連敏旭,孫會昌
(山東省三益工程建設監理有限公司,山東 濟南 250000)
2020 年住建部印發的《關于推進建筑垃圾減量化的指導意見》中,明確提出推廣應用鋁合金模板和工具式腳手架。王展忠[1]在對比鋁模板和木模板的基礎上,總結了鋁模板強度高、輕量化、不生銹、綠色環保、循環利用等優勢。王宣頤[2]以某高層建筑為例,對鋁模板從工廠預制到進場驗收,再到現場安裝和后期拆模整個施工流程的技術要點展開了分析,得出了鋁模板易于安裝、提高施工效率、節約工程造價等結論。趙雪琦[3]等人辯證分析了鋁合金模板的優越性與局限性,并提出了高層建筑在應用鋁合金模板時,應做好構造柱加固、混凝土消氣等施工措施,從而發揮鋁模板的應用優勢。本文在借鑒前人研究成果的基礎上,創新性地將墻模板、梁模板、樓面模板的設計與施工結合起來,并基于全過程控制理念對鋁模板各個施工環節的技術管控要點展開分析,為高層建筑鋁模板施工管理提供了指導。
某銀行大廈總建筑面積93 255.8m2,共30 層。其中,地下室4 層,用作車庫和設備房;地上26 層,1~4 層為裙房,10層以下的低區標準層,層高為4.2m,10 層及以上的中、高區標準層,層高為4.5m。在建筑模板工程中,選擇施工效率更高、環保效果更好、施工效率更快的鋁合金模板,厚度為65mm,模板重量25kg/m2,荷載能力可以達到68kN/m3,是傳統木模板的兩倍有余。
本工程的墻模板包括內、外兩種,外墻采用大鋼模,內墻使用鋁合金模板。由于本工程中有2 種規格(4.2m 和4.5m)的標準層高,在設計內墻模板時對于高度為4.2m 的樓層,鋁合金模板的尺寸為4 000mm×500mm;對于高度為4.5m 的樓層,鋁合金模板的尺寸為4 200mm×500mm。另外,為了固定墻模板,需要在模板的中心線上,距離兩側短邊500mm 處設置兩條對拉螺桿。對拉螺桿的形式為T22 梯形牙螺桿,材質為45#鋼。
本工程中設計使用梁模板的標準尺寸為200mm×400mm,現場施工時刻根據建筑工程項目的實際需要進行靈活配置。通常來說,如果梁截面的寬度低于400mm,可以考慮使用單排支撐;反之,梁截面的寬度大于400mm,則選擇雙排支撐。另外,對于跨度超過5m 的梁,在鋪設梁底板時不得立刻起拱,避免影響梁側模板的正常安裝。在梁的底模板、側模板均完成安裝以后,在跨中位置按照跨度的1‰起拱。同時,選用工具式鋼支撐微調梁底板的高度,保證所有梁底板的高度差不超過±3mm。
本工程中設計使用樓面頂板的標準尺寸為400mm×1 200mm,同樣需要結合現場情況對尺寸進行靈活配置。在樓面頂板的縱向間隔超過1.5m 時,可以采取在頂板下方設置快拆支撐頭的方式,發揮對樓面頂板的支撐作用;在樓面頂板的橫向間隔超過1.5m 時,需要設置一道龍骨,起到加固樓面頂板的作用。
本工程中所有樓層的鋁合金模板,均采用高支模鋼管支撐。在鋁合金模板的中間位置設置3 道水平桿,鋼支撐的長度為3.6m,并且頂部設計有一個可調頂座。當樓層高度為4.2m 時,調節頂座的高度為380mm;當樓層高度為4.5m 時,調節頂座的高度為680mm。
