裝配式建筑結(jié)合鋁合金模板施工技術(shù)與管理分析

謝 超 趙立博 周云飛 王 鵬 薛道爾

隨著科技的不斷進(jìn)步，我國建筑行業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的時期，無論在發(fā)展規(guī)模還是生產(chǎn)技術(shù)方面，都取得了前所未有的進(jìn)步。新方式、新材料、新工藝的開發(fā)與聯(lián)合運(yùn)用，成為建筑行業(yè)未來研究的重要方向。裝配式建筑的技術(shù)成熟與全面應(yīng)用，促進(jìn)了建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。與傳統(tǒng)建筑方式相比，裝配式建筑具有施工速度快、工程質(zhì)量高、節(jié)能環(huán)保等特征[1]。鋁合金模板施工技術(shù)是一種新型建筑施工技術(shù)，因具有自重輕、施工高效、可重復(fù)利用、安全風(fēng)險(xiǎn)低及綜合成本低等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用在高層建筑施工項(xiàng)目中。本文圍繞裝配式建筑結(jié)合鋁合金模板施工技術(shù)及管理進(jìn)行探討，既能進(jìn)一步優(yōu)化裝配式建筑施工技術(shù)，也能有效解決適應(yīng)發(fā)展需求的施工過程管理問題。

1 鋁合金模板施工技術(shù)在裝配式建筑施工中的優(yōu)缺點(diǎn)分析

1.1 優(yōu)點(diǎn)分析

1.1.1 有利于提高施工效率

與傳統(tǒng)建筑施工方式相比，裝配式建筑施工方式的效率更高。在裝配式建筑施工過程中，通過采用工廠化生產(chǎn)預(yù)制模板，不僅有助于減少施工過程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵與噪音污染，還可以有效提升施工效率[2]。此外，預(yù)制模板具有可快速拼裝、便于運(yùn)輸、容易拆卸等顯著優(yōu)勢，可進(jìn)一步縮短施工時間，提升項(xiàng)目施工效率。

1.1.2 符合綠色建筑理念

裝配式建筑施工方式產(chǎn)生的建筑垃圾比傳統(tǒng)建筑施工方式少[3-4]。將裝配式建筑施工方法與鋁合金模板施工技術(shù)結(jié)合運(yùn)用，可進(jìn)一步提升施工資源與建筑材料的利用效率，有效控制建筑成本。同時，鋁合金模板可以重復(fù)利用，有效減少材料消耗并節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)的目標(biāo)。

1.1.3 提升建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

可精確設(shè)計(jì)鋁合金制成的模板系統(tǒng)，可充分使用于所有建筑構(gòu)件中。其具有較好的質(zhì)量保證并且有準(zhǔn)確的尺寸公差，鋁合金模板允許均布荷載和可承受混凝土側(cè)壓可達(dá)到鋼模板的標(biāo)準(zhǔn)。鋁合金模板比較其他模板可減少拼接縫，保證了建筑的質(zhì)量。

1.2 缺點(diǎn)分析

1.2.1 一次性資金投入較高

該技術(shù)要使用在標(biāo)準(zhǔn)層數(shù)量多的建筑項(xiàng)目，才可有效降低使用成本。同時要考慮周轉(zhuǎn)因素，鋁合金模板在非標(biāo)準(zhǔn)層會增加成本。

1.2.2 對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求高

如發(fā)生項(xiàng)目圖紙?jiān)O(shè)計(jì)變更時，需及時對模板重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免施工階段修改的費(fèi)用加大。

1.2.3 模板使用工藝增加

由于混凝土與鋁材表面會起化學(xué)反應(yīng)，需涂抹化學(xué)用品。混凝土可能會出現(xiàn)氣泡。鋁合金在每次拆模后，均須清理干凈模板表面的泥漿、混凝土渣等雜物，并涂刷專門的脫模劑。

