汪鉦東

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100010）

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快，建筑工程建設(shè)如火如荼，城市超高層建筑大量涌現(xiàn)。在城市建設(shè)過(guò)程中，混凝土模板體系關(guān)系著工程進(jìn)度、質(zhì)量，占據(jù)了工程成本的較大部分。超高層建筑中，外框柱多為臨邊結(jié)構(gòu)，且鋼骨混凝土組合柱較多，其模板體系在搭設(shè)過(guò)程中面臨高空墜人、墜物的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)鋼骨柱截面尺寸大，型鋼鋼骨設(shè)置對(duì)拉螺栓難度大。鋁合金模板體系由于其高強(qiáng)輕質(zhì)的特性，使得澆筑完成后的混凝土表面觀感極佳且操作方便，極大地減少了臨邊作業(yè)強(qiáng)度，并減少了木模板等大量建筑垃圾，使現(xiàn)場(chǎng)文明、綠色施工程度大幅提升[1]。

當(dāng)今建筑行業(yè)市場(chǎng)上，鋁合金模板的使用技術(shù)已經(jīng)成熟。在設(shè)計(jì)建筑鋁合金模板設(shè)計(jì)時(shí)，總會(huì)遇到隨著樓層數(shù)的增高而導(dǎo)致墻體截面尺寸出現(xiàn)變換的情況，由于各個(gè)建筑的墻體截面變換層及變換尺寸不同，因此每個(gè)建筑的變換層墻體配模不同。針對(duì)此情況，現(xiàn)有的墻體變換層配模方法為根據(jù)截面變換之后的截面尺寸另外進(jìn)行相應(yīng)部位模板設(shè)計(jì)以備用，等施工到該處變換層之后再整塊替換備用模板，由于每個(gè)建筑的墻體變換層截面變換尺寸不同，因此這類模板后期回廠時(shí)重復(fù)使用率較低[2]。

1 鋁合金模板變截面連接裝置

1.1 鋁合金模板變截面連接裝置的組成部分

鋁合金模板變截面連接裝置包括鋁合金模板面板、水平背楞、螺栓、邊楞、連接塊、支撐架和斜撐，具體鋁合金模板變截面連接裝置的結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。其中，鋁合金模板面板的外側(cè)面設(shè)置有水平背楞，在外側(cè)面上沿豎向間隔連接有支撐架，支撐架與水平背楞呈對(duì)應(yīng)布置，且托接在水平背楞的底部。另外，兩側(cè)端部分設(shè)置有豎向的邊楞，且兩個(gè)鋁合金模板面板之間通過(guò)邊楞連接。

1.2 鋁合金模板變截面連接裝置各組成部分的作用

（1）鋁合金模板面板。在鋁合金模板變截面連接裝置中，鋁合金模板面板有4塊，鋁合金模板面板由一種模數(shù)化的若干鋁合金模板面板單元拼合而成。鋁合金模板面板單元呈盒狀，包括矩形面板單元主體，矩形面板單元主體的四條邊分別向外垂直彎折形成四條翻邊，且鋁合金模板面板單元的四條翻邊上有均勻間隔排布的孔洞，相鄰兩個(gè)鋁合金模板面板單元通過(guò)穿在孔洞中的緊固件連接。在進(jìn)行鋁合金模板安裝施工時(shí)，先拼接鋁合金模板面板單元再投入施工，這樣可使安裝施工方便快捷，操作簡(jiǎn)單。通過(guò)連接緊固件貫穿于相鄰兩個(gè)鋁合金模板面板單元的孔洞，可以使相鄰兩個(gè)鋁合金模板面板單元拼接成一個(gè)整體。

圖1 鋁合金模板變截面連接裝置結(jié)構(gòu)圖

（2）水平背楞。在鋁合金模板變截面連接裝置中，有一組水平背楞，沿著豎向平行間隔包裹在四塊鋁合金模板面板的外側(cè)面上。每個(gè)水平背楞由兩個(gè)L形雙型鋼背楞單元首尾拼接圍成矩形，并通過(guò)兩個(gè)螺栓固定。

（3）邊楞。邊楞的水平切面呈L形，且邊楞的兩個(gè)豎向側(cè)面分別與其兩側(cè)的鋁合金模板面板邊部豎向翻邊連接。在邊楞的豎向側(cè)面上且沿豎向設(shè)置通孔，該通孔與鋁合金模板面板的四條翻邊上排布的孔洞相互對(duì)應(yīng)，邊楞與鋁合金模板面板之間通過(guò)穿在孔洞和通孔中的緊固件進(jìn)行連接。

