鋁合金模板工程設計與施工技術研究

張能煥 劉 耀 姚立德 王乾鴻 吳多俊

預制裝配式結構在我國建筑產業中的廣泛應用，已經成為推動建筑產業轉型發展的重要載體，但是在裝配式建筑發展中，為滿足“等同現澆”結構性能要求，構件連接點與構件之間需要采用現澆方式連接。傳統木模板在應用中難以滿足施工質量和成本控制要求，鋁合金模板在應用中也存在誤差放大、施工難度大、建筑成型質量控制難度大等問題，因此必須結合技術應用要求和施工現場實際情況，優化鋁合金模板設計與施工技術應用方式，有效規避實際應用中的問題。

1 工程概況

本項目規劃建設用地面積約12892.98 m2，總建筑面積約為81684.39 m2，包括2 層地下室，內含人防工程。地上為5棟高層，均為住宅。其中，1 棟高98.65 m，總層數為31 層；2 ～5 棟高98.95 m，2 ～4 棟總層數為32 層，5 棟總層數為31 層。建筑結構形式為剪力墻，主要構件為墻、梁、板。1棟在4～31層、2～4棟在2～32層、5 棟在2 ～31 層采用鋁模板施工。根據項目施工進度要求，2 棟首先進行鋁模施工，其次1 棟、3 棟進行施工，之后5 棟進行鋁模施工，最后4 棟進行鋁模施工。支撐體系區域結構平面圖、剖面圖分別如圖1 和圖2 所示。

圖1 支撐體系區域結構平面圖（來源：作者自繪）

圖2 支撐體系區域結構剖面圖（來源：作者自繪）

2 鋁合金模板工程工藝設計及流程

2.1 鋁合金模板工程工藝設計

本工程在使用鋁模板施工時，配置鋁模板1 套，樓面支撐3 套，梁底和樓梯支撐3 套，懸挑支撐4套。平面模板包括以下3 種：第1，墻、柱模板。其標準模數分別為500 mm×2640 mm、500 mm×2600 mm；邊寬端肋高65 mm，面板厚4 mm、邊框端肋厚6 ～8 mm，表面采用粉末噴涂處理。第2，樓板模板。其標準模數為500 mm×1100 mm；邊寬端肋高65 mm，面板厚4 mm，邊框端肋厚6 ～8 mm，表面采用粉末噴涂處理。第3，承接板（K 板）。其標準模數為300 mm×1200 mm，邊寬端肋高為65 mm，面板厚4 mm，邊框端肋厚為6 ～8 mm，表面采用粉末噴涂處理。

轉角模板主要包括以下3 種：

1）梁底陰角模板（C 槽）。標準模數為150 mm×150 mm，表面采用粉末噴涂處理。

2）墻柱陰角模板（C 槽）。標準模數為150 mm×150 mm，表面采用粉末噴涂處理。

3）陽角模板（角鋁）。標準模數為65 mm×65 mm，表面無處理，其余構配件包括早拆、支撐、銷釘、拉片等。所有材料均需符合《一般工業用鋁及鋁合金擠壓型材》（GB/T 6892-2015）《組合鋁合金模板工程技術規程》（JGJ 386-2016）等有關規定。

本工程項目施工中，鋁模板采用上下層周轉，擬采用傳料口專用鋁模傳遞設備，不占用垂直機械運輸[1]。首次使用時使用塔吊鋁模板外包裝編號對應施工圖編號調運，在主體結構封頂后按要求打包后使用塔吊吊運及裝車。周轉過程中使用廠家配送的拉片安拆及護套安拆專用工具處理。

