王 歡，苗 碩，郭德強(qiáng)

（1.中建鋁新材料河南有限公司，河南 鶴壁 458030；2.中建七局安裝工程有限公司，河南 鄭州 450000）

進(jìn)行模板工程的目的，是保證混凝土工程質(zhì)量與施工安全、加快施工進(jìn)度和降低工程成本。建筑模板的優(yōu)劣便直接關(guān)系到工程的質(zhì)量。鋁模板作為一種在建筑方面，新型綠色環(huán)保、高效、并可多次重復(fù)利用的新型模板系統(tǒng)，因其展現(xiàn)出的耐用性、利用率、優(yōu)秀的支撐系統(tǒng)等優(yōu)異表現(xiàn)，在國(guó)內(nèi)慢慢被大規(guī)模使用和認(rèn)可。而木模板的低成本，更高的可操作性等優(yōu)異性能也被廣泛利用[1]。但兩者模板均有弊端，是否可以使用兩種模板組合工藝，即可滿足工程需要，且使用方便，降低使用成本。

1 鋁合金模板與木模板及其他建筑模板發(fā)展及工藝了解

1.1 鋁合金模板

鋁合金模板作為新興的建筑模板，鋁合金模板技術(shù)于20世紀(jì)60年代年起始于美國(guó)，先后在加拿大、巴西、韓國(guó)和印度等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)受到重視并應(yīng)用于建筑行業(yè)。我國(guó)于20世紀(jì)80年代引入建筑鋁合金模板，一經(jīng)出現(xiàn)便被大量使用，之所以成為建筑模板的寵兒，深究其原因，我們不難發(fā)現(xiàn)鋁合金模板的優(yōu)點(diǎn)：①優(yōu)秀的耐用性。全鋁材質(zhì)，不會(huì)生銹，易于保管，沒(méi)有失火安全隱患。②超高的利用率。在保證建筑物的整體強(qiáng)度的條件下，周轉(zhuǎn)使用壽命可達(dá)150次以上，在回收時(shí)也具有較高的回收價(jià)值，可一直循環(huán)利用。③優(yōu)秀的支撐系統(tǒng)。使用快拆技術(shù)，一套模板、三套支撐完成整個(gè)建筑施工。④更好的操作性與安裝性。作業(yè)簡(jiǎn)便，拼裝較快，可解決木工短缺等問(wèn)題，鋁合金模板強(qiáng)度高、重量輕，可全部使用人工拼裝、轉(zhuǎn)運(yùn)，不依賴起重機(jī)械，適應(yīng)性廣，降低塔吊占用及運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用。也不使用釘子，可避免現(xiàn)場(chǎng)人員被扎傷手腳等安全事故，文明施工效果明顯，且現(xiàn)場(chǎng)整潔，無(wú)廢舊木模板堆積現(xiàn)象。⑤混凝土的成型質(zhì)量與成型后的平整光滑度。⑥施工精度和拼縫精度更高，可達(dá)清水墻效果，減少二次抹灰作業(yè)成本。⑦施工時(shí)間短，整體澆筑，一次成型。⑧低碳環(huán)保等其他優(yōu)異的性能。這些優(yōu)點(diǎn)便是鋁合金模板備受建筑行業(yè)青睞的原因。且鋁模板是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，不斷循環(huán)利用，跟其他傳統(tǒng)建筑模板相比較，能夠滿足絕大部分需求。但鋁合金模板并不是完美的，我們避其鋒芒，尋找更深層次的答案，可以發(fā)現(xiàn)盡管鋁合金模板優(yōu)勢(shì)非常明顯，但其昂貴的成本與造價(jià)是不可忽視的，也是客觀存在的事實(shí)。在超高層或是標(biāo)準(zhǔn)層較多的建筑物或多次循環(huán)利用時(shí)，平均成本才會(huì)相較于木模板、鋼模板和塑料模板等其他建筑模板達(dá)到同一起跑線，甚至更省錢，但并不是每個(gè)項(xiàng)目都會(huì)是這樣的情況。在非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，或是狹小空間或是存在很多變更的時(shí)候，鋁合金模板卻變得會(huì)麻煩一些，不如木模來(lái)的簡(jiǎn)單，便于運(yùn)輸。綜上所述，我們不難發(fā)現(xiàn)，鋁合金模板最大的短板就在于成本與價(jià)格和復(fù)雜變化多次的情況。

