全鋼爬架與鋁模搭配施工設(shè)計研究

鄭欣平

【摘要】本文基于綠色環(huán)保視域下全鋼爬架與鋁模搭配施工設(shè)計研究，通過對鋁膜設(shè)計優(yōu)勢分析，明確鋁合金模板建筑設(shè)計的注意事項及鋁合金模板搭配施工建筑設(shè)計優(yōu)化;通過實驗結(jié)果對比圖，可以看出，在本文提出的全鋼爬架與鋁模搭配施工設(shè)計條件下，隨著試驗次數(shù)的增加，其施工速度隨之加快，呈現(xiàn)正比例關(guān)系。

【關(guān)鍵詞】綠色環(huán)保;全鋼爬架;鋁膜;搭配施工

伴隨我國社會主義經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，城市化進程逐漸加快，全球范圍內(nèi)環(huán)境、資源以及能源之間的問題日益嚴(yán)峻[1]。在這樣的社會形勢下，全球各個國家均提出了綠色環(huán)保理念去探尋建筑和自然的和諧發(fā)展，在滿足居民健康、舒適、宜家居住需求的前提下，最低范圍內(nèi)影響環(huán)境，有效提高資源利用率，推動社會的可持續(xù)性發(fā)展。

當(dāng)前我國森林資源日益短缺，傳統(tǒng)建筑業(yè)對于木材消耗量也在與日俱增，國家大力提倡綠色環(huán)保施工，創(chuàng)新技藝，伴隨建筑業(yè)的逐漸發(fā)展、嶄新的科學(xué)技術(shù)也得到了廣泛的推廣[2]。為實現(xiàn)綠色環(huán)保，對于建筑行業(yè)的要求也不再僅僅要求其質(zhì)量達(dá)標(biāo)、功能豐富，對于審美方面的要求也變得更高了，還必須達(dá)到國家綠色環(huán)保無污染的要求。這些均要求建筑行業(yè)發(fā)展新型、多功能的建材及制品，去滿足社會日益進步的需求。在設(shè)計時，也應(yīng)從這一目的出發(fā)，注意建筑材料的節(jié)約與長久性使用。為實現(xiàn)“提高質(zhì)量、提高效率，減少人工手工依賴，減少能耗和排量”的國家政策目標(biāo)，提出將外墻由傳統(tǒng)磚砌墻改為全現(xiàn)澆混凝土外墻體系。全現(xiàn)澆混凝土外墻體系通常結(jié)合鋁合金模板、型鋼自升爬架等施工工藝，將剪力墻和構(gòu)造混凝土墻整體澆筑，加強了結(jié)構(gòu)整體性，提高外墻的抗?jié)B性能，且拆模后混凝土質(zhì)地均勻，觀感好。

1.綠色環(huán)保視域下鋁模設(shè)計優(yōu)勢分析

為配合全現(xiàn)澆混凝土外墻體系的發(fā)展，鋁合金模板被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑設(shè)計中。鋁合金模板的應(yīng)用對推進建筑節(jié)能環(huán)保和建筑工業(yè)化進程起到重要作用并具有現(xiàn)實操作意義。鋁合金模板具有諸多優(yōu)勢：第一，鋁模板標(biāo)準(zhǔn)化程度高，建筑設(shè)計中可操作性較強，可極大提升工程效率。第二，鋁模板可多次周轉(zhuǎn)使用，極大降低了建筑成本。且使用損壞后還可回爐重熔，全部被重新利用，利于環(huán)保。第三，鋁模板具有較高強度，鋁模板質(zhì)量合格率較高，一般不會出現(xiàn)爆模、漏漿等現(xiàn)象出現(xiàn)[4]，可達(dá)到清水墻面效果。第四，對鋁模板進行設(shè)計，可最大程度的保證施工質(zhì)量，完美的呈現(xiàn)設(shè)計意圖。

2.鋁模板建筑設(shè)計注意事項與優(yōu)化

2.1鋁模板建筑設(shè)計要點

鋁合金模板與傳統(tǒng)建筑材料在質(zhì)地、成本、施工方式上均有所不同。因此為配合鋁合金模板施工，體現(xiàn)鋁模板的設(shè)計優(yōu)勢，在建筑設(shè)計中，為避免造成物料浪費、延誤工期等現(xiàn)象的出現(xiàn)，應(yīng)從方案階段開始，并且貫穿整個設(shè)計階段，注意如下設(shè)計要點：

