鋁合金模板在超高層建筑施工中的應用分析

王超

(五礦二十三冶建設(shè)集團有限公司,長沙410000)

1 引言

近年來，傳統(tǒng)的木模板越來越無法滿足高層、超高層建筑施工需要，且其大量消耗木材，不利于節(jié)能環(huán)保，由此鋼模板、塑料模板以及鋁合金模板等逐漸發(fā)展起來。其中，鋁合金模板材質(zhì)輕巧、施工方便、經(jīng)濟性好、承載力強、有助于工程施工標準化模塊化發(fā)展，在高層、超高層建筑施工中逐漸得到了大力推廣。

2 鋁合金模板體系分析

鋁合金模板是一種新型建筑模板，主要組成包括：模板系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、緊固系統(tǒng)、附件系統(tǒng)，由高強度鋁合金材料制成，統(tǒng)一設(shè)計、生產(chǎn)、安裝、拆除，符合建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢【1】。

本文結(jié)合木模塊、鋼模板與鋁合金模板體系進行對比，具體如表1 所示。

結(jié)合表1 分析，可將鋁合金模板體系運用優(yōu)勢歸納如下：

1）通用性強：標準板+局部非標準板配板方式下，可替代性強；

2）施工效率高：早拆模系統(tǒng)，組裝、拆卸方便；

表1 不同模板體系特點

3）承載力好：模板強度高、受力不易變形，整個模板系統(tǒng)穩(wěn)定性好，可滿足高層、超高層混凝土施工需求；

4）混凝土表面質(zhì)量好：拆模后，混凝土表面平整光潔，有利于提高工程品質(zhì)；

5）施工現(xiàn)場整潔、無污染：鋁合金模板體系內(nèi)所有配件均可循環(huán)使用，施工現(xiàn)場無垃圾，具有節(jié)能、環(huán)保、低碳等特點【2】；

6）經(jīng)濟效益好：鋁合金模板周轉(zhuǎn)率高達300 余次，且由于采用標準板，可替換性、通用性強，雖需一次投入較多資金，但均攤成本具有顯著優(yōu)勢。

3 超高層建筑鋁合金模板的施工技術(shù)要點

結(jié)合相關(guān)理論與工程實踐經(jīng)驗分析可知，鋁合金模板承載力強、施工效率高，可滿足高層、超高層建筑施工需求，尤其適用于標準層較多、工期緊、有創(chuàng)優(yōu)要求的工程。下文主要就超高層建筑鋁合金模板的施工技術(shù)要點展開詳細分析。

3.1 鋁合金模板設(shè)計與生產(chǎn)

建筑工程項目實施前，由專業(yè)人員通過計算機進行模板設(shè)計，采用“80%標準件+20%非標準件”搭配方式。模板生產(chǎn)廠家需根據(jù)設(shè)計圖紙要求，與業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計充分溝通，深化設(shè)計鋁合金模板拼裝圖【3】。

鋁合金模板生產(chǎn)過程如圖1 所示，完成模板制作后，做好編碼與整體試裝工作，及時發(fā)現(xiàn)誤差，保證鋁合金模板質(zhì)量滿足要求。

圖1 鋁合金模板生產(chǎn)制作過程

3.2 鋁合金模板安裝

鋁合金模板安裝主要流程如圖2 所示。具體安裝要點如下：

1）施工準備：包括材料進場檢查、書面技術(shù)與安全交底、上崗培訓以及測量放線等工作，提供更加良好的模板施工作業(yè)環(huán)境；

2）完成墻柱鋼筋與預埋件的安裝作業(yè)，驗收合格后方可實施下1 道工序；

3）檢查墻柱根部位置樓板混凝土標高，若是存在誤差及時找平；清理模板板面并涂刷脫模劑，按模板拼裝圖拼接墻柱鋁模，封模前在緊固螺桿上套上PVC 管，便于后期回收螺栓；

4）繼續(xù)安裝梁底、梁側(cè)模板，注意交接處布滿銷釘，防止出現(xiàn)漲模問題；

圖2 安裝流程圖

5）按順序拼裝標準板鋁模，完成整個模板安裝作業(yè)；

6）加固模板，并進行實測實量校正工作，模板工程自檢合格后，通知監(jiān)理單位驗收。

3.3 鋁合金模板拆卸

鋁合金模板屬于早拆模系統(tǒng)，墻柱混凝土強度達1.2MPa，可將側(cè)模拆除，一般12h 后可拆除模板；梁板混凝土施工完成后，混凝土強度達設(shè)計要求的50%可拆除頂模，一般48h 后可拆除模板。工程實踐中，拆模時間可根據(jù)現(xiàn)場留置同條件試塊試壓結(jié)果確定。

