翟大為 上海鐵路局土地房產(chǎn)管理處

鋁合金模板新工藝在建設項目中的應用

翟大為 上海鐵路局土地房產(chǎn)管理處

介紹鋁合金模板的施工工藝、主要性能特點和縮短工期提高質(zhì)量的管理經(jīng)驗，論述鋁模對比傳統(tǒng)木模板在不增加工程投資的前提下，可縮短主體結(jié)構(gòu)施工工期，提高混凝土結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量的技術優(yōu)勢，并將鋁模板和木模板性能指標和安裝單價進行對比分析得出鋁模技術經(jīng)濟優(yōu)勢顯著，有效解決了項目投資和質(zhì)量目標控制的矛盾。

項目管理；目標控制；鋁合金模板

1 前言

鋁合金模板系統(tǒng)自1962年在美國誕生以來，已經(jīng)有50多年的應用歷史。在美國、加拿大等發(fā)達國家，以及墨西哥、巴西、馬來西亞、韓國、印度這樣的新興工業(yè)國家，均得到了廣泛的應用，但鋁模板在我國還處于起步階段。鑒于在30層以上的高層混凝土結(jié)構(gòu)建筑施工中，標準層結(jié)構(gòu)層隨層變化小，采用該工藝較傳統(tǒng)木模板、鋼模板工藝在加快施工進度，減少投資，提高質(zhì)量方面均有較大優(yōu)勢，同時能減少資源浪費，綠色環(huán)保，有利于國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。綜上所述，有必要對這項工藝進行分析研究，及早推廣。

2 高層住宅鋁模板施工工藝簡述

鋁合金模板適用規(guī)范：《組合鋁合金模板工程技術規(guī)程》（JGJ386-2016）。鋁模板施工體系構(gòu)成主要有墻體模板及加固體系、頂板模板及快拆支撐體系、封閉式樓梯模板體系、其他細部節(jié)點構(gòu)造組成。模板系統(tǒng)構(gòu)成混凝土結(jié)構(gòu)施工所需的封閉面，保證混凝土澆灌時建筑結(jié)構(gòu)成型；細部節(jié)點等附件系統(tǒng)為模板的連接構(gòu)件，使單件模板連接成系統(tǒng)，組成整體；支撐系統(tǒng)在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中起支撐作用，保證樓面，梁底及懸挑結(jié)構(gòu)的支撐穩(wěn)固；加固系統(tǒng)是保證模板成型的結(jié)構(gòu)寬度尺寸，在澆注混凝土過程中不產(chǎn)生變形，模板不出現(xiàn)漲模、爆?，F(xiàn)象。

高層住宅樓鋁模板施工需要按照工程實體單獨進行設計與生產(chǎn)，在廠家進行模板預拼，驗收合格后送至現(xiàn)場人工進行安裝。一般宜為墻體、樓梯、頂板整體進行支設，綁扎頂板鋼筋后整體澆筑混凝土，待混凝土達到拆模強度，墻體、樓梯、頂板模板一起拆除倒運至上一層結(jié)構(gòu)施工再次使用，由快拆體系立柱進行點式支撐，作為后續(xù)混凝土強度增長期間的支撐。

3 鋁合金模板和木模板對比分析

3.1 鋁模板主要性能特點

（1）方案設計：施工前，對工程做好詳細準確的分析和施工方案設計，配合模板系統(tǒng)模數(shù)化、系統(tǒng)化、標準化的產(chǎn)品系列，使施工中可能遇到的問題，最大限度地在方案設計階段解決。

（2）鋁模系統(tǒng)采用高強度鋁合金型材按不同模數(shù)焊接成各種標準化組件，產(chǎn)品按量控制標準生產(chǎn)。模板的拼縫和總體精度均大大高于傳統(tǒng)模板。

（3）整體試裝：鋁模系統(tǒng)在運往工地前，均進行100%的整體試裝，將所有可能出現(xiàn)的問題預先解決，從而大大提高實際施工速度和精度。

（4）施工效率高：鋁模系統(tǒng)以銷釘和楔片為主的連接方式，工人經(jīng)簡單培訓即可上崗操作，裝拆變得極為簡單。由于鋁模板重量輕，通常人工逐層向上搬運，不依賴大型吊裝設備，大大地加快施工進度，提高施工效率。

（5）早拆技術：鋁模系統(tǒng)的頂模和支撐系統(tǒng)實現(xiàn)了一體化設計，將早拆技術融入頂板支撐系統(tǒng)。采用標準板加上局部非標準板的配置板，并在非標準板上采編號的技術，且相同構(gòu)件的標準板是可以混用，這使拼裝的速度更快；鋁合金模板在拆裝的時候操作也更加的簡便，拆卸和安裝的速度更快；模板與模板之間是用銷釘進行固定，安裝也方便多了。因為采用了早拆的設計，水平構(gòu)件模板在36 h后便可拆除。在加快施工速度的同時還省去了木模支護時大量應用U型托和木方，以及鋼管扣件或碗扣式腳手架，以產(chǎn)品和施工方式的合理設計而節(jié)約材料成本。

