◎蘇啟鳳

隨著建筑工程行業(yè)的不斷發(fā)展，工藝技術(shù)不斷革新，出現(xiàn)了越來越多的高層建筑，以前建筑中常用竹木模板結(jié)構(gòu)、鋼模板結(jié)構(gòu)起支撐結(jié)構(gòu)，這些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的缺點不斷暴露，新型的鋁合金模板結(jié)構(gòu)開始大量運用到高層建筑中，由于鋁合金模板結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、支撐效果好、價格較低，使用這類材料還減少了剪力墻抹灰工序，節(jié)約了成本。模板結(jié)構(gòu)和施工工藝與建筑工程的質(zhì)量息息相關(guān)，因此，建筑施工時，應(yīng)選擇合理的模板結(jié)構(gòu)，并匹配相適應(yīng)的施工工藝。

一、工程概述

某項建筑工程包括主樓5 棟，其中地下結(jié)構(gòu)2 層，地上結(jié)構(gòu)25～29 層，主樓達(dá)到70.6～82.85m 的高度，主體均采用現(xiàn)澆剪力墻，有20cm、25cm 和30cm 三種厚度的剪刀墻，10cm 和12cm 的標(biāo)準(zhǔn)層樓板厚度，使用規(guī)格為C30-C40 的混凝土，總建筑面積超過9000m2，每層層高2.9m。

二、模板結(jié)構(gòu)配設(shè)

由于本工程結(jié)構(gòu)戶型相對統(tǒng)一，因此，挑選模板時，4mm 厚的鋁合金模板最為合適。連接方式采用銷釘模式，對拉加固方式用Tr16 穿墻螺栓來施行，背楞采用“內(nèi)四外五”的體系進(jìn)行加固。

墻模板在水平方向每隔50cm 安裝一個高強度對拉片，同時垂直方向安裝5 排高強度對拉片，安裝位置為：第一排地上15cm 處、第二排地上45cm 處、第三排地上85cm 處、第四排地上125cm 處、第五排地上175cm 處、第五排地上235cm 處。同時在離地面300mm、1100mm、2200mm 處沿水平方向設(shè)置3 根鋼背楞（50mm×50mm）進(jìn)行加固。

2個梁底支撐結(jié)構(gòu)相距1200mm，梁底處的早拆結(jié)構(gòu)寬度為100mm，兩個早拆頭中間放置長1100mm 的鋁合金模板。采用陽角連接的方式連接梁側(cè)和梁底的鋁模。

板底規(guī)格大小為400mm×1100mm，厚度為4mm 的鋁合金模板，局部按實際結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整配模。寬承梁即龍骨規(guī)格為100mm，底部支撐按1200mm×1200mm 點陣進(jìn)行分布。

三、高層建筑內(nèi)鋁合金模板結(jié)構(gòu)的施工工藝要點研究

1.鋁合金模板結(jié)構(gòu)的主要特點。

鋁合金模板結(jié)構(gòu)大量運用在建筑行業(yè)中，其特點有：相比鋼結(jié)構(gòu)模板而言，鋁合金重量較輕，運輸方便；相比竹木模板結(jié)構(gòu)而言，鋁合金模板結(jié)構(gòu)大，且澆筑混凝土施工時，表面平整度更有保證。因此，較傳統(tǒng)的竹木、鋼模板而言，使用鋁合金模板結(jié)構(gòu)能夠節(jié)約成本，施工質(zhì)量有保證，整體效益高。所以，鋁合金模板結(jié)構(gòu)在未來會更受歡迎，應(yīng)用會越來越廣泛。

2.鋁合金模板結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢。

鋁合金模板結(jié)構(gòu)必須與高層建筑相配套才能保證施工質(zhì)量，這要求模板設(shè)計人員專業(yè)技能比較強，目前建筑行業(yè)中的高層多層建筑及別墅都有一套標(biāo)準(zhǔn)，因此為了節(jié)約成本，要設(shè)計出盡可能反復(fù)使用的鋁合金模板結(jié)構(gòu)。要求鋁合金模板結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點：

（1）鋁合金模板結(jié)構(gòu)是早期拆卸技術(shù)結(jié)構(gòu)。鋁合金模板結(jié)構(gòu)的頂模與支撐系統(tǒng)可以采用一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣可以采用集成拆除技術(shù)，有著較高的施工效率，一般可達(dá)到4d 一層的施工速度。因為使用早期的集成拆卸技術(shù)，施工結(jié)束36h 之后，就可以拆卸水平方向的模塊；這樣還可以少使用很多的U 型托盤、腳手架及緊固件等，既節(jié)約了成本又控制了材料成本。

