鋁模體系在高層建筑施工中的應用和成本分析

楊新禮

上海新置建筑工程有限公司 上海 200050

蘇州恒基旭輝城項目位于蘇州市高新區大同路與312國道交叉口，該項目32#、33#、36#、37#這4棟樓為28～33層高層建筑，層高均為2.9 m，工程設計的平面規整，構件布置及尺寸合理，豎向標準層層數較多，具有“一次設計，多次使用”的循環使用特點，非常適合采用鋁模技術來完成模板工程。

本文通過鋁合金模板在旭輝城工程中應用的實際，對鋁模體系在高層建筑施工中的特點、關鍵技術和經濟效益作一分析和總結，以供類似工程參考[1]。

1 鋁模技術特點

1）鋁合金模板均由工廠按工程施工圖進行深化配板，全部采用定型設計，工廠生產制作。

2）鋁合金模板體系的頂模和支撐系統可融入早拆技術，大大提高模板周轉使用率。

3）顧名思義，鋁合金模板體系全部采用鋁合金板組成，拼裝完成后結構強度高，穩定性好，承載力高。

4）標準板件采用密肋設計，剛度更大，不變形，不起鼓。

5）鋁合金模板體系在樓層內支撐相對較少，操作空間放大，安裝和材料運輸方便。

6）鋁合金模板板材之間采用銷釘連接固定，拆裝時操作簡便，速度快。早拆技術更使得大面積頂板模板在10 h后即可拆除，能盡快投入下一層使用。

7）考慮到鋁合金模板的金屬屬性，其安裝平整、牢固，拆模后模板拼縫及混凝土表面光潔平整，觀感較好。

8）鋁模體系節能環保，低碳減排。施工現場幾乎沒有二次制作加工，減少了施工噪聲與建筑垃圾的產生，材料使用可再生鋁，對其可以有效回收，再次使用，均攤成本優勢明顯，殘值利用率高[2]。

2 鋁合金模板施工工藝

墻柱模板安裝→梁底、梁側模板安裝→安裝早拆頭→安裝頂板模板支撐→頂板拼裝→加固校正→混凝土澆筑→拆模、下一樓層施工

3 鋁合金模板施工

3.1 鋁合金模板安裝前準備

完成墻柱邊線、控制線及標高，核對放線精度，焊接好模板定位鋼筋[3-4]。

3.2 鋁合金墻柱模板安裝

1）本工程墻模板采用內墻一板到頂，外墻2 650 mm加橫向250 mm板的配模方法，局部調整配模。

2）內墻模板沿水平與垂直方向設置M16高強度對拉螺栓，水平方向標準間距800 mm，垂直方向以地面為基準分為4排，第1排離地面250 mm、第2排離地面850 mm、第3排離地面1 550 mm、第4排離地面2 250 mm。在每排螺栓處沿水平方向設置2根60 mm×40 mm鋼背楞，防止受力過大而變形。

3）為了準確、方便地調整墻體垂直度，在墻體模板一側安裝2根以上的斜支撐，斜支撐間距不大于2 000 mm，墻柱根部加裝壓角木條，與樓面的縫隙則使用水泥砂漿堵塞，防止模板移動與根部漏漿（圖1）。

圖1 墻柱斜撐示意

3.3 梁模板體系設計

1）梁模板按實際結構尺寸配置。梁模板型材高65 mm，鋁板材厚4 mm。

2）當梁截面寬度≤400 mm時，梁底設單排支撐，梁底支撐最大間距1 300 mm，梁底中間鋪板，梁底支撐鋁梁寬100 mm，布置在梁兩側。

3）當梁截面寬度＞400 mm時，梁底設雙排支撐，梁底支撐間距1 200 mm，梁底中間鋪板，梁底支撐鋁梁寬100 mm（圖2）。

圖2 梁模板安裝節點大樣及細部

3.4 頂板模板體系設計

1）樓面頂板模板標準尺寸400 mm×1 100 mm，局部按實際結構尺寸配置。樓面頂板型材高65 mm，鋁板材厚4 mm。

2）樓面頂板按橫向間隔≤1 100 mm設置1道寬100 mm鋁梁龍骨，鋁梁龍骨按縱向間隔≤1 100 mm設置快拆支撐頭。

3.5 其他細部及節點

1）沉降板處的設計處理。當沉降高度＜50 mm時，采用角鐵或者方鋼來做吊模；當沉降高度≥50 mm時，采用鋁模來做吊模。吊模使用時需用角鐵拉桿來保證吊模不變形；采用焊接定位鋼筋的方式將吊模吊起至指定高度（圖3）。