（4）連接塊。連接塊設(shè)置在背楞的外側(cè)面上，由角鋼切割而成。連接塊之間根據(jù)變截面矩形墻柱相鄰兩個(gè)柱段截面尺寸差而定。連接塊通過(guò)螺栓的螺桿兩端的墊片和螺母進(jìn)行固定。

（5）斜撐。斜撐設(shè)置在鋁合金模板面板外側(cè)，斜撐的上端支撐在背楞的底部，下端支撐在地面上。通過(guò)設(shè)置斜撐裝置，在安裝好鋁合金模板之后，可以使用斜撐裝置來(lái)給鋁合金模板面板提供穩(wěn)固支撐。在斜撐裝置中，可根據(jù)鋁合金模板的受力情況，調(diào)節(jié)斜撐的位置，從而滿足鋁合金模板的支撐要求。

2 鋁合金模板變截面連接裝置制作技術(shù)

2.1 鋁合金模板變截面連接裝置設(shè)計(jì)方法

施工過(guò)程遇到多個(gè)墻柱截面變換層時(shí)，要進(jìn)行墻柱截面模板安裝。文章介紹了鋁合金模板變截面連接裝置，并提供了該鋁合金模板變截面連接裝置的設(shè)計(jì)方法。首先，要對(duì)變截面矩形墻柱按照截面尺寸相同的柱段為一段的原則進(jìn)行分段；然后，對(duì)所分的柱段從下而上逐段進(jìn)行施工。具體設(shè)計(jì)步驟如下。

步驟1：對(duì)變截面矩形墻柱進(jìn)行分段，原則是相同截面尺寸的柱段為一段，柱段從下往上依次設(shè)置為第1段、第2段……第n段，其中n為整數(shù)。

步驟2：根據(jù)設(shè)計(jì)變截面矩形墻柱中第1段待澆矩形柱段的尺寸，將鋁合金模板面板單元拼接出與第1段待澆矩形柱段尺寸對(duì)應(yīng)的鋁合金模板面板，并將鋁合金模板面板運(yùn)送至墻柱截面變換施工現(xiàn)場(chǎng)。

步驟3：將拼接好的鋁合金模板面板對(duì)應(yīng)圍設(shè)在第1段待澆矩形柱段的四個(gè)豎向側(cè)面外，并在相鄰鋁合金模板面板之間設(shè)置邊楞。

步驟4：將相鄰的兩個(gè)鋁合金模板面板均與設(shè)置在二者之間的邊楞利用緊固件進(jìn)行連接。

步驟5：根據(jù)第1段待澆矩形柱段截面尺寸制作L形雙型鋼背楞單元，并在L形雙型鋼背楞單元的外側(cè)面上平行間隔設(shè)置連接塊；連接塊與連接塊之間的間距根據(jù)變截面矩形柱相鄰兩個(gè)矩形柱段截面的尺寸差而定。

步驟6：在4塊鋁合金模板面板外側(cè)面上均沿豎向平行間隔設(shè)置支撐架，并對(duì)應(yīng)布置4塊鋁合金模板面板上的支撐架。

步驟7：將水平背楞對(duì)應(yīng)放置在支撐架上。其中，每個(gè)水平背楞由兩個(gè)L形雙型鋼背楞單元首尾拼接圍成矩形，并用兩個(gè)螺栓固定矩形的兩個(gè)拼接角。

步驟8：在4塊鋁合金模板面板外側(cè)分別設(shè)置斜撐進(jìn)行支撐，并利用支撐架和斜撐調(diào)整和固定墻柱截面模板，此時(shí)，鋁合金模板變截面連接裝置在第1段的設(shè)計(jì)完成。

