鋁木結合模板施工技術研究與應用

裴玉勝，孟召虎，漢光昭，陳 旭，張 偉，閔劉亮，景占旭，楊 健

(中建三局集團有限公司，陜西 西安 710000)

0 引言

鋁木結合模板施工技術是通過鋁合金模板(鋁模)和木模板(木模)的組合來施工特殊節點部位或非標準層配模部位，以此來降低成本，避免資源浪費。在保利·天宸灣項目非標準層施工前，根據現場施工情況，在標準層鋁模深化基礎上，對非標準層鋁模的使用進行深化，并對鋁模和木模的接槎問題提出解決方案。

1 工程概況

保利·天宸灣項目位于蘭州市七里河區馬灘社區，銀灘大橋東北側，臨近南濱河西路。占地面積約52 565.9m2，其中可建設用地28 272.9m2，工程總建筑面積約232 884.53m2。項目由5棟住宅樓、1棟商業超高層建筑、1所幼兒園組成。其中，1～5號住宅樓均為框架剪力墻結構，地上33層，地下2層。6號超高層建筑為框架-核心筒結構，地上47層，地下2層，高178.3m。項目效果如圖1所示。

圖1 項目效果

2 工藝原理

根據設計圖紙對鋁木模板的加工進行提前設計，在水平和豎向結構出現變化時，能夠合理運用鋁模和木模，發揮各自長處，避開兩者缺點，結合使用，進一步提高施工效率，增加項目經濟效益。

3 鋁木結合模板施工技術

3.1 住宅樓

1～5號住宅樓為框架-剪力墻結構，其中1層層高3.6m，2層層高3m，均為非標準層；3層及以上為層高3m的標準層。現在以1號樓為例，分析鋁木結合模板施工技術在住宅樓中的應用。

3.1.1墻柱

1號樓1層墻柱截面尺寸與標準層相比，寬度略有不同，而其他截面尺寸相同。因此，將與標準層相同的截面采用鋁模拼接，與墻柱寬度不同的截面采用木模拼接。木模采用傳統的鋼管木方加固體系，對拉螺栓穿過銷釘孔，然后使用螺母和鋁模固定在一起。

3.1.2梁板

1號樓1，2層北側有1處門廳，高度為6.6m，若使用鋁模，支撐桿高度無法滿足要求，因此，門廳板底采用木模拼接，其余板底大部分采用鋁模拼接，局部區域與標準層存在差異，鋁模無法拼接，使用木模拼接。

當梁截面尺寸與標準層相同時，梁側和梁底均使用鋁模拼接，與板底木模接槎處使用銷釘固定。

當梁高和標準層相同、梁寬不同時，梁側使用鋁模拼接，梁底使用木模拼接，接槎處采用U形卡固定。

3.1.3飄窗位置

1號樓1層南側有部分外墻與標準層存在差異，因此，采用木模拼接，但其中的飄窗節點與標準層相同，因此，飄窗部位使用鋁模拼接。這樣既保證了飄窗施工質量，同時飄窗部位處企口、滴水線可利用鋁模一次澆筑成型，避免后期窗框位置抹灰收口及防滲漏風險，有效節約了成本。

飄窗分為上、下飄，原設計飄窗板厚為100mm，設計滴水線時飄窗板厚加大為120mm，企口板厚為100mm，長度為100mm，深度為80mm。

深化設計飄窗鋁模時，在交接處專門設計1個L形鋼背楞，背楞伸出至木模300mm位置，內側使用M6螺栓進行固定，背楞交接處兩側采用φ18對拉螺栓進行加固(見圖2)。

圖2 鋁模與木模接口處理示意

在每個飄窗上、下飄之間設置6根可伸縮單支撐，飄窗頂部設置抗彎背楞，可有效消除脹模與飄窗頂板起拱現象。

飄窗鋁模生產完成后，隨主體施工進行上、下飄窗模板安裝，根據廠家提供的圖紙對鋁模進行組裝。組裝前需對鋁模面進行清理并涂刷脫模劑。

鋁模與木模接槎處木方長度必須滿足要求，交界面需平順，螺栓及對拉螺栓要加固牢靠。

3.1.4墻底接高

由于1號樓1層高為3.6m，標準層高3m，因此，需在使用鋁模的墻體下部接60cm高木模，即墻身采用鋁模拼接，鋁模下部采用木模拼接。該位置將墻模板伸出1個木方背楞的寬度，拼接好該位置模板，將堵頭豎向木方緊貼兩側墻模，并利用對拉螺栓穿過木方與留出的模板及兩側木方主楞拉結。接高位置木模堵頭構造如圖3所示。

圖3 接高位置木模堵頭構造

考慮到木模接高墻轉角處無有效加固措施，為防止脹模及模板脫落，根據單邊支模施工方法和實際需要，采用∟50×5焊接成三角形支撐的方式。首先，根據設計尺寸在模板基礎底面樓板設計位置標注預埋2道地腳螺栓，第1道距墻面200mm，第2道與第1道間距450mm，埋深為100mm，高出地面為100mm；然后，制作三角支撐架，角鋼任一直角邊根據螺栓位置進行開孔，木模次楞設置完成后安裝三角支撐，將木方頂住。轉角支模構造如圖4所示。

圖4 轉角支模構造剖面

3.2 6號超高層建筑鋁木結合模板施工技術

6號超高層建筑為框架-核心筒結構，26層及以下為層高3.2m標準層，28層及以上為層高4.2m標準層。其中，3～6，47層為非標準層，13，27，38層為避難層，均為鋁木結合模板層。

