鋁模板在高層建筑施工中的應用研究

丁平

（江蘇省建筑工程集團有限公司，南京 210019）

1 引言

對于高層建筑，模板不僅是整個工程建設中不可或缺的周轉材料，更是確保建筑施工安全的重要材料，關系著整體工程質量、工程建設成本和工程進度管控。傳統的模板多是木模板、鋼模板以及相對更新一些的竹膠模板。木模板使用較久，但是有耗材量大、強度低的缺點；鋼模板的靈活性差，加上自重大，施工難度相對較量大；竹膠模板有著廉價、輕質和拆裝方便的優點，但是與可持續發展理念契合度不夠高。鋁模板作為新的模板體系，已經因其特性受到了行業推崇。

2 鋁模板與傳統模板的比較

2.1 從材料、自重和承載力

竹膠模板是厚約18 mm的膠合板，自重約10.5 kg/m2，承載力約30 kN/m2；鋼模板是厚5～6 mm的鋼板，自重約80～85 kg/m2，承載力約65 kN/m2；鋁模板是厚4 mm的鋁合金型材，自重約23kg/m2，承載力約60 kN/m2。

2.2 從施工難度、施工效率、施工周期和施工質量

竹膠模板的施工難度較低，施工效率較高，施工周期也較短，平整度和光潔度可以滿足一般施工要求；鋼模板施工難度較大，施工效率較低，施工周期較長，平整度和光潔度能滿足施工的一般要求；鋁模板施工難度較低，施工效率高，施工周期短，平整度和光潔度可以達到飾面及清水混凝土的施工要求。

2.3 從穩定性、成本和適用范圍

竹膠模板穩定較差，短期成本低但長期成本較高，主要適用于墻、梁、柱施工；鋼模板穩定性較好，短期成本較高，長期成本較低，主要適用于墻、柱、梁施工；鋁模板穩定性好，短期成本高但長期成本低，適用于墻、梁、柱、板結構的施工。

2.4 從市場現狀和環保節能方面

竹膠模板目前市場占有率高，但是不適應于環保節能理念；鋼模板使用日趨減少，環保節能方面相對較好；鋁模板正大力推廣使用，與環保節能理念契合度較高[1]。

3 鋁模板的應用優勢

3.1 安裝精度高

鋁模板作為可以加工成不同規格、尺寸的定性模板，其尺寸、規格精準，模板表面光潔平整，在施工過程中的接縫較少，同時由于鋁模板是金屬材質，本身不吸水，不會影響混凝土的水膠比，可以最大限度地使混凝土的平整度和垂直度得到保證，確保混凝土面層的外觀質量，也可以減少抹灰工序，加快工程施工進度，節約了工程建設成本。

3.2 施工高效

由于鋁模板的自重較輕，工程建設過程中可以通過樓頂預留傳料口實現模板的流轉，且工人可以相對輕松地完成模板的安裝和拆除，不需要借助物料平臺和運輸設備。工程建設過程中極大地降低了人力和物力的投入，提高了整個工程的施工效率，能在一定程度上縮短工期。

3.3 承載力高

相對于傳統木模板來說，鋁模板的強度更高、穩定性更好，在工程使用過程中，不會出現脹模等影響混凝土質量的問題；鋁模板在整個工程過程中有較高的承載力，一般情況下能達到60 kN/m2，大概是傳統木模板的兩倍；鋁模板牢固的支撐結構也為模板提供了良好的支撐，能夠確保鋁模板的穩定性，最大限度地滿足施工需求。

3.4 使用靈活

鋁模板可以根據需要設計制作成不同形狀、不同尺寸的構件，最大限度地滿足框架結構、框架剪力墻結構和剪力墻結構等結構的模板使用要求；由于鋁模板的可塑性較強，鋁模板生產可以實現標準化和模塊化，其較強的通用性也使鋁模板能在很大程度上滿足不同工程的需要。

3.5 回收價值高

鋁模板在規范的操作使用下，大約可以周轉使用300次及以上，最大程度上降低了高層建筑施工中模板的均攤費用，節約了工程建設成本；鋁模板在達到周轉次數極限后還可以進行二次澆鑄，不僅可以重復使用，其回收價值還比較高，符合環保節能理念，是不折不扣的綠色建筑材料。

3.6 有利于文明施工

鋁模板的設計簡單，方便流轉進入下一工作面，減少施工現場的材料堆放；由于其所有配件均可重復使用，也減少了施工現場的垃圾堆積，在節約了工程建設成本和清理人力的同時，也滿足了工程施工現場的文明施工要求。

4 鋁模板應用中存在的問題

4.1 施工人員的水平問題

由于鋁模板目前還是在高層建筑施工中大力推廣的應用模板，而不是已經非常成熟的應用模板，基于鋁模板的特殊性和使用過程的專業性，目前很多施工人員并不具備鋁模板施工的專業性和操作素養，甚至未被正規培訓過鋁模板的施工流程，導致不能發揮鋁模板的優勢，嚴重影響了鋁模板的技術特性。

4.2 施工過程中的設計變更影響了施工進度

高層建筑施工中，鋁模板嚴格按照設計圖進行搭建，若出現較大的設計變更，必須將鋁模板拆除后再按照變更后的設計重新搭建，而拆除、搭建過程影響了工程進度。

4.3 模板維護力度不足

鋁模板因為前期成本較高，只有重復使用次數夠多才能均攤鋁模板的前期成本。為了保證其可以重復使用，對鋁模板必須要細心清理、用心維護，但是由于施工人員在拆除模板時的不規范操作及清理模板時不用心，常導致鋁模板再次使用時問題較多，嚴重影響了鋁模板的成本均攤。

