基于鋁模的非標準層根部鋁木結(jié)合施工技術(shù)

王力勇 周 杰 劉 宴

深圳市建工集團股份有限公司 廣東 深圳 518057

在國家提倡綠色施工，節(jié)能減排指導思想的引領(lǐng)下[1-2]，近年來超高層建筑逐漸采用鋁合金模板施工技術(shù)[3]。鋁合金模板相較于傳統(tǒng)的模板，在超高層建筑領(lǐng)域具有無與倫比的優(yōu)勢，如裝拆簡單方便，施工效率高；施工周期短，屬于快拆模體系；模板周轉(zhuǎn)率高，平均成本低[4]；承載力強，澆筑后混凝土結(jié)構(gòu)觀感好；還能回收利用，減少木材材料耗費，綠色環(huán)保。

但在某些特定的建筑或場景，標準化尺寸既是鋁合金模板的優(yōu)勢，也是劣勢，如在形狀復雜、結(jié)構(gòu)多變、層高不統(tǒng)一的建筑中，鋁合金模板存在先天不足；另據(jù)統(tǒng)計，當樓層達到30層以上時，鋁合金模板在成本上相較于木模才具有優(yōu)勢[5]。

在超高層或高層建筑中，由于功能上的需要，設計有轉(zhuǎn)換層、避難層等非標準層，層高大多與標準層不一致，必然就會導致在非標準層施工時，需重新配模，由于非標準層層數(shù)相對較少，新配鋁合金模板使用后周轉(zhuǎn)次數(shù)少，從而大幅提升了模板成本。基于以上原因，在我公司承建的超高層項目中，于原有鋁木結(jié)合的工藝基礎上[6]，創(chuàng)造性地提出了非標準層根部鋁木結(jié)合的施工技術(shù)，經(jīng)實施應用，取得了良好的效果。

1 工程概況

深圳沙井譽瓏名苑、譽瓏薈庭建筑面積60 000 m2，包括3棟43層的超高層，標準層層高2.9 m，避難層層高3.6 m，建筑總高度145 m。其中避難層分別為12層和28層。惠州大亞灣卓越東部蔚藍海岸花園（五期）建筑面積197 000 m2，其中包括3棟（44、45、46棟）47層的超高層，標準層層高2.9 m，避難層層高3.6 m，建筑總高度139.1 m。其中避難層分別為17層和23層。

上述工程主體階段標準層全部采用鋁合金模板施工，非標準層采用根部鋁木結(jié)合模板施工技術(shù)。

2 工藝設計原理

在墻柱根部設置木模的鋁木結(jié)合模板體系，根部木模采用標準板及非標準板設計，防止鋁木結(jié)合部位偏位錯臺，增加木模次楞與上下鋁模結(jié)合的加固效果，采用步步緊加固時，木模四周采用木方加自攻螺釘固定，并在模板四周內(nèi)側(cè)設限位鋼板。

鋁木結(jié)合部位設置可調(diào)節(jié)不同高差的豎向加固主楞，實現(xiàn)鋁模、木模板厚加次楞厚度無法統(tǒng)一的不同平面次楞的有效加固。

利用下部混凝土外墻既有的螺桿洞，通過制作定位工具，準確定位上部外墻木模螺桿洞位置，然后將孔洞位置垂直投影在模板上口，再利用內(nèi)墻面模板精準定位工具，快速將外墻的螺桿洞精準定位在內(nèi)墻模板表面，實現(xiàn)模板現(xiàn)場開孔的精準定位。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 材料準備及零部件制備

主要施工材料包括木模板、木方、鋼方通、螺桿螺帽、角鋼等。為保證零部件制作的精度和效率，提前制作好胎架。

1）墻根木模板制作。墻模板分內(nèi)墻板及外墻板這2種形式，包括標準板及非標準板。標準板采用1 830 mm×915 mm的模板加工而成，長度為1 830 mm，內(nèi)外模板的高度分別為690、700 mm。

