超高層商住樓鋁木結(jié)合模板施工技術(shù)研究

龔維康 唐中輝 劉傳雄 聶家明 唐 珍

《民用建筑設(shè)計統(tǒng)一標準》（GB 50352-2019）中規(guī)定，建筑高度大于100 m為超高層建筑。此類建筑在施工時，模板體系的選用對施工質(zhì)量和效果均有重要影響，如何提高模板體系的穩(wěn)定性和經(jīng)濟性成為施工企業(yè)關(guān)注的要點[1]。鋁木結(jié)合模板結(jié)合了鋁合金模板和木模板的優(yōu)勢，在超高層建筑中的應(yīng)用極為普遍。本文結(jié)合工程實踐，探討了鋁木結(jié)合模板在超高層商住樓中的施工技術(shù)和應(yīng)用效果。

1 工程概況

某工程項目建設(shè)用地約2.83 萬m2，總建筑面積約為23.58 萬m2。規(guī)劃有5棟超高層住宅樓、1 棟超高層商業(yè)樓和1所幼兒園，集住宅、辦公、公寓、商業(yè)于一體。其中，1 ～5#超高層住宅樓采用框剪結(jié)構(gòu)，包括地下2 層、地上38 層，總高度約為115 m；6#超高層商業(yè)樓采用框架核心筒結(jié)構(gòu)，包括地下2 層、地上47 層，總高度約為179 m。

該項目屬于高檔超高層商住樓，開發(fā)商對工程質(zhì)量和觀感要求較高，要求第三方巡檢質(zhì)量評分≥95 分。從施工角度看，重難點是非標準層結(jié)構(gòu)的施工，為兼顧施工質(zhì)量和經(jīng)濟性，決定采用鋁木結(jié)合模板[2，3]。

2 鋁木結(jié)合模板的施工技術(shù)

2.1 超高層住宅樓

本項目中，1 ～5#超高層住宅樓采用框剪結(jié)構(gòu)，其中1 ～2 層是非標準層，層高分別為3.6 m、3.2 m；3 層及以上為標準層，層高為3 m。以1#住宅樓為例，介紹鋁木結(jié)合模板在施工中的應(yīng)用。

2.1.1 墻柱

1 層墻柱的截面尺寸與標準層相比略有差異，主要是截面寬度更大。施工時，截面尺寸與標準層相同的部位使用鋁模板拼接，截面與標準層不同的部位使用木模板拼接。木模板采用“鋼管+木方”的方式進行加固，對拉螺栓穿過銷釘孔并與鋁模板完成固定。

2.1.2 梁板

1 ～2 層北側(cè)有1 處門廳，高6.5 m，使用鋁模板支撐桿高度不夠，無法滿足固定要求。結(jié)合現(xiàn)場情況，門廳板底部采用木模板拼接，其他板底部使用鋁模板拼接；局部區(qū)域鋁模板無法拼接的使用木模板拼接。

梁截面尺寸與標準層相同時，梁側(cè)面與底面使用鋁模板拼接，將銷釘與板底部的木模板固定在一起；梁截面尺寸與標準層不同時，如高度相同、寬度不同，在梁的側(cè)面使用鋁模板拼接，底面使用木模板拼接，并在兩者接槎處利用U 形卡固定。

2.1.3 飄窗

1 層南側(cè)外墻的部分區(qū)域與標準層不同，使用木模板拼接。其中，飄窗部位的尺寸與標準層相同，可使用鋁模板拼接。飄窗施工中，企口、滴水線等部位均能一次澆筑成型，避免了抹灰收口、防滲漏處理帶來的風險，從而保證了施工質(zhì)量。

飄窗部位原設(shè)計板厚為100 mm，后來增加至120 mm；企口板的長、深、厚為100 mm、80 mm、100 mm。鋁模板體系支設(shè)時，與木模板的交接處使用規(guī)格為L40 mm×60 mm 鋼背楞，并向木模板延伸300 mm；內(nèi)側(cè)利用M6 螺栓固定，背楞處使用φ18 對拉螺栓加固，如圖1 所示。

圖1 鋁模板與木模板交接處的處理示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

另外，飄窗分為上飄與下飄，二者之間設(shè)置可以伸縮的支撐；在頂部設(shè)置抗彎背楞，避免發(fā)生脹模、頂板起拱等現(xiàn)象。飄窗鋁模板加工完成后，分別在上、下飄窗部位進行安裝，嚴格按照設(shè)計圖紙作業(yè)，清理鋁模板的表面并涂刷一層脫模劑。另外，鋁模板與木模板接槎處，木方長度要達標，螺栓與對拉螺栓均要加固牢靠，而且交界面的平整度需要滿足要求[4]。