2 裝配式建筑結(jié)合鋁合金模板施工的流程優(yōu)化

2.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備有4 個方面具體為：

1）施工前選定符合建筑施工標(biāo)準(zhǔn)要求的塔式起重機(jī)。在規(guī)劃階段，根據(jù)建筑施工單層面積、所處區(qū)域、構(gòu)件品質(zhì)、經(jīng)濟(jì)成本等因素，選擇合適型號的塔式起重機(jī)。

2）選擇符合施工需求的自提升式布料機(jī)（圖1）。混凝土澆筑布料機(jī)在施工過程中，因布料機(jī)自身振動與負(fù)載的影響，可能存在模板成品及相關(guān)材料受損的風(fēng)險(xiǎn)。因此，將布料機(jī)設(shè)置在布料層，預(yù)防出現(xiàn)超載和震動引起的開裂問題[5]。同時，在施工時選擇自提式布料機(jī)保證施工安全和質(zhì)量，并將布料機(jī)安置在作業(yè)層洞口位置。

圖1 自提升式布料機(jī)示意圖（來源：網(wǎng)絡(luò)）

3）選擇與施工要求匹配的吊裝混凝土預(yù)制件（Precast Concrete，PC）。在建筑施工過程中，為確保施工項(xiàng)目順利進(jìn)行，選擇的構(gòu)件形狀要相對規(guī)整，應(yīng)采用平衡吊具進(jìn)行作業(yè)。在實(shí)施吊裝作業(yè)過程中，為確保吊裝物料的精準(zhǔn)性，要保持鋼絲繩與構(gòu)建之間的平面之間有60°以上的夾角[6]。

4）合理配置施工人員。在人員配置規(guī)劃中，要充分參考施工規(guī)模和吊裝要求等因素，確保人員符合施工技術(shù)要求。施工人員配置情況如表1所示。

表1 施工人員配置情況

2.2 裝配式建筑結(jié)合鋁合金模板施工流程與重點(diǎn)

2.2.1 施工流程

施工流程如下：施工位置定位—放線處理—利用鋼筋固定墻柱—裝配模板—裝配梁模板—搭建支架—調(diào)整定位器—疊合板吊裝—配置疊合板鋼筋—綁扎梁板鋼筋扎—安裝模板與支架—復(fù)原折彎的疊合板鋼筋—澆筑混凝土—混凝土養(yǎng)護(hù)—完成首次拆除—連續(xù)開展混凝土養(yǎng)護(hù)工作—混凝土滿足施工設(shè)計(jì)后根據(jù)要求拆除模板[7]。施工流程可根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，進(jìn)一步優(yōu)化或修正流程。

2.2.2 施工重點(diǎn)問題分析與處理

完成裝配疊合板支撐的作業(yè)后，要按照預(yù)設(shè)的水平參數(shù)，控制水平度。如遇水平度與高度差等問題，可及時調(diào)整疊合板吊裝，避免在吊裝過程中發(fā)生支撐間隙、翹邊等情況。在疊合板支撐結(jié)構(gòu)、梁板結(jié)構(gòu)、模板結(jié)構(gòu)安裝完畢后，應(yīng)檢查安裝情況與質(zhì)量。在檢查完畢后，要及時吊裝樓梯，并采取必要的安全措施。

疊合板吊裝施工完成后，雙向疊合板會存在一定的空隙，因此在吊裝完成后應(yīng)使用海綿雙面膠進(jìn)行密封，確保疊合板穩(wěn)固。完成密封后再次檢查密封程度，預(yù)防發(fā)生漏漿情況。為保障疊合板支撐結(jié)構(gòu)在施工作業(yè)中的穩(wěn)定性，要求疊合板支撐結(jié)構(gòu)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，同時提前制作出裝配使用的零部件和板塊，保障在施工過程的精準(zhǔn)度、施工效率。

為了提升施工整體質(zhì)量，在混凝土施工之前，需要先用水濕潤疊合板的結(jié)合面，以保證疊合板在吊裝過程中保持濕潤狀態(tài)。在澆筑混凝土期間利用相應(yīng)的裝置對混凝土實(shí)施振搗，確保混凝土沒有空隙，而且在振搗時設(shè)置合理的時間和頻次，確保疊合板的質(zhì)量與施工要求相符合[8]。