2.2 鋁合金模板變截面連接裝置的施工方法

第1段鋁合金變截面連接裝置設(shè)計(jì)完成后，接下來(lái)完成其他柱段的施工，具體施工方法如下：（1）根據(jù)第1段劃分的矩形墻體段中的下一段待澆矩形柱段尺寸，對(duì)鋁合金模板面板的尺寸進(jìn)行調(diào)整，并使之與待澆矩形柱段尺寸對(duì)應(yīng)[3]。（2）將調(diào)整好的鋁合金模板面板對(duì)應(yīng)圍設(shè)在待澆矩形柱段的四個(gè)豎向側(cè)面外、位于已澆筑矩形柱段上，并在相鄰鋁合金模板面板之間設(shè)置邊楞。（3）將相鄰兩鋁合金模板面板均與二者之間設(shè)置的邊楞進(jìn)行連接。（4）根據(jù)待澆矩形柱段截面尺寸，將L形雙型鋼背楞在對(duì)應(yīng)的連接塊的部位截?cái)?，調(diào)節(jié)斜拉螺栓，使之與下一段待澆筑的矩形截面柱段的截面相適應(yīng)，從而滿足下一段待澆筑的矩形截面柱段的鋁合金模板面板的固定。（5）直至變截面矩形墻柱所有分段施工完畢。（6）待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)拆模強(qiáng)度后，依次拆掉斜撐，水平背楞、邊楞和矩形柱段的四個(gè)豎向側(cè)面外的鋁合金模板面板。

3 鋁合金模板變截面連接裝置的使用效果

（1）隨著常規(guī)變截面矩形柱高的逐步增加，柱截面尺寸逐漸縮小，因而水平背楞采用L形雙型鋼背楞單元拼接，不同截面尺寸的矩形截面柱段的水平背楞可通過(guò)切割來(lái)滿足繼續(xù)使用的要求，從而節(jié)約材料和成本[4]。

（2）鋁合金模板變截面連接裝置中的水平背楞利用L形雙型鋼背楞單元拼合水平背楞實(shí)現(xiàn)模板的快支、早拆。經(jīng)實(shí)踐證明，墻柱澆筑24h之后即可拆模；另外，兩個(gè)L形雙型鋼背楞單元之間采用雙槽鋼通過(guò)連接板連接，連接板采用角鋼，角鋼的位置按照柱截面變化尺寸確定，當(dāng)矩形柱段截面尺寸變化時(shí)，將L形雙型鋼背楞在對(duì)應(yīng)的角鋼部位截?cái)?，?lái)滿足不同截面尺寸鋁合金模板面板的固定，其操作方法簡(jiǎn)便，不需要準(zhǔn)備多組水平背楞，不僅節(jié)約了材料，還減少了大量臨邊作業(yè)，顯著縮減變截面矩形柱的施工工期，尤其適用于超高層建筑大截面柱的周轉(zhuǎn)施工。

（3）將截面變換前的鋁合金模板設(shè)置成兩個(gè)模板拼接，施工至變換層時(shí)只需將螺栓拆除即可使用截面變換之后的寬度尺寸模板，無(wú)須再進(jìn)行大量的備用模板加工，省時(shí)省力，滿足了各個(gè)建筑墻柱截面變換的多樣性，且可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)，加快了生產(chǎn)效率，減少了廢棄物的排放，符合廠家綠色生產(chǎn)的原則，并且制作簡(jiǎn)單，周轉(zhuǎn)率高，減少了材料及人工成本，與傳統(tǒng)產(chǎn)品相比，此產(chǎn)品技術(shù)簡(jiǎn)便，拆裝方便，有效提高了工作效率。

（4）鋁合金模板面板由多種模數(shù)的鋁合金模板面板通過(guò)第一緊固件連接而成，這種連接方式安裝及拆卸極其簡(jiǎn)便，能大幅度簡(jiǎn)化施工工藝、縮短工期和節(jié)約成本，而對(duì)于單個(gè)的鋁合金模板面板單元而言，其四邊均設(shè)置翻邊，這種設(shè)計(jì)不但為后期的施工提供了方便，而且這些翻邊在鋁合金模板面板上相當(dāng)于水平方向和豎直方向的肋板，能夠使得整個(gè)鋁合金模板變截面連接裝置更加穩(wěn)定。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)設(shè)計(jì)鋁合金模板變截面連接裝置，不但解決了在使用傳統(tǒng)模板體系對(duì)拉螺栓進(jìn)行連接時(shí)存在的操作難度大，臨邊作業(yè)強(qiáng)度大，高空墜人、墜物的風(fēng)險(xiǎn)高，以及施工過(guò)程復(fù)雜且容易產(chǎn)生大量建筑垃圾的技術(shù)問(wèn)題，而且該連接裝置設(shè)計(jì)為整體式，方便拆裝，提高了安裝效率，降低了工作量。