通過(guò)近幾年市場(chǎng)的鋁模板產(chǎn)量及遞增速率來(lái)看，雖然受疫情影響，各個(gè)行業(yè)受影響嚴(yán)重，但鋁模板市場(chǎng)仍有巨大潛力空間。2014～2019年，我國(guó)鋁合金模板產(chǎn)量由100萬(wàn)平米快速增加至4920萬(wàn)平米，CAGR達(dá)118%。根據(jù)中國(guó)基建物資租賃承包協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，截至2020年12月底，全國(guó)鋁合金模板市場(chǎng)保有量達(dá)6200萬(wàn)平方米（含非標(biāo)模板），相關(guān)鋁合金模板研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工、租賃承包企業(yè)800余家。

鋁合金模板國(guó)外方面：國(guó)外政府對(duì)建筑模板行業(yè)市場(chǎng)監(jiān)管十分嚴(yán)格，對(duì)質(zhì)量差、技術(shù)落后的模板產(chǎn)品實(shí)行淘汰制，鼓勵(lì)行業(yè)積極研發(fā)新型優(yōu)質(zhì)模板，制定了優(yōu)惠政策大力推廣新型優(yōu)質(zhì)模板，優(yōu)勝劣汰的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制之下涌現(xiàn)出多家頭部企業(yè)。以德國(guó)PERI、奧地利DOKA、韓國(guó)金剛、韓國(guó)三木等為代表的國(guó)外鋁合金模板企業(yè)，通過(guò)產(chǎn)品研發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品技術(shù)性能，不斷滿足施工工程的需要，目前已經(jīng)成長(zhǎng)為鋁合金模板行業(yè)巨頭，業(yè)務(wù)輻射全球。

鋁合金模板國(guó)內(nèi)方面：我國(guó)模板企業(yè)在吸收歐洲和韓國(guó)等國(guó)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。鋁合金模板企業(yè)生產(chǎn)廠家眾多，生產(chǎn)的模板品種規(guī)格多樣，較難建立統(tǒng)一的鋁合金模板產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，給鋁合金模板的推廣應(yīng)用和市場(chǎng)管理帶來(lái)一定的困難[2]。鋁合金模板行業(yè)是完全競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)，市場(chǎng)化程度較高，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，鋁合金模板行業(yè)內(nèi)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)包括：與其他建筑模板企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)及鋁合金模板行業(yè)內(nèi)卷嚴(yán)重。

圖1 鋁合金模板拼裝完成圖

圖2 2014-2021年鋁模板產(chǎn)量及增速圖

1.2 木模板

木模板相較于鋁合金模板來(lái)講，在建筑行業(yè)中，已經(jīng)使用數(shù)年，其優(yōu)劣性分化明顯。木模板的優(yōu)點(diǎn)：①成本低、重量較輕。②柔韌性較好、成型較好、可再次進(jìn)行加工，也沒(méi)有模數(shù)限制。③板面平整、承載力強(qiáng)等其他優(yōu)異的特性。而其中成本低廉且重量較輕和可再次加工這兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不少項(xiàng)目選擇使用木模的主要原因。當(dāng)項(xiàng)目遭遇復(fù)雜、特殊形狀要求或是變化次數(shù)較多的情況下，木模板相較于鋁合金模板更易于加工，在現(xiàn)場(chǎng)即可處理完成，也可以更快的投入使用，哪怕在場(chǎng)內(nèi)加工也會(huì)以更快的速度加工完成，也更方便運(yùn)輸，從而可以有效地減少工期。而鋁合金模板是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，施工的結(jié)構(gòu)圖及建筑圖紙需要十分準(zhǔn)確，對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)工作要求較高，需要提前做好施工前的圖紙變更和圖紙會(huì)審工作。在鋁模板加工出來(lái)后，現(xiàn)場(chǎng)安裝基本上不能修改，如若有設(shè)計(jì)變更、總包變更修改的，則需提前跟廠家溝通，重新設(shè)計(jì)，加工及制作，再?gòu)膹S家運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，而木模板在工地上可以隨意切割，變更更加方便。當(dāng)然木模板缺點(diǎn)也不容忽視：①木模板易燃，泡水后容易變形，需要額外做好防火和防水的工作。②木質(zhì)建筑模板的木材消耗量大、加工損耗多，重復(fù)使用率低，周轉(zhuǎn)次數(shù)少，再利用價(jià)值低，資源破壞大，需要二次抹灰，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看提高了綜合成本。③加工精度低，容易變形等。