本工程中所用鋁合金模板全部采用工廠預制,進行出廠質量檢驗并出具合格證明后,用汽車運輸到施工現場。卸車時,再次檢查鋁合金模板的質量,確保不存在彎曲變形、劃痕損傷等質量問題后放置到指定的臨時存放區。然后開始處理混凝土樓面板,鋁合金模板表面涂刷脫模劑后,開始進行鋁合金模板的安裝。完成墻模板、梁模板、樓面模板的安裝后,安裝鋼支撐和加固背楞。根據測量結果進行糾偏,保證誤差控制在允許范圍內,進行下一步的混凝土澆筑施工。等到混凝土養護結束后,拆除鋁合金模板。整個施工流程如圖1 所示。

圖1 鋁合金模板的施工順序
鋁合金模板經運輸車運送到施工現場后,需要放入施工現場劃定的臨時存放區。所有鋁合金模板經質量檢查無問題后,均需要按照編號依次排列。每30 塊模板為一組,地下需要擺放兩條略長于鋁合金模板的方木,放置時將第一塊模板的板面朝上、背面朝下,防止板面被劃傷[1]。加強現場環境管理,尤其是做好防塵、防污工作,保證鋁合金模板的使用質量。
裝配鋁合金模板前,應當做好現場放線測量工作。使用鋼尺或皮尺測量混凝土樓面標高,并確定水平基點。以水平基點作為參照,對于低于該基準點的地方,可選擇膠合板墊高,保證鋁合金模板安裝以后能夠與基準點持平;對于高于該基準點的地方,則要使用鏟子鏟除,或者使用錘子打砸。后期澆筑混凝土后,還需要測量K 板頂部的水平度。如果水平度超出了誤差允許范圍,可能會導致模板不能保持垂直,從而影響到混凝土構件的穩定性。放樣線需要穿過陽角,并且超出陽角的長度不得低于200mm,可作為鋁合金模板精準定位的參照。另外,放樣點和參考點一旦確定,不得隨意更改。
在完成放線測量后,開始進行模板安裝前的質量檢查環節。檢查鋁合金模板的邊緣位置、接觸面處,是否已經清理干凈,應確保無灰塵、油垢。面板無劃痕、邊緣處無變形,經檢查無質量問題后在表面涂刷脫模劑,方便后期鋁合金模板與混凝土脫離。涂刷脫模劑時,應當將鋁合金模板平放,按照相同順序涂刷2 遍,保證脫模劑無流掛情況。另外,為了方便后期模板的拆除,通常會使用銷子連接內角模與墻模,應檢查銷子的頭部是否插入內角模的內部。如果未插入,需要重新調整,確保銷子連接功能的正常發揮[2]。
模板安裝是鋁合金模板施工的關鍵點,也是決定模板工程施工質量,以及影響后續混凝土澆筑成型效果的重要因素。鋁合金模板的安裝流程和技術要點如下:
(1)墻模板的安裝。現場施工人員根據標高控制點檢查墻柱位置樓板標高是否符合要求,如果樓板低于標高,要填塞水泥砂漿;如果樓板高于標高,要鑿除多余部位,保證樓板實際高度與標高之間的差距控制在±5mm 以內。在墻柱根部預埋定位鋼筋,避免鋁合金模板跑偏。按照提前在鋁合金模板上標記的序號,按照順序依次完成鋁合金模板的拼裝。安裝支撐螺桿,并在模板兩邊使用背楞加固,最后擰緊對拉螺栓。保證相鄰兩塊模板能夠對齊。如果兩塊鋁合金模板之間存在縫隙,縫隙寬度超過5mm 的,大概率是模板出現了變形,需要更換;如果縫隙寬度不足5mm,可通過加塞密封膠條的方式進行縫隙封堵。在墻模板頂部的拐角位置,讓固定線錘自由落下,并保證線錘的尖部與樓面垂直度控制線保持齊平。如果兩者存在偏差,可通過調節斜撐的方法,讓線錘尖部與控制線對齊。