另外，為了確保疊合板和現(xiàn)澆混凝土層能緊密結(jié)合到一起形成一個整體，需要合理控制澆筑和振搗程度。在拆除鋁合金模板過程中，不僅需要注意鋁合金模板的拆除時間，還需要考慮結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。與此同時，要規(guī)范拆除操作流程，盡量避免拆除過程中損壞其他支撐結(jié)構(gòu)。

混凝土澆筑作業(yè)完成后，要充分考慮臨時樓梯使用可能存在的影響，要及時拆除臨時樓梯。在配件預(yù)制樓梯作業(yè)過程中，應(yīng)選擇專業(yè)繩索進(jìn)行吊裝，樓梯段校正完畢后，及時對樓梯支座部位實(shí)施灌漿處理。

3 裝配式建筑結(jié)合鋁合金模板施工管理優(yōu)化

3.1 實(shí)施構(gòu)件質(zhì)量全面管理

3.1.1 生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)管理

在生產(chǎn)PC 構(gòu)件的時候，要加強(qiáng)對生產(chǎn)材料的管理，生產(chǎn)時嚴(yán)格按照國家建筑施工標(biāo)準(zhǔn)選擇原材料。對生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)格按照施工要求選擇相應(yīng)的施工工藝；并嚴(yán)格按照項(xiàng)目圖紙?jiān)O(shè)計(jì)及參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)，避免出現(xiàn)與建筑不匹配，導(dǎo)致建筑出現(xiàn)質(zhì)量問題或耽誤工程進(jìn)度。生產(chǎn)出的PC構(gòu)件要按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查驗(yàn)收，合格后投入使用。對所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)施跟蹤監(jiān)管，按照生產(chǎn)計(jì)劃有序完成生產(chǎn)任務(wù)，為構(gòu)件及時運(yùn)送到施工現(xiàn)場創(chuàng)造便利條件。

3.1.2 材料運(yùn)輸過程管理

為了預(yù)防在運(yùn)輸PC 構(gòu)件期間構(gòu)件被損壞，運(yùn)輸時選擇專業(yè)的運(yùn)輸車輛和運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，為配件能安全運(yùn)送到施工現(xiàn)場創(chuàng)造有利條件。為預(yù)防運(yùn)輸事故，必須按照國內(nèi)運(yùn)輸安全標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)操作規(guī)范實(shí)施嚴(yán)格的運(yùn)輸管理[9]。

3.2 構(gòu)件入場核驗(yàn)管理

構(gòu)件入場后，根據(jù)施工要求對構(gòu)件實(shí)施驗(yàn)收。具體為：第1，對比構(gòu)建的尺寸和形狀是否與施工要求相符，以確保順利施工。第2，觀察PC 構(gòu)件的表面情況，如果出現(xiàn)裂紋、破損等缺陷應(yīng)及時替換，不可以使用破損、存在質(zhì)量問題的構(gòu)件。施工人員在鋁合金板施工之前，應(yīng)該對構(gòu)件表面的平整度進(jìn)行認(rèn)真復(fù)查與確認(rèn)，確保在施工過程中所應(yīng)用的鋁合金模板的平整度、表面光潔度。第3，為了進(jìn)一步確保施工材料的硬度與強(qiáng)度，鋁合金模板的硬度和強(qiáng)度與施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相符合。

施工過程中使用全鋼智能爬架，在運(yùn)用智能爬架時需要注意以下3 點(diǎn)：第1，保證爬架穩(wěn)定。如果爬架不穩(wěn)定，會影響整體施工進(jìn)度。第2，確保爬架在使用的時候已經(jīng)安裝防護(hù)欄、安全帶等。第3，在投入使用之前，檢查爬架是否為全鋼結(jié)構(gòu)、移動軌跡是否暢通。

