鋁合金模板體系分析及技術控制措施探究

楊國福

摘 要：中國鐵建·國際城三期1#、13#兩棟樓施工過程中利用數字化鋁合金模板，根據工程實例檢驗，對鋁模性能、技術特點、工藝要求、優缺點、技術要求及難點全過程分析、比對、總結。實踐證明相對于目前工程中常用的鋼模、木模等，在環保、經濟、安全等主要指標上有明顯優勢，在今后的工程現澆結構中值得推廣和應用。

關鍵詞：現澆結構；鋁模；優勢；應用；推廣；技術措施

1 引言

對鋁模的加工、運輸、安裝、拆除等過程工藝的梳理和總結，對人工、材料、存儲、回收等費用的核算，對工程技術的要求、存在的問題、項目整體的作用，鋁模相對于其他模板有明顯的優勢，極具推廣意義。

2 工程概況

工程名稱為中國鐵建·國際城三期1#、2#、6#、13#、36#樓及周邊車庫。1#、6#、13#樓設計為框架結構，地下2層，地上44層，總高度127.455米，1#樓建筑面積42845.99平方米，其中：地上建筑面積：40477.97平方米；13#樓建筑面積42126.56平方米，其中：地上建筑面積：39785.22平方米；車庫建筑面積為17000平米，地下兩層，B區車庫高度為4.8米/6.9米，A區車庫高度為3.7米/3.6米。

3 應用背景

目前建筑工程現澆結構施工中，常使用的模板按照材料屬性分為木材、鋼材、竹材、塑料材料的模板，然而這些傳統模板耐用度較低，成本極高，強度不夠，規格不統一，裝拆不方便，易產生變性、漲模、跑模、漏漿、錯臺、等質量缺陷，從而導致施工質量、施工效率和施工安全問題比比皆是，結構物的質量難以有效控制。鋁合金模板技術，不僅能夠很好的解決上述問題，還在混凝土結構物的垂直度，平整度，特殊構造的處理上能達到良好的效果，這一新材料，新工藝順應了市場需求，相信在今后我國的建筑市場能夠很好的推廣并得到廣泛的應用。

4 鋁模

鋁合金模板由面板、支撐、緊固連接配件和附屬配件組成。面板用鋁合金材料制造加工，重量輕、強度高、穩定性好、安裝拆卸方便、利用率高等優點。面板采用設計放樣達到各種建筑構件的使用要求，常用的有矩形模板、陰陽角模板、轉角模板、異形模板等。放樣時，標準件和非標準采用四比一的比例組合使用，以便滿足組合相對靈活，周轉效率高的基本要求。

4.1 鋁模優點

4.1.1 環保性

鋁模板重復使用約500次，安裝過程使用鉗子、緊固螺栓、對拉螺栓，使用易耗品少。不管是在安裝還是在拆除過程中，產生的廢品或者垃圾相對較少。施工后廢料少，殘料基本全部回收，回收率高達30%以上，能帶來良好的社會效益，符合環保理念。傳統木模需要消耗大量原木，對森林資源的消耗非常大，與提倡的綠色施工背道而馳。鋁模提前進行設計加工，運輸到施工現場后組合安裝，能夠很好的保持施工場地的清爽、干凈、整潔、過程中噪音低，無論是文明施工方面，還是在對工人的身心健康方面都有很好的促進作用。符合當下建筑施工中環保、節能、綠色的要求。

4.1.2 經濟性

鋁模施工裝拆快捷、靈活、操作簡單，技術要求相對不高，裝拆用時少、速度快，對工人技術要求也不高，效率得到了進一步的提升。人工安裝一般為20～30㎡/天/人，平均人工費用低，降低人工費的10%左右，同時解決現場技術工人短缺的問題，有效的縮短工期。相對于鋼模，節省了約50%的運輸、搬運費用、塔吊使用費用，節省了約50%的倉儲空間。搬運、倉儲占量、施工效率、施工周期、維護費用、人員要求、機械需求和重復使用次數等經濟因素方面都具有優勢。另外在澆筑完成拆模后，平整度、垂直度的合格率大大提高，有效的提高了控制特殊造型的準確率和合格率，減少了后期的抹灰面積和抹灰量，節省了清理時間和費用。通過殘值回收，總體成本比傳統的木模板低，帶來良好的經濟效益。

