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        鋁合金模板在高層建筑核心筒施工中的應用研究

        2019-12-03 10:59:48張建玉
        四川水泥 2019年10期
        關(guān)鍵詞:混凝土施工

        張建玉

        (廈門鷺恒達建筑工程有限公司,福建 廈門 361000)

        0 引言

        在高層、超高層建筑工程項目中,鋁合金模板具有質(zhì)量輕、拆裝方便、循環(huán)利用率高、回收價值高等特點,對施工機械依賴度低,其澆筑質(zhì)量可達到清水混凝土標準,可適用于墻體、樓面頂板、梁、樓梯等部位澆筑施工。隨著鋁合金模板技術(shù)日益成熟,在國內(nèi)建筑領(lǐng)域應用日益廣泛。本文以江南第一城工程項目為例,就鋁合金模板在高層建筑核心筒結(jié)構(gòu)施工中的應用進行了深入的分析。

        1 工程概況

        本工程為江南第一城 C01-C06 地塊 D 區(qū)二期(御嶺二期)工程項目,項目位于福建省南平市,總建筑面積 118509.41 平方米,項目擬建 8 棟(7#、8#、9#、10#、11#、12 左#、12 右#、13# )住宅樓,其中,12#左、12#右為34層建筑(高度均為100.55m),8#為29層建筑(高度為86.05m),其余建筑均為33層建筑(高度97.65m)。地上建筑面積 105709.41 ㎡,地下1層,地下建筑面積 12800.00 ㎡,建筑占地面積 5582.16 ㎡。本工程為剪力墻結(jié)構(gòu)。

        本建筑工程核心筒部分長約25.95m,寬約13.8m,墻體厚度為150mm,主要為樓梯間、電梯間功能區(qū),標準層層高2.9m,標準層墻柱、樓面均采用鋁合金模板施工,每棟單層混凝土接觸面積為1480m2,核心筒墻柱、梁板、樓梯均采用鋁合金模板。為加快施工進度,減少塔吊工作量,結(jié)合本工程實際情況,8棟住宅樓標準層擬定采用快拆鋁合金模板體系施工,梁、樓面板模板均采用整體安裝方式,模板及支撐系統(tǒng)上下層轉(zhuǎn)運采用人工運輸方式,鋁合金模板周轉(zhuǎn)次數(shù)可達 160次以上。因此,采用鋁合金模板施工具有顯著的應用優(yōu)勢。

        2 鋁合金模板深化設(shè)計

        本工程中,核心筒鋁合金模板設(shè)計包括樓面頂板、橫梁、梁模板、墻模板、樓梯模板和電梯區(qū)域模板等。

        2.1 樓面頂板模板深化設(shè)計

        本工程中,樓面頂板標準尺寸為 400×1100mm,局部按實際結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計,樓面頂板型材高度為 65mm,鋁合金板材厚度為 4mm。樓面頂板橫向間隔小于1100mm,設(shè)置一道 100mm寬鋁梁龍骨(如圖1所示),鋁梁龍骨縱向間隔小于1000mm,并設(shè)置快拆支撐頭(如圖2所示)。

        圖1:樓面頂板模板設(shè)計

        圖2:樓面頂板鋁梁龍骨裝拆示意圖

        2.2 梁模板深化設(shè)計

        本工程梁底模板標準尺寸為 200×1000mm,局部按實際結(jié)構(gòu)尺寸配置。梁模板型材高度為65mm,鋁板材厚度為 4mm。當梁截面寬度小于400mm時,梁底設(shè)單排支撐,梁底支撐間距為1100mm,梁底中間鋪板,梁底支撐鋁梁寬度分別為100mm、230mm,分別設(shè)置在梁模板兩側(cè)。

