面向地下環(huán)境的鋁合金模板施工技術(shù)研究

李旭彬，徐凌宇，王磊，郭賢，林學(xué)明

（中建二局第三建筑工程有限公司，北京 100070）

1 引言

在工程項(xiàng)目的地下部分施工期間，重點(diǎn)是使用適合的材料來(lái)確保施工質(zhì)量和安全性。鋁合金模板作為一種新型的施工材料，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，因此，在地下施工中得到了廣泛應(yīng)用。由于地下環(huán)境的濕度、壓力等參數(shù)高于地表，木材在此環(huán)境下腐蝕速度加快，所以，常規(guī)材料不能滿足要求。鋁合金表面有致密的膜結(jié)構(gòu)，可以阻礙持續(xù)腐蝕。此次研究旨在探討面向地下環(huán)境的鋁合金模板施工技術(shù)，通過(guò)對(duì)鋁合金模板的性能特點(diǎn)和施工工藝進(jìn)行研究，提出一種適用于地下環(huán)境的施工方案以及可行的施工技術(shù)，同時(shí)為相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供參考。

2 地下環(huán)境施工中的鋁合金模板應(yīng)用

2.1 地下環(huán)境中鋁合金模板的選材要求

鋁合金模板作為一種新型施工材料，具有耐腐蝕、抗風(fēng)化等優(yōu)良性能，適用于地下建筑施工。鋁合金模板的主要成分是鋁合金，是一種輕型金屬，且其導(dǎo)電性和阻燃性能優(yōu)越。鋁合金模板選材時(shí)需要考慮的質(zhì)量要求要點(diǎn)如圖1 所示。

圖1 地下建筑中鋁合金模板的質(zhì)量要求要點(diǎn)

地下環(huán)境中的鋁合金模板質(zhì)量要求需要考慮以下方面：材料抗壓能力、延展性、表面積利用率、材料的體積、張力、材料穩(wěn)定性、施工強(qiáng)度、后期費(fèi)用、剛度、自重、使用壽命和可重復(fù)使用性等。其中，材料抗壓能力指材料的受力變形程度，它能決定地下施工中的人員工作量；材料延展性指鋁合金的拉絲能力和平鋪能力，這與施工中鋁合金材料的使用量有直接聯(lián)系；表面積利用率指材料在鋪設(shè)時(shí)的用量，增大利用率可以減少施工中的材料成本。由于施工空間有限，鋁合金模板的表面張力與單位質(zhì)量的體積是兩項(xiàng)重要參數(shù)，二者均與施工難度正相關(guān)。為了應(yīng)對(duì)地下環(huán)境中的熱能與濕度，所選取材料還應(yīng)具有良好的耐腐蝕性，能夠抵抗腐蝕和氧化。另外，地下施工中所使用的設(shè)備屬于大型設(shè)備，其微操作能力偏低，所以，施工時(shí)應(yīng)選擇不易變形的鋁合金模板。鋁合金模板還需要具備足夠的剛度，選擇具有較高強(qiáng)度的6063 鋁合金材料。鋁合金模板的重量應(yīng)盡量輕，輕量化的模板能夠減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高施工效率。鋁合金模板的材料應(yīng)具備較長(zhǎng)的使用壽命和可重復(fù)使用性，以降低施工成本和資源浪費(fèi)。同時(shí)，可重復(fù)使用的模板也能夠減少對(duì)環(huán)境的影響。

2.2 鋁合金模板在地下施工時(shí)的技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)相關(guān)資料及實(shí)踐表明，鋁合金模板的自重較輕，便于轉(zhuǎn)運(yùn)，且該材料承重能力占優(yōu)、具有良好的延展性，能極大地縮短施工時(shí)間。在使用鋁合金模板進(jìn)行地下施工時(shí)，有幾項(xiàng)關(guān)鍵因素需要時(shí)刻注意，具體如圖2 所示。

圖2 地下施工中鋁合金模板的技術(shù)要點(diǎn)