2.1.4 墻底接高

1 層層高3.6 m，標準層層高3 m，為了解決這60 cm 的差距，需要在墻體鋁模板的下部使用木模板接高。接高作業(yè)時，墻模板伸出1 個木方背楞的寬度，拼接該位置的模板，使用對拉螺栓固定。墻底接高部位的木模板堵頭構(gòu)造示意圖如圖2 所示。

圖2 墻底接高部位的木模板堵頭構(gòu)造示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

在墻體轉(zhuǎn)角處，木模板接高后若缺少加固措施，則容易造成脹模、模板脫落等現(xiàn)象。因此，結(jié)合單邊支模的施工要求，可使用角鋼焊接三角形支撐進行加固，作業(yè)步驟如下。

（1）按照設(shè)計圖紙上的尺寸要求，在基礎(chǔ)底層樓板位置預(yù)埋2 道地腳螺栓。第1 道距墻面200 mm，第2 道與第1道相距450 mm，埋入板內(nèi)及露出地面尺寸均為100 mm。

（2）制作三角支撐，并在角鋼的一個直角邊與螺栓對應(yīng)位置處開孔。

（3）安裝三角支撐頂住木方。墻體轉(zhuǎn)角處支模構(gòu)造示意圖如圖3 所示。

2.2 超高層商業(yè)樓

6#超高層商業(yè)樓采用框架核心筒結(jié)構(gòu)，其中7 ～27 層為層高3.2 m 的標準層，28 ～46 層為層高4.2 m 的標準層，1～6層、47層為非標準層，13層、27層、38 層作為避難層使用。鋁木結(jié)合模板在施工中的應(yīng)用介紹如下。

2.2.1 框柱

6#樓1 層、2 層的層高分別為6.1 m和5.6 m，經(jīng)優(yōu)化施工設(shè)計，外框柱使用標準層鋁模板一次性拼接，配合使用方圓扣進行加固。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)嚴格控制澆筑高度，可澆筑至梁底處方便鋼筋綁扎與木模拼接。施工中，考慮到用于外框柱的鋁模板數(shù)量有限，無法完成所有外框柱的拼接，因此可采用分批次澆筑方案。第1 批混凝土澆筑完成且強度達到設(shè)計要求后，拆除外框柱轉(zhuǎn)角處的C形槽，然后將鋁模板整體吊裝至第2 批外框柱。如此循環(huán)操作，既能減少模板拆裝工作量，又能加快施工進度。

2.2.2 剪力墻

6#樓1 層、2 層的層高較大，但墻體鋁模板的數(shù)量少，施工方案優(yōu)化設(shè)計后，決定進行分層澆筑。其中，第1 層使用2 700 mm 高標準模板與300 mm高K 板拼接而成。為了提高混凝土成品的美觀性，當混凝土強度達到設(shè)計要求時，K 板暫時不動，將下部的標準模板轉(zhuǎn)移到上部，澆筑第2 層混凝土，澆筑高度到達梁底，與框柱高度保持一致。第2層混凝土強度達到設(shè)計要求，再將標準模板吊裝至其他墻體進行拼接，既能減少拆裝工作量，又能加快施工進度[5]。另外，3 層以上的墻體均應(yīng)使用鋁模板進行拼接。

2.2.3 樓梯間

6#樓1 ～6 層的樓梯間是非標準樓梯間，無法使用鋁模板進行拼接，結(jié)合現(xiàn)場實際情況和構(gòu)造特點，施工中可使用以下3 種鋁木結(jié)合模板方案。

（1）方案一。在兩側(cè)墻面使用鋁模板，在中間墻寬處使用木模板，配合使用“背楞+對拉螺栓”進行固定，使兩者成為一個整體。

（2）方案二。樓梯間一側(cè)是墻面，另一側(cè)連接樓梯。墻面一側(cè)的模板尺寸是規(guī)則的，可使用鋁模板；連接樓梯的一側(cè)尺寸變化明顯，僅使用木模板難以控制施工質(zhì)量。因此，外墻使用鋁模板拼接，配合使用“背楞+對拉螺栓”進行固定；內(nèi)墻、中間墻寬處使用木模板拼接，配合使用“圓鋼管+對拉螺栓”進行固定。

（3）方案三。在方案二的基礎(chǔ)上，墻寬靠近外墻的一半使用鋁模板拼接，靠近內(nèi)墻的一半使用木模板拼接。現(xiàn)場測量發(fā)現(xiàn)，墻寬為850 mm，鋁模板寬度為400 mm，若采用“400 mm 鋁模板+400 mm 鋁模板+50 mm 木模板”的拼裝方案，后期加固困難，難以保證澆筑質(zhì)量；研究后決定采用“400 mm 鋁模板+450 mm 木模板”的拼裝方案。鋁模板、木模板的厚度分別是60 mm、15 mm，為保證拼裝后的厚度一致，木模板采用“15 mm 木模板+30 mm 木方+15 mm木模板”的拼裝方案，固定方法同方案二。