鋁模板施工工藝的技術參數：其標準板板厚為4 mm、其模板邊寬50 ～500 mm、肋高65 mm、標準板重22 ～24 kg/m2、孔直徑16.5 mm。加固體系中，方通/背楞、拉片、銷釘/銷片、K 板、早拆頭、模板、斜撐及頂撐等分別對照相關規范確定對應的技術參數。同時，為有效消除鋁合金模板與裝配式構件配合施工中產生的誤差放大問題，應重點做好以下8 方面的深化設計。第1，廚衛降板處按設計要求降板5 cm。第2，過梁下掛及小墻垛等部位，如洞頂距離梁底凈高h 小于h+120 時，過梁可與框架梁一同澆筑，配筋依照計算確定[2]。第3，主體外窗取消窗副框安裝工序，企口靠內，深度為20 mm，窗框安置在外側居中位置，安裝完成后窗框與企口高度一致，窗框只進行塞口，不進行抹灰封口。第4，空調板處吊模與主體一次現澆，配筋依照下掛梁配筋計算。第5，飄窗板采用預制構件。第6，局部外墻體有封閉區域的裝飾柱，在內部空間填充輕質材料作為內模。第7，外窗挑檐設置鋼筋，防止折斷。第8，鋁模深化時，單獨設計爬架支座位置與K 板的關系，建議K 板分成兩塊。

2.2 鋁合金模板工程施工流程

根據工程項目整體施工進度控制要求，合理設計鋁合金模板工程整體施工程序，具體流程如圖3 所示。

圖3 鋁合金模板工程整體施工程序（來源：作者自繪）

在具體施工中，還應當重點控制梁模板與支架安裝程序、模板與支架拆除程序。梁模板與支架安裝程序：校核控制線—安裝龍骨及支撐—固定龍骨兩端—安裝板底模板—校正標高、平整度。模板與支架拆除程序：結構強度檢測—辦理早拆模申請—固定龍骨兩端—拆除模板（保留早拆頭體系）—檢測拆模試件強度—辦理拆模申請—支撐體系全部拆除。

3 鋁合金模板工程施工技術的應用

3.1 PC構件吊裝技術的應用

PC 構件吊裝作業與鋁合金模板工程對施工精度有較高的要求，如果技術應用不當，會直接影響施工質量[3]。吊裝作業中，應注意以下技術要點：

第1，疊合梁吊裝作業中，引入專用吊架工具，有效規避受力不均勻現象，在吊裝至距板頂500 mm 時停止降落，由現場操作人員穩住疊合板，參照板面控制線緩慢降落至支撐上方。構件穩定后再進行定位與校正，若出現定位偏差超出標準要求，則需重新起吊落位，直至達到規范標準為止。

第2，樓梯構件吊裝需要先做好排架搭設及基層清理等基礎工作，在準確復核校驗標高及控制線后，進行找平，確保樓梯上下口位置達到標高參數控制要求，在固定后還需要依照施工標準做好檢查校核，以確保預制構件能夠與現澆結構銜接為整體。

第3，預制構件應當依照定位螺栓和下部定位卡進行初步定位，之后采用精密水準儀等設備復核高度，調整構件標高。使用獨立撐桿、撬棍等工具調節板件水平位置，每個板塊吊裝后都需要嚴格依照規范進行復核。

第4，重點做好PC 構件與現澆結構連接施工，施工前先依照設計圖紙要求對接觸面進行拉毛或鑿毛處理，規范開展錨筋與預埋伸出鋼筋作業。

3.2 鋁模安裝技術的應用

鋁模安裝作業需要現場人員提前熟悉具體流程及相關工藝要求，提前做好準備工作。做好基層清理，重點檢查墻柱鋼筋位置狀態，避免出現誤差過大或大幅度偏位情況；做好樓板控制線和地面標高檢查；做好管線定位和墻體線盒分布情況檢查；做好施工所需背楞、梁板、螺母等附件檢查[4]。

在墻柱模板施工中，應當以角作為起始位置，依照由內至外順序進行安裝，有效提升模板系統的穩定性。安裝背楞時，應當使用專用工具做好墻柱標高檢測和處理，適當調整墻柱平整度和垂直度，為后續混凝土澆筑質量控制奠定良好的基礎[5]。安裝梁模板時，應重點檢查墻模板與梁結構之間的垂直度，提前固定陰角轉角模板，再安裝底部構件和底板構件。安裝作業完成后，需要檢查墻體結構的垂直度，在確保符合設計標準后才能設置穿墻螺桿。

