鋁合金模板在裝配式結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用

馮紹勇

工程施工中得到廣泛的應(yīng)用。本文結(jié)合某裝配式結(jié)構(gòu)工程實(shí)例，對(duì)鋁合金模板施工技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用展開了詳細(xì)的介紹，以期能為有關(guān)工程施工提供參考。

關(guān)鍵詞：鋁合金模板；裝配式結(jié)構(gòu)；施工；應(yīng)用

引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國建筑行業(yè)取得了迅猛的發(fā)展，而裝配式結(jié)構(gòu)能夠提高生產(chǎn)效率、節(jié)約能源，其發(fā)展也越來越受關(guān)注。在裝配式結(jié)構(gòu)施工中，鋁合金模板具有施工速度快、穩(wěn)定性好、承載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。基于此，筆者展開了相關(guān)介紹。

1工程案例

某工程項(xiàng)目為混凝土裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)，共12層，建筑高度最高為37.1m，建筑面積為7800m2。首層現(xiàn)澆，2層樓板以上采用預(yù)制裝配式技術(shù)，主要預(yù)制部位為外墻、疊合板及樓梯，內(nèi)部非承重墻采用輕質(zhì)隔墻裝配，整體裝配率達(dá)55%。上下層預(yù)制外墻構(gòu)件水平方向，采用預(yù)埋金屬套筒中插入鋼筋并灌注水泥基灌漿料進(jìn)行連接；同層預(yù)制外墻豎向通過混凝土現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)連接，并采用鋁合金模板支模施工；內(nèi)部剪力墻及疊合板間梁等現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)部位亦采用鋁合金模板支模施工。同時(shí)，項(xiàng)目中考慮減少現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染，除在電梯井附近搭設(shè)落地腳手架進(jìn)行施工外，其余外圍部位均采用2層三角外掛架進(jìn)行施工。

項(xiàng)目中所有外墻無論承重與否，均進(jìn)行預(yù)制，但具體連接方式不同。水平方向采用同層外墻板連接，承重外墻采用鋼筋深入金屬套筒并灌水泥基漿連接，非承重外墻則通過坐漿連接。上下層墻板連接，承重外墻伸筋至節(jié)點(diǎn)長度及節(jié)點(diǎn)配筋均需保證可靠連接，而非承重墻則沿墻體豎縫加設(shè)擠塑式聚苯乙烯泡沫板，并依照傳統(tǒng)磚墻做法僅設(shè)置構(gòu)造拉結(jié)筋與節(jié)點(diǎn)連接，且在墻體內(nèi)填充泡沫以減輕質(zhì)量。項(xiàng)目預(yù)制外墻間水平方向連接節(jié)點(diǎn)有“T”字型、“L”字型、“一”字型3種形式。

2鋁合金模板技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用

與傳統(tǒng)建筑粗放式管理相比，裝配式結(jié)構(gòu)項(xiàng)目是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要精細(xì)化管理。在項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)階段，就需要對(duì)后期的構(gòu)件制作、吊裝、運(yùn)輸及安裝等各個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)考慮，方可避免后期返工引起的成本增加、質(zhì)量降低、效率降低等一系列問題。而鋁合金模板作為一種系統(tǒng)施工工藝，同樣需要統(tǒng)籌考慮施工全過程，在工程施工前結(jié)合項(xiàng)目施工圖紙，通過深化設(shè)計(jì)將工程所需模板予以規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化及定位化，設(shè)計(jì)出模板系統(tǒng)工作圖，并按照工作圖在生產(chǎn)工廠進(jìn)行加工制作，經(jīng)檢驗(yàn)合格后送至施工現(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)組裝成型。

鋁合金模板系統(tǒng)中除有平模板、轉(zhuǎn)角模板及承接模板等模板外，還包含連接件和支撐件等配件。連接件包括銷釘、銷片、對(duì)拉螺桿、緊固螺栓等，支撐件包括背楞、背楞托架、柱箍、斜撐、可調(diào)鋼支撐及早拆頭等。由生產(chǎn)廠家依據(jù)項(xiàng)目施工圖紙深化設(shè)計(jì)，通過建立標(biāo)準(zhǔn)層三維結(jié)構(gòu)模型，完成標(biāo)準(zhǔn)模板及非標(biāo)準(zhǔn)模板配置，并細(xì)化設(shè)計(jì)預(yù)制外墻間連接節(jié)點(diǎn)部位模板。本項(xiàng)目中標(biāo)準(zhǔn)模板尺寸為400mm×50mm×2960mm，在節(jié)點(diǎn)連接部位、樓梯轉(zhuǎn)換平臺(tái)處采用非標(biāo)準(zhǔn)模板。

