鋁模板技術在高層建筑綠色施工中的運用研究

趙禹軒，趙淼，李昌輝

（1.中建二局第三建筑工程有限公司，北京100070；2.北京北國建筑工程有限責任公司，北京100070；3.中建二局第一建筑工程有限公司，北京100070）

1 引言

鋁模板具有工藝新穎性， 相比原有工藝具有高效循環特點，可用于多變、錯綜的工程體系，能夠有效減少工料支出。 高層建筑項目不斷增加，工序逐漸復雜，可廣泛融合鋁模板工藝，積極發揮鋁模板優異的承載能力、工程環保性、工藝支出少等特點。 為此，本文結合工程實例研究鋁模板的工藝及應用。

2 鋁模板的工藝要點

2.1 深化設計

鋁模板運至工程現場之前， 施工單位應以設計圖的要求作為鋁模板的工藝標準方案。 圖紙要求包括外部組成布置方法、鋁模板結構圖等。 結合BIM 技術開展圖紙分析，積極排查工程隱患問題，給出有效的工藝優化方案，確保工程安全。

2.2 配板優化

結合鋁模板工藝，給出優化設計方案，可詳細繪制各節點配模的示意圖，提升模板排板方案的合理性，準確給出墻板-樓板、墻板-梁板各處的連接方法，再用MSTEEL 工具驗算布局設計的規范性，保證配模拼裝規劃的全面性。

2.3 定位校準

裝配鋁模板期間，需結合高層項目的各處樓層位置，給出軸線方位，開展測量放樣，準確標注墻柱、門窗各節點的方位，仔細檢查墻柱各位置的鋼筋方位， 結合工程實況給予糾偏處理。 墻柱周邊區域，可給出控制線，精準測定模板裝設的方位[1]。

3 鋁模板工程融合實例分析

3.1 工程概述

A 高層建筑是一座民用建筑項目，共有11 棟樓，標準層高度約為2.9 m，建筑規模總數約為650 000 m2。初期規劃A高層建筑項目時， 選用現澆框架工藝， 融合剪力墻施工方法，確保工程質量。混凝土強度等級為C40，基礎層模板厚度達到130 mm，梁截面長邊1 200 mm，短邊200 mm，剪力墻側面寬度為200 mm，基礎層之上均使用鋁合金模板。

3.2 工程準備

鋁模板工藝進行前期，需結合深化設計結果開展鋁模板的前期平展、板材序號編寫等工作。 模板工人需參加模板操作考核，考核通過方可參與鋁模板的安裝工作。 工程前期開展的工藝交底工作主要包括工程質量控制、 工程安全措施、成品養護等。 還要準確核對樓層軸線的位置控制工作，多次核驗標高點的工程方位，對墻、柱、水電各關鍵位置開展預埋件的全環節驗收工作。

3.3 模板系統

3.3.1 荷載測算

A 高層項目裝入的鋁模板結構測算參數有： 模板側面厚4 mm，基礎層板厚130 mm，梁截面最佳值的短邊為200 mm、長邊為1 200 mm，剪力墻結構側面厚度為200 mm。 鋁模板性能如表1～表3 所示。

表1 結構載荷kN/m2

表2 強度MPa

表3 載荷效應

3.3.2 墻模結構

墻模板結構主要含有底角支護、墻頭板、K 板、對拉螺栓等組成。

結合A 建筑項目的實際需求，留出預埋位置、開展預埋件裝設處理， 仔細查看鋼筋綁扎質量， 開展吊裝模板的工藝項目。 墻模板裝設期間，各模板間隙位置以銷釘為主要連接件。針對外墻螺栓的前期使用，需將螺栓埋至混凝土下方區域，以此達到外墻墊腳效果。 螺絲間距不可大于1 200 mm。 內墻模板裝設工藝中，以墻角位置為起點，逐一進行施工裝設。 模板拼裝工藝需從兩側開始操作，使用銷釘保證孔位的處理效果。以對稱方案設計螺桿孔位的操作方位， 保證墻體軸線設計的規范性[2]。

與地面平行的水平間距需控制在800 mm 以內， 使用Tr16 螺栓操作兩個模板，確保對拉施工質量。背楞類型包括直背型、直角型，背楞中間添加“加強塊”。 背楞生產需要使用矩形鋼管，融合焊接工藝，確保背楞生產質量。 背楞與樓面間距分別為：①250 mm、②850 mm、③1 450 mm、④2 050 mm、⑤28 250 mm。①～⑤每個數字對應一道背楞。背楞需與樓面陰角相互對拉，在陰角位置嵌入“鋼墊片”，確保螺栓抽出的順暢性。墻柱斜面支護系統需保證豎向背楞的固定質量。樓梯步行區域使用小規格背楞進行固定處理。

