周 斌，鄔明亮，祝方才，何明衛(wèi)

(湖南工業(yè)大學 土木工程學院，湖南 株洲 412000)

隨著國內高層建筑日益增多，模板技術要求越來越高，和鋁模相比，傳統(tǒng)木模木材消耗量大且混凝土澆筑質量難以得到保證.鋁模將逐漸取代木模成為建筑市場的首選，主要原因是鋁模材質輕，操作簡便，且鋁模的復用性較高，一般可達300 次左右.雖然鋁模的初期投資大，但總體成本低，符合綠色建筑的要求[1].

1 鋁模與木模施工工藝比較

傳統(tǒng)的木模施工，施工過程中對勞動力要求高，且木模承載力較低，易發(fā)生爆模，木材耗量大，需要塔吊、卸料平臺等，且混凝土成型精度低.鋁模對勞動力要求不高，不需要熟練木工即可做到二次結構一次成型[2]，且墻面垂直度和水平度能達到免抹灰標準，從而提高建筑凈使用面積.由于鋁模板面拼縫少，不易爆模，剛度較好，承載力高達 30～402kN/m ，且變形較小，還可以重復利用，能節(jié)約大量的模板和材料費用.雖然鋁模的一次性投資較高，但是其周轉次數多，這樣不僅減輕了工人的作業(yè)量，同時也縮減了工程用時，使得平均每層工期提升至5 d 左右，大大提升了單層的施工效率，也節(jié)省了建設單位的管理成本.鋁模自身重量比較輕，每平方米的重量不足19 kg，工人操作方便，效率對比木模明顯提高[3].一般來說，當鋁模周轉40 次左右時，其成本費基本與木模持平.

由此可見，從質量上看，鋁模施工工藝相對于傳統(tǒng)木模來說，混凝土的垂直度和平整度都有較大的提升，同時對于預留的門窗洞口、小型構件尺寸也非常準確，為后續(xù)的裝飾裝修工程奠定了基礎，有利于工程質量的整體提升；從成本上看，鋁模在前期一次性投資雖然較大，但是由于其高周轉次數的優(yōu)勢，在高層建筑應用中平均成本更低.鋁模和木模的應用指標對比見表1[3].

表1 鋁模和木模應用指標對比

2 鋁模關鍵技術的應用

鋁模在標準層開始施工之前就要進場，進場后，對所有的配件進行檢查，待所有配件齊全后方可進行結構施工作業(yè).每棟樓一般配1 套模板和3 套支撐系統(tǒng)，其工期控制在5 d，在墻柱鋼筋安裝及水電安裝結束，并且3 方驗收合格后方可進行鋁模的安裝[4].在安裝的過程中需用水準儀進行樓板標高的確認，看其是否符合要求，若標高過高，則需進行鑿毛處理；若標高過低，則需用木墊塊墊起來，將其標高誤差控制在±5 mm 之內.在鋁模拼裝前，需對模板內層涂刷脫模劑，檢查斜撐、立桿及背楞是否松動，銷釘銷片是否有遺漏，還應穿上對拉螺桿并套上兩頭圓環(huán)大小不一的PVC 管，直徑較小的一端朝外，以便對后期的孔洞進行封堵并防止外面雨水進入室內；在安裝時，為了減少在澆筑混凝土時漏漿現象，可以噴一些發(fā)泡膠來減少漏漿；在有需要砌筑砌塊的地方，預留壓槽，為后期鋪設鋼絲網來保證墻體的整體性和防止墻體開裂做準備.

在安裝梁模板時要注意，鋁模之間需要用銷釘、銷片來連接，并在轉角處用螺栓連接，以防在澆筑混凝土時發(fā)生脫落脹模的現象，立桿應垂直且沒有松動；在安裝梁底模板時，需要用激光儀進行標高調平；每調整好一個墻柱就需要及時進行加固，按照圖紙要求來裝上背楞、斜撐和對拉螺桿，并檢查是否牢固，不得過松或過緊，因為過松會很容易導致脹?，F象，而過緊則會使背楞發(fā)生局部變形，影響后面的樓層的垂直度和水平度[5].在施工中，特別需要注意的地方是建筑外墻、樓梯間墻體及電梯間墻體，因為這些地方經常會發(fā)生脹模，需要外墻多加一些對拉螺栓和斜撐來控制，在樓梯間和電梯間的剪力墻需要多加一些水平方向頂桿來控制.在所有緊固構件安裝完成后，需要借助鉛錘來進行最后一次的垂直度及水平度調整，將其誤差控制在±4 mm 以內.