本項(xiàng)目將鋁合金模板技術(shù)應(yīng)用于裝配式結(jié)構(gòu)中，兩者均具有系統(tǒng)性特征，鋁合金構(gòu)配件及預(yù)制構(gòu)件均進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，在工廠加工制作后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。因此，在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)階段需將兩者的相關(guān)影響考慮進(jìn)去。本文擬分別從前期設(shè)計(jì)及后期施工兩個(gè)階段介紹鋁合金模板技術(shù)情況。

2.1鋁合金模板系統(tǒng)及預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)

與傳統(tǒng)施工不同，由于需將鋁合金模板固定于混凝土預(yù)制構(gòu)件上，故應(yīng)在預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)完成前制定詳細(xì)的鋁合金模板施工方案，確定固定模板所用對(duì)拉螺桿的具體位置，然后根據(jù)構(gòu)件中預(yù)埋螺母的位置，布置構(gòu)件鋼筋排布，從而避免因重位所致的后期切割鋼筋。項(xiàng)目中，內(nèi)部現(xiàn)澆承重墻的鋁合金模板安裝與傳統(tǒng)非裝配式項(xiàng)目無異，主要差異體現(xiàn)在預(yù)制外墻間水平節(jié)點(diǎn)部位及疊合板間梁部位的鋁合金模板與預(yù)制外墻體連接、加固等。

預(yù)制外墻板在工廠制作時(shí)，外側(cè)墻面緊貼鋼模臺(tái)，外觀整潔，平整度高，可以免抹灰，且外圍采用2層外掛架施工。若外墻板間現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)處外側(cè)采用模板支模施工，不僅施工難度大，而且質(zhì)量不可控，需抹灰處理，從而增加額外工作量，延長工期。因此，在方案設(shè)計(jì)時(shí)將預(yù)制外墻設(shè)計(jì)為厚260mm，由內(nèi)頁墻（厚200mm）和外頁墻（厚60mm）兩部分組成，其中，外頁墻不承受豎向荷載，并在水平方向向兩側(cè)各懸挑400mm，預(yù)制外墻板示意圖如圖1所示。外頁墻作為現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)處混凝土外側(cè)模板使用，內(nèi)側(cè)采用鋁合金模板支模。

（1）預(yù)制外墻間現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)。在現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)內(nèi)側(cè)安裝鋁合金模板系統(tǒng)前，首先通過計(jì)算制定專項(xiàng)施工方案。為使鋁合金模板固定牢靠，需在懸挑的預(yù)制外頁墻及內(nèi)頁墻內(nèi)預(yù)埋螺母埋件，將對(duì)拉螺桿穿過聚氯乙烯（polyvinylchloride，PVC）管，一端連接于預(yù)埋螺母，另一端用蝴蝶扣擰緊于背楞后側(cè)。固定高度分別在距樓板面高200mm、600mm、1400mm及2200mm處，水平方向預(yù)埋方式則根據(jù)節(jié)點(diǎn)形式而不同，3種鋁合金模板固定方案分別如圖2-3所示。因此，在制作預(yù)制外墻時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確定位螺母位置及數(shù)量，并應(yīng)在“L”型節(jié)點(diǎn)中注意避免對(duì)拉螺桿之間發(fā)生碰撞。值得一提的是，此設(shè)計(jì)方案雖經(jīng)過計(jì)算分析，但由于施工過程存在諸多不確定因素，仍可能在施工中會(huì)造成懸挑板斷裂或開裂露漿等問題，后經(jīng)實(shí)踐證明此做法安全可靠。另外，方案中應(yīng)注意將鋁模背楞及預(yù)埋件位置避開預(yù)制墻體后期施工中安裝的斜支撐固定位置。

（2）預(yù)制外墻板壓槽。雖然預(yù)制外墻間現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)采用精度較高的鋁合金模板支模澆筑混凝土，但由于現(xiàn)場(chǎng)施工影響因素眾多，現(xiàn)澆段混凝土外觀平整度很難達(dá)到預(yù)制外墻的精度，會(huì)與預(yù)制墻板之間出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。為解決該問題，在外墻內(nèi)頁墻與鋁合金模板接觸處沿墻高設(shè)置一個(gè)5mm×50mm的壓槽，如圖4所示。拆除鋁合金模板后，在后澆段與預(yù)制墻板壓槽部位掛鋼絲網(wǎng)并抹灰找平處理。