3.2 鋁模板相比木模板的優(yōu)勢

（1）安全管理：傳統(tǒng)施工方法中樓板、平臺等木模板施工技術普遍采用滿堂支架、卸料平臺和塔吊等設備設施，費工費料，而且垂直運輸和人員同行的安全風險也較大。鋁模板支模現(xiàn)場采用間距1 200 mm一支的獨立支撐，支撐桿相對少，每一塊鋁模板都會有固定的位置，垂直運輸靠上下層預留洞口傳遞，現(xiàn)場操作空間大，人員通行、材料搬運暢通，易管理。這點較木模、鋼?，F(xiàn)場管理優(yōu)勢十分顯著。

（2）施工周期短：鋁合金建筑模板系統(tǒng)為快拆模系統(tǒng)，一套模板正常施工可達到4-5天一層，而木模則需7天一層，大大加快了施工進度，并降低現(xiàn)場管理成本。

（3）重復使用次數(shù)多，平均使用成本低：木模周轉(zhuǎn)次數(shù)超過4次邊角部位便很容易發(fā)生翹曲，絕大部分情況下，木模周轉(zhuǎn)不會超過6次。經(jīng)過核算，一套鋁模只要使用的次數(shù)超過50次，成本即與傳統(tǒng)的木模板攤銷單價持平。事實上，鋁模板規(guī)范施工可翻轉(zhuǎn)使用300次，這使得鋁模 平均使用成本較木模更低。

（4）拆模后混凝土表面效果：鋁合金建筑模板拆模后，混凝土表面質(zhì)量平整光潔，基本上可達到飾面及清水混凝土的要求，無需進行批膩子，可節(jié)省批膩子費用。而木模支護需要擱柵、背楞設施料多且容易脫膠、起鼓、起殼、開裂，重新拼裝時，板縫難于處理；厚度公差不易掌握，易導致建筑結(jié)構(gòu)界面尺寸偏差超標。

（5）文明施工管理：使用木模每層施工完畢都會遺留層板、木方、鋼管、扣件等材料，樓層清理工作量大、材料浪費多，預留洞口、臨邊防護設置不到位。鋁合金模板系統(tǒng)施工拆模后，現(xiàn)場無任何垃圾，有利于文明施工管理。

（6）回收價值高：鋁合金建筑模板報廢后，當廢料處理殘值高（每平方米的回收價在400元左右），均攤成本優(yōu)勢明顯。

（7）標準、通用性強：鋁合金建筑模板規(guī)格多，可根據(jù)項目采用不同規(guī)格板材拼裝；使用過的模板改建新的建筑物時，只需更換20-30%左右的非標準板，可降低費用。有研究表明，鋁合金模板的成本優(yōu)勢是建立在循環(huán)使用多次的基礎上和30層以上同時標準層數(shù)量多的建筑物。以30層以上高層建筑為例，將鋁模板、鋼模和木模的綜合單價（單位：元/m2）分情況對比如下：單棟高層（30層）鋁模板、鋼模板和木模板分別是 71，52，53，木模板占優(yōu)；兩棟不同高層比較為56，52，53三者基本相同；兩棟相同高層比較為51，52，53三者基本相同;多棟不相同高層比較為49，52，53鋁模占優(yōu)；多棟相同高層比較為37，52，53鋁模優(yōu)勢顯著。

（8）低碳減排：鋁合金建筑模板系統(tǒng)所有材料均為可在生材料，符合國家對建筑項目節(jié)能、環(huán)保、低碳、減排的規(guī)定。很多發(fā)達國家都已經(jīng)規(guī)定建筑項目不準再使用木模板。

綜上所述，鋁模體系在不增加投資的前提下，根治了以往由木模技術缺陷而引發(fā)的漏漿、蜂窩、麻面、漲模等質(zhì)量通病，切實有效地提高了建筑混凝土外觀質(zhì)量。此外，鋁合金模板支護工藝的特點把人們的管理方式從只強調(diào)施工過程動態(tài)管理轉(zhuǎn)換到將前期的模板體系設計管理與施工動態(tài)管理并重，最根本的原因是在模板設計的前期工作就把后續(xù)很多工作作詳盡的考慮，如模板的安裝、開關盒的預埋、門窗洞口的精確尺寸，磚砌體與混凝土墻體的關系等，它解決了系統(tǒng)而非僅僅是局部問題，通過一次全面系統(tǒng)的設計工作大大減少了后續(xù)相關工作的重復運算（如模板展開的面積計算），顯著提高了項目管理效益。