4.1.3 可靠性

模板強度高、穩定性好，對結構物的平整度、垂直度、精度有效的保證，可免去表面批蕩，節約成本。模板用料的選材上就高標準，高要求，從源頭很好的控制模板質量，然后運用成熟可靠的加工生產工藝，科學設計，結構合理，標準化、規范化的生產，這樣生產出來的模板承載能力達到50KN/㎡，不存在爆模、漲模現象，能在潮濕、高溫、腐蝕性強的環境中使用，能夠滿足相對苛刻的施工環境和外部條件。

4.1.4 美觀性

門窗、過梁、樓梯、止水反邊、沉箱反坎等二次構件可一次成型，造型準確，效果良好，外觀美觀，可有效地解決工程涉水區域滲漏問題。

4.1.5 高效性

由于混凝土工程質量的提高，外墻門窗工程可節省現場復測環節的時間，直接按設計圖排產安裝。外墻門窗提前安裝后給室內裝修提供了場地，從而實現樓棟內“土建-門窗安裝-室內裝修”搭接流水同時施工的可能，大大縮短施工周期，工期得到保證。

4.2 鋁模的應用對設計的要求

類似于鋼結構深化設計，需按施工圖深化配模設計過程。從深化設計、排產到現場試拼裝，周期約2個月。為使混凝土構件一次成型及減少后期大量的水電位開洞、開槽工作，鋁模配模設計時需要提供整套的土建、水電、精裝修施工圖，用于模板排布設計、預留孔洞管線定位及門窗洞口、反坎等細部大樣放樣設計。如有完整的施工資料，配模設計過程相當于一次深度的會審過程，可及早發現各專業設計圖紙的“錯漏碰缺”問題，避免返工，節約工期。鋁模經配模排產及現場拼裝調試后，不允許設計變更，否則會影響施工效率及材料浪費。

4.2.1 統一思想

鋁模施工對設計最關鍵的要求并不是產品的統一，而是設計標準的統一和設計管理流程的規范，并且要求設計前置。如果產品定位不提前確定，前期的設計時間就會被壓縮，無法提前出圖，而后期也會存在較多的設計變更，也就無法實現大量的鋁模施工。所以要實施鋁模施工，首先需要各部門統一思想，形成穩定的開發設計思路，不搞“三邊工程”。

4.2.2 提前完成設計

實施鋁模對精裝交樓帶來很多好處，但是由于它的水電預埋位置將來不可變動，因此在建筑設計完成階段，鋁模配模設計開始之前，戶內精裝設計要求的水電預埋預留點位必須全部確定。這就需要裝修設計圖紙盡早介入，提前完成設計。

4.2.3 推廣產品設計標準化

要更快地完成設計，實現設計前置、設計穩定，推廣產品設計標準化無疑是有效的辦法。通過標準化，實現快速設計、快速復制，可大大縮短設計周期，實現在土建完成地下室施工前完成穩定的全套上部土建、設備、裝修施工圖，為鋁模施工創造必要的條件。

4.3 需要注意的技術問題

鋁模施工使外墻、室內增加較多的一體成型的砼構件，對建筑物結構的受力荷載體系有較大影響。因此在后期實施的項目中，結構設計應充分考慮到這些增加砼構件帶來的影響，可利用外墻增加的剛度，也要算上室內增加的荷載，使受力更加合理。

鋁模施工的墻面過于光滑，導致內外墻貼磚及保溫層存在脫落的隱患。因此在以后實施的項目中，應注意在脫模劑、墻磚粘結劑等方面深入研究，特別是需局部批蕩和設內、外保溫的墻面，應采取可靠的防脫落措施。

樓棟上部剪力墻截面的變化使鋁模呈現出靈活性不足的缺點。這一方面要求鋁模配模設計更加合理地優化標準件和非標件的配搭，另一方面也倒逼主體設計提高標準化程度，為快捷施工創造條件。