（3）電梯井道現(xiàn)澆區(qū)域。電梯井墻體現(xiàn)場(chǎng)澆筑，墻體內(nèi)外側(cè)均采用鋁合金模板支模。在電梯井道與預(yù)制外墻現(xiàn)澆連接區(qū)域，模板固定時(shí)需將背楞延伸超過預(yù)制外墻內(nèi)頁墻至少100mm，采用對(duì)拉螺栓固定，以確保不對(duì)外頁墻造成損傷。預(yù)制外墻與電梯井現(xiàn)澆區(qū)域鋁合金模板固定如圖5所示。

（4）預(yù)制疊合板支撐。項(xiàng)目中樓板由預(yù)制疊合板（厚60mm）和現(xiàn)澆層（厚70mm）兩部分組成。板間梁現(xiàn)澆，采用鋁合金模板支模。將預(yù)制疊合板板底一邊放置在墻體上，另三邊放置在鋁合金模板上。為使預(yù)制疊合板可靠放置，采用陰角模對(duì)梁模板進(jìn)行加固，同時(shí)可承托疊合板，預(yù)制疊合板支撐如圖6所示。

2.2鋁合金模板施工過程難點(diǎn)及原因分析

現(xiàn)場(chǎng)施工工藝流程為：測(cè)量放線→墻柱鋼筋綁扎→各專業(yè)預(yù)留預(yù)埋→隱蔽驗(yàn)收→聚碳酸酯（polycarbonate，PC）墻板安裝→墻鋁合金模板安裝→梁鋁合金模板安裝→PC疊合板安裝→模板校正加固及驗(yàn)收→梁板鋼筋綁扎→各專業(yè)預(yù)留預(yù)埋→隱蔽驗(yàn)收→混凝土澆筑→拆除模板。

雖然前期對(duì)施工過程中可能遇到的問題做了細(xì)化預(yù)案，但仍遇到了一些問題，項(xiàng)目中通過采取一些合理措施，有效解決了問題。

（1）節(jié)點(diǎn)防漏漿做法。在“一”字型及“L”字型連接節(jié)點(diǎn)處，兩片外頁墻間接縫處從外至內(nèi)依次為密封膠、聚乙烯（polyethylene，PE）棒、空腔、3mm自粘性防水膠帶、連接件，其中，連接件為200mm×100mm×6mm鋼板，沿墻高通過3個(gè)孔與預(yù)埋件連接。而沿墻高粘貼防水膠帶時(shí)會(huì)出現(xiàn)與混凝土之間粘結(jié)不牢靠的現(xiàn)象，在澆筑混凝土尤其是在振搗時(shí)發(fā)生漏漿。因此，在防水膠帶內(nèi)側(cè)加上0.4mm厚的鐵片沿墻高進(jìn)行固定密封，有效地防止了漏漿發(fā)生。

同樣，在“L”型節(jié)點(diǎn)處內(nèi)側(cè)加設(shè)“L”型固定鋼片。但此處仍發(fā)生了漏漿，經(jīng)調(diào)查，是由于為方便安裝使連接件開孔尺寸偏大，混凝土振搗澆筑時(shí)側(cè)壓力較大，致使外頁墻板間縫隙加大而漏漿。對(duì)此，采取將墻板位置固定后，將螺母與連接件焊接起來，有效地減少了因縫隙而引起的漏漿。

（2）預(yù)制墻外側(cè)加固背楞。樓層走道盡頭兩端的剪力墻為部分預(yù)制部分現(xiàn)澆，其中，“L”型端柱為現(xiàn)澆區(qū)且分布在過道南北兩側(cè)互為對(duì)稱，需用鋁合金模板進(jìn)行封模。原設(shè)計(jì)中，將螺桿對(duì)拉螺母埋件預(yù)埋在外側(cè)墻端部中間，在施工安裝時(shí)鋁合金模板面板覆蓋至此外頁墻邊緣，螺母穿過鋁合金模板預(yù)留孔進(jìn)行固定，同時(shí)，在鋁合金模板外側(cè)設(shè)置轉(zhuǎn)角型背楞，通過“L”型背楞對(duì)外頁墻進(jìn)行加固。在實(shí)際施工中，由于此區(qū)域后澆混凝土體積較大，引起的混凝土側(cè)壓力使模板螺母拉裂了外頁墻螺母埋件位置的混凝土。通過對(duì)鋁合金模板的加固背楞進(jìn)行加密，同時(shí)在鋁合金模板外側(cè)設(shè)置頂撐相互支撐的改進(jìn)措施，即可解決螺桿拉裂混凝土構(gòu)件的問題。

3結(jié)語

綜上所述，鋁合金模板在裝配式結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用，能夠加快工程項(xiàng)目建設(shè)的速度，降低工程成本，提高工程質(zhì)量，具有良好的發(fā)展前景。

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