3.3 疊合板起吊控制管理

嚴(yán)格按照建筑施工標(biāo)準(zhǔn)控制構(gòu)件質(zhì)量，入場后做好構(gòu)件質(zhì)量檢查工作。施工人員嚴(yán)格按照吊裝流程開展疊合板吊裝工作，并檢查吊裝構(gòu)件方向是否正確[10]。

吊裝前如發(fā)現(xiàn)吊件出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時進(jìn)行更換，確保吊裝操作安全。同時，在吊裝前要根據(jù)疊合板的實(shí)際情況，如尺寸、重量、型號等因素，制訂合理的吊裝計(jì)劃。在施工吊裝作業(yè)過程中，應(yīng)按現(xiàn)場實(shí)際情況選擇合適的設(shè)備，保證吊裝工作的安全。在實(shí)施吊裝的時候，需要嚴(yán)格按照事先制訂的吊裝計(jì)劃實(shí)施吊裝，同時根據(jù)實(shí)際施工情況調(diào)整吊裝方式。執(zhí)行吊裝任務(wù)時，施工人員要根據(jù)吊裝計(jì)劃，確保吊裝過程的安全性與穩(wěn)定性，控制好吊裝的速度與方向。

3.4 疊合板落位控制管理

疊合板落位控制管理有4 方面：第1，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖及吊裝計(jì)劃對疊合板位置合理規(guī)劃。項(xiàng)目施工圖應(yīng)定位好疊合板的落位點(diǎn)，并充分考慮疊合板的尺寸、重量、型號等。第2，需配置吊裝指揮人員。執(zhí)行吊裝疊合板任務(wù)需有專業(yè)的指揮人員參與，指揮者需有豐富的吊裝指揮經(jīng)驗(yàn)，確保指揮吊裝疊合板精準(zhǔn)落位。指揮人員在指揮時需合理控制吊車的方向與速度，及時調(diào)整疊合板的落位角度與高度，確保其能精準(zhǔn)落位到設(shè)計(jì)好的點(diǎn)位上。第3，核查落位。吊裝的疊合板落入預(yù)先設(shè)計(jì)的點(diǎn)位后，對現(xiàn)場檢查觀察其是否準(zhǔn)確落位。第4，做好后續(xù)管理工作。疊合板落位后，觀察其是否受損，及時將損壞部位修補(bǔ)好，確保其的清潔和完整。存放的時候觀察存放條件，預(yù)防暴曬和污染，減少長時間存放對疊合板的損壞。

3.5 成品合理維護(hù)管理

建筑使用的成品材料質(zhì)量直接關(guān)系建筑物的整體質(zhì)量，通過采取合理的成品維護(hù)措施，可以提升成品的使用壽命與美觀程度。因此，在完成施工作業(yè)后，需要做好成品維護(hù)工作。維護(hù)管理過程需注意以下3 點(diǎn)：第1，施工產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)前，維護(hù)人員要檢查成品是否存在損壞與質(zhì)量問題。第2，制訂科學(xué)的維護(hù)措施，選擇與成品相符的維護(hù)方法。維護(hù)成品期間，選擇的維護(hù)方法和工藝要滿足成品維護(hù)條件，預(yù)防維護(hù)方式不當(dāng)損傷成品形態(tài)。第3，使用完畢后，定期對機(jī)械部分、控制設(shè)備、電氣設(shè)備等進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù)，延長全鋼爬架等設(shè)備的使用壽命。

4 結(jié)語

總之，在裝配式建筑結(jié)合鋁合金模板施工中，應(yīng)整合裝配式建筑與鋁合金模板的施工技術(shù)。施工過程中應(yīng)加強(qiáng)安全管理，嚴(yán)格遵循施工規(guī)范，確保各項(xiàng)檢查措施到位。操作人員需要具備職業(yè)資格。由于鋁合金模板技術(shù)在我國應(yīng)用實(shí)施時間短,可參考的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)較少，需要不斷總結(jié)施工過程中的經(jīng)驗(yàn)，針對技術(shù)難點(diǎn)與管理困點(diǎn)，持續(xù)升級施工技術(shù)，優(yōu)化管理流程，從而提升我國建筑工程的整體質(zhì)量和效率。