圖2 展示的是地下施工中鋁合金模板的5 項(xiàng)操作要點(diǎn)。

鋁合金模板的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮地下施工的特殊環(huán)境和要求，包括地下空間的尺寸、地下水位、地下土壤的承載能力等[1]。模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)合理，應(yīng)能夠滿足地下施工的要求，并具備足夠的穩(wěn)定性和承載能力。在地下施工前，必須進(jìn)行模板安裝。安裝時(shí)應(yīng)確保模板的平整度和垂直度，以保證施工的精度和質(zhì)量。同時(shí)，還應(yīng)注意模板的連接和固定，確保模板的穩(wěn)定性和安全性。地下施工完成后，進(jìn)行模板拆除。拆除時(shí)應(yīng)注意安全，避免對(duì)地下結(jié)構(gòu)和設(shè)備造成損壞。可以采用逐層拆除的方式，先拆除上層模板，再拆除下層模板。在地下施工完成后，需要對(duì)模板進(jìn)行定期維護(hù)和檢查，確保模板的完好性和使用效果。特別是在地下水位較高的地區(qū)，必須進(jìn)行模板防水和防腐處理，以延長(zhǎng)模板的使用壽命[2]。

總之，鋁合金模板在地下施工中的應(yīng)用需要注意模板的設(shè)計(jì)、安裝、拆除和維護(hù)等技術(shù)要點(diǎn)，以確保施工的質(zhì)量和安全。同時(shí)，還應(yīng)根據(jù)具體的地下施工環(huán)境和要求，進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。

3 面向地下環(huán)境的鋁合金模板施工技術(shù)工程實(shí)踐

以西南地區(qū)某地下車(chē)庫(kù)工程的鋁合金模板安裝為例進(jìn)行研究。

3.1 鋁合金模板的安裝

由于施工區(qū)域位于高海拔地區(qū)，所以，首先清理施工區(qū)域以確保地面平整。運(yùn)用壓模機(jī)檢查鋁合金模板的完整性和質(zhì)量后，準(zhǔn)備好所需的安裝工具和材料。并根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在地面上進(jìn)行打樁、澆筑混凝土處理。為了確保基礎(chǔ)的平整度和承載能力，按照施工圖預(yù)定位置將鋁合金模板逐層安裝。首先安裝底層模板，然后逐層疊加安裝上層模板。在安裝過(guò)程中，隨時(shí)使用垂直儀進(jìn)行調(diào)整。在鋁合金模板的連接處，使用螺栓、螺母將模板固定在一起。根據(jù)工程需要，在模板下方設(shè)置支撐柱、支撐梁。支撐系統(tǒng)的設(shè)置能夠承受模板的重量，并保證施工的安全性和穩(wěn)定性。安裝完成后，使用調(diào)整工具對(duì)模板進(jìn)行調(diào)整，至垂直。使用調(diào)整螺栓、調(diào)整螺母等進(jìn)行微調(diào)，并使用固定件固定模板。在模板安裝過(guò)程中，使用安全帶、安全網(wǎng)等安全設(shè)備確保施工人員的人身安全。

3.2 鋁合金模板的拆卸

鋁合金模板的拆卸是地下施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，需要注意安全和效率。在拆卸之前，施工人員佩戴安全帽、安全鞋等。同時(shí)清理工作區(qū)域，并根據(jù)施工圖先拆除上層模板，再逐層向下拆除。根據(jù)連接方式，選擇合適的工具進(jìn)行拆卸，如扳手、螺絲刀、錘子等[3]。先拆除模板之間的螺栓、螺母，使用扳手或螺絲刀逐個(gè)拆除連接件。再使用錘子輕擊模板板面，使其松動(dòng)。然后使用扳手逐塊拆除模板板面。拆除完畢后，清除殘留的模板和雜物，確保工作區(qū)域整潔。拆除過(guò)程中要注意安全，避免人員受傷和模板損壞。總而言之，鋁合金模板的拆卸需要注意安全和效率，按照拆除順序和正確的工具進(jìn)行操作。通過(guò)合理的拆卸步驟和注意事項(xiàng)，可以順利完成鋁合金模板的拆卸工作。

