高層建筑施工中鋁合金模板技術(shù)的應用*

董德亮

(濟南鑄誠建筑工程集團有限公司 濟南 25000)

隨著城市化進程的加速,高層建筑作為城市發(fā)展的重要標志,其施工技術(shù)和質(zhì)量要求也越來越高。傳統(tǒng)的木模板和鋼模板在高層建筑施工中存在一定的局限性,如重量大、周轉(zhuǎn)次數(shù)少、施工效率低等。而鋁合金模板技術(shù)作為一種新型的模板系統(tǒng),因其獨特的優(yōu)勢逐漸在高層建筑施工中嶄露頭角[1]。

1 工程概況

某市開發(fā)區(qū)民用建筑項目,總占地面積達到18 652.934 m2,總建筑面積為187 012.36 m2。3#樓的結(jié)構(gòu)高度為149.65 m,其中鋁模施工范圍限于3#核心筒。該樓地下有3層,地上部分包含33層,3#樓采用了爬架配合鋁膜施工的技術(shù)。在鋁模模板工程方面,涉及的主要部位為3#樓核心筒和4#樓上部樓層的梁和板模板,主要用于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的高層梁板模板施工。

2 方案設計

本工程的設計包括梁板、墻模板和支撐系統(tǒng)的綜合規(guī)劃。梁板設計重點在于多樣的標準模板尺寸與材料選擇,其中鋁合金模板型材高65 mm,厚8 mm,鋁板4 mm 厚,適應各種梁截面尺寸。梁底部采用不同排數(shù)的支撐,依據(jù)梁寬調(diào)整。特別注意的是連梁節(jié)點的處理,確保連梁與墻體同步成型,并適當調(diào)整梁高。墻模板設計中內(nèi)外墻采用不同尺寸的鋁合金模板,結(jié)合對拉螺桿和背楞系統(tǒng),增強結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。特別考慮了電梯井處的斜撐設置,以及墻體與砌體交接的細節(jié)處理。支撐系統(tǒng)設計中,采用工具式鋼支柱作為主要支撐元素,配合縱橫水平拉桿和對拉螺栓,增強整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。確保材料符合國家標準,并通過嚴格的檢查和驗收流程。整個支撐設計旨在保障施工過程中的安全和進度,特別是在澆筑樓層梁板時下部模板的穩(wěn)固支撐[2]。

2.1 模板系統(tǒng)

樓板模板系統(tǒng)采用標準尺寸500 mm×1 200 mm的樓面頂板,局部根據(jù)實際結(jié)構(gòu)尺寸配置非標板。頂板型材高65 mm,厚度4 mm,板間通過銷子和鍥片連接。橫向間隔≤1 200 mm 設置100 mm 寬鋁梁龍骨,縱向間隔≤1 200 mm 設置快拆支撐頭。梁底龍骨和梁側(cè)模具采用特定尺寸的鋁梁和焊制雙層方管背楞。剪力墻主拼模板尺寸為500 mm×2 600 mm,墻模板間采用銷子和鍥片相連。電梯井、采光井等位置采用外墻板模板,需要額外加固。降板模板主要分布在廁所和陽臺,根據(jù)沉降高度采用不同方法固定。構(gòu)造柱、門垛、窗垛與主體結(jié)構(gòu)一次成型,減少二次結(jié)構(gòu)施工。為便于模板傳遞,頂板上預留傳料口。其他細節(jié)處理包括陰陽角連接、墻體轉(zhuǎn)角處背楞斜拉螺栓固定,板底支撐系統(tǒng)采用可調(diào)式立桿,剪力墻與二次結(jié)構(gòu)之間增加壓槽模板以控制裂縫。陰、陽角連接如圖1所示。

圖1 陰、陽角連接示意圖

2.2 支撐系統(tǒng)

2.2.1 立桿基礎(chǔ)

使用的是鋼筋混凝土樓板,每個立桿底部配備至少120 mm×120 mm、厚度不少于6 mm 的鋼墊片。在施工期間,下方三層的模板支撐立桿不允許拆除。

2.2.2 立桿設置

采用工具式支撐架,板底立桿間距最大為1 200 mm×1 200 mm。梁底沿著縱向的立桿間距與板立桿形成一列。對于寬度在100 mm 至400 mm 的梁底,設置單支撐,支撐間距為1 200 mm,并在梁底中間鋪設板材。梁底支撐鋁梁寬度為100 mm。此支撐系統(tǒng)的最大搭設高度為4.5 m。

