鋁合金模板深化設計的創新與應用

張龍洋 殷俊濤 何云志

中建二局第二建筑工程有限公司 廣東 深圳 518052

1 工程概況

某工程位于深圳市龍華新區觀瀾街道，主要由5棟33～34層住宅、1棟12層公寓及1棟3層幼兒園組成。項目總用地面積34 129.29 m2，總建筑面積212 383.20 m2，總高度為99.60 m。地下為停車庫及設備用房，局部為人防地下室。基礎類型為筏板及樁基礎，部分為天然地基。本工程有3棟高層住宅采用了鋁合金模板施工技術。

2 鋁模板深化設計的內容

2.1 深化設計的原則

盡可能地一次到位，深化徹底，盡量將二次結構一次施工。深化設計主要包括以下內容：門窗四周的墻垛、窗臺、過梁，部分內外短肢墻及外磚墻和外立面線條，廚衛間及水電井口、陽臺反坎等；磚混凝土交接位置設置壓槽形成免抹灰節點，窗框四周設計企口、滴水等防滲漏節點。

2.2 深化設計的項目

本工程對細部構造節點等進行深化設計[1-3]，深化設計的做法需經過設計院及業主審查批準。具體深化設計項目如下：

1）二次構件過梁：對門窗口過梁進行深化設計，使結構梁下方洞口過梁同主體結構同時進行施工。下掛過梁兩側延伸200 mm，當下掛梁離墻邊或2個門頭下掛梁相交距離≤300 mm時，下掛梁延伸時直接做通處理，當下掛梁高度≥300 mm時，此類梁底下掛不現澆，直接從樓面板處下掛梁不現澆。

2）二次構件構造柱：窗間墻及門間墻體長度≤500 mm時，布置構造柱，構造柱采用鋁合金模板同結構同時施工。

3）磚墻墻垛：≤300 mm的墻垛同主體結構同時施工。

4）飄窗結構：混凝土窗臺部位設置企口（100 mm×10 mm），混凝土結構飄窗及陽臺部位設置滴水（20 mm×15 mm）。

5）抹灰壓槽：在混凝土墻及梁與磚墻相接的位置設置企口（100 mm×10 mm），使鋁模施工后的構件達到免除抹灰的條件。

6）陽臺：陽臺反坎（高100 mm×寬150 mm）采用鋁模和結構一起施工。將陽臺欄桿下方預埋件提前埋置在反坎結構中。

7）廚衛間及水電井：廚房、衛生間、水電井等有水房間四周墻位置反坎一次成型，反坎高度200 mm，反坎上設置抹灰企口（100 mm×10 mm）。廚衛間降板區陰角倒圓角（R=50 mm）同主體結構同時施工。這種優化的優點在于無需后期二次施工擋水反坎，避免反坎根部產生的滲漏，并且在衛生間防水施工前無需進行陰角砂漿倒角施工，可省去此道工序節約施工成本。如果存在建筑圖中的衛生間砌體墻位置和降板周邊結構錯臺的問題，需同設計溝通將衛生間周邊結構梁優化成異形缺口梁，以保證后期裝飾完成面在陰角部位無錯臺。

8）滴水：滴水線外沿距離結構梁外沿為20 mm，滴水規格20 mm×15 mm。

9）構造措施：放線孔尺寸200 mm×200 mm、泵送孔300 mm×300 mm，且放線孔、泵送孔邊距現澆墻、梁側邊需≥300 mm，并符合50 mm模數。混凝土布料機采用下層支撐布料機。樓梯踏步、飄窗、空調板等結構上蓋板需要鋁模設計。本項目考慮樓梯間施工縫的留置，樓梯臺階做上反三步設計。本項目外架采用懸挑工字鋼，鋁模配模考慮懸挑工字鋼的定位。

10）機電預留預埋：水井、電井和設備管道井等結構樓面板采取預埋導管進行一次澆筑施工，鋁模按照有板設計。由于消防栓、強弱電箱洞口太小，鋁模拆模施工困難，因此，凡消防栓、強弱電箱洞口在剪力墻上的在現場預埋木盒。

3 深化設計產生的問題分析

根據以上深化設計及配模要求，在實際現場鋁模施工中，同樣發現了由于設計因素產生的一些問題：

1）由于飄窗板設計為同主體結構模板同時施工，并采用封閉的蓋板，部分飄窗板長度較長，混凝土澆筑完成后，雖然飄窗蓋板上布置有一定的排氣孔，且混凝土澆筑過程中，也采用木錘、鋼筋敲打模板，但仍然出現板面麻面氣泡等質量缺陷（圖1、圖2）。

圖1 飄窗板封閉式配模

圖2 板面麻面起泡現象較為突出

2）由于本工程外立面建筑設計有不規則的線條，鋁模無法深化設計到位，而配模時并未留置鋼筋預留洞口，導致現場重新開洞，不僅破壞模板，還容易出現洞口偏位、鋼筋插筋困難的情況。

3）本工程外架采用了懸挑外架，懸挑樓層結構施工時，工字鋼穿過鋁模板，鋁模配模時需考慮有工字鋼的部位采用小板，然而實際現場施工時出現部分工字鋼未和小板一一對應，導致工字鋼無法安裝，并且工字鋼穿鋁模部位經常出現脹模、漏漿等質量缺陷。