4 進度分析和過程管理

一般情況下鋁模板快拆體系每層結(jié)構(gòu)施工完成時間進度見表1。

表1 每層結(jié)構(gòu)施工完成時間進度表

在首次現(xiàn)場拼裝耗用時間較長，因首次安裝工人對模板序號、模板安裝部位不熟悉，比正常進度延長了3天的時間。隨施工進度，工人熟練度逐漸增加，進度保持在5天每層的施工進度，相比較木模的7天每層，可提高2天每層。經(jīng)項目實踐，以一處5幢35層（標準層共31層一個單元）的剪力墻結(jié)構(gòu)住宅為例，每幢樓每單元設計一套鋁模，通過前期加強設計管理，除去鋁模廠家設計生產(chǎn)時間、廠家預拼裝時間和標記運輸至現(xiàn)場的時間外鋁合金模板在項目結(jié)構(gòu)層施工過程中平均節(jié)約工期2天每層，共計節(jié)約工期約20天。此外全鋁模板還減少了大型設備租金與木模和鋼模相比，在分期開發(fā)且結(jié)構(gòu)相近的高層建筑項目中，能節(jié)約的間接成本還是很可觀的。

而某項目通過提前策劃及精細安排，4層樓面僅用了6天時間，就完成鋁模施工，比平均鋁模首層進度提前2天。拆除模板后，經(jīng)現(xiàn)場實測實量，梁板、墻柱混凝土測量結(jié)果均符合相關規(guī)范要求，且混凝土表面感觀質(zhì)量較絕大部分項目首層鋁模施工質(zhì)量都要好?，F(xiàn)將該項目場管理要點簡介如下：

（1）多方考察，優(yōu)化方案。在前期策劃確定引入使用鋁合金模板后，為全面了解可能存在的問題并分析解決，經(jīng)建設單位組織，由施工項目部技術部牽頭，安排項目班子及現(xiàn)場人員多次前往省內(nèi)省外不下15個已投入使用鋁模的工地學習考察，收集模板使用過程中已經(jīng)出現(xiàn)和可能出現(xiàn)的各種問題及解決方案。通過嚴格招標確定鋁模供應商后，在第一時間與其建立聯(lián)系，多次探討，根據(jù)項目具體情況，共同思考不斷優(yōu)化施工方案。

（2）三方協(xié)調(diào)，精細交底。方案確定后，為確保各項具體工作的執(zhí)行效果，在鋁模進場前，施工項目部通過反復組織召開主體勞務、水電安裝及鋁模單位三方協(xié)調(diào)會，由鋁模生產(chǎn)單位技術負責人對工藝流程及作業(yè)時間進行詳細交底，鋁模單位、主體勞務及水電單位各自提出須各方配合解決的事宜，牽頭單位對各方提出的事宜會上統(tǒng)一解決答復，并對各方的配合工作提出具體要求。在此過程中，也不斷將項目的特殊性和重要性進行交底，強化精品工程意識。

（3）專人調(diào)度，加強配合。為進一步加大現(xiàn)場協(xié)調(diào)力度，確保施工的順利開展，作為建設組織方的建設單位一方面安排專人負責解決影響鋁模施工的問題；另一方面借鑒大模施工工藝，在現(xiàn)場安排鋁模安裝場地，確保吊模、線條等拼裝工序完成后再進行吊裝，增大了作業(yè)人員的操作空間，減少了交叉作業(yè)，提高了操作效率。

（4）過程把控，及時整改。為確保進度和質(zhì)量的過程管控，在進度方面加強督促各方管理人員及作業(yè)人員加班加點嚴格按照進度計劃移交工作面；在質(zhì)量方面，對銷釘間距、模板拼縫等細節(jié)進行全數(shù)檢查，對模板平整度、墻柱模板垂直度及平整度進行100%檢查，不合格部位嚴格按要求進行立即整改。

5 技術指標和成本分析對比

5.1 技術指標對比（見表2）

表2 項目鋁模和鋼模及木模技術指標對比表

5.2 成本分析對比

經(jīng)濟效益是工程建設單位普遍關注的焦點，確保建筑工程收益指標，才能推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，從經(jīng)濟性角度對比鋁合金模板與傳統(tǒng)木模板的優(yōu)缺點，是一項不可缺少的內(nèi)容。表3是本項目統(tǒng)計鋁合金模板與木模板成本簡要對比分析。

表3 項目鋁模和木模成本對比分析表

6 體會

通過加強前期鋁模設計方案審查預控和結(jié)構(gòu)施工的現(xiàn)場管理，正確操作、多次周轉(zhuǎn)，鋁模支護體系較木模支護體系在施工安全、質(zhì)量成本、進度和文明施工管理等方面都具有突出的優(yōu)勢，是目前大面積高層、超高層建筑的最優(yōu)選擇。

[1]劉梁鋁.合金模板相對現(xiàn)有木模板的優(yōu)缺點.《低碳地產(chǎn)》2016年8月第15期.

責任編輯：宋 飛

來稿時間：2017-01-16