2.1.1建筑設(shè)計中應(yīng)注意標(biāo)準(zhǔn)化。為體現(xiàn)鋁膜可重復(fù)使用的環(huán)保性能，在設(shè)計時需提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化程度，盡量避免非標(biāo)件的設(shè)計出現(xiàn)[5]。

2.1.2建筑造型設(shè)計簡單化。由于鋁模板在施工中是以拼裝的形式使用，因此為減少鋁模板施工拼裝的誤差，在建筑外立面結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)以簡單造型為主，盡量避免復(fù)雜造型的出現(xiàn)，以實現(xiàn)鋁模板的完美銜接。

2.1.3以相同方式進行標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計，并簡化標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計。在部分高層建筑中，對奇數(shù)層與偶數(shù)層進行差別化設(shè)計，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計中布局差異性較大。鋁模板是根據(jù)建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)進行預(yù)加工的建筑材料，如果在建筑設(shè)計中樓層結(jié)構(gòu)布局不同，就需要預(yù)加工出與結(jié)構(gòu)設(shè)計相符合的多種鋁模板材料，這樣就造成了資源的浪費，無法體現(xiàn)出鋁模板的優(yōu)勢[6-7]。

2.1.4除結(jié)構(gòu)剪力墻外，注意區(qū)分明確采用全現(xiàn)澆混凝土墻體的部位，例如衛(wèi)生間反坎，門窗旁的構(gòu)造柱及過梁等是否采用現(xiàn)澆混凝土，以便在進行結(jié)構(gòu)計算時能正確計算荷載。

2.1.5建筑設(shè)計圖紙質(zhì)量高，設(shè)計圖穩(wěn)定，不變更。由于鋁模板是需要提前加工的建筑材料，并且具有加工周期長、加工費用高的問題[8]，如果在鋁模板加工完成后變更設(shè)計圖紙，將會造成材料浪費和工期延誤等惡劣影響。這就要求設(shè)計人員，對建筑有準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)知，明確建筑結(jié)構(gòu)，高質(zhì)量的完成圖紙設(shè)計。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計配合鋁模板的優(yōu)化

由上述設(shè)計要點可以發(fā)現(xiàn)，要想避免出現(xiàn)鋁模板浪費、延誤工期等問題出現(xiàn)，需了解鋁模板施工的相關(guān)問題，才能在圖紙設(shè)計時有效避免，結(jié)構(gòu)設(shè)計可以由以下幾個方面進行優(yōu)化：

2.2.1防震縫的合理設(shè)置。當(dāng)建筑采用雙拼戶型時，防震縫的寬度，在滿足結(jié)構(gòu)規(guī)范要求的同時，還應(yīng)考慮鋁模安裝，防震縫不宜小于200mm。

2.2.2剪力墻的合理優(yōu)化布置設(shè)計。在進行剪力墻布置設(shè)計時，應(yīng)考慮鋁模板與全鋼爬架結(jié)合施工的特點，才能創(chuàng)造最大的經(jīng)濟利益。宜將盡可能多的剪力墻布置在結(jié)構(gòu)外圍，結(jié)構(gòu)外圍剛度增大后合理減少戶內(nèi)的剪力墻，使結(jié)構(gòu)剛度和自振周期處于合理范圍，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)濟性;確定好常規(guī)剪力墻數(shù)量和位置后，將建筑外立面砌體墻替換為混凝土構(gòu)造墻，再適當(dāng)微調(diào)結(jié)構(gòu)外圍的剪力墻墻肢，減少結(jié)構(gòu)拉縫的數(shù)量。剪力墻截面尺寸應(yīng)盡量保持一致，當(dāng)計算不滿足規(guī)范要求時，優(yōu)先考慮改變混凝土強度等級。

2.2.3墻體優(yōu)化設(shè)計。鋁模板施工多結(jié)合混凝土澆筑共同進行，以提升結(jié)構(gòu)整體性，保證鋁模板拆除后混凝土澆筑的均勻質(zhì)地及良好外觀。在施工中為避免混凝土脫落，鋁模板多采用斜口壓槽，因此，應(yīng)根據(jù)鋁模板這一施工特點進行墻體優(yōu)化設(shè)計。重視結(jié)構(gòu)拉縫設(shè)計，包括構(gòu)造做法及施工交底，以保證實際施工效果與計算假定一致。

2.2.4為了降低鋁模板加工難度，采用鋁膜爬架的標(biāo)準(zhǔn)層豎向構(gòu)件應(yīng)減少變截面，建筑戶內(nèi)梁底標(biāo)高應(yīng)盡可能一致，且梁寬應(yīng)同剪力墻寬度，避免出現(xiàn)過多折角部位。梁、柱截面尺寸，一般以50mm為模數(shù)。同時樓板采用的厚度種類不宜太多。