2.2.3 掃地桿

安裝在立桿底部,高度不超過200 mm,沿縱橫方向交替設置。相鄰兩掃地桿的接頭不應在同一跨度內(nèi),且水平方向上的錯開距離應大于500 mm。

2.2.4 水平拉桿

立柱底部的步歩距應小于1.5 m,以確保支架整體的安全穩(wěn)定。水平加固桿的步距不超過1.8 m。立桿頂部自由端不超過500 mm,需縱橫設置水平拉桿,拉桿端部伸出立桿300 mm。梁處橫向水平桿應連接至少兩跨內(nèi)的支撐架。

2.2.5 側(cè)模加固

梁側(cè)設置由兩根鐵方管焊接而成的背楞,尺寸為30 mm×50 mm×3.0 mm 或30 mm×80 mm×2.5 mm。使用高拉力絲桿Tr18×1 600 mm 進行對拉,間距不超過1 000 mm。梁高在1 000 mm 到1 200 mm之間時增設一道背楞;梁高超過1 200 mm 時,則按照墻體模板的設置方法增設背楞對拉固定節(jié)點。

3 鋁模安裝

在施工中,模板卸下后應根據(jù)規(guī)格堆放,每25個一堆,安放于貨架或托板。按編號整齊排列以便識別,確保底部模板面朝上。銷子、楔子、連接件及工具應妥善存放,按需分發(fā)。依據(jù)裝箱單檢查確保構(gòu)件齊全。水平測量中,先對裝配位置進行混凝土水平測量和修正,所有測量以T.B.M(臨時水平基點)為基準。測量結(jié)果在地板上以正(+)或負(-)標記,指示修正點。墻線不平處需調(diào)整至合適高度,確保模板正確橋接?；炷帘砻娓哂诨鶞庶c8 mm 以上的部分須打磨至平整。澆筑后,檢測平模外圍護板的水平度,以避免結(jié)構(gòu)偏差。所有測量和調(diào)整記錄由監(jiān)督員存檔。放樣線需超過開口150 mm 以確保模板位置。控制偏差時,通過測量和調(diào)整平模外圍模板的水平度來糾正。安裝垂直模板后,檢查并調(diào)整其垂直度。

使用定位磚和釘子確保模板與放樣線對齊,始終從角部開始安裝以保持穩(wěn)定。安裝前,所有模板接觸面和邊緣需清理并涂油。角部和內(nèi)角模穩(wěn)定后,繼續(xù)安裝整面墻模,注意銷子頭部位置以便拆除。封閉雙邊模板前,預先在墻模連接件上套PVC 管,并確保管與墻模板面接觸正確,以便拆除時收回對拉螺桿。對于外墻的偏差,應輕微傾斜調(diào)整至正確位置,避免單邊提升。如有大偏差,可能需要鑿除部分混凝土。在墻模頂部轉(zhuǎn)角處,使用線錘檢查垂直度[3]。

在安裝平模外圍起步板時,首先將其用于封閉樓板四周,如電梯井和外墻面,作為垂直模板的連接組件。每層澆注完成后,保留上層平模外圍起步板,作為下層墻模的起始點。安裝前需進行清潔和涂油工作。為防止銷子脫落,銷子應從墻模下方插入平模外圍起步板。平模外圍起步板上開26 mm×16.5 mm長形孔,安裝M16螺栓以便調(diào)節(jié)平模外圍起步板的水平度和垂直度。使用吊線檢查平模外圍起步板的定位,確保墻模的直線度。對齊平模外圍起步板時,用帶PVC套管的橫拉桿固定背楞,并利用B.K.S.確保兩個平模外圍起步板的交接處平齊。

4 支撐架搭設

單支撐安裝順序中,首先安裝并調(diào)節(jié)底端與水平掃地桿的連接固定,同時校核立桿的垂直度。隨后,如第二層水平加固桿并與工具式單支撐固定,校核符合要求后,使用扳手以40～65 N·m 的力矩擰緊扣件螺栓。按此要求繼續(xù)搭設至第一步架完成后,進行全面檢查以確保構(gòu)架質(zhì)量。完成這些步驟后,安裝第二步的水平桿,并根據(jù)搭設進度及時裝設剪刀撐。