        2.3 墻面模板深化設(shè)計

        本工程內(nèi)墻模板標準尺寸為 400×2650mm,外墻與電梯井空洞模板標準尺寸為 400×2600mm。內(nèi)、外墻超出鋁合金板高度的部分,制作加高板與;鋁合金棒上下相接,墻模板型材高度為 65mm,鋁合金厚度為 4mm。墻模板連接處設(shè)置拉桿,橫向設(shè)置間距小于800mm,縱向設(shè)置間距控制在900mm以內(nèi)。以對拉螺栓固定模板和墻體,墻模板背面設(shè)有背楞,背楞設(shè)置間距小于 900mm。根據(jù)“內(nèi)四外五”原則,外墻外側(cè)設(shè)置5道背楞(如圖3所示),外墻內(nèi)側(cè)、內(nèi)墻均設(shè)置4道背楞。本工程中,第一道、第三道背楞上加裝可調(diào)大斜撐,用以調(diào)整墻體模板豎向垂直度,斜撐間距根據(jù)墻面長度確定,間距控制在 1500mm以內(nèi),墻面模板背楞設(shè)有背楞,背楞設(shè)置間距控制在 1200mm以內(nèi)。背楞為矩形鋼管對焊制作而成,尺寸為40mm×60mm×2.5mm。

        圖3:墻面模板支撐設(shè)計

        2.4 樓梯模板深化設(shè)計

        樓梯模板包括踏步模、底模、底部支撐、墻模、狗牙模、側(cè)封板等組成部分。樓梯模板底部設(shè)有底部支撐(如圖4所示)。

        圖4:樓梯模底部支撐示意圖

        2.5 傳料口模板設(shè)計

        為便于鋁模板在上下層之間傳送,需要在核心筒頂板位置預留傳料口(如圖5所示),傳料口尺寸為 200×800mm,模板通過傳料口傳遞至上一層。傳料口采用預埋成型特盒子成型制作,采用該方式制作和安裝傳料口能夠簡化配模,而且節(jié)約了施工周期。非模板傳遞時,以蓋板覆蓋傳料口,防止人員、物料墜落。該層澆筑完成后澆筑混凝土封堵傳料口,從而完成核心筒模板施工。

        圖5:核心筒傳料口設(shè)計

        2.6 傳料口模板設(shè)計

        電梯井模板采用外模板配模。為確保鋁合金模板穩(wěn)定連接,在電梯井鋁合金模板上方使用寬度65×65mm的角鋁以斜拉方式固定(如圖6所示),中間部位增加一道或多道橫撐加固。

        圖6:電梯井鋁合金模板固定

        3 鋁合金模板安裝與拆除

        3.1 施工工藝流程

        本工程鋁合金模板施工工藝流程為:施工準備-驗線-墻身垂直參照線及墻身定位-墻板及垂直度校正-樓面梁模板安裝及校正-樓面模板龍骨安裝-樓面梁模板安裝及調(diào)平-整體校正加固-隱藏驗收-混凝土澆筑-模板拆除。

        3.2 施工準備

        鋁合金模板施工前,應將模板按規(guī)格、尺寸堆放,并進行編號排列整齊,以便于辨別,確保模板正確安裝。模板疊放時應底部第一塊模板板面朝上,所有的連接件及其特殊工具應妥善儲存,待施工前分發(fā)。模板施工前,應當模板混凝土接觸面進行鑿毛處理,剔出混凝土表面浮漿,表面鑿毛面積至少大于模板接觸面積的70%。

        3.3 驗線

        施工前,以裝配位置混凝土樓板面標高為基準測量模板安裝控制線,并加強測量數(shù)據(jù)記錄與復核,確保模板標高控制線準確無誤。墻板底角標準尺寸為40×65mm,實際尺寸按50mm,預留10mm作為調(diào)節(jié)長度,用于調(diào)節(jié)混凝土澆筑后高低不平的問題,并降低墻模拆模難度。

        3.4 墻身垂直參照線及墻角定位

        墻身垂直參照線應對照墻線外200mm處設(shè)置,并以此作為墻身垂直為參照線。剪力墻豎向鋼筋距鋁合金模板板面50mm焊接定位鋼筋,定位鋼筋間距為500mm,寬度與剪力墻結(jié)構(gòu)同寬,墻頭焊接兩根定位鋼筋。由于定位鋼筋施工可能對鋁合金模板垂直度造成影響,因此,應安排專人檢查、復核墻面模板垂直度。

