淺談拉片式鋁合金模板在剪力墻結構體系中的應用

陳森輝

（泉州市房地產開發經營有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

鋁合金模板具有承載能力強、重量輕、穩定性好、施工效率高、周轉次數高、施工簡便和混凝土成型質量好等優點，被廣泛應用于高層建筑中。鋁合金模板符合綠色環保和低碳節能的綠色施工理念。經過多年來的不斷總結和探索，鋁合金模板技術得到了較大的發展與完善，從原先的單個螺栓式鋁合金模板逐漸演變成螺栓式鋁合金模板和拉片式鋁合金模板兩種型式的鋁模。拉片式鋁合金模板作為新型模板體系，與螺栓式鋁合金模板相比，投入的材料和構件數量較少，安拆效率高，結構實體垂直度調整方便，混凝土成型質量控制更佳，甚至可以實現免抹灰功能，外剪力墻上不留孔洞，杜絕了雨水進入室內的通道，有效提高外墻的防滲漏性能，同時節約工程造價，值得在剪力墻結構體系的高層建筑上進行推廣。本文就拉片式鋁合金模板在剪力墻結構體系中的應用進行分析。

1 工程概況

某項目屬于高層住宅樓，地上為23～26層，地下室為1層，結構形式為剪力墻結構。該工程抗震設防烈度為6度，安全等級為二級，設計使用年限為50年。該工程二層及以上模板支撐體系選用鋁合金模板，層高為3m，根據施工進度安排合理地采用流水施工方法進行鋁模配套組件準備。鑒于該工程高層建筑層數較多，結構體系為剪力墻結構，項目部通過對比決定選擇鋁合金模板型式。

2 鋁合金模板的比選

單個螺栓式鋁合金模板逐漸演變成螺栓式鋁合金模板和拉片式鋁合金模板兩種型式的鋁模，工程應用中究竟選擇哪一種，需要科學比選。

2.1 材料成本

墻柱和梁板等結構性質的鋁合金模板大致相同，此材料成本對比只需計算小構件材料成本。本次計算以建筑第26層為例，每根螺栓價格為4.8元，每個螺栓留下孔洞處理價格為1.2元，每噸普通鋼管價格為5100元，每根水泥撐條的價格為0.36元，每根一次性拉片價格為1元。螺栓式鋁合金模板材料成本為5.48萬元，而拉片式鋁合金模板的材料成本為3.52萬元，后者較前者節約35.8%的材料成本。

2.2 施工質量

螺栓式鋁合金模板的背楞一般為2根鋼管，采用對拉螺栓來加固模板，墻體的厚度依靠水泥撐條來控制，背楞雙面橫豎向布置，斜撐的布置間距為2.0m，由于對拉螺栓安裝時擰緊程度受操作人員的技術水平影響較大，并且背楞布設較多，一旦發現墻柱垂直度不符合規范要求，后續的垂直度偏差調整相對時間較長。根據不完全統計，墻柱垂直度偏差平均值約為4.5mm，剪力墻墻體厚度也可能出現不均勻現象。

拉片式鋁合金模板的拉片都是廠家定制生產，拉片與鋁模上卡槽連接牢固，一旦兩側鋁模卡緊后，墻體厚度基本保持一致，因此結構尺寸方面控制較好。斜撐設置間距為1.2m，比螺栓式鋁合金模板的斜撐間距小，背楞為方管，只需單面橫向采用卡扣鎖緊即可，一旦墻柱垂直度偏差超標的話，那么通過斜撐和鋼絲繩的調整即可在短時間內實現墻柱垂直度符合規范要求。根據不完全統計，墻柱垂直度偏差平均值約為3.0mm。顯而易見，拉片式鋁合金模板的施工質量可控性較強，墻柱垂直度控制較佳。

2.3 安拆效率

螺栓式鋁合金模板的鋼管背楞數量較多，且橫向和豎向均需要雙面安裝，工序相對復雜，對拉螺栓還要套PVC管，斜撐重量約19.8kg，墻柱加固采用對拉螺栓進行擰緊，安裝效率約為30m2/工日，鋁模拆除時需要抽出對拉螺栓和處理螺栓孔洞[7]，需要拆除人員數量較多。而拉片式鋁合金模板背楞為單根方管，只安裝一面且采用卡扣橫向鎖住即可，背楞數量較少，斜撐重量約1.8kg，重量輕很多，跟螺栓式鋁合金模板對比可知，配件數量較少，安裝效率約為36m2/工日，安裝效率稍微高些。鋁模拆除時，采用錘子將外露拉片敲斷即可，簡單方便，墻柱又是免抹灰，無需修補。