（2）鋁合金模板系統(tǒng)是以鋁合金為主體材料來構(gòu)建建筑空間的支撐材料。一般說來，可以重復(fù)使用，有較高的循環(huán)利用率。按材料成本計算，之前使用的竹木模板、鋼模板成本都高于鋁合金模板的材料成本，可以起到節(jié)約成本的作用。從穩(wěn)定性能上看，該模板穩(wěn)定性能較優(yōu)越，并且其抗壓性能也不錯。

（3）鋁合金模板系統(tǒng)在建筑工程中適用范圍較廣，常見的有墻體、樓梯、飄窗等。對于一些有特殊要求的結(jié)構(gòu)，如二次結(jié)構(gòu)中的造柱、圈梁等，鋁合金模板結(jié)構(gòu)也可以適用，因此鋁合金模板的可適用范圍較廣。同時，鋁合金模板是一體化設(shè)計，拼接細(xì)縫很少，精確度相對較高。在鋁合金模板拆除之后，不會損傷混凝土的表面，建筑物表面仍然美觀大方。從這一角度來看，該模板拆卸后，只需少量抹灰，建筑物表面就符合飾面清水混凝土表面平整度標(biāo)準(zhǔn)要求，節(jié)省工作量及成本費用，提高工程效益。

（4）鋁合金模板結(jié)構(gòu)的所有部件都能反復(fù)使用，該結(jié)構(gòu)使用之后，不產(chǎn)生多余的垃圾，且鋁合金模板結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，安裝拆除都很方便，容易保持施工現(xiàn)場的安全及環(huán)境整潔。同時鋁合金材料既可循環(huán)使用，又是用可再生材料生產(chǎn)的，符合環(huán)保要求，能夠達(dá)到有效的節(jié)能減排目的。

（5）施工前，明確工程設(shè)計方案和施工方案，相關(guān)技術(shù)人員要審核方案的可行性，同時方案要盡可能詳細(xì)，明確所有鋁合金模板結(jié)構(gòu)的配件尺寸等，設(shè)計應(yīng)急方案，提出施工中可能會遇到的各類問題及其解決措施。模板生產(chǎn)好之后先在工廠進(jìn)行預(yù)拼裝，一旦出現(xiàn)問題馬上解決，達(dá)到工地上“一次成優(yōu)”的目的。

四、高層建筑工程鋁合金模板結(jié)構(gòu)的施工工藝特點

1.施工工藝流程。

a.加工。

（1）施工現(xiàn)場技術(shù)主管拿到工程圖紙后，先要核實圖紙。

（2）確認(rèn)圖紙準(zhǔn)確無誤后，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計合理適用的鋁合金模板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，配置適宜的模板方案。

（3）加工出適宜的鋁合金模板后，需進(jìn)行預(yù)拼裝，檢查模板拼裝后與設(shè)計圖紙是否一致，如不一致，需要修改模板參數(shù)，直到滿足要求為止，按照一定規(guī)則對模板編號，方便施工現(xiàn)場拼裝。

（4）把加工好的鋁合金模板運至建筑工程施工現(xiàn)場，同時做好施工現(xiàn)場的管理工作。

b.施工。

（1）高層建筑工程中施工時，需要邊施工，邊對各類隱蔽結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗收，重點查看各類鋼筋規(guī)格是否和設(shè)計圖一致，支撐結(jié)構(gòu)是否與圖紙要求一致，保證之后的施工工作能夠順利推進(jìn)。

（2）鋁模板系統(tǒng)使用的材料是一種高強度的鋁合金，且不同模塊使用的材料存在差異，要嚴(yán)格按照產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化工藝生產(chǎn)，同時各部件應(yīng)該拼縫嚴(yán)密，接頭平整。

（3）支頂模板尤其重要，現(xiàn)場試驗時，重點檢驗頂板鋼筋規(guī)格是否滿足要求、水電系統(tǒng)是否合理。

（4）施工效率高。鋁模系統(tǒng)的連接方式是銷楔式，拼裝及拆卸都很簡單方便，工人簡單訓(xùn)練后就可以操作。由于鋁合金比較輕便，一般用人工逐層傳遞上料。與普通模板或者鋼模體系嚴(yán)重依賴大型吊裝設(shè)備相比，采用鋁合金模板既節(jié)約工期又節(jié)約成本，提升了工程效益。鋁合金模板結(jié)構(gòu)施工圖如圖1所示。

圖1 鋁合金模板結(jié)構(gòu)施工圖

2.施工要點。

（1）制定配模方案，向?qū)I(yè)廠商提供高層建筑工程的設(shè)計方案，讓其參照工程的結(jié)構(gòu)圖紙，提出有效的適用配模方案，施工方與供應(yīng)商再共同商討，確定模板大小尺寸，保證符合工程建設(shè)要求，根據(jù)模板大小尺寸，劃分出施工段，參照現(xiàn)場配模圖，制定出配模方案。