在支撐系統(tǒng)安裝中,首先工程技術(shù)負責人向施工人員進行安全技術(shù)交底,并進行驗收確認。施工前,需檢查鋼管和配件的質(zhì)量,清理工作面。按立桿平面布置圖放線定位,彈出立桿位置線,精確安放底座。施工時應采用逐排或通層搭設法,并及時安裝掃地桿和水平縱橫加固桿。確保立桿垂直度和水平桿間距符合設計要求。水平桿對接扣件應交錯布置,錯開距離大于500 mm。扣件擰緊力矩控制在40～65 N·m,需形成書面記錄并進行抽檢。搭設完成后進行自檢,通知相關(guān)部門檢查,經(jīng)監(jiān)理和質(zhì)監(jiān)站驗收后方可投入使用。

5 模板拆除

在拆除墻模板的過程中,首先要確保混凝土試塊強度滿足要求。在開始拆模前,拆除所有固定在混凝土板上的墊木、橫撐、背楞、銷子和楔子,特別注意外部和中空區(qū)域的安全問題。拆模應從墻處開始,優(yōu)先抽取對拉螺絲,同時注意在戶外腳手架上安全拆除。拆除后,立即進行清潔工作,特別是難以拆除的模板。隨著拆除工作的進行,同時開始拆除套管,并妥善儲存以備下次使用。拆除完成后,標識模板并合理堆放,以便于下次使用,同時確保工作平臺支撐的安全。

當構(gòu)件跨度≤1.3 m 且混凝土強度達到設計強度的40%以上,不低于10 MPa時,可以開始拆除梁板底模。拆除工作先從板梁開始,依次拆除銷子和梁模連接桿,然后是板梁與頂板的銷子和楔子。在拆除前,確保安全地架設工作平臺。拆除時應先去除相鄰模板的銷子和楔子,利用拔模具分離模板。拆除的順序由安裝順序決定,拆除后的模板應立即清潔。只能拆除有拆除標記的部件。

當混凝土強度達到設計強度的75%后拆除支撐立桿。首先拆除部分水平桿以便于模板搬運。在拆除支撐桿時,應先用手穩(wěn)定支撐桿,再用木錘沿支撐梁方向敲擊。在拆除腳手架支撐前,清理模板支撐上的雜物。高于4 m 的梁、柱、墻模板拆除時需搭設腳手架或操作平臺,并設防護欄桿。拆除時應逐塊進行,避免成片松動或墜落。操作人員應在安全區(qū)域進行拆卸,避免傷害。支撐架的拆除應從梁中心開始,對稱向兩端進行,逐層拆除,按先上后下、先外后里的順序進行。拆除工作中,禁止使用硬物敲擊,拆下的部件應妥善存放。

在拆除及處理墻模板的過程中,首先根據(jù)混凝土強度達到規(guī)范要求后開始拆除。拆除時,先移除所有連接件如銷子、楔子,并清理掉模板上的污物。搬運模板時,可以通過樓梯、樓層預留空間或頂板預留孔轉(zhuǎn)運到下一層。清潔后的模板應按順序堆放并做好標記,便于再次使用。拆除平模外圍護板時,只需拆除與墻模板下部相連的部分。在拆除墻爬墻架和工作平臺時,注意安全,保證無雜物,操作人員應穿戴安全裝備,并在拆卸過程中小心操作[4]。

6 鋁板模板系統(tǒng)在建筑施工中的應用與效率分析

該工程通過使用鋁合金模板施工技術(shù),同時澆筑樓面板、梁、立墻及立柱,使循環(huán)進度縮減到了4 d,大大縮短了樓層施工的循環(huán)進度。樓面鋁板模可以在混凝土澆注后的36 h內(nèi)拆卸,比傳統(tǒng)模板系統(tǒng)需要的數(shù)日時間大幅縮短。為了確保提早拆板的安全性和實用性,同時確定樓面板拆板后臨時支撐的布置及拆頂?shù)陌才?對永久結(jié)構(gòu)(樓面板及梁)在施工荷載作用下的早期強度進行了校核,且均符合設計要求。

7 結(jié)語

本工程采用的鋁板模板系統(tǒng)在建筑施工中展現(xiàn)了顯著的效率和便利性。通過標準化的模板、優(yōu)化的支撐結(jié)構(gòu)以及精確的施工計劃,該系統(tǒng)大幅縮短了施工周期,同時保證了結(jié)構(gòu)的安全和質(zhì)量。系統(tǒng)的高效拆卸與可重復使用特性,不僅提升了施工效率,也降低了總體成本,為現(xiàn)代建筑施工提供了一個高效、可靠的解決方案[5]。