裝配式建筑鋁模爬架一體化施工技術

宋慧鵬 中建八局第二建設有限公司助理工程師

謝 晶 中建八局第二建設有限公司工程師

李勇軍 中建八局第二建設有限公司助理工程師

在科學技術日新月異的背景下，在國家政策的大力支持下，近年來與裝配式建筑相關的研究和實踐不斷增多，裝配式建筑的建設數量也越來越多。裝配式建筑施工中應用了諸多新興施工技術和施工材料。鋁模爬架一體化施工技術便是裝配式建筑中應用價值比較理想的一種施工技術，其可以達到降低施工成本、提高施工效率的效果。

1 裝配式建筑

裝配式建筑是指在工廠內預制構件，然后在現場對構件進行裝配、安裝的建筑形式。作為一種新興建筑形式，裝配式建筑有著很多普通建筑所不具備的優點，主要表現在以下4個方面。

第一，普通建筑建設過程中，由于受到各種因素的影響，不可避免的存在一些質量通病。而在工廠內制作裝配式構件，可以實現標準化、工業化生產，并通過驗收確保裝配式構件的質量，避免了傳統現澆工藝下的墻體滲漏、開裂等質量通病。

第二，普通建筑現場施工中濕作業、切割作業較多，會出現多種污染。裝配式建筑在施工現場僅需對預制構件進行安裝，現場施工更加簡便，無需現場進行切割作業，因此污染較小，符合環保、綠色的要求。

第三，普通建筑需要現場測量下料，材料消耗量、耗損量均較大。裝配式建筑實現了部品生產工業化，可以有效減少材料的使用量，同時材料的耗損量也較低，因此可有效降低材料所花費的成本，還可以避免不必要的建材資源浪費。

第四，普通建筑需要現場測量下料，且需要設置滿堂模板、腳手架，外加到頂，模板工程量較大，因此施工周期較長，同時用工量較大，據調查普通建筑每標準層的用工量約為185.5 工日。裝配式建筑是在工廠內預制各種配件，不需要現場下料，減少了現場的施工量，因此可以有效縮短施工周期，還可以減少施工現場的用工量，據調查裝配式建筑每標準層的用工量約為125 工日[1]。

2 鋁模爬架一體化施工技術

鋁模爬架一體化施工技術是將鋁合金模板（鋁模）、全鋼智能爬架、外墻全現澆、樓層截水系統、全工序穿插等工藝有機結合起來，可實現外墻免抹灰以及主體結構、土建、裝修、機電安裝施工過程中各工序的全穿插與無縫對接，從而可以大幅度縮短工期。鋁模可以結合建筑外圍護結構，確保混凝土測試數據符合建筑施工標準，真正達到薄層抹灰、零抹灰。爬架可以提高防護效果，并有利于提高整體美觀程度[2]。鋁模爬架一體化施工技術可以滿足裝配式建筑滿足快速建造的要求，在裝配式建筑中有著良好的應用前景。但目前鋁模爬架一體化施工技術在我國屬于新興技術，相關實踐、研究均比較少，缺乏可借鑒的經驗，因此裝配式建筑中實際應用該技術時，還面臨著一些問題。

（1）裝配式建筑施工中應用鋁模爬架一體化施工技術時，PC 構件與鋁模所采取的施工方法通常為雙排斜撐，使鋁模、預制構件之間實現了互補，導致鋁模斜撐的空間被預制構件的斜撐所占據，這無疑使得鋁模操作空間被大幅度縮小，操作的困難程度大大提高，同時斜撐密集的部位很容易出現碰撞，甚至會引起爆模問題。如果鋁模尺寸存在偏差，則實際施工中容易出現重復開洞的現象，給施工效率、施工質量造成嚴重影響。除此之外，因為加工精確度不夠，在對栓孔進行生產時，未完全清理孔洞，加大了孔洞尺寸偏差，導致壓扣螺栓安裝不能順利完成。為解決這樣的問題，在設計階段，應精確計算各個構件的斜撐，確保各個構件有足夠的施工空間，同時應當精確控制預留孔洞，以避免二次操作。