2）預留孔洞的處理。洞口預留定型化，樓面預留孔在鋁合金面板設計期間就確定好位置，生產配模時直接預留出洞口，洞口邊采用斜面上大下小的設計以便于后續封堵（圖4）。

圖3 降板吊模示意

圖4 預留孔設置

3）墻體轉角處加固。墻體轉角處采用背楞斜拉螺栓緊固（圖5），以確保陰陽角成型質量，避免傳統的鋼管扣件加固方式，導致扣件脫落、脹模等[5]。

圖5 墻體轉角處背楞斜拉螺栓緊固

4）梁側及墻邊壓槽的設計。工程鋁模設計為現澆混凝土免抹灰，在與砌筑墻體交界處設置混凝土做壓槽處理，以便于后期砌筑墻體抹灰（圖6）。

圖6 梁側及墻邊壓槽

3.6 支撐體系設計

1）本工程在使用鋁合金模板施工時，共配置鋁合金模板1套，樓面支撐3套，梁底支撐3套。

2）本工程標準層層高2.90 m，支撐系統選用工具式鋼支柱（圖7）。

圖7 工具式鋼支柱安裝

4 鋁合金模板拆除

1）在混凝土澆筑完成、強度達到規范規定要求后方可拆除鋁模。根據項目具體情況，一般10 h左右即可拆除墻柱模板及梁側模，10 d左右可以拆除板底支撐，14 d左右可以拆除梁底支撐，懸挑結構之模架須在強度達到100%之后才能拆除。

2）模板拆除順序遵循“先支后拆、后支先拆”的原則，先拆除非承重模板，后拆除承重模板。

3）墻柱模板及梁側模拆除之前，先將模板的對拉螺桿、背楞、豎楞、斜向支撐、所有的銷子和楔子等全部拆除，待模板之間無任何連接后再拆模，拆模時要保證混凝土表面及棱角不受損。

4）拆除梁底模及板底模。拆除從樓面龍骨開始，先拆除龍骨與后拆支撐頭之間的連接桿，再拆除龍骨與相鄰模板的銷子與楔子，然后拆除龍骨。陰角處模板拆除時要先拆掉直角轉角模。

5）模板拆除后應盡快進行清理，并通過樓面預留的輸送口將其運送到下一樓層，分類堆放，準備再次投入使用。在使用前要涂刷好脫模劑。脫模劑要使用水性脫模劑，以免影響混凝土澆筑成型面的觀感質量。

5 技術經濟效益分析

使用傳統的木模工藝施工，需要首層現場配模、改模、換模，每層要搭設鋼管扣件排架、墻柱模板鋼管抱箍、頂板木方楞條等，涉及多樣工序、工藝，一般每層工期5～7 d，而使用鋁合金模板，采用的是提前設計配模、進場前預拼裝，模板本身剛度高，僅使用少數簡易的方管背楞、鋁合金龍骨等，涉及的工序、工藝較少，每層工期一般可以提升至4～5 d，單層工效極大提高。

采用鋁合金模板，混凝土澆筑的板厚、墻面平整度、垂直度、頂板極差與水平度等實測指標合格率接近100%，后期可采取免抹灰或薄抹灰工藝，在節約成本的同時，縮短了總工期。

以本工程36#樓分析，建筑面積為13 767.54 m2，標準層單價為500元/m2，按1∶3.75計算展面，標準層展面為1 875.0 m2，總展面為51 628.28 m2，鋁模租賃費550元/m2，配一套鋁模費用為103.13萬元，考慮損耗10%，鋁模實際租賃費為113.4萬元，按展面折算鋁模租賃單價為21.96元/m2，如采用木模體系，單棟樓材料費為94.30萬元，按展面折算材料費用為18.27元/m2。盡管鋁模租賃費比木模體系貴3.69元/m2，但鋁模體系的人工費、機械費、后期的裝修費等均比木模體系少，按單棟樓測算，綜合節約費用為44.45萬元。

6 結語

傳統的木模施工工藝資源浪費較大，鋁合金體系具有穩定性好、重復利用率高、施工效率高、觀感質量好、施工周期短等綠色優勢，在高層建筑標準層施工中被大面積使用，既可以節省工期，改善現場安全文明施工，提高主體結構施工整體質量和施工效率，又能給企業帶來良好的社會和經濟效益，無疑將成為建筑業發展的一種趨勢和主流[6]。