超高層建筑鋁合金模板深化技術(shù)研究

張宴賓 張 釗 宋慧鵬

中建八局第二建設有限公司

1 引言

當前，我國城市用地資源日益減少，因此建筑工程建設逐漸朝著高層、超高層建筑的方向發(fā)展，超高層建筑工程項目的數(shù)量越來越多，與此相對應的，對超高層建筑設計、施工、管理等方面的研究也在不斷深入。模板工程是超高層建筑工程項目建設過程中的重點內(nèi)容，其施工質(zhì)量直接影響著超高層建筑的整體建設質(zhì)量。鑒于此，超高層建筑建設工程中，應高度重視模板體系。

2 鋁合金模板的優(yōu)勢及深化設計的必要性

2.1 鋁合金模板的優(yōu)勢

自20世紀90年代我國引進鋁合金模板以來，其迅速在我國建筑領域得到推廣應用，尤其是在節(jié)能降耗、以鋼代木、綠色建筑等理念下，鋁合金模板逐漸取代竹木膠合板模板成為我國建筑行業(yè)的首選模板。鋁合金模板具有成型質(zhì)量好、模板套數(shù)少、可多次循環(huán)使用等諸多優(yōu)勢特征。理論上來說，鋁合金模板的循環(huán)使用次數(shù)可達到150～300 次。對于30 層的建筑，鋁合金模板與木模板的費用相近。但對于在60層以上的建筑，鋁合金模板的費用大大降低，僅為木模板的50%左右。在超高層建筑不斷增多的當下，在經(jīng)濟性上具有明顯優(yōu)勢的鋁合金模板，有著良好的應用前景、廣闊的應用空間。

2.2 深化設計的必要性

伴隨著鋁合金模板的不斷推廣應用，鋁合金模板深化設計不足而帶來的問題逐漸暴露出來。若是前期圖紙深化不足，則施工階段便容易出現(xiàn)設計變更的問題。其原因在于，對于在工廠進行集中加工制造的鋁合金模板來說，轉(zhuǎn)運至現(xiàn)場之后，難以在現(xiàn)場進行改造。這樣的情況下，若是前期深化設計不足而又出現(xiàn)中途設計變更的現(xiàn)象，便會延緩施工進度，導致施工周期延長、成本上升，甚至部分變更無法實現(xiàn)，需要在施工完成后開展二次改造，造成大量施工資金的浪費、時間成本的浪費。鑒于此，有必要在前期對鋁合金模板進行深化設計。

3 鋁合金模板深化設計要點

3.1 支撐體系

針對鋁合金模板的支撐體系，在開展深化設計的過程中，先要確定是選擇拉片體系，還是選擇螺桿體系。同時，應結(jié)合樓層高度，對支撐立桿間距、斜撐間距以及背楞間距等進行合理確定。以某超高層建筑項目為例，該建筑為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，高度為152.15m，地上47 層，地下4 層；1～2 層為非標準層，3～42 層為標準層（除16、32 層之外，兩者為避難層），43～47 層也為非標準層；剪力墻有兩個尺寸，分別為200mm、300mm；樓板厚度有3個尺寸，分別為150mm、200mm、260mm。該項目鋁合金模板支撐體系深化設計中，層高＜3.2m的情況下，螺桿體系的加固方式為外墻背楞5道+內(nèi)墻背楞4道，背楞間距≤800mm。背楞對穿墻體加固時采用的是直徑≥Φ18mm 的螺桿，螺桿型號選用依據(jù)見表1。

表1 螺桿型號選用依據(jù)

對鋁合金模板的支撐體系進行深化設計時，應當將支撐立桿的間距控制在≤1300×1300mm 的范圍內(nèi)，對于樓板較小的部位，如廚房、衛(wèi)生間等，則要結(jié)合樓板的配模，對支撐立桿的間距進行科學設計，宜將斜撐間距控制在≤2000mm的范圍內(nèi)，且最好是對稱布置。對于無法實現(xiàn)對稱布置的部位，如山墻等斜撐，則要將斜撐的間距適當縮小，可降低至1600mm。此外，還要對斜撐的角度進行合理控制，確保其符合受力特征。通常情況下，短斜撐角度、長斜撐角度分別處于10°～20°、45°～60°的范圍內(nèi)。