5 關鍵技術及控制措施

5.1 施工工藝

根據施工組織設計、設計圖紙、專項方案來計算模板配置，先進行定型設計，然后根據設計進行工業加工成產。完成設計在批量生產前應在工廠進行預拼裝試驗，對模板的尺寸、規格、型號檢驗，拼裝完成后的界面尺寸、軸線、相鄰面高差、間隙、垂直度、平整度等指標進行檢查，誤差應在允許偏差范圍之內和滿足相關設計要求后進行量產。對生產加工出來的模板應分類編碼標識。模板安裝一定按照順序完成，安裝過程中應利用支撐對平整度和水平進行調整，模板拆除按照規范操作。

5.2 施工流程

結構找平→刷模板隔離劑→模板放線→安裝→定位→校直→梁板模板安裝→砼澆筑后梁→板模板拆除→人工運輸到上一層線

5.3 鋁模支撐系統的設計

5.3.1 墻模體系設計

（1）墻體模板的安裝分垂直和水平兩個方向設置螺桿連接，一般采用高強度（M18）對拉螺栓。水平方向的螺栓間距按照800mm布設，垂直方向沿水平地面由下往上布設，高度分別為200mm、800mm、1450mm、2250mm四排。為了保證螺栓連接強度和整體的穩定，宜在水平方向設置背楞進行加固處理。如圖1所示。

（2）墻體兩面采用三角形斜撐加固，斜撐兩端可調節，分別設置在第一和第四道對拉處，可調整墻體垂直度，起到一拉一頂作用。斜撐間距宜為1800mm-2000mm一道。

5.3.2 梁模體系設計

本工程層高2.9m（小于3.1m），在梁面底設置單項間距為1200mm支撐，側面模板和底面模板采用陽角連接加固。如圖2，3所示。

5.3.3 板模體系設計

板底模板標準尺寸400mmx1100mm，板厚4mm。局部區域按照結構實際尺寸調整模板配置，樓面設置寬度為100mm的承梁（俗稱龍骨），底部按支撐間距為1200mmx1200mm進行分布，樓面施工統一進行。

5.4 鋁模安裝系統的設計

5.4.1 墻模板安裝

（1）在墻體、柱體的安裝過程中，如果原始樓層面平整度質量不高，在澆筑過程中易發生漏漿缺陷，最常見的解決方案是平整度質量不高的區域進行修正，常用剔高墊低的手段，這樣不僅增加工序還費時費力，造成施工困難和不必要的麻煩。所以在墻體模板安裝之前，應提前檢測平整度，過程調平，保證澆筑質量。

（2）模板安裝應按照先內后外的順序進行，模板安裝完成后檢查和常規模板相同，如垂直度、水平度、尺寸、標高，檢查誤差應在允許范圍之內后方可進行下一道工序。墻體內模板安裝從內角和墻頭封板開始，按照控制線彈設模板邊線，涂刷脫模劑，用支撐臨時固定后開始安裝。

（3）在模板安裝過程中，一定要控制好墻體、柱體的設計尺寸和允許偏差，可設置一定數量的定位鋼筋定位模板，控制變形量，墻體、柱體內設置內撐條（水泥或者鋼筋），這樣能夠保持穩固，防止加固時出現跑偏錯位的情況。

（4）緊固螺桿安裝前應在外安裝PVC套管，這樣既可以保證墻體、柱體兩側模板的定位準確，也能保證在后期拆除的時候順利回收。在澆筑混凝土的過程中，容易產生較大振動，容易造成螺桿連接松動、楔釘脫落，所以應確保螺桿、楔釘連接牢固，不松動，不發生跑模、漲模等情況。外墻模板一般利用外圍K板安裝，外墻模板依靠導墻板提供支撐，吊裝機械配合吊裝安裝。

5.4.2 梁模安裝

安裝模板之前先要裝設模板支撐，首先得安裝梁底模板，再安裝梁部側面模板，根據設計標高確定梁底標高。一般采用水平儀檢測平整度和垂直度，超出規范范圍的通過調節支撐來調節，連接配件一般常用螺桿和配件固定，要確保連接的強度和穩定性。

