高層建筑鋁模板施工技術(shù)研究與應(yīng)用

付 彬（中國建筑第七工程局有限公司，重慶 400025）

鋁模板具有施工簡便、節(jié)省材料、可回收等特點，在高層建筑施工中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。目前，國內(nèi)已經(jīng)有越來越多的城市開始使用鋁模板進(jìn)行高層建筑的施工，可以認(rèn)為鋁模板是目前國內(nèi)外建筑模板體系設(shè)計中應(yīng)用最為廣泛以及成熟的模板體系[1]。但是在實際操作過程中，由于各種因素以及施工方法不當(dāng)所導(dǎo)致的模板坍塌現(xiàn)象十分常見。因此，下述將針對某高層結(jié)構(gòu)建筑中鋁模板的規(guī)范化施工展開詳細(xì)設(shè)計研究。

1 高層建筑實例

本次所選的工程項目為某地區(qū)高層結(jié)構(gòu)建筑，該建筑屬于該地區(qū)內(nèi)較為典型的居民住宅建筑，建筑概況見表1。

表1 高層建筑實例概況

2 高層建筑鋁模板施工技術(shù)

在鋁模制作之前，必須先完成各種規(guī)格的零件及相應(yīng)的非標(biāo)零件加工和定制。對兩個模板之間的支撐，采用規(guī)格為Φ48mm的普通鋼管材料作為主要支撐結(jié)構(gòu)[2]。圖1為鋁合金模板施工流程圖。

圖1 鋁合金模板施工流程圖

鋁合金模板體系設(shè)置完成后，在工廠內(nèi)完成組裝，并打上標(biāo)簽，將各個構(gòu)件送至施工現(xiàn)場指定位置，并堆放好。所有構(gòu)件打包后，將其運到工地上[3]。安裝時要注意模板的位置，并調(diào)整支架的高度，確認(rèn)無誤后，用對拉螺桿控制模板的松緊度。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到施工設(shè)計要求后拆模，并保留處在豎直方向上的支撐結(jié)構(gòu)，將其他部分支撐結(jié)構(gòu)拆除，以此完成整個施工流程。

2.1 鋁合金模板與其他結(jié)構(gòu)安裝

鋁合金模板安裝時，經(jīng)常出現(xiàn)漏漿問題[4]。針對這一現(xiàn)象，常見的處理方式是鑿高、墊低，盡可能將其控制量限制在不超過5mm的范圍內(nèi)。但由于采用這種方式鉆孔數(shù)量大，后期需要用水泥進(jìn)行封堵，不僅施工煩瑣，而且質(zhì)量也不能保證。針對這一問題，嘗試在放線完畢后，將底板固定在內(nèi)壁上，并安裝腳鋁，以此實現(xiàn)對這一結(jié)構(gòu)的調(diào)平控制，并有效防止漏漿問題產(chǎn)生[5]。鋁合金模板的安裝順序為：先從內(nèi)墻到外墻，然后觀察垂直度，并調(diào)節(jié)橫向高度。在安裝前，模板刷上脫模劑，按照事先的標(biāo)記放置好，對其進(jìn)行固定并完成模板的安裝。在施工時，需要在墻體內(nèi)安裝混凝土支撐條或內(nèi)撐條，以避免在加固過程中鋁合金模板的脫位。將PVC 管套在固定螺桿的外側(cè)，這樣可以在澆注后將對拉絲杠收回，并且在將墻柱鋁合金模板封住之前，確保PVC 套管和罩杯必須與墻體兩側(cè)的模板面相接觸。為便于拆卸，通常在安裝墻柱鋁合金模板和內(nèi)部模板時，盡可能將插頭插入內(nèi)角模具[6]。在鋁合金模板與墻體立柱進(jìn)行連接時，應(yīng)將銷釘上的楔塊自上而下安裝，以避免在澆筑過程中楔塊產(chǎn)生脫落。在連接墻柱鋁合金模板的端部及其拐角時，應(yīng)使用螺栓，以免因楔塊而造成模具的脹模。需要先將外緣導(dǎo)墻板（CK 板）安裝好，然后將外壁模板用螺釘固定在水泥中，最后用吊車將其整個吊起。

在完成對鋁合金模板的安裝后，還需要對梁模、樓板等其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行安裝。根據(jù)底模板、側(cè)模板、支撐桿調(diào)整梁的標(biāo)高，首先進(jìn)行拼接，然后整體裝配，用轉(zhuǎn)角模將模板兩側(cè)的模板緊固到墻體模板上。梁底必須保證不松動。底模和側(cè)模也要使用螺栓連接，以避免沖模[7]。模板要沿墻壁的方向安裝，不能離開墻壁，如果需要其他的構(gòu)件，則要將模板固定在墻壁上，然后用測量標(biāo)高的儀器測量，如果滿足了安裝條件，就可以進(jìn)行下一步工作。