2.2.4 梁板

6#樓1 ～2 層的梁板均使用木模板拼裝。梁與框柱接縫處的模板拼接是重點，為保證混凝土澆筑的外觀質(zhì)量，框柱澆筑高度下10 cm處使用木模板拼接，配合使用對拉螺栓固定。1 ～2 層北側(cè)是大堂，層高為11.5 m，使用鋼管扣件支撐體系，其他部分采用碗扣式支撐體系；立桿的橫向、縱向間距均為900 mm，步距為1 200 mm。

3 ～6 層是非標準層，比標準層結(jié)構(gòu)多出2 個懸挑區(qū)。模板體系設(shè)計如下：與標準層相同的梁板部分使用鋁模板拼接，配合立桿進行支撐；懸挑區(qū)使用木模板拼接，配合碗扣式支撐。由于標準層結(jié)構(gòu)沒有懸挑區(qū)，屬于封閉狀態(tài)，因此不能采用非標準層的模板體系。在梁側(cè)，應(yīng)留出懸挑梁端缺口，使用鋁模板與木模板拼裝而成，木模板拼裝方案為“15 mm 木模板+30 mm 木方+15 mm木模板”，總厚度為60 mm，與鋁模板厚度保持一致，并配合使用鋼管、對拉螺栓進行固定。現(xiàn)場施工前，為了呈現(xiàn)直觀效果，避免出現(xiàn)碰撞問題，應(yīng)使用Revit軟件模擬鋁木結(jié)合模板的拼接節(jié)點，為現(xiàn)場施工作業(yè)提供指導(dǎo)。

2.2.5 電梯井門洞

6#樓的核心筒位置，共設(shè)置6 個電梯井，編號依次為DT2 ～DT7，尺寸與標準層電梯井相同。另外，需要注意以下幾點：第一，在1 層、28 ～46 層設(shè)置電梯門。第二，在2 層、4 層、7 層、10 層、13 層、16 層、19 層、22 層以及25 層設(shè)置安全門。第三，安全門與電梯門的井洞尺寸不同。綜合分析后，決定在1 ～28 層的電梯井施工時使用木模板，模板寬度按照門洞寬度控制，并使用單根立桿進行支撐。考慮到該位置模板沒有使用對拉螺栓，為了實現(xiàn)加固效果，選擇豎向背楞進行加固，防止發(fā)生電梯口位置偏移、脹模等現(xiàn)象。

3 鋁木結(jié)合模板的施工效益

本項目在施工期間，將鋁模板、木模板結(jié)合使用，獲得良好的質(zhì)量效益、工期效益和經(jīng)濟效益，具體分析如下。

3.1 質(zhì)量效益

鋁木結(jié)合模板的使用有效解決了非標準層木模板體系的結(jié)構(gòu)成型問題。現(xiàn)場施工中，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)部位的尺寸和設(shè)計要求，既保留了大部分鋁模板，又特殊處理了局部節(jié)點，從而減少了木模板的使用率和混凝土澆筑成型后的缺陷，并減少了打磨、修補等工藝，提高了結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量。該項目質(zhì)量評分為97 分，順利通過第三方巡檢質(zhì)量驗收。

3.2 工期效益

以標準層為例，單一使用木模板進行施工，鋼管支撐、加固體系復(fù)雜，安拆耗費時間較長，平均工期8 d/層；單一使用鋁模板施工，平均工期6 d/層；使用鋁木結(jié)合模板體系，僅在局部節(jié)點進行特殊處理，平均工期為5 d/層。通過對比可知，鋁木結(jié)合模板的使用可以提高施工效率，有效縮短工期。

3.3 經(jīng)濟效益

使用鋁木結(jié)合模板的經(jīng)濟效益體現(xiàn)在以下兩個方面。

（1）材料費用降低。鋁木結(jié)合模板體系拼裝時，木模板、鋼管等材料投入少，鋁模板的使用率和周轉(zhuǎn)率提高，大幅降低了材料成本。

（2）人工費用降低。相比于單一鋁模板及木模板的使用，鋁木結(jié)合模板在保證質(zhì)量的前提下提高了鋁模板的周轉(zhuǎn)效率，減少了安拆工作量，從而大幅降低了人工費用。

4 結(jié)語

鋁模板與木模板在建筑施工中應(yīng)用普遍，鋁木結(jié)合模板將兩者的技術(shù)優(yōu)勢集于一體，提供了一種新型的模板體系。本文結(jié)合超高層商住樓項目，詳細介紹了鋁木結(jié)合模板的選型和施工技術(shù)，實踐表明其具有良好的質(zhì)量效益、工期效益和經(jīng)濟效益，可在類似工程項目中進行推廣。