圖3 木模板施工圖

2 鋁合金模板與木模板組合工藝可行性分析

無(wú)論是鋁合金模板還是木模板或是傳統(tǒng)的鋼模板、竹膠模板或是塑料模板，都不能同時(shí)滿足建筑施工的所有要求，施工時(shí)只能做出取舍。另外，從對(duì)各種建筑模板的優(yōu)劣對(duì)比我們可以明顯的發(fā)現(xiàn)，相較于其他模板，鋁合金模板與木模板的特性更為優(yōu)秀和突出，無(wú)論從使用角度、成型效果，還是從市場(chǎng)使用率來(lái)看鋁合金模板與木模板都是建筑施工最好的選擇。

所以我們是否可以選擇將鋁合金模板與木模板組合使用，揚(yáng)長(zhǎng)避短，彌補(bǔ)兩大工藝自身的缺陷，分別發(fā)揮兩種建筑模板自身的特性，尋求是否可以產(chǎn)生1+1＞2的結(jié)果。

在不改變鋁合金模板和木模板加工及使用機(jī)制的前提下，我們可以做出一些適時(shí)地改變?nèi)ビ鲜┕ば枨?，譬如在?jié)點(diǎn)復(fù)雜、空間狹小、造型較多，或是使用鋁合金模板難以操作施工、鋁合金模板異形件過(guò)多、樓面C槽不常用或是難以加固、加工困難等情況下，選擇使用木模版。在變化層變化較多、較大、且不為標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的部分，放棄鋁合金模板，而使用木模板與鋁合金模板組合使用，這樣即可以提升操作性與操作速度，保證工期，另一方面，木模板重量較輕，也方便搬運(yùn)，施工安全。兩種模板的相互結(jié)合施工，各自的缺陷可以有效地進(jìn)行互補(bǔ)，既可以增加鋁合金模板的標(biāo)件率，更多的型材去生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)板，也可以避免大范圍使用木模板造成的木材浪費(fèi)，還可以節(jié)約工期，降低成本，保證項(xiàng)目進(jìn)度。

故從理論角度，鋁合金模板與木模板組合工藝可以達(dá)到我們目標(biāo)期待中1+1＞2的效果。

3 某項(xiàng)目案例分析

對(duì)于大部分鋁模項(xiàng)目，均存在變化層，或奇偶變化等非標(biāo)層。首層、頂層一般為非標(biāo)準(zhǔn)層，非標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)的層高、梁、板尺寸會(huì)有局部變化。如本工程頂層（31層）為非標(biāo)準(zhǔn)層，層高增加12cm（即墻柱增高），頂板原三小間位置降板取消，梁截面尺寸及標(biāo)高改變、空調(diào)板等懸挑板做法改變等。由于以上所述部分變動(dòng)而導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)層鋁模無(wú)法正常使用，如若因此一層而重新配置一套新的模板，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度和成本都是相當(dāng)不友好的。所以由此衍生出了鋁木結(jié)合的形式，利用標(biāo)準(zhǔn)層鋁模進(jìn)行二次深化與木模結(jié)合，重新配模,以達(dá)到節(jié)約成本，保證工期，材料周轉(zhuǎn)等多贏的效果。