4.4 相關規范不足

目前鋁模板還是作為新材料、新技術在施工中進行應用，與之相對的技術、一些有關鋁模板的相關規范還不夠健全，包括鋁模板的計價方式、計價標準等規范還存在缺口[2]。

5 鋁模板的施工工藝

5.1 測量放線

測量放線是高層建筑施工中模板施工的基礎，這一步不僅關系到模板施工質量，更關系到整個高層建筑的工程質量。這一步主要是利用經緯儀和水準儀按照設計圖的要求測出模板的施工范圍。

5.2 鋁模板安裝

高層建筑施工中，鋁模板的安裝要嚴格遵守“先標準板，后非標準板”“先內墻，后外墻”“先墻柱，后梁板”的原則。在鋁模板安裝過程中，除了要嚴格按照圖紙要求安裝搭建外，還要注意安裝完后要利用水準儀或者激光儀等對鋁模板的平整度、垂直度等進行檢查。另外，在初次使用鋁模板前，要用堿處理掉鋁模板表面的氧化膜，防止澆筑混凝土時產生氣泡，導致混凝土表層出現蜂窩、麻面。

5.3 鋁模板驗收

高層建筑模板施工完成后，重點驗收剪力墻的兩邊銷子，對拉螺栓的緊固程度，支撐體系的垂直度等方面，確保混凝土澆筑過程的完整性。

5.4 鋁模板的拆除及養護清理

為了保證鋁模板可以如期、完整地重復使用，模板的拆除及養護清理非常重要。鋁模板的拆除要在混凝土達到規范要求的強度后，遵循“先拆除非承重模板，后拆除承重模板”和“先拆除側模，再拆除底模”的原則對鋁模板進行拆除。拆除鋁模板后，要及時清理模板表面殘留的混凝土，并及時對清理完全的鋁模板進行養護，保證其使用壽命。

6 鋁模板應用建議

1）鑒于高層建筑鋁模板施工技術還是發展中的技術，熟練的技術工人相對較少，加之施工工人的素質差異較大，施工單位可以在鋁模板施工之前，組織模板施工工人及相關管理人員進行專業的鋁模板施工培訓，包括理論知識和實際操作兩方面。培訓完后要進行統一考核，考核合格的人員方可上崗。

2）勞務單位在前期招聘鋁模板施工作業人員時，要明確應聘人員的工作能力及工作水平，選擇有相關經驗或者能力適配度高的人員進行鋁模板的施工作業。

3）為了避免施工過程中較大的設計變更影響鋁模板工程施工，設計單位和施工單位可以在設計和施工過程中借助BIM技術對設計進行優化。鋁模板施工前，通過BIM技術完成虛擬支模，進一步解決設計變更對鋁模板施工的影響。

4）高層建筑一般規模較大，鋁模板要充分發揮其技術優勢還需要周圍環境的配合。在鋁模板正式施工前對施工現場整體環境做一個全面地了解，再對施工現場進行布置和規劃，確保鋁模板在流轉使用工程中不僅能發揮其最大優勢，還可以更好地保護鋁模板。

5）為了使鋁模板充分發揮技術特性，施工單位應結合鋁模板自身特性，組織相關技術人員根據設計和施工要求制訂最適宜該工程的鋁模板施工技術方案、施工工序、施工計劃及合理的鋁模板驗收方案。

6）對鋁模板進行規范的清理和維護有利于延長鋁模板的使用壽命，因此，施工單位應根據項目特性，制訂合理可行的鋁模板清理和維護方案，并配套相關的清理、維護規章規程，定期進行鋁模板專項檢查，進一步提高管理人員的監督管理責任心，督促模板工人認真對鋁模板進行清理及維護。

7）為鋁模板能更好地進行下次工程流轉，科學操作鋁模板拆除工序有重要意義。為此，施工單位應制訂與鋁模板安裝方案相匹配的鋁模板拆除方案，除了安排專人負責鋁模板的拆除及堆放外，還要由專門負責的管理人員進行監督管理。

8）為在整個施工過程中更好地管理、維護鋁模板，施工單位要制訂相關的管理規定和管理方案；監理單位應現場監理監督施工單位的鋁模板使用過程；建設單位可以將鋁模板的應用作為參建單位的加分項，以推進鋁模板的推廣使用。

9）鋁模板有較強的可塑性，可以更好地實現高層建筑施工的標準化，為了推廣鋁模板的使用，設計、鑄造鋁模板時應多向模塊化、標準化方向發展，特殊配件應以根據工程需要設計澆鑄。

10）相關部門應逐步規范鋁模板的計價方式，不僅可以更好地滿足市場需求，也使得工程建設使用鋁模板有章可循、有規可遵，能提供更有利于鋁模板推廣使用的條件[3]。

7 結語

在高層建筑施工建設中合理使用鋁模板，不僅提高了工程建設的施工效率、節省了人力物力，更能保證高層建筑的建筑質量及混凝土表觀美感。鋁模板無論是材料特性、自重、承載力穩定性，還是施工性質，都比傳統模板更有優勢，加之鋁模板是難得的綠色環保周轉材料，更加值得推廣使用。鋁模板除了可以提供約300次的周轉使用外，一旦達到其周轉壽命，可以對鋁模板及配件進行回收并二次澆鑄，極大地節約了高層建筑工程建設中的模板成本。