2）可調(diào)式雙方通主楞制作。鋁模加固體系只有橫向背楞，無豎向背楞，在模板鋁木結(jié)合部位，由于鋁模和木模厚度的偏差，造成背楞上下不在同一垂直面，承壓不均，有脹模風險。為此，設計了一種可調(diào)節(jié)的豎向背楞。背楞采用2根40 mm×60 mm的方通并排焊接，兩方通之間的空隙，根據(jù)下部模板背楞的木方進出位置，焊接相應尺寸的螺栓套筒，用來調(diào)節(jié)螺栓加固下部木模板的木方次楞。

3）非平面精準開孔工具制作。使用可調(diào)節(jié)式主楞對鋁模及木模進行加固，對焊接的螺栓套筒位置定位要求非常精確，為滿足下部的木模板加工制作時的螺桿眼開孔定位要求，配套設計了2種“非平面精準開孔工具”，分別適用于外墻及內(nèi)墻。

① 外墻模板開孔工具。根據(jù)下部澆筑完成且拆模后的螺桿洞尺寸，分別在1根長鋼方通上焊接2根垂直于鋼方通的直徑為20 mm的圓鋼。為保護鋼管插入已澆筑完成的混凝土時不破壞內(nèi)部面層，在鋼管端頭30 mm位置焊接1根直徑為6 mm的限位鋼筋。在長方通的上部焊接了2根直徑為 14 mm的尖頭鋼筋，其高差等于待開螺桿洞的間距。利用下部兩點定線的原理，用尖頭鋼筋在模板上留下印記，達到快速定位螺桿洞的目的，如圖1所示。

圖1 外墻模板開孔工具

② 內(nèi)側(cè)模板開孔工具。為保證內(nèi)外兩側(cè)的開孔相互垂直、位置準確，設計了一種3塊模板三維垂直轉(zhuǎn)換的定位工具。首先通過將外側(cè)的螺桿洞中心位置投影至模板上口的木方及模板上，再在根部模板上方放置定位工具，通過3塊木模板相互垂直的特性進行孔位坐標的垂直度調(diào)整，確保內(nèi)墻模板開孔準確，如圖2所示。

圖2 內(nèi)側(cè)模板開孔工具

3.2 混凝土澆筑及測量放線

在下一層混凝土澆筑完成后，根據(jù)相關(guān)要求，及時進行測量放線，同時復核平面及標高，確認模板安裝標高。

3.3 墻柱下部木模板安裝

組裝好已加工好的模板標準板及非標準板，內(nèi)外對應，安裝就位后，根據(jù)下部已澆筑完成的混凝土外墻的螺桿洞或內(nèi)墻的平面定位線，采用“非平面精準開孔工具”在模板表面準確定位及開孔，并在內(nèi)側(cè)設塑料膠杯套管，套管長度同墻厚。

3.4 墻柱下部木模板調(diào)平、臨時加固

內(nèi)外側(cè)模板安裝、螺桿套管安裝完成，并初步連接后，在內(nèi)外側(cè)模板下口墊設木塞，根據(jù)測量標高控制，統(tǒng)一調(diào)整內(nèi)、外側(cè)模板上口的水平標高，滿足設計要求，然后在模板外側(cè)采用螺帽＋墊片的方式進行臨時固定，形成整體。

3.5 上部墻柱、梁板的鋁模拼裝

當?shù)撞磕０寮庸陶{(diào)平完成后，在模板上口安裝墻柱鋁合金模板。固定在木模板上方防錯臺限位鋼板的外側(cè)，放置鋁模下口，其他安裝施工工藝與常規(guī)的操作工藝一致。安裝時應注意底部木模板的水平度不受破壞。

對于鋁模的梁、板支撐體系，對于標準層與非標準層層高高差小于或等于1 m的樓層，可采取在鋁模支撐的底部增加可調(diào)節(jié)頂撐、外架鋼管的方式來支撐，可以有效節(jié)約施工成本；對于1 m以上層高差的非標準樓層，應配置專門的支撐體系，如圖3所示。