3.3 門(mén)窗設(shè)定預(yù)留

在門(mén)窗安裝工程中，為了確保門(mén)窗的準(zhǔn)確安裝和尺寸的精確控制，會(huì)在圖紙中預(yù)留門(mén)窗洞口，并在圖紙上對(duì)門(mén)窗的洞口進(jìn)行標(biāo)注。模板的尺寸應(yīng)與門(mén)窗的實(shí)際尺寸相符，以確保門(mén)窗的安裝精度。將門(mén)窗洞口的模板固定在地下車(chē)庫(kù)底板結(jié)構(gòu)上，并填充混凝土至模板頂部，使其與周?chē)幕炷两Y(jié)構(gòu)無(wú)縫連接。在混凝土澆筑完成后，為了確保混凝土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，通過(guò)適當(dāng)?shù)貫⑺B(yǎng)護(hù)使混凝土充分硬化和固化。混凝土養(yǎng)護(hù)完成后，將門(mén)窗安裝到預(yù)留的洞口中，并調(diào)整門(mén)窗的位置和水平度，使之達(dá)成門(mén)窗的準(zhǔn)確安裝和密封性能。通過(guò)門(mén)窗設(shè)定預(yù)留，可以有效地控制門(mén)窗的安裝質(zhì)量和尺寸精度，減少后期的破壞和修補(bǔ)工作，提高施工效率和工程質(zhì)量。

3.4 鋁合金模板的后期維護(hù)

在該地下車(chē)庫(kù)施工完成后，連續(xù)3 周對(duì)鋁合金模板進(jìn)行清潔，清除表面的灰塵、泥土和其他污物。使用清水和中性洗滌劑進(jìn)行清洗，避免酸性或堿性物質(zhì)對(duì)鋁合金表面造成損害。施工后的半年中，定期檢查鋁合金模板的連接部位、焊接點(diǎn)和固定螺栓等，確保其穩(wěn)固可靠。對(duì)于松動(dòng)或損壞的部位，進(jìn)行修復(fù)或更換處理，以保證模板的正常使用。鋁合金模板在使用過(guò)程中可能會(huì)受到氧化和腐蝕的影響，特別是在潮濕環(huán)境下。所以，每周對(duì)模板涂刷防腐涂料，并進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理，以延長(zhǎng)模板的使用壽命。施工結(jié)束后，過(guò)量的鋁合金模板應(yīng)妥善存放和保管，將模板進(jìn)行清潔、干燥，并分類(lèi)、編號(hào)和標(biāo)記。

通過(guò)以上后期維護(hù)工作，可以保持鋁合金模板的良好狀態(tài)，延長(zhǎng)其使用壽命，減少維修和更換的成本，提高工程的效率和質(zhì)量。

3.5 地下環(huán)境中的鋁合金模板材料使用壽命試驗(yàn)

鋁合金模板作為一種地下施工中的優(yōu)良材料，在施工材料中占據(jù)重要地位。此次研究針對(duì)鋁合金模板在地下建筑中的使用壽命，與混凝土材料進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)，用以分析該材料的優(yōu)越性。由于現(xiàn)實(shí)中建筑物的使用壽命通常高于研究所需時(shí)間，所以，此次研究模擬地下環(huán)境并對(duì)其提升溫度，用以加速試驗(yàn)進(jìn)程。試驗(yàn)結(jié)果如圖3 所示。

圖3 實(shí)際建筑中的兩種材料使用壽命預(yù)測(cè)

由圖3 可見(jiàn)在6 個(gè)模板樣品中，鋁合金模板在儀器中的保留時(shí)間高于混凝土，說(shuō)明在地下建筑物使用壽命試驗(yàn)中，鋁合金的預(yù)測(cè)壽命更長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋁合金模板不僅在建筑中具有堅(jiān)固、耐磨等優(yōu)點(diǎn)，而且壽命表現(xiàn)占優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

鋁合金模板在地下環(huán)境中具有適應(yīng)性和構(gòu)型優(yōu)勢(shì)，能夠滿足地下環(huán)境對(duì)施工材料的要求，有效提高施工效率和質(zhì)量。在使用鋁合金模板時(shí)，研究首先考慮地下水位、土壤條件、地下設(shè)施等因素，在施工前需要進(jìn)行詳細(xì)的勘察和分析，合理選擇模板的尺寸、連接方式和支撐系統(tǒng)。對(duì)于不同的地下環(huán)境條件，研究進(jìn)一步優(yōu)化鋁合金模板的設(shè)計(jì)和施工方案，提高施工效率和質(zhì)量。通過(guò)實(shí)際案例的分析，發(fā)現(xiàn)鋁合金模板能夠提高地下工程的施工效率和質(zhì)量，縮短施工周期和減少成本，并且能夠滿足地下環(huán)境對(duì)施工材料的要求。研究結(jié)果表明，面向地下環(huán)境的鋁合金模板施工技術(shù)具有較好的應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿Α?/p>