（2）裝配式建筑施工中應用鋁模爬架一體化施工技術時，對加工精度的要求較高，應由具有專業資質的施工人員負責，如果稍有不慎，便可能出現接縫問題。首先，預制構件與鋁模存在尺寸偏差會引起接縫問題。預制墻板與平臺板的陰角是最容易出現這種接縫的部位。如果預制構件與鋁模之間的偏差過大，有可能給最終施工效果造成嚴重的影響。鋁模墻體施工過程中，在接縫部位通常要留設2 cm的K 板。但是，如果施工人員缺乏經驗或者是能力不足，便可能由于人工失誤而導致墻體爛墻根現象的發生。其次，樓板容易出現下垂。鋁模墻體陽角下端容易出現脫模、爆模的問題。裝配式建筑中應用鋁模爬架一體化施工技術時，一般是在樓板陰角位置設置橫向支撐，導致裂縫位置容易出現失穩。免抹灰、薄抹灰的情況下，技術要求往往會被提高，尤其是對精確度的要求[3]。

3 鋁模爬架一體化施工技術在裝配式建筑中的有效應用策略

3.1 鋁模施工

裝配式建筑中，鋁模支撐系統得到了越來越多的應用，其原因在于鋁模具有諸多優勢：一是使用鋼管腳手架時，需要掛安全網，其容易受到損壞，且會受到天氣因素的影響，維修安全隱患較大，而鋁模便于施工、承載力高、安全、穩定性好、效率高，現場可實現高效管理；二是鋁模的周轉率相對較高，因此可以降低成本。實踐證實，一套鋁模的周轉次數平均為300 次，約為木模的30 倍，同時木模為易耗材料，使用鋁模替代木模，符合節約資源、綠色環保等理念的要求；三是鋁模可以實現早拆模，同時拆模后可得到理想的表面效果，甚至與抹灰的效果相同；四是鋁模解決了木模由于拼縫不嚴而導致的脹模、漏漿等質量缺陷[4]。

裝配式建筑中應用鋁模爬架一體化施工技術時，將PC 構件與鋁模結合起來進行施工是最常見的施工方式。PC 構件成型對質量精度有著較高的要求，因此對現澆部分的精度要求也較高，這就需要根據裝配式建筑的特點，對鋁模進行量身定做，不僅可以實現混凝土成型質量的提高，還可以確保建筑現澆部分與預制構件之間連接的可靠性。鋁模施工中，先對PC 構件進行吊裝，綁扎局部大梁鋼筋，再對鋁膜進行安裝，并對鋁膜的位置進行檢查、調整，最后對疊合板進行吊裝。

裝配式建筑中，與其他施工方式相比，“PC 構件+鋁模”的施工方式有一定的獨特性。為減少誤差、預防漏漿等質量缺陷的發生，實際施工中應對預制構件貼合面進行固定粘貼處理，避免接縫問題的出現，提高施工質量。對疊合板進行吊裝時，梁邊角模支撐會給施工造成一定的影響，為減輕這種影響，應將梁側鋁膜設置在疊合板控制線上，保障疊合板的安全質量。針對預制凸窗，在實際施工中，應提前在PC 構件上預留螺桿孔，將角模固定連接好，以提高預制凸窗的施工質量。

3.2 爬架搭建

鋁模爬架一體化施工技術中，爬架搭建是一個重點環節。為保障施工安全以及施工人員的安全，應對計算機技術進行有效應用，精準化地控制爬架的爬升過程。裝配式建筑中應用鋁模爬架一體化施工技術時，在爬架爬升前，需要完成臨邊欄桿安裝、鋁合金門窗框安裝、外墻砌體與抹灰、保溫、膩子等施工作業。在完成構造柱、圈梁等二次結構優化后，可以與主體結構同步施工。屋面工程施工完成后，依次將爬架、塔吊拆除，再搭設吊籃，然后開展外墻涂料作業。

實際施工中，應根據裝配式建筑的整體結構布局、預制構件、塔式起重機、鋁模樣式等方面的實際情況，制定科學合理的爬架搭建方案，確保塔式起重機與爬架爬升的附著位置均避開爬升軌道，且穩固地固定在現澆結構上。塔式起重機的附著位置與預制構件容易發生沖突，所以設計環節要反復調整容易沖突的內容，保障設計內容符合裝配式建筑工程的實際情況，并確保結構受力條件的科學性。在整體結構布置的過程中，應對采光、通風以及建筑造型等因素進行全面考慮。