在樓面模板安裝作業中，應當先安裝轉角模板，將其與梁側模頂部或墻模板連接，在準確調整位置后依照模板編號順序放置相應的樓面板，并做好固定處理。在設計位置涂抹脫模劑，為后續混凝土澆筑奠定良好的基礎。在整體安裝作業完成后，還需要做好墻柱校正、頂板校正、鋁模安裝驗收校正，確保整體施工質量達到設計標準。

3.3 混凝土澆筑技術的應用

裝配式建筑工程施工中，現澆混凝土澆筑工藝與鋁合金模板的配合使用，是影響施工質量的關鍵因素，在澆筑作業中，應當注意以下3 方面的技術應用要求：

1）合理設定澆筑順序。通常情形下，應先澆筑柱體及墻體等豎向結構，再澆筑平面區域，以此有效提升工序銜接效率，從而避免出現不必要的質量問題[6]。

2）做好防漏漿處理。在澆筑作業中，板間拼縫和墻柱底腳部位容易出現漏漿現象，尤其是施工過程中由于操作不當在邊框位置出現微小變形，或拆模后出現混凝土粘接現象，都會導致模板安裝后出現縫隙擴大現象。因此，施工中應嚴格依照拆模規范要求緩慢拆除，避免出現累積誤差現象。在墻柱模板下料時，應當在底部采取砂漿封堵措施，避免出現漏漿現象。

3）做好混凝土接茬部位技術處理，重點做好樓梯間隔墻、外墻、樓梯踏步等部位的接茬處理。K 板體系應當使用銷釘與外墻板連接，在澆筑作業前做好K 板的成品保護，避免出現脹模現象。在接茬板口位置加貼膠條，并上翻5 cm，避免出現漏漿、跑漿現象。對于異形K 板位置，應當使用連桿做好對拉對撐處理，避免出現偏位現象。

4 施工技術應用的常見問題及防治措施

本工程項目施工中，根據現場施工質量控制要求和檢查結果，還存在一些質量問題，因此需要采取有效的防治措施，以確保整體施工質量達到規范和設計要求。

施工技術應用的常見問題如下：第1，軸線偏移現象，主要表現為混凝土澆筑后拆模時，墻實際位置與建筑物軸線位置有偏移；第2，標高偏移現象，主要表現為混凝土結構層標高及預留孔洞的標高與施工圖設計標高之間存在偏差；第3，結構變形現象，主要表現為在拆模后發現有混凝土梁、墻出現鼓凸、縮頸或翹曲現象。

施工技術應用的防治措施如下：

1）針對軸線偏移現象，在施工中需要嚴格做好各部位編號、軸線位置、幾何尺寸、剖面形狀、預留孔洞及預埋件的技術交底，為模板制作及安裝提供精準依據，在模板軸線測放后組織專人做好技術復核驗收，確認無誤后再進行支模。墻模板根部及頂部采取有效的限位措施，支模時拉水平、豎向通線，確保模板及支架有足夠強度。混凝土澆筑作業前做好檢查工作，確保均勻對稱下料，澆筑高度嚴格控制在施工要求范圍內。

2）針對標高偏移現象，需要先在每個樓層設置足夠多的標高控制點，豎向模板從根部找平。在頂部設置標高標記，嚴格依照標記施工，嚴禁逐層向上引測，有效避免累積誤差。混凝土澆筑作業中，沿預埋件及預留孔洞四周分層均勻澆筑，嚴禁出現碰擊或振動預埋件模板現象。

3）針對結構變形現象，需要考慮自重、施工荷載及澆搗作業中出現的側向壓力等因素影響，確保梁底支撐間距能夠保證在混凝土重量級施工載荷作用下不會產生變形現象。

5 結語

鋁合金模板工程與裝配式建筑結合應用，能夠有效提升建筑工程主體質量，縮短施工工期。因此，在項目建設過程中，必須優化施工技術應用形式，嚴格依照技術規范要求落實具體措施。