高層建筑鋁合金模板深化設計與施工技術研究

吳建團

（廈門特房建設工程集團有限公司， 福建 廈門 361000）

0 引言

鋁合金模板材質較輕、強度性能能好、適用范圍廣，高層建筑的樓層建設也同樣適用。而且鋁合金模板抗壓抗變形能力很強，建筑工程完工后的效果質量很好，不用擦除灰塵，工作效率高、建筑周期短。基于以上優勢，建發悅城三區高層建筑工程采用了鋁合金模板，其模板深化設計與相關技術可以為同類工程提供參考。

1 工程概況

建發悅城三區1#-3#、5#-11#、幼兒園及地下室主體工程項目位于福建省建甌市下水南片區SN-D-（04-05）地塊。建發悅城三區1#-3#、5#-11#、幼兒園及地下室主體工程項目，總建筑面積155554.20 平方米，其中地上建筑面積127468.30 平方米, 地下建筑面積：28085.90 平方米，上部1#、2#、3#、5#、6#、7#、8#、9#、10#樓為高層住宅，11#為2F,幼兒園為3F。容積率為3.0，建筑密度為30%，綠地率為30.01%。該工程位于福建省建甌市下水南片區SN-D-（04-05）地塊，東側為環城路，南側為一期S1#樓，西側為林泉路，北側為文公路。

2 施工難點與設計原則

鋁合金模板的施工重點在于支撐體系的剛度、強度以及穩定性的核驗。只有正確選用支撐體系，才能確保施工過程安全可靠。在施工過程中，還要堅持以下三點原則：準確分析模板受力情況；正確選取和使用脫模劑，控制好支撐體系的拆除時間，確保混凝土表觀的質量；鋁模生產制作完成在工廠進行試拼裝，由業主/設計院/監理到廠內預驗收，模板成品按表1 的要求進行出廠前的檢驗：

表1 鋁合金模板出場檢驗標準

3 模板深化設計

本工程地下室、裙房首層構件采用扣件式鋼管模板支撐體系（模板采用菲林板），塔樓地上二層至頂采用鋁模。

鋁模使用部位概況：

（1）1#樓3 層墻柱至33 層梁板、 2#樓3 層墻柱至17 層梁板、3#樓3層墻柱至23 層梁板、5#樓3 層墻柱至24 層梁板、6#樓4 層墻柱至31 層梁板、7#樓3 層墻柱至33 層梁板、8#樓2 層墻柱至33 層梁板、9#樓2 層墻柱至32層梁板、10#3 層墻柱至28 層梁板使用全鋁模。

（2）本工程層高均為3.0 米，板厚為100mm，梁主要截面尺寸為200×550、250×550、200×450、300×550 等。墻柱主要截面尺寸為200mm、250mm。

（3）本工程選取130mm 板厚、300×550 的梁進行驗算，以及驗算墻模板的承載力；

3.1 模板分區設計

依據本工程的實際情況，建筑施工團隊將鋁合金模板體系劃分為以下幾個區域：樓面頂板、梁模板、剪力墻模板、特殊部位模板。模板分區有利于施工步序策劃以及相關施工人員的調配。

3.2 樓面模板設計

（1）樓面模板標準尺寸包括600×1200mm、400×1200mm，厚度均為4mm，局部尺寸根據實際情況設計鋁合金模板尺寸。

（2）樓面板支撐立柱間距為1300×1300mm。

（3）當局部模板橫向間距小于1300mm 且無法設置立柱時，以一道100mm 寬鋁梁龍骨為支撐，鋁梁龍骨上設置快拆支撐，以便于樓面模板支撐搭設、拆除。

3.3 墻柱模板系統設計

（1）根據標高控制點檢查安裝位置樓板的標高是否符合要求，可以通過鑿毛和墊塊等方法將樓面標高的誤差控制在5mm 之內。

（2）先根據墻柱模板拼裝圖紙地編號拼裝一側地墻柱模板。模板之間用銷釘銷片連接，并在外表面套好塑料膠環和PVC 管。在鋼筋上綁扎好鋼筋定位撐條，最后拼裝另一塊模板。

（3）本工程無特殊柱，參照墻模板。

3.4 梁模板設計

在安裝完墻柱模板后應繼續進行梁模板安裝。在安裝梁模板地過程中應注意：采用銷釘銷片連接鋁膜，轉角部位的構件采用螺栓進行連接。梁底的支撐立桿應保證垂直且無松動。在安裝梁底模板的過程中應用激光掃平儀對梁底標高進行準確調平。結束梁頂、墻頂轉角模板的安裝后，再按照順序依次安裝樓面板支撐梁和板模板。板模板的安裝應從一個角開始，樓面板支撐梁底的支撐桿應保持垂直。

