房建項目中鋁合金快拆模板系統的技術應用

俞 中 江

（中鐵十二局集團有限公司，山西 太原 030024）

現今，木模加固體系被廣泛應用于我國的房建項目中。但是，其實際效果較差，可重復利用價值不高，與現代發展理念相矛盾。相較之下，鋁合金快拆模板能夠有效突破傳統方式的局限性，具有良好的應用效果，并在現代房建項目中逐漸顯現了自身的優勢。

1 鋁合金模板的子系統組成

1）模板系統：主要被應用于混凝土施工中，由多塊模板共同構成完整的封閉面，保證混凝土在該處凝固成型。

2）附件系統：主要指模板施工過程中所使用到的連接構件，能夠維持模板的穩定性，銷釘、螺栓等均是較為典型的附件。

3）緊固系統：常見的有對拉螺栓組、限位螺栓等，其對于維持模板的穩定性而言具有重要作用，可保證模板在混凝土澆筑期間不發生偏位或變形現象，從而創造安全的施工環境。

4）支撐系統：通過應用支撐裝置，可避免樓板、梁底等結構失穩的問題，根據各部分的結構特點采取合適的安裝方法，通常樓板底和梁底均設置3 套支撐，懸挑結構以4 套為宜，具體視實際情況合理調整[1-2]。

2 鋁合金模板的應用優劣勢分析

2.1 優勢

2.1.1 規范化與標準化

現階段的鋁合金模板尺寸較為豐富，已經成型一套基礎的尺寸標準，可根據施工需求拼裝成特定的模板，保證模板體系的合理性。同時，由于鋁合金模板具有較顯著的規范性，加之材料自身的優勢，在正常使用狀態下的循環周轉次數可達到300 次或更多，均分至單次施工的成本較低，彰顯出良好的經濟效益。

2.1.2 施工效率高

無特殊氣候環境時，約18 h～36 h 便可組織拆模作業，通常1 層模板+3 層單支撐的組合方式便可滿足施工需求，可有效減少模板裝拆的時間，單層所需時間約為4 d～5 d，人員等方面的資源投入相對較少，因此也有助于提高經濟效益。

2.1.3 環保且安全

鋁合金模板系統的周轉效率較高，可滿足隨拆隨裝的要求，因此無需配套單獨的周轉空間。支撐裝置結構簡單且數量少，安裝期間所產生的廢棄物總量得到有效的控制，現場無明顯的垃圾污染問題，節能環保效果好。

2.1.4 質量可靠

通過無縫拼接方式的應用，可以有效提高鋁合金模板的連接緊密性，后續混凝土澆筑施工時幾乎無漏漿、跑模等質量問題。此外，模板體系較為平整，澆筑成型的混凝土表觀質量較傳統木模而言更為良好，無需再次組織人員修整表面。

2.1.5 操作便捷

根據施工要求制定規劃、設計圖紙，再以此為依據組織試拼，經過編號后賦予各模板特定的標識，后續僅需按照既定的編號依次安裝到位即可，操作流程清晰明了，操作內容簡單易上手，降低操作人員的門檻。此外，拆卸和轉運清理的工作量也相對較少，無明顯的工序交叉問題。

2.1.6 適用范圍廣

鋁合金模板系統幾乎在各類房建項目構件中均具有可行性，其抗彎曲強度達到普通鋼材的3倍，可有效承受均布荷載和混凝土側壓，除承受能力方面的優勢外，還具有質地輕的特點，約為24 kg/m3。

2.2 劣勢

1）一次性成本投入多。根據現有施工工藝水平，鋁合金模板采取的是一次成型工藝，因此前期投入成本相對較多，對施工單位的資金周轉能力提出較高的要求。

2）施工條件限制。根據工程經驗，鋁合金模板需被應用于標準層較多的房建項目中，以達到減少成本投入的效果，通常不用于單棟30 層以下的建筑物，因此在適用性方面依然有提升的空間。

3）施工細節質量問題。雖然在應用鋁合金模板系統后混凝土總體具有完整性，但混凝土表面的小規模氣泡問題難以避免，并且在前2 次使用的新模板中體現得更為明顯。

4）設計變更成本。房建工程施工前期，業主提供資料，委托具有資質的加工廠家制作相應尺寸的模板，制得的鋁模具有固定性，在后續施工中不具備大幅度修整的條件。若因特殊情況而必須修改時，則需返廠處理，加工成本增加，同時也易阻礙工程施工作業的正常開展。

3 鋁合金模板施工流程及其快拆系統應用分析

3.1 施工工藝流程

測量放樣→墻柱鋼筋綁扎→預留預埋→墻柱鋁合金模板安裝（按照先墻柱處、后梁板處的順序操作）→模板安裝質量檢驗及加固→梁板鋼筋綁扎→預留預埋→混凝土澆筑→養護→拆模。以該順序為準并重復完成各層的施工作業。

3.2 拆模要求及快拆模板系統的應用

1）拆模要求。板結構跨度＜0.2 m 時，若混凝土實測強度達到設計值的50%或更高時，可組織該處的拆模作業；結構跨度在2.0 m～8.0 m 時，在混凝土實測強度值達75%后拆模，若超出該跨度，則需在完全達到設計強度要求后拆模。

