木方或背楞進(jìn)行組合加固，從而提升施工的穩(wěn)定性，最大限度地避免施工中出現(xiàn)漏漿與拼縫等相關(guān)問(wèn)題（見(jiàn)圖3）。

圖3 施工人員通過(guò)膠條與砂漿進(jìn)行拼縫修補(bǔ)

5.3 增強(qiáng)墻體的剛度

為充分保證鋁模爬架一體化施工工藝，應(yīng)注重對(duì)施工各項(xiàng)流程與驗(yàn)收的管理工作。管理人員應(yīng)在施工中，著重考量主體構(gòu)建與爬架之間的水平壓力，為減少爆模情況，應(yīng)穩(wěn)定部件之間的水平約束力，減少對(duì)施工質(zhì)量的影響。通常情況下，應(yīng)提高墻體的剛度，對(duì)剛度的驗(yàn)算應(yīng)遵循式（3）、式（4）：

式中，?y為剪應(yīng)變；μf為剪應(yīng)力，Pa；h為建筑中墻體的高度，m；G為某墻體的砌體高度，m；A為墻體截面的面積，m2；K為測(cè)算最終的墻體剛度，N/m；ρ為墻體高寬比；Et為墻體側(cè)移剛度，N/m。應(yīng)計(jì)算出墻體剪應(yīng)變與墻體截面的面積A，測(cè)量墻體的高與寬的比例ρ，通過(guò)計(jì)算墻體抗震側(cè)移度Et，可見(jiàn)在墻體高寬比ρ小于1 時(shí)，ρ3小于3ρ，應(yīng)將剪切變形作為主體測(cè)量目標(biāo)，從而得出墻體應(yīng)有的設(shè)計(jì)剛度。同時(shí)施工中也應(yīng)注重施工材料的選擇，進(jìn)一步確保墻體的穩(wěn)定性與安全性，同時(shí)應(yīng)做好預(yù)留孔洞的設(shè)定，結(jié)合墊片與螺栓，加強(qiáng)孔洞的穩(wěn)定性，還應(yīng)注意在爬架架設(shè)中安裝防墜器，并做好支護(hù)底座的檢查，做好安全措施，避免對(duì)施工質(zhì)量與施工整體進(jìn)度造成影響[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

裝配式施工的鋁模爬架一體化技術(shù)可提升整體施工水平，并為施工單位帶來(lái)較高的施工收益，確保施工工期的順利完成，相關(guān)人員也應(yīng)熟練運(yùn)用好各項(xiàng)施工技術(shù)，通過(guò)加強(qiáng)墻體剛度、優(yōu)化施工設(shè)計(jì)階段的方案設(shè)計(jì)、強(qiáng)化鋁模接縫連接等，提高項(xiàng)目的穩(wěn)定性，做好各項(xiàng)安全措施，降低施工難度，有效提高施工質(zhì)量。