2.2 鋁模板加固與校正

為避免模板脫落，需要對鋁模板進(jìn)行加固，同時為確保高層建筑施工質(zhì)量，對鋁模板的安裝位置進(jìn)行校正。在安裝了墻體模板后，在模板預(yù)留的開孔上布置四個對拉螺絲，因為有四個背楞固定在對拉螺桿上，為了防止墻體模板扭曲，必須在拐角處設(shè)置直角背楞，以確保結(jié)構(gòu)的平直[8]。墻體垂直度用水平儀檢驗，墻柱的相對位置也要加上斜杠，斜杠之間的間隔不能超過2000mm。將斜杠斜撐在一頭，用螺絲將模板固定好，這樣在澆筑混凝土的過程中就不會出現(xiàn)傾斜。在校正時，要嚴(yán)格控制偏置誤差不超過5mm。按樓面標(biāo)高檢查梁底面是否處于水平位置，同時要注意頂板的水平偏差，如不是水平，則要調(diào)節(jié)支桿，使梁底與頂板處于同一水平，并保持水平差在5mm 之內(nèi)。在綁扎完成梁板鋼筋后，最后一步是安裝升降板和外墻線，并確保將沉箱固定在正確的位置。對鋁合金模具和螺栓進(jìn)行自檢和校正。墻柱和梁的垂直度、截面尺寸、平整度等都要特別注意，并由監(jiān)理方負(fù)責(zé)驗收。

2.3 頂部鋁模板拆除

鋁模板施工采用早拆技術(shù)，因此，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的50%或強(qiáng)度不低于15MPa 時，此時可以拆除頂部鋁模板。針對首次拆模時，只有滿足下述條件，才能夠?qū)⒛０宀鸪?/p>

第一，在拆除梁側(cè)模、柱模等模板時，要求距離混凝土澆筑的時間應(yīng)當(dāng)控制在12h～24h以內(nèi)；

第二，在混凝土澆筑后的36h～48h 內(nèi)，混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計值的50%時可拆除板底模和梁底模；

第三，在模板混凝土強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)要求的13d后才能夠?qū)宓字谓Y(jié)構(gòu)拆除。

在拆除時需要按照“墻柱側(cè)模——頂模——支撐桿”的順序完成整個模板的拆除工序。

3 實證分析

鋁模板雖然操作簡單，但是在建筑施工中卻存在許多問題。首先，在建筑施工過程中需要承受大量的荷載，在模板搭建的過程中如果沒有足夠的支撐力會導(dǎo)致模板坍塌；其次，在設(shè)計階段由于鋁模板結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，加之鋁模板的設(shè)計材料較為特殊，如果所選用的工程施工材料無法滿足要求，會造成工程施工方較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在完成上述研究后，根據(jù)工程的實際情況，1#～2#建筑均為高層建筑，在施工中，僅針對二層墻柱與三層梁板以上的結(jié)構(gòu)使用鋁模板。

為確保模板施工的規(guī)范性，設(shè)計鋁模板技術(shù)參數(shù)，見表2。

表2 鋁模板設(shè)計技術(shù)參數(shù)

在此基礎(chǔ)上，設(shè)計建筑模板結(jié)構(gòu)中對拉螺桿的位置與背楞位置，見圖2。

圖2 對拉螺桿的位置與背楞位置

完成上述設(shè)計后，根據(jù)建筑設(shè)計需求，按照鋁模板施工中樓面頂板的設(shè)計，其中支撐體系的設(shè)計示意圖如圖3所示。

圖3 樓面可調(diào)鋼支撐體系設(shè)計示意圖

在鋁模板安裝過程中，要按照設(shè)計要求制作，防止安裝精度不高造成變形。

首先，鋁模板需按設(shè)計圖紙進(jìn)行加工、組裝和固定，保證組裝質(zhì)量，并注意預(yù)留間隙，確保安裝時不影響美觀；其次，鋁模板在加工過程中應(yīng)及時檢查各部件是否正常，避免因設(shè)備或部件老化等原因出現(xiàn)脫模、漏水等現(xiàn)象；最后，在鋁模板的使用過程中要對其進(jìn)行防水處理。

根據(jù)建筑工程實際需要制作鋁模板，嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行加工制作或安裝，以此保證施工質(zhì)量。在鋁模板加工過程中應(yīng)嚴(yán)格遵循工藝要求進(jìn)行生產(chǎn)，最后應(yīng)檢查鋁模和鋁材的質(zhì)量是否符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。同時，根據(jù)工程施工進(jìn)度調(diào)整使用周期，避免鋁材過長時間停放或露天堆放出現(xiàn)問題導(dǎo)致安全事故而造成工程質(zhì)量損失。

完成施工設(shè)計后，以鋁模板結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度作為質(zhì)量驗收指標(biāo)，抗剪強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度設(shè)計值為235MPa 與140MPa，當(dāng)驗收值大于此數(shù)值時，代表結(jié)構(gòu)滿足質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。按照上述方式，檢驗工程施工成果，見表3。

表3 施工作業(yè)面抗剪強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度驗收結(jié)果

完成上述研究后，進(jìn)行結(jié)構(gòu)作業(yè)面水平荷載的質(zhì)量驗收，水平荷載設(shè)計值為2kN/m2，驗收結(jié)果見表4。

表4 施工作業(yè)面水平荷載驗收結(jié)果

4 結(jié)語

（1）根據(jù)表3 施工作業(yè)面抗剪強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度驗收結(jié)果可知，所有測點的抗剪強(qiáng)度均＞235MPa，所有測點的屈服強(qiáng)度均＞140MPa，說明施工后該工程符合質(zhì)量驗收規(guī)范。

（2）根據(jù)表4 施工作業(yè)面水平荷載驗收結(jié)果，所有測點的水平荷載值均＞2kN/m2。說明施工后該工程符合質(zhì)量驗收規(guī)范。

（3）綜合上述分析可以證明，本次設(shè)計的施工方案滿足工程質(zhì)量驗收需求，可以在實際應(yīng)用中起到提高工程質(zhì)量的效果。