2）拆模方法。按“墻、梁側模→頂模→支撐頭”的順序依次拆除。拆模時間應得到有效的控制，若拆模時間提前，將由于混凝土尚未成型而出現缺棱掉角問題，同時拆模期間需采取防護措施，全面保證混凝土的成型質量。根據項目實際情況，在梁底處設置早拆模板，于下方配套可調鋼支撐，為保證模板等相關裝置的穩定性，組織計算與分析，確定該支撐的間距控制標準，即不可超過1.3 m，具體布置情況如圖1 所示[3]。

樓面施工中，均采用的是全鋁合金模板，得益于其自重輕、操作便捷、質量良好的特點，可快速完成模板工程的施工作業，加之早拆支撐系統的支持，進一步提高了鋁模的周轉效率。樓面模板的布設情況，如圖2 所示。

圖1 梁、板底早拆頭布置示意圖（mm）

圖2 樓面板配模示意圖（mm）

4 整體式鋁合金模板與傳統模板的成本對比分析

以某30 層標準層的建筑為例，其單層建筑面積600 m2，混凝土接觸面積比為3.2，共配置57 600 m2的模板。下文則對多種模板應用方案的成本情況展開計算與分析。

4.1 木模+方木+鋼管的方案

配置5 套模，平均每套周轉7 次，所需的模板總量為600 m2×3.2×5=9 600 m2；連接所用的鋼管扣件通過租賃的方式獲得，工期計劃為6 d/層，共6 個月，每1 m2折算材料費為49.27 元/m2；施工人員成本98 元/m2計；損耗費3 元/m2計。經求和后，得150.27 元/m2。

4.2 整體式鋁合金模板

根據現階段的鋁合金模板制造水平，重復使用次數可達到300 次，隨該值的增加，造價將逐步降低，殘值鋁材及鋼材料約400 元/m2。所需費用有：鋁模采購1 500 元/m2；周轉費用按“購買單價×標準層建筑面積×3.2/周轉使用總建筑面積”展開計算，此處以周轉90 次為例，可求得為53.33 元/m2；鋁模經使用后的殘值費按照“鋁模整體殘值×標準層建筑面積×3.2/周轉使用總建筑面積”展開計算，此處以周轉60 次為例，可求得為221.33 元/m2；施工人員的成本87.5 元/m2（主要考慮鋁模作業效率較高、難度較低的特點，因此較前述所提的人工成本而言有所降低）。按建筑面積計算所得：204.83 元/m2（1次），126.61 元/m2（90 次），116.83 元/m2（120 次），99.23 元/m2（300 次）。

通過對比可知，雖然鋁合金模板的前期投入較高，但隨模板使用次數的增多，其成本呈降低的變化趨勢，總體來看成本優勢更為顯著。

5 建筑施工模板比較分析

針對建筑施工模板綜合效益進行對比分析，取得如下結果。

1）采用鋁合金模板與采用傳統木模板施工對比，鋁合金模板體系雖然一次性投資大，但其分攤成本較木模板有明顯優勢，在高層建筑和大空間建筑等大型項目中使用鋁合金模板體系，能取得更好的綜合效益。

2）采用鋁合金模板與采用鋼模板施工對比，鋁合金模板具有質輕、裝拆靈活、施工效率高、對塔吊依賴低、綜合性價比較鋼模板高等優勢，使用鋁合金模板體系，較鋼模板具有更好的綜合效益。

鋁合金模板自1962 年在美國誕生以來，己有50 多年的應用歷史。在美國、加拿大等發達國家，以及像墨西哥、巴西、馬來西亞、韓國、印度這樣的新興工業國家的建筑中，均得到了廣泛的應用。

6 展望及建議

隨著高層建筑發展及人工費上漲，鋁合金模板近年來在國內也迅速興起，萬科、中海等大型房企和中建系統、上海建工等大型施工企業正在推廣使用鋁合金模板。鋁合金模板將得到廣泛認可和應用，廣東省住建廳2012 年己發布《鋁合金模板技術規范(征求意見稿)》DBJ 15—96—2013，國家標準正在編制中，使用鋁合金模板將規范化、標準化，施工及驗收也將實現有據可依。

鋁合金模板在推廣使用中，也凸顯出與我國結構工程現場施工不協調的一些方面，函待克服與技術支持，同時保證主體結構施工完畢后達到粗裝修(不抹灰)的質量標準要求。

為了提高施工效率和綜合效益，需得到以下技術支持：①外墻的窗間墻設計為鋼筋鹼結構；②飄窗板、陽臺梁的滴水線隨主體結構一次成型；③外墻分格線隨主體結構一次成型；④內墻不抹灰，需選擇合適尺寸使內墻砌體厚度抹灰后與鋼筋鹼墻體厚度一致；⑤門窗副框與主體結構同步預埋，后續無需副框塞縫；⑥研發鋁合金模板表面噴涂技術，減少脫模劑的使用；⑦采用大板施工；⑧研發專用軟件，提高自動化程度；⑨鋁合金模板體系中BIM 技術的研究與應用。

7 結語

綜上所述，相較于木模等傳統方法而言，鋁模的綜合應用優勢更為顯著，具有質量可靠、操作便捷、成本低等特點。在后續的房建項目中，可根據實際建設情況合理應用鋁合金快拆模板系統，以便促進房建項目建設工作的開展，創造可觀的社會經濟效益和生態環境效益。