3.3.3 梁模結構

梁模結構組成有模板、陰角、轉角件、鋼支護等。 配置兩組備用支護，以此保障模板周轉能力，間距邊長取1.2 m。

梁模板裝設期間，需依據主、次、底、側的順序進行工藝操作。裝設梁底模板期間，如果模板長度小于或等于3 m，采取整裝工藝。如果模板長度大于3 m，采取分單元的拼裝工藝，每個單元不超過3 m。模板裝設后，需查看模板工程效果，包括平整性、垂直偏差等。 確定模板位置無誤，使用銷釘固定。

3.4 工藝質控要點

3.4.1 墻柱模板工藝質控要點

內墻模板裝設期間，結合模板序號編碼特點，從陰角位置逐一開展安裝操作。 豎直模板拼接需按照300 mm 的間距使用銷釘，保證模板拼接位置空隙寬度的規范性。 水平方向模板拼接頂處，插銷方式采取由上至下次序，確保銷釘全數裝設完成，防止插銷振落問題。 裝設對側模板，需保持兩個模板位置的對應性，對正螺栓孔位。 以控制線位為目標調整點位，保證模板位置的準確性，固定對拉螺栓，增強模板封閉效果。 模板拼接形成的間隔區不可大于1 mm，高低區差值需小于2 mm。模板工藝需積極防控板材碰撞、板材摩擦等問題，以此保持板材性能。

3.4.2 梁板工藝面質控要點

梁底模板裝設前期，需開展各位置的預拼裝處理。 清除梁底板各處雜物，使用插銷方法，保證底板、陰角模的拼接固定質量，準確對正早拆頭、地下支護方位，防止混凝土結構受損。

3.4.3 樓板工藝質控要點

墻梁頂處裝設陰角模，需查看陰角模質量，保證陰角模安裝操作的規范性，再裝設樓面龍骨。 安裝操作期間，需關注早拆頭、支護結構的質量情況。 模板裝設完成，合理調整支護結構，保證模板平整性。

3.4.4 拆除模板質控要點

澆筑工藝完成， 需檢查結構強度的規范性， 查看成型情況。 如果澆筑質量達到工程規范，可進行模板拆除處理。 在模板拆除期間，優先去除側向模板，當鋁模發生松動后，再拆除連接結構， 逐一卸除模板， 防止卸除模板操作形成的質量缺陷。 拆模需測定混凝土用料性能，樓板位置強度達到50%，梁結構位置強度達到75%，方可進行拆模處理。 全面拆除完成，對卸下模板使用中水有效清洗， 以此減少清潔鋁模板形成的水耗問題，切實保證模板清洗質量，增強用水循環性，順應綠色工藝的操作需求。

4 鋁模板性能分析

4.1 有限元分析

使用MID 軟件以鋁合金模板為主體，開展性能分析。 鋁模板設計參數如表4 所示。

表4 鋁模板設計參數

4.2 樓板分析

性能分析選用的鋁模板，采取一次擠壓成型工藝，板材寬度為400 mm，板材長度為1200 mm，框架高度取值為65 mm，板材厚度為4 mm，橫肋間隔長度為400 mm，豎肋間隔參數均值為130 mm。

4.3 荷載設計

選擇表1 的荷載方案，對A 項目鋁模板性能進行分析，測算出樓面位置可能承受的最大工藝載荷為9.8 kN/m2。

4.4 性能分析

引入案例項目工藝荷載參數， 開展的鋁模板性能分析，板材撓度最高值為0.7 mm， 遠小于1.5 mm 的性能標準，可保證板材使用質量。 各項性能分析中獲得：板材彎矩最高值為0.59 kN·m，強度參數為31.3 MPa，板材剛度為0.23 mm，由此確定鋁模板性能符合工程要求。

5 結語

綜上所述， 經研究發現， 案例項目融合的鋁模板工藝成本，相比原有模板工序成本顯著減少，還可簡化塔吊、卸料等環節的工藝，有效控制工程垃圾的生成量，積極防控高空墜物問題，獲取優異的工程成效。 由此證明，鋁模板工藝具有較強的清潔性，模板安裝具有便利性，模板質量優異，符合綠色施工的各項要求。