(2)梁模板的安裝。梁模板的安裝分為底模和側模兩部分。在完成混凝土剪力墻的垂直度校正后,開始安裝梁底模。在墻模板和梁底板之間,設置轉角150C 槽,既可以起到連接兩種鋁合金模板的作用[3],同時又能避免兩種模板直接接觸影響混凝土的澆筑效果。模板連接節點如圖2 所示。

圖2 墻模板與梁模板連接節點立面圖(單位:mm)
由于本工程中梁模板的跨度達到了1 800mm,為了防止后期澆筑混凝土后梁模板中部應力集中而出現彎沉現象,需要在梁模板的中心位置加裝鋼支撐。所有底模按照順序完成安裝后,現場施工人員還需要檢查底模安裝質量,包括平整度是否達標,模板之間是否留有明顯的縫隙等。如果有問題需要及時處理,確保底模符合施工標準后,再繼續進行梁側板的安裝。讓人按照序號依次進行側模拼裝,每完成一塊側模的安裝,需要使用水平儀檢測模板的平整度、垂直度是否符合要求。發現偏差后及時采取糾偏措施。
(3)樓面模板的安裝。安裝前,檢查樓面對角線,保證兩條對角線長度一致后開始安裝樓面鋁合金模板。為了加快安裝速度,使用吊車將鋁合金模板運送到當前樓層后,應當將樓面鋁合金模板平行逐件排放,并且使用銷子進行臨時固定。這樣可以直接將模板推入安裝位置,最后統一打緊銷子即可。完成樓面模板的安裝后,還要及時進行調平。可使用水平儀測定樓面模板的平整度,并對照本層安裝標高[4]。如果平整度不達標,或者樓面模板的實際高度與標高之間的誤差超過了允許范圍,需要借助于調節支撐加以校正。
最后,在整個項目的模板工程結束后,進行一次整體校正。同時,檢查墻身對拉螺桿是否擰緊,背楞是否固定牢靠。用于固定背楞的穿墻螺栓,松緊必須適宜。如果過緊,可能會導致背楞彎曲變形,從而影響對模板的固定效果;如果過松,后期澆筑混凝土后會出現脹模的情況。完成上述檢查后,開始進行下一環節的混凝土澆筑施工。
混凝土澆筑完畢后開始進入養護階段。養護一段時間后,檢查混凝土強度是否達到可拆模的要求。如果混凝土強度不達標,需要適當延長養護時間;在混凝土強度達標后,即可拆除鋁合金模板。建筑工程中各部位混凝土應達到的強度如表1 所示。

表1 底模拆除前混凝土應達到的強度
表1 中P 表示混凝土實際抗壓強度達到設計抗壓強度的百分率。拆除模板時,按照自上而下、由外到內的順序依次完成鋁合金模板的拆除。首先拆除梁模板,將連接桿、銷子、楔子拆除后,依次完成頂板、側板、底板的拆除。所有模板拆除后,應當做好清潔工作。使用清水和毛刷清理鋁合金模板表面的雜物,晾干后按照編號進行存儲,方便在下次工程中循環使用[5]。
誤差控制是鋁合金模板施工管理的重點內容。將誤差控制在允許范圍內,對提高混凝土成型效果、保證建筑工程質量安全有積極幫助。在本工程中,底模標高、相鄰模板高度差等項目的檢驗方式和允許偏差見表2。

表2 各項目允許誤差及檢驗方式
另外,為了防止模板出現變形問題,在施工期間還應采取分層澆筑混凝土的方式。每次澆筑高度不得超過1.5m,并且每完成一層澆筑,需要觀察鋁合金模板有無變形情況。等到上一層混凝土完成初凝后,再繼續澆筑下一層。
本文以某銀行大廈為例,探究了鋁合金模板的設計要點和施工工藝。該項目通過實行精益化管理,分別從鋁合金模板的質量檢查,墻模板、梁模板和樓面模板的安裝,以及混凝土養護成型后的模板拆除等方面,采取了嚴格的質量管控措施,在提高工程建造質量方面發揮了積極作用。