2.4 比選結論

經過上述三方面的對比與分析可知，剪力墻結構體系高層建筑采用拉片式鋁合金模板進行施工具有明顯的優勢。

3 拉片式鋁合金模板深化設計

將土建和水電等專業的圖紙在BIM軟件上進行三維建模，有利于判斷主次構件的位置與機電管線之間是否存在碰撞現象。此外，本著經濟和簡便的原則，根據現有的工作面和流水作業條件對拉片式鋁合金模板體系進行施工模擬，從管線布置、二次結構和各種外觀線條等方面進行深化設計。根據BIM軟件形成的施工模擬動畫可以直觀地開展優化設計，可以自動產生各個構件的配模圖和構件數量統計表[1]。

該工程南立面的線條較多，為了減少二次結構施工，在對拉片式鋁膜優化設計時就將該線條與結構進行統一施工，使得這部分鋁膜實現定型化。所有出剪力墻的懸挑板下口，正常是后續采用水泥砂漿做鷹嘴滴水線，在拉片式鋁膜優化設計中直接在滴水線位置做20mm×10mm的半圓形壓槽，從而免去后續的抹灰施工。如果外窗位于剪力墻位置，在外窗窗框固定片位置的鋁膜應壓槽并設置固定片，從而避免后續因為水泥釘無法釘入混凝土造成窗框安裝不牢固的質量問題。為了改善外窗滲漏情況，在外窗靠近室內位置設置深度為20mm的防水企口，其寬度根據窗框具體規格進行確定。對于過梁、下掛梁、抱框柱和門洞邊的構造柱均和剪力墻一次性成型，減少二次結構和小構件的零散施工，加快施工進度。

4 拉片式鋁合金模板施工技術

4.1 安拆工藝流程

（1）安裝工藝流程：測量定位→定位筋打設→鋼筋安裝質量驗收→墻柱單側模板安裝→一次性拉片安裝→墻柱另一側模板安裝→背楞及卡扣安裝→斜撐固定→梁底及板底支撐搭設→梁板模板安裝→模板安裝質量驗收。

（2）拆除工藝流程：拆模條件審核→斜撐拆除→背楞及卡扣拆除→墻柱模板拆除→一次性拉片垂直砸斷→梁底支撐→梁模拆除→板底支撐拆除→樓板模板拆除→混凝土質量驗收。

4.2 施工準備

在樓層上根據剪力墻軸線位置進行測量放線。為了更好地控制鋁模的安裝精度，在出剪力墻邊線30cm地方設置剪力墻控制線，嚴格復核軸線精度，要求軸線位置偏差控制在3mm之內[2]。在剪力墻的兩端和拐角位置打設定位筋，通常鋼筋直徑為8mm，定位筋能夠確保該位置模板安裝的準確性。鑒于鋁模安裝工藝較為繁瑣和復雜，在鋁模大面積施工前，按照建設單位要求在1#樓二層做樣本墻，施工班組作業前，項目總工應做好技術交底，明確節點連接的質量要求，鋁模安裝之前應涂刷脫模劑，拉片式鋁合金模板的施工工藝及施工質量標準得到建設單位和監理單位認可后即可形成指導性文件，后續鋁模施工工藝和驗收標準均按照該文件執行。