3.2.1框柱

6號樓1層(層高為6.1m)和2層(層高為5.66m)為非標準層，施工前，項目部經過深化設計，決定外框柱使用2層標準層的鋁模拼接，即1，2層外框柱模板均采用2 700mm高標準模板+300mm高K板+2 700mm高標準模板一次性拼接，采用方圓扣加固。澆筑混凝土時，控制好澆筑高度，澆筑至梁底，方便后期梁板鋼筋綁扎和木模拼接。

由于外框柱鋁模數量有限，不能對所有外框柱同時進行拼接，因此，決定對外框柱分批次澆筑。當第1批外框柱澆筑完成且混凝土強度達到要求時，無需將鋁模全部拆除，只拆除外框柱轉角處的C槽，然后將鋁模整體吊裝至第2批外框柱，周轉使用。

3.2.2剪力墻

由于6號樓1，2層層高較高，而墻體鋁模數量較少，因此，項目優化后，決定1，2層墻體采用分層澆筑。先使用2 700mm高標準模板+300mm高K板拼接并進行第1層澆筑。

為不影響鋁模接縫整體美觀性，待混凝土強度達到要求后，300mm高K板保持原位置不動，將下部2 700mm 高標準模板進行上返，然后進行第2層澆筑，澆筑高度至梁底，與框柱澆筑高度保持一致。待混凝土達到要求后，將2 700mm高標準模板整體吊裝至其他墻體進行拼接，這樣不僅可以節約勞動力，還可以加快施工進度。3層以上標準層墻體全部使用鋁模拼接。

3.2.3樓梯間

6號樓1～5層樓梯間為非標準樓梯間，因此，無法全部使用鋁模拼接。項目根據不同構造位置深化設計出3種不同的鋁木結合節點。

1)第1種為樓梯間墻體兩側均無其他構造物，墻寬處無法使用鋁模拼接，因此，兩側墻面采用鋁模拼接，中間墻寬處采用木模拼接，整體采用對拉螺栓+背楞固定。

2)第2種為一側為整墻面，一側墻連接樓梯。整墻面的一側模板較規則，通常采用全鋁模，另一側與樓梯連接尺寸變化大，采用木模，這種方式成型效果較難控制。因此，外墻采用鋁模拼接，內墻與中間墻寬處采用木模拼接，外墻采用對拉螺栓+背楞固定，內墻采用對拉螺栓+圓鋼管固定。

3)第3種是在第2種基礎上，墻寬靠近外墻的一半使用鋁模拼接，靠近內墻的一半使用木模拼接。這是由于墻寬為850mm，而鋁模寬度為400mm，若使用2塊鋁模，剩余的50mm寬采用木模拼接后不易加固，因此，墻寬處采用400mm寬鋁模+450mm寬木模拼接。鋁模厚度為60mm，木模厚度為15mm，因此，墻寬處采用15mm厚木模+30mm厚木方+15mm厚木模與鋁模拼接在一起。外墻采用對拉螺栓+背楞固定，內墻和墻寬處采用對拉螺栓+圓鋼管固定。

3.2.4梁板

6號樓1，2層梁板全部采用木模拼接，在梁和框柱接縫處拼接模板時，為保證混凝土澆筑完成后的垂直度和平整度，在框柱澆筑高度以下10cm采用木模拼接，使用對拉螺栓焊接在鋼柱上進行固定。

由于墻柱混凝土只澆筑至梁底，因此，板底至墻體澆筑高度以下10cm采用木模接高，墻體使用對拉螺栓固定。

1，2層北側有1處酒店大堂，高度為11.76m，采用鋼管扣件式支撐體系進行支撐，其余部分采用碗扣式支撐體系進行支撐，立桿縱、橫間距均為900mm，步距1 200mm。

6號樓3～6層仍屬于非標準層，但與標準層相比，只在主樓東側和北側多了2處懸挑的三角區域。因此，最終確定與標準層相同部分梁板全部采用鋁模拼接、鋁模立桿支撐，懸挑三角區域采用木模拼接、碗扣架體支撐，立桿縱、橫間距均為900mm。

由于標準層無懸挑三角區域，標準層最東側和最北側梁側面模板為封閉狀態，無法再使用至3～6層，因此，梁側模板需重新配模，留出懸挑梁端缺口。鋁模厚度為60mm，木模厚度為15mm，因此，懸挑部分梁兩側模板采用15mm厚木模+30mm厚木方+15mm厚木模與鋁模拼接在一起，并采用鋼管和對拉螺栓固定，梁底也使用木模拼接，并控制好標高。由于目前懸挑梁還未施工，為減少施工中一些不必要的問題，最終將鋁木拼接的節點模型圖在Revit軟件中直觀地體現出來，為現場施工創造便利條件。鋁木結合模板效果如圖5所示。

圖5 鋁木結合模板效果

3.2.5電梯井門洞

6號樓西側核心筒位置共設置6個電梯井(DT2～DT7)，尺寸均與標準層相同，但只在1，28層和層高4.2m標準層設置電梯門，而且需在2，4，7，10，13，16，19，22，25層設置安全門，而安全門洞尺寸與電梯門井洞尺寸不同。經過優化，決定在28層以下施工時，不配備電梯門鋁模，1層電梯井門洞和其他相關樓層安全門洞模板采用木模，模板寬度與門洞寬度相同，門洞中間采用單根立桿支撐。然后使用鋁模將整個門洞模板合在里面，一次性澆筑。

4 結語

鋁模租賃費雖然高于木模材料費，但鋁模周轉率高，綜合考慮，使用鋁模所產生的經濟效益要遠高于木模，因此，非標準層應盡可能地利用低成本的鋁模來搭設。通過對鋁模和木模結合體系的優化，不僅節約了施工成本，對施工進度也有很大的提高，達到了節能、創效的目的。