（2）模板的加工制作。根據(jù)之前制定的配模方案，由專業(yè)的模板生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的鋁合金模板，對不同模板標(biāo)注好型號與規(guī)格，方便施工人員查閱、搬運。值得注意的是，在模板生產(chǎn)過程中，默認(rèn)要求為單塊模板最多20kg，這樣方便模板后期的拼裝、拆卸及回收利用。

（3）觀摩工廠進(jìn)行的試拼裝過程。試拼裝是驗證生產(chǎn)模板是否符合建筑工程規(guī)范的重要手段。因而，施工單位應(yīng)當(dāng)安排專門的工作人員到現(xiàn)場學(xué)習(xí)模板拼裝，同時對拼裝要點做相應(yīng)的記錄，確?；氐绞┕がF(xiàn)場后也能很好地完成模板拼裝，樣品圖如圖2所示。

圖2 工廠試拼裝工作圖

（4）轉(zhuǎn)運至施工現(xiàn)場。生產(chǎn)商生產(chǎn)出模塊且完成預(yù)拼裝后，經(jīng)施工方工作人員確認(rèn)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，按一定的規(guī)則對鋁合金模板進(jìn)行編號，繪制相應(yīng)的拼裝示意圖，為施工方施工現(xiàn)場拼裝提供指導(dǎo)。

（5）鋁模板拼裝工藝流程。墻柱模板最先安裝，之后開始安裝梁模板和頂板模板，最后才是外圍線條安裝及模板加固工作。從陰角處開始進(jìn)行內(nèi)模板安裝，同時整個安裝工作要按模板編號進(jìn)行。

五、工藝原理及施工工藝過程

1.工藝原理。

鋁合金具有很高的比強度，即密度小、強度高，并且拆裝過程非常便利。在使用鋁合金模板時，可以對建筑物的墻、柱、板、梁等尺寸進(jìn)行深度優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，生產(chǎn)加工鋁合金模板。通過對鋁合金模板的定制化加工，可以使建筑物中的梁板和墻柱模板形成一個整體，其剛度得到明顯提升。在模板本身剛度很高的情況下，可以減少支撐的使用數(shù)量。由于鋁合金具有很高的強度和剛度，在進(jìn)行混凝土澆筑時，混凝土自身重量也不會使鋁合金模板發(fā)生明顯變形。這樣澆筑得到的混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的尺寸精度，表面的成形性也較好，通常無需在表面抹灰就可以達(dá)到使用要求。

2.工藝流程。

利用鋁合金模板進(jìn)行施工時，高層建筑不同部位的模板需要遵循一定順序。通常先安裝邊模和邊角模，然后安裝墻模和梁模，最后安裝板模。安裝時利用銷釘對連接處進(jìn)行加固處理，梁板模板需要通過單獨的支撐對其進(jìn)行加固。所有模板安裝完成后，需要檢驗標(biāo)高，確保達(dá)到設(shè)計要求。安裝模板前需要完成測量放線和鋼筋綁扎工作，模板安裝驗收合格后，可以進(jìn)行混凝土澆筑，待混凝土凝固強度達(dá)到設(shè)計要求時，即可拆除模板，然后開始下一層鋁合金模板的施工。

3.鋁合金模板設(shè)計優(yōu)化。

設(shè)計理念。鋁合金具有密度小、剛度大的特點，對于大模板能夠滿足剛度要求，對于小模板能夠滿足質(zhì)量輕的需要。在設(shè)計大型模板時，整體背楞設(shè)計能進(jìn)一步提高模板剛度，使模板剛度問題得以解決。鋁合金模板具有靈活性，應(yīng)結(jié)合施工圖科學(xué)合理設(shè)計模板結(jié)構(gòu)，并在安裝過程中結(jié)合現(xiàn)場情況對結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)。在開展優(yōu)化設(shè)計時，需要重點關(guān)注部分磚墻和門窗四周部位的結(jié)構(gòu)。

六、鋁合金模板施工技術(shù)在裝配式建筑工程中的應(yīng)用

依據(jù)本工程特征，會在高層住宅的3 層至屋頂層結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸相同部分結(jié)構(gòu)工程中使用鋁合金模板施工技術(shù)。鋁合金模板施工技術(shù)的操作流程：檢測放樣→墻柱鋼筋加工→墻柱鋁模加工→梁鋁模加工→樓板鋁模加工→梁板鋼筋加工→工程結(jié)尾加工→混凝土澆筑。

1.檢測放樣。

對于要展開施工的樓層位置，準(zhǔn)確清楚地標(biāo)記出墻柱線、墻柱控制線和洞口線，要注意墻柱控制線和墻的邊緣位置有300mm 的距離，該距離可用于檢測鋁合金模板是否偏移；此外在樓層的柱縱筋處標(biāo)記好標(biāo)高控制點，要求標(biāo)高控制點高于樓層0.5m，同時在墻柱拐角位置也要進(jìn)行標(biāo)高處理，實現(xiàn)精確測量及放樣。