4.3 墻柱鋁模安裝

墻柱模板的安裝順序為先內墻后外墻，鋁合金模板的厚度均為4mm，墻柱模板尺寸為400mm×2400mm，模板間的拼接利用銷釘和銷片形成整面墻，銷釘布置間距為30cm，銷片安裝在朝里方向，銷釘應全部打滿，確保模板間的牢固性。內墻鋁模安裝時，應從陰角部位開始安裝[3]，根據深化設計后的配模圖進行排序，注意編號順序，從陰角朝著兩側進行拼裝，采用斜撐對安裝完成的鋁模進行臨時加固。墻柱模板單面安裝后，將拉片放進拉片槽內。該工程拉片厚度為2mm，鑒于墻柱混凝土質量要求較高，質量等級為免抹灰，全部采用一次性拉片，確保墻面美觀性。拉片卡入槽內后應及時采用銷釘和銷片進行緊固，另一側模板安裝時再將拉片卡進其拉片槽口內，同樣采用銷釘進行加固。外墻模板安裝前應先設置好K板，K板的主要作用就是提供外墻模板的受力支撐，K板固定應牢固可靠，外墻模板應先預拼裝后再采取整體吊裝方式進行安裝。外墻拉片共設置7道，內墻拉片共設置6道，外墻和內墻最頂端拉片距離樓面分別為2.75m和2.15m。拉片的設置間距嚴格按照審批過的施工方案進行布置，第1道拉片與樓面距離為0.2m，第2道拉片距離第1道拉片0.15m，第3道與第2道拉片的間距和第4道與第3道拉片的間距均為0.3m，第5道與第4道拉片的間距、第6道與第5 道拉片的間距和第7 道與第6 道拉片的間距均為0.6m，拉片從下往上進行布置。墻柱鋁合金模板采用背楞進行加固，該工程采用方管作為背楞材料，主要規格為60mm×40mm×2.5mm，剪力墻大面上采用直背楞進行布設，分別在第2道、第4道和第5道拉片位置設置3道背楞。背楞采用卡扣與鋁膜進行緊固（如圖1所示），卡扣布設間距為1m，剪力墻拐角處應采用特制的直角背楞，從而避免此處存在薄弱受力點，以此避免出現爆模現象[4]。根據墻柱模板的布置情況合理地設置斜撐，一般墻柱端部受力較大，設置3道斜撐，其余部位斜撐設置間距為1.2m，斜撐的底部距離墻柱約450mm，內墻的兩側均應按照規定設置斜撐，而外墻則只能在靠近室內一側設置斜撐，為了防止靠近室外一側鋁模炸開，采用鋼絲繩進行緊固，鋼絲繩一端布設在鋁膜上，另一端布設在距離墻柱邊線2m的樓板預埋鋼筋上，鋼絲繩按照剪力墻長度情況設置1～2道。

圖1 背楞及卡扣圖

4.4 梁板鋁模安裝

根據梁板支撐布設圖進行測量放線，支撐定位線應統一，保證支撐所在地方上下層呈一直線。梁底支撐布設間距為1.2m，根據梁長合理地布置梁底支撐，梁底模和墻柱模板采用陰角模和銷釘進行固定[5]，通過梁底支撐的高程來調整梁底高程，梁側模板采用銷釘與梁底模板進行連接，銷釘間距為0.3m。當梁高超過600mm時，則應在梁側模板上設置對拉螺桿，一般螺桿布設間距為0.8m。梁底和梁側模板安裝后即可開始樓板龍骨和陰角模的布設，樓板支撐采用三角支撐，布設間距為1.3m，鋼支撐與龍骨間按照規定設置早拆頭，支撐設置完成后即可鋪設樓面鋁模。

4.5 鋁模安裝質量檢查

墻柱邊線位置的復核由先前測放的軸線控制線進行檢查與校正。在外墻靠室外一側頂部掛設線錘，采用上中下三個位置采用卷尺量出線錘與鋁模的距離，從而計算出外墻垂直度偏差[6]。在軸線控制線采用激光掃平儀打出垂直激光線，同樣按照上中下位置量測激光線和內墻鋁模之間的距離，接著順著控制線以0.5m為一段再次進行內墻垂直度偏差相關數據的量測，并做好數據記錄。針對墻柱垂直度偏差不符合規范要求，可以通過鋼絲繩或者斜撐的調整等方式使得垂直度偏差滿足規范要求[7]。以1m的標高線為基準打出水平線，對開間內的樓板的中央點和四個角點所對應的板底高程進行量測，所得的差值就是樓板的平整度偏差，而板底高程的微調則通過板底三角鋼支撐的調整來實現。檢查拉片和銷釘的安裝間距是否符合施工方案要求，背楞和卡扣設置的緊固程度，梁底和板底支撐的間距是否符合規范要求，斜撐和鋼絲繩設置情況是否到位，懸挑板的加固措施是否符合規范要求，墻柱的垂直度偏差和梁板的平整度偏差應符合規范要求。

5 結束語

綜上所述，作為剪力墻結構的高層建筑，工程模板支撐體系采用了拉片式鋁合金模板，墻柱的混凝土垂直度偏差實測值均符合規范要求，混凝土外觀平整順直，結構尺寸偏差符合規范要求，安裝效率快。該工程選用一次性拉片雖然材料成本相對循環拉片而言有所增加，但是實現免抹灰功能，外墻抗滲漏能力顯著提高，淋水2h未發現滲漏現象，取得了良好的施工效果。