4）鋁模滴水線設計為弧形，滴水線通過焊接的方式與鋁模板連接，混凝土澆筑后發現滴水線部位混凝土觀感質量較差，滴水線不順直，焊縫部位凹凸不平（圖3、圖4）。

圖3 滴水線采用焊接固定

圖4 焊縫處混凝土線條不順直

5）給水管在剪力墻上留槽定位做法是預留管槽采用木模板制作預埋模具件（槽深≤15 mm，槽寬≤管外徑＋60 mm）。因管槽深度不超15 mm，管道安裝后超出結構墻面，因此，有管槽部位墻面需做抹灰處理（圖5）。采用木模板制作模具重復利用率較低，且觀感質量一般。

4 解決方案

1）優化飄窗面板的設計，窗口上飄板不采用封閉式模板，窗口下飄板采用封閉式模板體系。封閉式模板面板按以下規定進行優化設計：對于長度≤1.1 m的飄窗，在窗臺蓋板上方每間隔≤50 cm設置2個φ35 mm的透氣孔（圖6）；對于長度＞1.1 m的飄窗，在窗臺蓋板上方設置振搗孔及透氣孔，振搗孔間距≤60 cm，振搗孔尺寸為200 mm×200 mm，透氣孔每間隔≤50 cm設置2個φ35 mm（圖7）。經過優化后飄窗成型質量良好（圖8）。

圖5 墻體留槽

圖6 蓋板設置排氣孔

圖7 蓋板設置振搗孔

圖8 飄窗板成型質量

2）鋁模在配模階段根據鋼筋放樣大樣圖，設計好鋼筋預留孔的大小和具體位置，鋁模板安裝后，將鋼筋插入預留孔，確保鋼筋定位準確，防止后期模板開孔可能產生的混凝土漏漿或鋼筋偏位等問題。

3）懸挑外架施工樓層，外架搭設至上一層，懸挑層結構施工時，在鋁模板內穿工字鋼的部位增加木盒子，待結構施工完成后，另行施工懸挑工字鋼，遇到施工懸挑外架工字鋼的樓層時，需相應增加施工工期3 d。建議外架盡可能采用爬升式腳手架同步防護。

4）滴水線深化設計成梯形，并通過直徑為6 mm鉚釘固定于鋁模上，以利拆模，并有利于外觀整體觀感（圖9、圖10）。

圖9 滴水線預埋

圖10 滴水線成型質量

5）為了解決管槽部位墻面需做抹灰處理這一問題，裝修設計與水電設計要盡早確定，避免隨意變更，冷暖水管戶內盡可能走天花板，避免造成后期開槽影響免抹灰效果。對給水管結構留槽工藝進行改進，深化鋁模加工圖，管槽模具件在廠里加工、安裝到位。標準層墻體、梁模板拼裝時先進行給水管定位放線，給水管定位放線后采用自攻螺絲將預埋模具件固定在鋁模板上，給水管留槽拆模后管槽深度、寬度統一，精確定位（圖11）。

圖11 墻體留槽優化，管道走天花板內

5 施工總結

5.1 建筑設計對鋁模應用的影響

在圖紙設計階段需要同設計單位溝通以下內容：

1）要求圖紙穩定，不得隨意變更：鋁模板由于加工費用高、周期長，一旦加工制作完成，若出現圖紙變更，不僅會造成成本增加，而且對工期也會造成一定的影響。

2）要求標準層設計統一，造型不復雜：有些超高層建筑對奇、偶層分別設計，且結構布局差別較大，若采用鋁合金模板，就必須加工2套，會造成成本增加。

3）要求造型簡單：外立面造型，越簡單越好；造型越復雜，鋁合金模板拼裝累積誤差越大。

4）要求產品標準化：便于重復周轉使用鋁模，提高結構的標準化設計，減少非標件的設計使用。

5.2 深化設計需注意的細節

鋁模深化設計需明確鋁模板的施工范圍，特別注意頂層結構由于屋面梁板編號較多、樓梯間踏步及平臺梁板尺寸變化較大的部位，注意層高有局部變化，梁板結構有局部變化的部位。標準層盡量和設計單位溝通，保持梁截面不變化，如無法保持統一，改模時需滿足鋁模配模的模數。鋁模深化設計不能遺漏墻身節點，如果僅某幾層有墻身節點，深化設計需要考慮鋁模側面提前預留鋼筋預埋孔，以減少后期二次施工結構節點的難度。鋁模深化圖紙完成后，用草圖大師或BIM做標準層的深化效果圖，可直觀地發現建筑和結構不符的問題。

5.3 優化建議

1）在廚衛間降板區吊模及樓板預留洞口內側配模時，要考慮模板安裝拆除時的便捷性，模板在陰角部位拼接時采用梯形截面連接（圖12）。

2）鋁模體系比較適合與爬架體系配合，互不影響。鋁模的使用對傳統外腳手架形式的影響較大，與分段式懸挑外架在懸挑層存在局部沖突，由于外挑鋼梁處需預留孔洞，故此處的鋁模洞口與獨立配置的木模封堵板不好連接，造成局部根部漏漿、蜂窩等缺陷，節點不好處理。

3）對于有窗副框設計工程，可直接在窗洞模板設計時一并考慮預留副框安裝槽口，以便副框安裝完成后與結構面齊平，或者直接將副框預埋至混凝土結構中，既避免了后期抹灰找平，又降低了窗口滲水的隱患（圖13）。

圖12 陰角部位采用梯形截面拼接

圖13 預埋鋼副框

6 結語

通過本項目鋁合金模板的應用，總結出鋁模深化設計過程中出現的問題和應對對策，提出鋁模深化設計的優化做法，提升了建筑結構標準化和鋁模標準化的程度，提高了鋁模施工質量，獲得了良好的效果。