問(wèn)題一：頂層層高增加（墻體高度增加）。

解決方案：在鋁模底部增加木方墊高，通過(guò)對(duì)拉螺栓/M14螺栓將木方與鋁模進(jìn)行連接固定，以實(shí)現(xiàn)層高增高的目的。

圖4 非標(biāo)準(zhǔn)層圖紙分析標(biāo)注

圖5 墻柱增高節(jié)點(diǎn)實(shí)例

圖6 標(biāo)準(zhǔn)層圖紙

圖7 變化層圖紙

問(wèn)題二：梁截面尺寸變化。

解決方案：將鋁模中，原梁側(cè)板其中一塊取消，換成截面增加后所需高度的木模板，外側(cè)使用短木方支撐,模板之間采用對(duì)拉螺栓/M14螺栓進(jìn)行連接固定。

圖8 梁高變化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例

問(wèn)題三：31層頂板降板取消

由于31層頂板為屋面層，故需將原衛(wèi)生間、廚房、陽(yáng)臺(tái)等位置的降板取消，板面高度統(tǒng)一。

圖9 降板取消現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例

解決方案：用原有鋁模板支模，在鋁模上部用相應(yīng)高度的方木墊高木模板，以達(dá)到取消降板的目的。

運(yùn)用鋁木結(jié)合的組合施工工藝勢(shì)必會(huì)涉及到鋁模與木模的連接，這也是保證質(zhì)量的重要一環(huán)，節(jié)點(diǎn)可采用螺栓固定、對(duì)拉螺桿固定等。各節(jié)點(diǎn)連接要做到穩(wěn)定、牢固，以保證澆筑過(guò)程中不出現(xiàn)任何安全質(zhì)量問(wèn)題。

圖10 節(jié)點(diǎn)連接示意圖

圖11 成型效果圖

從項(xiàng)目反饋及成型效果來(lái)看，此項(xiàng)目使用的鋁合金模板與木模板組合工藝是成功的，既避免了二次設(shè)計(jì)，二次投入，減少了運(yùn)輸、人工、設(shè)計(jì)、安裝等成本，又縮短了工期，達(dá)到項(xiàng)目要求。

針對(duì)鋁模樓棟非標(biāo)準(zhǔn)層施工，目前行業(yè)內(nèi)通常采用兩種做法：

（1）非標(biāo)層結(jié)構(gòu)施工用傳統(tǒng)木模替代；

（2）利用標(biāo)準(zhǔn)層鋁模進(jìn)行二次深化，并進(jìn)行二次配模。

據(jù)此已完成項(xiàng)目我們可以發(fā)現(xiàn)，此項(xiàng)目采用鋁木結(jié)合的施工方式，不僅可以縮短工期，還能夠降低工程施工成本，減少材料二次投入，是鋁模樓棟非標(biāo)準(zhǔn)層施工的最佳選擇，與目標(biāo)期待的理論一致。

4 結(jié)語(yǔ)

鋁合金模板與木模板系統(tǒng)各有優(yōu)勢(shì)，均為建筑施工提供了便利與支持，只是側(cè)重點(diǎn)不同。鋁合金模板與木模板的組合工藝充分發(fā)揮出了散拼木模板配模靈活、操作簡(jiǎn)潔的優(yōu)點(diǎn)，及時(shí)消除了由于鋁模樓棟非標(biāo)準(zhǔn)層構(gòu)件尺寸的變化對(duì)鋁模板固定尺寸產(chǎn)生的限制，標(biāo)準(zhǔn)層又發(fā)揚(yáng)了鋁模板的標(biāo)準(zhǔn)化特性，從而對(duì)鋁合金模板的實(shí)際應(yīng)用產(chǎn)生顯著的補(bǔ)充效應(yīng)，可以避免工期的延誤，有效節(jié)約施工成本。鋁合金模板與木模板的組合是技術(shù)與施工的完美結(jié)合，互相成就，未來(lái)鋁合金模板與木模板的組合工藝將會(huì)是市場(chǎng)的追捧的寵兒，必將展現(xiàn)出極高的潛力。