鋁合金模板的深化中，模板設計是重中之重。若想要做到規(guī)范配模，提高鋁合金模板的循環(huán)使用次數(shù)，應根據(jù)鋁合金模板生產(chǎn)的模數(shù)，對墻柱模板、梁側(cè)模板、梁底模板以及樓板模板，采用固定的幾種尺寸規(guī)格。這樣，在建筑物戶型、高度不同的情況下，也可以對鋁合金模板進行循環(huán)使用。標準板尺寸見表2。建筑物樓層高度較大的情況下，各標準板不符合配模需求的時候，也可應用承接模板。承接板的寬度為300mm，長度可設置為

600mm、900mm、1 200mm、1 500mm、1 800mm。

表2 標準板尺寸（mm）

3.2 內(nèi)隔墻體系

鋁合金模板的剛度、強度均比較好，混凝土澆筑成型之后，可以免抹灰，不僅可以增加房間可用面積、降低成本，還可以避免抹灰層容易出現(xiàn)的開裂、空鼓等問題。當前混凝土免抹灰工藝在建筑領域得到了廣泛應用，其配套工藝也得到開發(fā)、應用，免抹灰內(nèi)墻板以及薄砌、薄抹的高精度砌塊砌體隔墻是混凝土免抹灰工藝的主要配套工藝，應進行深化。

第一，免抹灰內(nèi)墻板?，F(xiàn)階段建筑工程中比較常用的免抹灰內(nèi)墻板為陶粒混凝土墻板。鋁合金模板深化過程中，應將樓板尺寸歸并。為實現(xiàn)免抹灰內(nèi)墻板的長度標準化，樓板厚度最好是歸并3種尺寸。通常來說，隔墻板厚度多為90mm、95mm兩種規(guī)格，根據(jù)層高的差異，隔墻板的長度一般處于2.2m～3.5m的范圍內(nèi)，寬度多為600mm。墻板內(nèi)、外兩面的四周，設置有壓槽，壓槽深度為5mm，寬度為30mm～50mm?；炷两Y(jié)構(gòu)、內(nèi)墻板可采取順接、丁接的拼接方法。丁接包括單板、雙板兩種；順接也包括單板、雙板兩種。墻板與墻板、混凝土結(jié)構(gòu)與墻板拼裝完成之后，應在兩者的拼接部位設置凹槽，凹槽的深度為5mm，寬度為60mm～100mm。凹槽填充時可采用專用填塞砂漿、耐堿玻纖網(wǎng)，避免接縫之間出現(xiàn)開裂的問題。

第二，針對高精度砌塊砌體隔墻進行深化。在其實際使用過程中，應在混凝土剪力墻上預留抹灰企口，借助抹灰企口，可以使砌體抹灰完成面與混凝土結(jié)構(gòu)面保持齊平。同時，將耐堿玻纖網(wǎng)掛在砌體、混凝土結(jié)構(gòu)交接位置的企口上，還可以預防墻體開裂的出現(xiàn)。抹灰企口為10×100mm。砌體墻、剪力墻應采用丁接、順接的搭接方式，深化方式與內(nèi)隔墻板相同。鋁合金模板深化的過程中，應根據(jù)施工圖紙，對砌體填充墻、混凝土結(jié)構(gòu)墻之間的交接位置進行充分考慮，從而預留抹灰企口。選擇縮尺砌塊作為高精度砌塊，并要提前定制。對于厚度為200mm 的填充混凝土墻、剪力墻，配合使用的高精度砌塊厚度應當是190mm；對于厚度為100mm的衛(wèi)生間墻體，配合使用的高精度砌塊厚度應當是90mm。