3.6 上部鋁模與下部木模的加固

上部鋁模安裝就位后，在內(nèi)外墻鋁木結(jié)合部位的模板外側(cè)安裝可調(diào)式雙方通主楞，主楞的安裝應與上部、下部的螺桿對應；下部木模板部分，應通過主楞方通之間的螺帽，擰上可調(diào)節(jié)螺栓，可在木方表面墊設角鋼鋼板，增加可調(diào)螺栓受力面積，提高緊固程度，如圖4所示。

圖3 鋁模梁板支撐體系大樣

圖4 外墻（或樓梯間剪力墻）木模板鋁模結(jié)合部位加固大樣

3.7 陰陽角、墻端、轉(zhuǎn)角等模板加固

轉(zhuǎn)角部位與常規(guī)的模板加固方式一致，主要采用木方與模板之間的有效固定。剪力墻的轉(zhuǎn)角尺寸包括50、100、150 mm等規(guī)格，大于或等于200 mm尺寸的轉(zhuǎn)角，可采取陰陽角的加固方案。陰陽角部位采用定型角鋼進行加固。預先在角鋼上開孔，用自攻螺釘與木方固定連接，焊接角度與剪力墻角度一致，保證混凝土澆筑過程中下部木模板不變形。墻端端部的加固與常規(guī)的模板加固方式一致，利用墻長方向的模板加固柱墻端部模板，外側(cè)用木方墊牢，再在側(cè)面用方通或鋼管進行加固，如圖5所示。

3.8 斜撐體系安裝及上下模板垂直度調(diào)節(jié)

鋁模、木模及梁板支撐體系加固完成后，在內(nèi)側(cè)模板表面安裝垂直度調(diào)節(jié)斜撐。當非標準層與標準層層高差小于或等于1 m時，可沿用原鋁模配套的斜撐進行垂直度、平整度調(diào)節(jié)；當層高差大于1 m時，可考慮在上部增加鋼管及鋼絲繩拉撐結(jié)合的斜撐方案。

3.9 鋁模結(jié)合體系驗收及混凝土澆筑

鋁模結(jié)合體系加固完成后，按要求對模板的垂直度、平整度進行驗收，保證垂直度、平整度符合要求；待所有隱蔽驗收程序完成后澆筑混凝土。

圖5 陽角部位鋁木模結(jié)合部位加固

在混凝土澆筑過程中，要注意混凝土分層澆筑，并且安排專人對混凝土進行跟蹤、檢查、加固，及時處理加固不到位的模板，保證混凝土澆筑的質(zhì)量。

3.10 模板拆除及回收

模板拆除后對木模板進行清理、編號回收、打包，為下一次模板的周轉(zhuǎn)使用提供條件。

4 結(jié)語

鋁模工程的非標準層中，采用基于鋁模的非標準層根部鋁木結(jié)合施工技術(shù)，在下部木模加固、整體加固、特殊節(jié)點施工等一系列問題上做出了有效的施工解決方案。在實際項目中，通過幾次施工試驗，效果良好。該技術(shù)較目前常用的鋁木結(jié)合施工，成本投入較低，工具構(gòu)造簡單，對操作工人技術(shù)水平要求不高，易于操作。采用一次性澆筑，整體性能好，有效解決了鋁模工程中非標準層施工墻體不順直、錯臺等質(zhì)量問題。

在已有的譽瓏名苑、譽瓏薈庭、卓越東部蔚藍海岸（五期）這3個項目中先后實施了“基于鋁模的非標準層根部鋁木結(jié)合施工工法”，根據(jù)現(xiàn)場實施和反饋情況來看，共節(jié)約經(jīng)濟成本約60.2萬元，并節(jié)省了后期的修補費用，具有一定的推廣應用價值。