2.2.5對構(gòu)造柱進行優(yōu)化設(shè)計。由于構(gòu)造柱在施工中加固是重點及難點，因此在設(shè)計中根據(jù)加固方式對此部分進行相應(yīng)優(yōu)化，盡量避免異形構(gòu)造柱的出現(xiàn)。

2.2.6降板區(qū)吊模等區(qū)域優(yōu)化設(shè)計，由于鋁模板在陰角部分的拼接多采用梯形截面連接，因此在對于降板區(qū)吊模的設(shè)計應(yīng)從鋁模板施工及拆除便捷度方面考慮，進行優(yōu)化設(shè)計，盡可能使大部分區(qū)域結(jié)構(gòu)標(biāo)高都相同。

2.2.7由于外立面為全現(xiàn)澆混凝土外墻體系，窗洞的四周易產(chǎn)生收縮裂縫，設(shè)計時應(yīng)適當(dāng)加強洞口周邊的配筋。

3.實驗與效果分析

為了更加清楚、具體地體現(xiàn)鋁模爬架的實際效果，特與傳統(tǒng)木模施工進行對比，對其施工速度進行比較。

3.1實驗準(zhǔn)備

為保證試驗的準(zhǔn)確性，以某社區(qū)B地塊1#、2#為例，在1#樓施工中使用傳統(tǒng)木模，2#樓施工中使用本文中的全鋼鋁膜爬架進行配合，將兩種設(shè)計置于相同的試驗參數(shù)之中，進行施工速度的試驗。鋁模爬架與傳統(tǒng)木模相比，鋁模爬架可實現(xiàn)土建與裝修穿插施工，即上部主體結(jié)構(gòu)土建施工，下部內(nèi)外裝修穿插，將每層作業(yè)工序、時間固定，實現(xiàn)單工種流水作業(yè)，加快了總體施工速度;而傳統(tǒng)施工方式，需整棟樓落架后才能裝修，施工期存在消防隱患，后期拆架存在安全隱患，且容易對室內(nèi)裝修、窗、欄桿等造成不同程度的損壞。在施工總樓層相同的情況下進行對比實驗，試驗參數(shù)見下表。

表1 試驗參數(shù)設(shè)置

工程名稱 1#、2#

建筑總高度 1# 樓為 98.6m，2# 樓為 98.6m

施工方式 1#為傳統(tǒng)木模，2#為全鋼鋁膜爬架

地上層數(shù) 34層

標(biāo)準(zhǔn)層數(shù) 2.9m

建筑結(jié)構(gòu)形式 剪力墻

3.2實驗結(jié)果分析

試驗過程中，通過兩種不同的設(shè)計同時在相同環(huán)境中進行工作，分析其施工速度的變化。效果對比圖見下圖所示。

圖1 ?實驗結(jié)果對比圖

通過實驗結(jié)果對比圖，可以看出，1#樓使用傳統(tǒng)木模爬架施工，工程速度最初1層/6天，適應(yīng)后逐漸提升為1層/5天;2#樓以全鋼鋁膜爬架進行施工，工程速度最初1層/5天，適應(yīng)后逐漸提升為1層/3天，且下部裝修施工同步進行。全鋼鋁膜爬架初始速度較傳統(tǒng)木模爬架有優(yōu)勢，且隨著工程的進行，可較快被施工方適應(yīng)。由此可以看出本文設(shè)計的綠色環(huán)保視域下搭配鋁膜施工的鋁膜爬架在施工中隨著施工時間的延長，其施工速度也隨之加快，呈現(xiàn)正比例關(guān)系，比傳統(tǒng)木模爬架施工速度更快。

4.結(jié)束語

本文對綠色環(huán)保視域下全鋼鋁模爬架進行分析，根據(jù)全鋼爬架與鋁模設(shè)計要求，對建筑物體的施工進行調(diào)整，實現(xiàn)高效的施工速度與質(zhì)量。實驗論證表明，鋁膜爬架施工，在施工速度上更優(yōu)于傳統(tǒng)木模施工。希望本文的研究能夠為綠色環(huán)保視域下全鋼爬架與鋁模搭配施工設(shè)計方法提供若干指引。

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（作者單位：廣州珠江外資建筑設(shè)計院有限公司）

【中圖分類號】TU795

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1671-3362（2019）12-0052-02