在對爬架進行設置時，應充分考慮裝配式建筑的特征，在現澆剪力墻部位設置爬架，爬架的附著位置應當選擇飄窗內側現澆樓板、現澆陽臺、剪力墻與邊梁等位置。搭建爬架時，應結合相關技術規范的要求，并結合裝配式建筑的實際情況，合理確定各項技術參數，包括架體總高度、主框架高度、架體寬度、機位（導軌）間距、防傾裝置、升降最大行程、架體重量、穿墻螺桿等。

以某裝配式建筑工程為例，其在實際施工中采用鋁模爬架一體化施工技術，結合實際情況，爬架的相關技術參數設置如下[5]。一，架體總高度。根據規范要求，架體總高度的覆蓋高度不超過樓層高度的5 倍；該工程中的層高為2.6 m，架體總高度為13.5 m。二，主框架高度。根據規范要求主框架應當全高布置；該工程中導軌為11 m，保障施工時附墻導座不少于2 個。三，架體寬度。根據規范要求，架體寬度不大于1.2 m；該工程中腳手架寬度為0.6 m，腳手板內側距離建筑結構500 mm，底步、第4 道走道板使用寬度為210 mm 的連接板、寬度為400 mm 的翻板。四，機位（導軌）間距。根據規范要求，機位（導軌）間距直線的情況下不大于7.0 m，水平懸挑的情況下不大于2.0 m，折線轉角架體外側不大于5.4 m；該工程中機位（導軌）間距直線的情況下最大跨度為5.4 m，水平懸挑的情況下最大值為1.85 m，折線轉角架體外側最大值為5.4 m。五，防傾裝置。該工程中每個附墻固定支座均設置了防傾裝置，并與導軌滑套連接起來。六，升降最大行程。該工程中升降最大行程為2.8 ～8 m。七，架體重量。該工程中架體每米的重量約為450 kg。八，穿墻螺桿。工程中使用的是直徑M30 穿墻螺桿5.6 級。

3.3 穿插提效一體化施工

采用鋁模爬架一體化施工技術，可以使外剪力墻結構實現薄抹灰、免抹灰；使用石膏代替一般抹灰，可預防后期空鼓、開裂等質量問題；將砌體截面尺寸縮小，可有效減少剪力墻的抹灰面積；主體結構施工中采用外墻截水系統，主體施工中爬架在爬升的同時，外墻膩子可以進行同步施工，涂飾工程也可以穿插施工，可以大幅度縮短工期[6]。

裝配式建筑施工中，采用鋁模結合預制構件的施工方式可實現內外墻免抹灰。同時，結合外用爬架，便可以組成“裝配式構件+鋁模+爬架”一體化施工體系。在該體系中，建筑室內、外立面可實現穿插施工，結合科學、高效的組織管理輔助，便可以實現整體施工效率的有效提高。穿插提效一體化施工的優勢主要體現在以下2 個方面。

（1）爬架是裝配式建筑外圍的主要結構之一，通過合理使用爬架，可更好地實現穿插提效一體化施工。爬架提升效率與穿插提效施工效率一致。在爬架體系中，如果全鋼爬架為4 層半，則要有3 層附著在支座上。假設爬架主體結構施工層為N 層，則要在N—1 層做鋁膜拆卸的防護工作，在N—2 層開展建筑垃圾整理、墻面整修以及填補等工作，在N—3 層開展疊合板支撐材料、鋁模的拆除工作，在N—4層對建筑垃圾進行清運。這樣可以實現各工序、各樓層工作的高效組合，實現各工序之間的緊密銜接，形成建筑外立面與室內建立臺階式高效流水施工，大幅度提高施工效率，有利于縮短工期。

（2）可實現集中加工，切實提高產品精度。通過生產可組拼部品、應用模塊化產品，加快從“建造”到“制造”的轉變，提高效率。裝配式建筑中，通過采用輕質內隔墻板、PC構件等工業化產品，并結合鋁模等新型施工技術，以減少施工中對技術人員如泥水工、木工等專業技能水平的依賴，也可以提前進行穿插施工，減少單工種作業人員的需求量，提高培訓、管理的效率與效果。

4 結語

鋁模爬架一體化施工技術在裝配式建筑領域有著良好的應用效果，但目前其實際應用過程中還存在著一定的問題。因此，裝配式建筑施工中，應結合實際情況，對鋁模爬架一體化施工技術進行靈活應用，致力于建立“裝配式+鋁模+爬架”的一體化施工體系，實現各工序的緊密銜接，實現高效施工。