4 鋁合金模板在超高層建筑施工中的應用

4.1 工程概況

本文僅以某綜合性超高層建筑工程項目為例展開分析。此項目集商業(yè)中心、酒店、高檔寫字樓于一體，總建筑面積2.143×105m2、高度317.6m，地上71 層、地下6 層，采用鋼管柱混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，為滿足多種功能需求，結(jié)構(gòu)形式、層高變化較多，無“標準層”，具體結(jié)構(gòu)參數(shù)如表2所示。

表2 建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)

4.2 模板選型

本項目模板配置要求是：（1）項目層數(shù)多，對模板周轉(zhuǎn)次數(shù)要求高；（2）豎向模板，宜模塊化制作，支架高度可調(diào)；（3）水平模板，宜可根據(jù)結(jié)構(gòu)變化增減、替換；（4）整個模板體系需安全可靠。經(jīng)綜合分析對比，本項目決定采用鋁合金模板體系（局部鋁木混搭）+自動爬升安全外架方案。

4.3 模板設(shè)計

本項目嚴格根據(jù)結(jié)構(gòu)特點進行鋁合金模板設(shè)計，具體設(shè)計方案如表3 和圖3 所示。

表3 鋁合金模板設(shè)計方案

圖3 標準層鋁模支撐示意圖

4.4 模板制作與安裝

1）鋁模制作：加工廠統(tǒng)一生產(chǎn)、預拼裝與編號，并進行預驗收；

2）鋁模進場：鋁合金模板及其配件運輸至施工現(xiàn)場后，進行單件檢驗、組裝檢驗，全部合格后方投入使用。

3）鋼筋安裝：本項目核心筒墻體鋼筋密集，提前做鋼筋節(jié)點詳圖、模擬施工，確保鋼筋綁扎精確、受力合理。

4）鋁模安裝：鋁合金模板現(xiàn)場安裝方便，嚴格按深化設(shè)計圖紙與模板編號作業(yè)：（1）清理模板、涂抹脫模劑；（2）剪力墻、柱子底部找平，根據(jù)圖紙安裝可調(diào)節(jié)斜桿、墻板、臨時支撐，檢查模板垂直度、調(diào)節(jié)斜撐；（3）樓面梁模板安裝，先底模后側(cè)模，測定模板平整度與標高，調(diào)節(jié)支撐；（4）本項目核心筒剪力墻鋼筋密集，模板安裝時部分穿墻螺桿位置，無法按照原設(shè)計安裝，由專人開洞、施工完畢后補焊。

4.5 混凝土澆筑施工

本項目混凝土結(jié)構(gòu)柱、剪力墻分層澆筑，從中間向四周澆筑，澆筑高度≤500mm，鋁合金模板中混凝土氣泡不宜排除，必須加強振搗；樓梯混凝土分3 次澆筑，澆筑時打開踏步板透氣口；嚴禁泵管與鋁模發(fā)生接觸。

混凝土澆筑中，派2 名專員觀察模板是否移位、松動以及門窗處混凝土是否外溢，保證混凝土質(zhì)量達標、未發(fā)生模板坍塌等安全事故。

4.6 模板拆除

本項目同條件試塊強度達3MPa，可拆除墻模板、梁側(cè)模板、柱模、底模；混凝土強度達100%，拆除梁模板早拆頭、立桿支撐；所有部件集中堆放、清理干凈。

5 結(jié)語

綜上所述，鋁合金模板體系具有承載力好、模塊化作業(yè)、早拆、環(huán)保節(jié)能等特點，已得到了諸多高層、超高層項目的青睞，運用效益較好。在工程實踐中，應根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，科學進行鋁模板設(shè)計與加工、制作，所有模板做好預拼裝與驗收，確保尺寸精確、質(zhì)量可靠；鋁合金模板現(xiàn)場嚴格按圖紙拼裝，注意混凝土澆筑時做好模板檢查與管理，根據(jù)試塊確定拆模時間，保證混凝土成型質(zhì)量良好，打造優(yōu)質(zhì)工程。