3.3 外窗防水體系

外窗防水體系也是鋁合金模板深化中的要點。對外窗防水體系進行深化的時候，應注意外窗防水企口、外窗鷹嘴滴水線、外窗臺、空調(diào)外機飄板四個方面。

第一，外窗防水企口。外窗滲漏問題是建筑物的一個常見問題，鋁合金模板深化中，應設置外窗防水企口。根據(jù)鋁窗型材，來對防水企口尺寸進行合理確定。企口深度通常情況下為20mm，寬度通常情況下為30mm+400mm+型材寬度。避難間與普通房間的外墻厚度存在一定的差異，防水企口尺寸也要有所不同。在安裝外窗的時候，可采取“幾字”碼、內(nèi)脹栓兩種固定方法。采取這兩種方法的時候，混凝土企口應當壓窗框10mm，以實現(xiàn)防水的目的。避難間的防火窗、普通房間的普通窗，不僅防水企口尺寸有所不同，外窗固定也有一定差異。

第二，外窗鷹嘴滴水線。在窗沿設置滴水線是外窗防水體系中的重要組成部分，其主要目的是避免外窗雨水倒流至室內(nèi)。鋁合金模板深化中，可采取主體結(jié)構(gòu)、鷹嘴式滴水線一次澆筑成型的方式來設置滴水線。這種施工方式具有成本低、美觀度較好、無須二次施工、防水效果較好等諸多優(yōu)勢。

第三，外窗臺。鋁合金模板深化中，應開展外窗臺結(jié)構(gòu)找坡，以避免外窗窗臺積水進入室內(nèi)。外窗臺鋁合金模板深化為2cm的防水企口，窗臺向外找坡，坡度為3%。

第四，空調(diào)外機飄板。鋁合金模板深化中，應開展空調(diào)外機飄板找坡，坡度為5%，以避免該處積水。鋁合金模板深化中，為避免木模板建筑找坡施工方法下施工復雜、成本較高、砂漿找坡易出現(xiàn)空鼓脫落等問題，應采取模板一次壓槽的施工方法，實現(xiàn)一次性找坡。

3.4 消防箱安裝洞口

鋁合金模板深化中，為實現(xiàn)公共空間美觀性的提高、使用空間的增加，應提前對消防箱預留洞口進行深化，達到消防箱半暗埋、暗埋的效果。對于消防箱，可選擇背進水式、下進水式兩種進水方式。選擇下進水式這一進水方式的時候，洞口高度為15mm+消防箱箱體高度+200mm，洞口寬度為15mm+消防箱箱體寬度+15mm。選擇背進水式這一進水方式的時候，洞口高度為15mm+消防箱箱體高度，洞口寬度為15mm+消防箱箱體寬度+15mm。

3.5 飄窗鋪貼

鋁合金模板深化中，開展了外窗臺結(jié)構(gòu)找坡，設置了深度為2cm 的外窗防水企口。相比較于傳統(tǒng)施工工藝，防水企口壓鋁合金窗框型材1cm，這就會使飄窗貼磚厚度減小。但是，飄窗部位存在明顯的溫差變化，若是瓷磚鋪貼厚度較小、無法適應溫差變化的要求，則容易出現(xiàn)瓷磚鋪貼空鼓的問題，影響美觀度及建筑物的保溫性能。為避免這一問題，針對飄窗位置的鋁合金模板，應當進行壓槽處理，從而使飄窗模板比防水企口低2cm，以便于實現(xiàn)瓷磚鋪貼厚度的增加。

4 結(jié)語

綜上，鋁合金模板具有諸多優(yōu)勢，在超高層建筑領域有著良好的應用前景。超高層建筑工程項目中實際應用鋁合金模板時，為確保其應用效果，應對支撐體系、內(nèi)隔墻體系、外墻防水體系、消防箱安裝洞口、飄窗鋪貼等進行深化設計，以減少施工中設計變更的出現(xiàn)，保障施工進度、控制施工成本，提高超高層建筑的經(jīng)濟效益。