        3.5 墻板安裝與垂直度校正

        在鋼筋工程施工完成并驗收合格后,應確保內(nèi)撐表面垂直、水平方向與墻角呈直角。墻板安裝前,應檢查鋁合金模板表面平整度,并涂抹適量脫模劑。然后,根據(jù)墻板垂直度參照線和控制線安裝墻板,墻板自端部開始,由墻體兩側(cè)向中間安裝。同時,墻體端部按邊線位置制作定位鋼筋,并對墻板安裝位置進行檢查、調(diào)節(jié),確保鋁合金模板安裝誤差小于1mm。在混凝土澆筑前,應對墻板垂直度進行復核,并通過斜拉桿調(diào)整墻板垂直度。

        3.6 樓頂模板龍骨安裝

        在梁模板安裝完成后,應對墻面模板、梁模板進行垂直度檢查,并以墻面模板垂直度參考線為基準安裝樓面龍骨。樓頂模板支撐與墻頂邊摸、支撐橫梁連接,第二塊梁模板以銷子連接方式與第一塊梁模板連接。安裝過程中應注意第二塊模板不與橫梁連接,以便于第三課模板安裝時預留足夠的調(diào)整空間。當?shù)谌龎K梁模板固定安裝后,將第二塊模板固定在梁模板橫梁上,并以此方法安裝其他梁模板。

        3.8 整體校正加固

        待核心筒模板全部安裝完成后,應使用水平儀對鋁合金模板水平度、垂直度、標高進行測量,如發(fā)現(xiàn)偏差應通過調(diào)節(jié)支撐進行調(diào)節(jié)校正,直至達到整體平整、垂直度和標高要求。

        3.9 隱藏驗收及混凝土澆筑

        鋁合金模板安裝完成后,應進行隱藏驗收,對整個樓面進行一次水平、標高校核工作,重點檢查鋁合金模板支撐體系銷釘緊固程度,檢查鋁合金模板底部是否存在縫隙,并使用素混凝土填實。待鋁合金模板隱藏驗收通過后即可進行混凝土澆筑。

        3.10 模板拆除

        模板拆除前應對混凝土強度進行檢查,根據(jù)構(gòu)件跨度長度不同(如表1所示),其模板拆除強度要求存在一定的差異。待混凝土強度達到要求后即可進行模板拆除和轉(zhuǎn)運。為保證混凝土強度檢查數(shù)據(jù)準確性,可在施工前同步增加混凝土試塊,并依據(jù)試塊抗壓強度檢測結(jié)果確定模板拆除時間。模板拆除時應遵循先澆后拆、后澆后拆的順序。

        表1:模板拆除混凝土強度要求

        4 經(jīng)濟效益分析

        本工程中,通過鋁合金模板技術(shù)應用,取得了良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

        4.1 經(jīng)濟效益分析

        本工程中,由于鋁合金模板周轉(zhuǎn)次數(shù)達 160次,模板使用過程中變形小,周轉(zhuǎn)次數(shù)顯著高于鋼模板或木模板,在高層、超高層建筑中具有顯著的應用優(yōu)勢。經(jīng)測算,鋁合金模板制作成本雖高于木模板,但通過重復周轉(zhuǎn)利用,其制作成本與木模板成本相當。同時,通過傳料口轉(zhuǎn)運鋁合金模板,大大降低了模板施工工作量,節(jié)省了垂直運輸設(shè)備租賃費用,經(jīng)測算,采用鋁合金模板節(jié)省設(shè)備租賃費用約10萬元/d。此外,由于鋁合金模板平整度高,其施工效果達到清水混凝土效果,墻面空鼓問題得到有效控制,省略了墻面抹灰工序,節(jié)約墻面抹灰費用、人工費用等約24元/m2。由此可見,在建筑工程中應用鋁合金模板具有較高的經(jīng)濟效益。

        4.2 社會效益分析

        通過本工程應用實踐,有效提升了施工企業(yè)施工技術(shù)水平,提升了企業(yè)在建筑市場的整體競爭實力。同時,通過鋁合金模板與早拆技術(shù)結(jié)合,促進了模板施工技術(shù)的研究與實踐,簡化了施工現(xiàn)場環(huán)境,減少了施工現(xiàn)場噪聲污染和建筑垃圾,實現(xiàn)了綠色施工。

        5 結(jié)語

        通過本工程應用實踐表明,鋁合金模板施工技術(shù)具有顯著的應用優(yōu)勢,不僅能夠滿足高層建筑施工質(zhì)量要求,而且能夠加快施工進度、降低施工成本,為企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益與社會效益。

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