（1）根據現場梁的實際尺寸與高度進行模板設計，本工程梁模板標準尺寸為梁寬/梁高×1200mm，局部按實際結構尺寸配置。梁模板型材高65mm，鋁板材4mm 厚。

（2）在現場梁截面寬度≤0.35m 時，鋁模量底設置單根支撐，且支撐間距應控制在1.2m 以內。

3.5 剪力墻模板設計

（1）本項目剪力墻模板的標準尺寸為2.7×0.4mm。墻模版型材高65mm，厚4mm。

（2）外墻頂部加一層0.3m 寬的模板（K 板），從而使樓層之間的模板可以進行轉換。

（3）墻模板處所設置的背楞和拉桿橫向間距應≤800mm，最下面一道和最上面一道背楞縱向間距應≤300mm。

（4）斜撐間距不得大于2000mm，斜撐不得少于2 根并支撐在背楞處。背楞材料為60mm×40mm×2.5mm 的矩形鋼管（如圖1 所示）。

圖1 墻支撐示意圖

3.6 樓梯模板設計

（1）樓梯模板包括踏步模、底模、底龍骨、墻模、狗牙模、側封板等組成部分。

（2）樓梯模板底部設置有底部龍骨。

3.7 支撐系統設計

本工程標準層高3.0m，支撐系統均選用工具式鋼支柱，工具式鋼支柱最大設置間距1300mm，墻、柱、剪力墻等構造部位模板支撐間距控制在1200mm以內，該部位模板構造拆除時應加強混凝土強度檢驗，避免過早拆除導致構造受力變形產生裂縫等質量缺陷。工具式鋼支柱其主要物理特性如下表所示：

表2 鋼支柱參數表

4 施工工藝分析

4.1 測量放樣

測量放樣要分兩次，第一次必須在梁板混凝土澆筑成形中跟蹤放樣，要把墻柱斜撐固定預埋件位置準確放出來，在板面混凝土表面抹壓前埋入混凝土中，預埋要位置準確、方正，高度要與板面平齊。第二次放樣要在板面混凝土踩踏無腳印時方可進行，每個豎向構件除了彈出邊線外，還需彈出200檢查控制線，在豎向筋上彈出標高500 線。測量放樣施工設計如圖2 所示。

圖2 測量放樣施工設計圖

4.2 墻柱根找平

墻根不平可能引起模板傾斜，還會導致墻角柱根爛根，影響工程施工質量。因此，在模板安裝前，應加強模板安裝基礎找平處理，以水平儀檢查模板安裝基礎平整度，并使用水泥砂漿找平填實處理，確保墻柱根部位平整度偏差控制在2mm 以內。模板安裝后，應集中進行二次復核，對縫隙較大的部位用水泥砂漿封堵，防止漏漿。

4.4 模板安裝

4.4.1 安裝墻板及校正垂直度

柱模板安裝前，為確保構造澆筑質量，應加強模板安裝質量檢查，根據工程設計測量測量樓面板標高和基礎標高，根據實際情況鑿除、墊平基礎，確保柱模板標高誤差控制在8mm 以內。為防止混凝土澆筑期間發生鋼筋移位問題，應在墻、柱模板根部設置定位鋼筋，并按1m 間距橫向設置與墻柱厚度一致的內撐鋼筋，滿足鋼筋籠固定要求。鋼筋籠定位后，按編號依次安裝模板，并借助線錘檢查模板垂直度。鋁模板拼接安裝銷釘間距不得大于300mm，背楞搭接接頭位置必須錯開，錯開間距不得小于600mm。

4.4.3 樓面梁模板安裝及校正

（1）墻身垂直校正完畢后進行樓面梁底板模板安裝。

（2）樓面梁模應板先安裝底模，校正垂直后安裝側模。上下層支撐位置的軸向偏差不得大于15mm。垂直偏差不得大于1/300

4.4.4 安裝樓面模板

（1）檢查所有部位線錘都指向墻身垂直參考線后，開始安裝樓面龍骨。

（2）龍骨安裝關系樓板面平整，在安裝期間一次性用單支頂調好水平。

（3）校對本單位樓面板對角線。

4.4.5 整體校正、加固檢查

（1）各構造部位模板安裝到位后，整體檢查模板安裝質量，將模板水平誤差控制在2mm、垂直度偏差控制在1/300 以內。

（2）重點檢查模板對拉螺桿緊固情況，對拉螺桿力矩控制在40～65N·m以內，嚴禁過度緊固，防止緊固過度引起背楞、模板變形，影響結構澆筑質量。

4.5 混凝土澆筑

采用提升式布料機進行混凝土澆筑。在電梯廳內，先豎向后橫向，墻柱混凝土分段分層澆筑，每次混凝土澆筑高度控制500mm，循環澆筑，控制好分層澆筑時間，在下層混凝土初凝前澆筑上層混凝土。

澆筑豎向結構混凝土前，墻柱模板底部要認真檢查，對局部縫隙過大，先用同標號水泥砂漿進行封堵。先填以50～100mm 厚的同配比砂漿。澆筑混凝土要嚴格控制樓板混凝土厚度和樓層水平度，特別是墻柱模板處的標高和平整度，為上層墻柱模板安裝提供良好條件。并及時做好斜撐固定底座預埋。

4.6 模板拆除

混凝土澆筑完成以后，待強度達到50%就可以將頂模拆除（陽臺懸挑處必須達到100%）。在頂模拆除的過程中只需將支撐桿留下，最后根據留置的拆模試塊來確定支撐桿的拆除時間。按照先拆除墻柱側模，再拆頂模，最后拆支撐桿的順序進行模板拆除工作，模板拆除過程需符合《混凝土工程施工質量驗收規范》（GB50204-2015）關于模板拆除時的混凝土強度要求。

4.7 模板保養與維護

模板清理完畢后，需進行外觀檢查，若存在變形、開裂等情況時，應予以更換，對沒有問題的鋁模板，應涂刷用水性（或乳液型）脫模劑進行保養，以備周轉使用。

5 結語

鋁合金模板施工技術作為一種先進的施工技術，在項目的應用中經濟效益、環境效益相比傳統技術都更加顯著，必然會成為建筑模板發展的新方向。