為避免在拆模過程中發(fā)生大范圍剝落及混凝土成型后觀感差等缺陷[6]，必須在模板松動時方可拆模，否則將會使模板產生很大的破壞，從而影響模板使用壽命.

3 工程實例

本項目位于湖南省某市，用地面積約77 400 m2，地下 2 層、地上 33 層，筏板基礎，剪力墻結構.地下2 層、首層及33 層為非標準層，且標高及結構變化較大，選擇標準層2～32 層采用鋁模施工.該項目其中1 個單元平面見圖1.

圖1 項目單元平面/mm

3.1 木模的計算

木模的計算是依據《建筑施工模板安全技術規(guī)范》JGJ162-2008[7]來進行，以墻模板為例，其強度和撓度值均取自常規(guī)木模的有效面積澆筑混凝土的荷載，混凝土澆筑采用溜槽、串筒或導管方式.計算參數見表2，計算簡圖見圖2～圖6.

表2 木模計算參數

圖2 墻支模立面/mm

圖3 面板強度計算簡圖

圖4 面板彎矩圖

圖5 面板撓度計算簡圖

圖6 面板撓度圖

1)強度驗算：

由此可知，強度和撓度均滿足要求.

3.2 鋁模的計算

鋁模的計算也是依據文獻[7]來進行，以墻模板為例，其強度和撓度值取自普通常規(guī)鋁模的有效面積澆筑混凝土的荷載，混凝土澆筑采用溜槽、串筒或導管的方式.計算參數見表 3，計算簡圖見圖7～圖11.

表3 鋁模計算參數

圖7 墻支模立面/mm

圖8 面板強度計算簡圖

圖9 面板彎矩圖

圖10 面板撓度計算簡圖

圖11 面板撓度圖

1)強度驗算：

由此可知，強度和撓度均滿足要求.

從以上受力分析可知，鋁模的撓度變形明顯小于木模，故鋁模的抵抗荷載能力優(yōu)于木模.

3.3 鋁模與木模的造價對比

鋁模與木模的造價對比見表4.

表4 鋁模與木模造價對比

本工程為地下2 層，地上33 層，其中標準層32 層，故鋁模可以僅用1 套，而木模需要用8 套，鋁模、木模的造價計算如下：

鋁模費用=(1200 ÷ 32 + 22)= 59.5(元 ·m-2),

木模費用=(25 × 8 ÷ 32 + 20)= 26.25(元 ·m-2).

單從上面綜合單價考慮可以看到木模比鋁模相對造價更低，但由于其周轉次數的影響，在其使用壽命年限內算出其造價為：

鋁模費用=59.5 ÷(300 ÷32)= 6.35(元 ·m-2),木模費用= 26.25(元 ·m-2).

綜上，可以看出在最大使用年限內，木模的造價遠大于鋁模.另外，木模在使用中還需使用塔吊等機械，使用木模后還需進行抹灰找平，這需要大量人工費，而使用鋁模后可以達到免抹灰的水平，極大地節(jié)約了成本，故鋁模的造價遠低于木模.

鋁模在拼裝過程中，需要進行模板的對齊與調整；在外墻有腳手架的地方需要進行預留鋁模安裝的工作面；還需要用對拉螺栓來固定，并安裝上銷釘銷片，見圖12.

圖12 鋁模拼裝

在安裝時，還需要根據設計尺寸來預留洞口，方便施工材料從預留洞口傳到施工層[8]，同時，還需要用立桿及斜撐來固定，見圖13.

圖13 鋁模拼裝細部

3.4 工藝流程

測量放線→墻、柱鋼筋的綁扎→背楞及對拉螺栓的安裝→斜撐的安裝→梁板模板的安裝→梁板鋼筋的綁扎→模板、鋼筋驗收→混凝土澆筑及養(yǎng)護→拆模.

3.5 質量情況

項目7#樓從首層至結構層封頂，其混凝土的質量、觀感都保持良好，實際測量的標準合格率達到97%；墻面的垂直度和水平度都能夠達到4 mm 以內，達到了免抹灰的水平.

4 結論

高層住宅使用鋁模技術能夠在保證結構質量的前提下，提高施工效率.在工程造價上，鋁模相比于木模具有明顯的價格優(yōu)勢.但同時也需要注意，在對高層住宅進行鋁模施工時，要完善準備工作，并嚴格按照施工圖紙和相關標準進行施工，方可發(fā)揮鋁模優(yōu)勢，提升施工質量.若能結合BIM 技術[9]，施工進度有望進一步提升，還能進一步節(jié)省施工費用.