5.4.3 樓板安裝

（1）墻體和柱體模板安裝調整完成后，下一道工序就是安裝樓面模板，安裝樓面模板前先裝設樓面龍骨，為了保證龍骨的整體穩定性，一般端頭固定在墻定的邊模上，然后進行整體拼接安裝。

（2）樓模板應從墻體邊緣開始施工，逐件平行組裝，先進行臨時固定，最后統一加固裝設。樓面板對平整度和絕對標高要求極高，檢查不滿足設計或規范要求的，應進行調整。

（3）在模板整體安裝完成后，應對梁（板）底標高，平整度全面檢查和復核，一般采用卷尺拉水平線進行，垂直度、平整度應采用水平儀、水準儀等設備檢查，誤差應在5mm之內。

5.4 鋁模加固校正

5.4.1 墻體模板加固

安裝完畢后，利用墻體預留孔洞，安裝螺桿，對拉螺桿布置共四道。轉角部位安裝直角背楞，防止墻體模板因震動而發生錯位、偏轉，保證結構混凝土的質量。背楞及螺桿的安裝應在墻體兩側同步進行，安裝必須緊固牢靠，不能過緊或過松。

5.4.2 墻柱實測實量的校正

墻體、柱體模板安裝完畢后，應對模板水平標高和垂直度進行檢查、復核、校正，垂直度應采用掛線錘或激光掃平儀檢查。為保證結構物的垂直度，應在兩側對應的部位安裝斜支撐，斜支撐的間距為2000mm，當墻體的寬度超過2000mm時，至少裝設2根；墻體寬度大于1200mm或者墻體為剪力墻結構時至少裝設1根；當遇到安裝斜撐困難或者無法安裝斜撐的墻體時，可采用手拉葫蘆增加支撐力，斜支撐一般采用膨脹螺栓固定。

5.4.3 樓板標高的校正

首先利用利用儀器檢查梁、板的水平度，如發現誤差大于5mm的范圍，可采用調整梁、板的底部支撐桿，校核水平標高，使之達到要求，注意調整支撐桿時要逐個檢查校核，保證支撐效果和強度。

5.4.4 模安裝收尾及驗收

模板完成安裝加固后應進行檢查，主要檢查螺栓的連接是否緊固，銷釘等扣件是否扣緊有松動，重點檢查墻柱和梁部位，自檢合格后，按照相關報驗程序報監理單位。

5.5 鋁合金模板的拆除技術措施

5.5.1 拆除條件

根據相關規范要求，當混凝土達到要求的強度后方可拆除，首次模板拆除應做混凝土試件（同等養護條件），滿足下表要求后可按計劃拆模：

5.5.2 拆除及注意事項

首先應拆除斜撐，然后松動穿墻螺桿，墻體兩側同步作業，螺桿螺母松動后，除去背楞，最后完全使螺桿退出結構物，拆除過程中應對螺桿、螺母等配件按類收集、整理，最后使用撬棍拆除模板使之與結構物完全分離。板底模板的拆除應分區、分片進行，及時歸類、清理和搬運，便于上一層的使用。拆除時搭設工作平臺，兩人一組，同步作業；模板應輕拿輕放，防止模變形和損害；及時對已拆除的模板清理，做好維修保養（涂刷隔離劑）；對完全損害變形無法修復的進行篩選剔除，能修復的修復，達到使用要求；碼放高度符合安全要求，以防傾倒傷人。

6 結束語

通過中國鐵建·國際城三期1#、13#樓工程鋁模施工工藝的總結，相對于傳統的模板體系由明顯優勢，特別是在環保性、經濟性、施工周期等項目主要考核指標上。但鋁模也存在一定技術難題或問題，如投資大、成型外墻過于光滑不利于后續施工，這需要在今后的工程施工總不斷的總結和解決。建筑市場模板工藝正在進行更新換代的過程，綠色環保顯得尤為重要和意義重大，成為混凝土結構模板的主體。

參考文獻：

[1] 程海寅，鋁合金模板體系施工技術 建筑施工技術交流會，2013.

[2] GB 5024—2015.混凝土結構工程施工質量驗收規范[S].