2.鋁合金模板的連接設(shè)備及用途。

（1）可調(diào)節(jié)立桿：用于調(diào)節(jié)立桿中部，確保立桿始終平衡，該設(shè)備操作簡便。

（2）外墻拉結(jié)：在外墻拉結(jié)時，需借助葫蘆鐵鏈完成操作，葫蘆拉鏈能加強墻的頂拉結(jié)合，同時也可科學(xué)控制墻柱的垂直度及平整度。

（3）斜撐：在進(jìn)行混凝土澆筑的時候，墻柱會發(fā)生不同程度的移位，要想從根源上制止該現(xiàn)象的發(fā)生，就需借助膨脹螺栓將墻柱和樓板緊密結(jié)合，此外膨脹螺栓可有效且隨時調(diào)節(jié)墻柱的垂直度。

3.墻柱鋁模安裝。

（1）安裝墻柱鋁合金模板前，首先確定標(biāo)高控制點，且檢測墻柱位置樓板標(biāo)高是否符合設(shè)計要求，若高于設(shè)計標(biāo)高，就需要進(jìn)行鑿除工作；相反，若低于設(shè)計標(biāo)高，要墊上適量木楔，注意木楔的高度要小于5mm。

（2）墻柱根部的縱筋要進(jìn)行焊接加工，加固好定位鋼筋，避免鋁合金模板在加固時發(fā)生偏移；在墻柱內(nèi)部要設(shè)計鋼筋內(nèi)撐條或水泥內(nèi)撐條，注意內(nèi)撐條的厚度和墻柱厚度一致，內(nèi)撐條的作用在于控制鋁合金模板在加固結(jié)束后截面尺寸不發(fā)生大的變化。

（3）墻柱鋁合金模板在拼裝時，要保證板面的整潔干凈，施工人員要提前對板面進(jìn)行徹底打掃并涂抹脫模劑，在涂抹脫模劑時要注意薄而均勻，不得漏刷、多刷，在涂抹過程中要善于觀察周圍建筑物，避免脫模劑灑落在建筑物、施工人員或施工機械上，切忌灑落在鋼筋上。

（4）依據(jù)圖紙設(shè)計的編號完成墻柱鋁合金模板的拼接，并在封閉墻柱鋁合金模板前，在墻柱模加固的螺桿套上PVC 管，以滿足套管和墻柱模板面充分接觸的要求，同時也方便后期澆筑能收回對拉螺桿。

（5）墻柱模與內(nèi)角模連接過程中銷子的頭部應(yīng)盡量在內(nèi)角模內(nèi)部。此外，為避免在澆筑時模板掉落，要求墻柱鋁模間連接銷上的楔子要按照從上往下的順序插入。注意采用螺栓連接墻柱鋁模端部及轉(zhuǎn)角處，禁止使用銷楔，因為銷楔連接易在混凝土澆筑時造成楔子脫落脹模。

（6）在澆筑混凝土的前一天，要用砂漿將墻柱鋁模下口堵住，避免出現(xiàn)跑漿現(xiàn)象，注意不能使用水泥袋實施封堵，以免造成“爛根”現(xiàn)象。

4.梁鋁模安裝。

梁鋁合金模板的拼裝同樣也是按照事先圖紙設(shè)計的順序展開操作，具體次序表現(xiàn)為：梁底模、梁側(cè)模、梁頂模及墻頂角模，安裝期間可通過支撐桿不斷調(diào)整兩地標(biāo)高，促進(jìn)加固模板間的銜接，施工過程中注意支撐桿應(yīng)保持穩(wěn)定。梁底模之間、底模和側(cè)模之間借助螺栓進(jìn)行加固連接，高效預(yù)防脹模現(xiàn)象。

5.加工板鋁模。

該工序在加工時需嚴(yán)格按照施工圖紙操作，具體操作分為2 步，第一步是先進(jìn)行墻頂和梁頂角膜的安裝；第二步是熟悉設(shè)計圖紙，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)匕凑站幪栒归_拼裝，直至拼裝完成，如圖3所示。

圖3 加工板鋁模圖

結(jié)束語：

綜上所述，在高層建筑施工的過程中，鋁合金模板的優(yōu)點很突出，質(zhì)量輕、強度大，且可反復(fù)使用，屬于綠色環(huán)保材料，拼裝拆卸簡單快捷，成本低廉。所以，在當(dāng)前現(xiàn)代化建筑行業(yè)中，合理運用鋁合金模板進(jìn)行施工，能夠提高工程效益，提高企業(yè)的競爭力。