铝模体系在高层建筑施工中的应用和成本分析

杨新礼

上海新置建筑工程有限公司 上海 200050

苏州恒基旭辉城项目位于苏州市高新区大同路与312国道交叉口，该项目32#、33#、36#、37#这4栋楼为28～33层高层建筑，层高均为2.9 m，工程设计的平面规整，构件布置及尺寸合理，竖向标准层层数较多，具有“一次设计，多次使用”的循环使用特点，非常适合采用铝模技术来完成模板工程。

本文通过铝合金模板在旭辉城工程中应用的实际，对铝模体系在高层建筑施工中的特点、关键技术和经济效益作一分析和总结，以供类似工程参考[1]。

1 铝模技术特点

1）铝合金模板均由工厂按工程施工图进行深化配板，全部采用定型设计，工厂生产制作。

2）铝合金模板体系的顶模和支撑系统可融入早拆技术，大大提高模板周转使用率。

3）顾名思义，铝合金模板体系全部采用铝合金板组成，拼装完成后结构强度高，稳定性好，承载力高。

4）标准板件采用密肋设计，刚度更大，不变形，不起鼓。

5）铝合金模板体系在楼层内支撑相对较少，操作空间放大，安装和材料运输方便。

6）铝合金模板板材之间采用销钉连接固定，拆装时操作简便，速度快。早拆技术更使得大面积顶板模板在10 h后即可拆除，能尽快投入下一层使用。

7）考虑到铝合金模板的金属属性，其安装平整、牢固，拆模后模板拼缝及混凝土表面光洁平整，观感较好。

8）铝模体系节能环保，低碳减排。施工现场几乎没有二次制作加工，减少了施工噪声与建筑垃圾的产生，材料使用可再生铝，对其可以有效回收，再次使用，均摊成本优势明显，残值利用率高[2]。

2 铝合金模板施工工艺

墙柱模板安装→梁底、梁侧模板安装→安装早拆头→安装顶板模板支撑→顶板拼装→加固校正→混凝土浇筑→拆模、下一楼层施工

3 铝合金模板施工

3.1 铝合金模板安装前准备

完成墙柱边线、控制线及标高，核对放线精度，焊接好模板定位钢筋[3-4]。

3.2 铝合金墙柱模板安装

1）本工程墙模板采用内墙一板到顶，外墙2 650 mm加横向250 mm板的配模方法，局部调整配模。

2）内墙模板沿水平与垂直方向设置M16高强度对拉螺栓，水平方向标准间距800 mm，垂直方向以地面为基准分为4排，第1排离地面250 mm、第2排离地面850 mm、第3排离地面1 550 mm、第4排离地面2 250 mm。在每排螺栓处沿水平方向设置2根60 mm×40 mm钢背楞，防止受力过大而变形。

3）为了准确、方便地调整墙体垂直度，在墙体模板一侧安装2根以上的斜支撑，斜支撑间距不大于2 000 mm，墙柱根部加装压角木条，与楼面的缝隙则使用水泥砂浆堵塞，防止模板移动与根部漏浆（图1）。

图1 墙柱斜撑示意

3.3 梁模板体系设计

1）梁模板按实际结构尺寸配置。梁模板型材高65 mm，铝板材厚4 mm。

2）当梁截面宽度≤400 mm时，梁底设单排支撑，梁底支撑最大间距1 300 mm，梁底中间铺板，梁底支撑铝梁宽100 mm，布置在梁两侧。

3）当梁截面宽度＞400 mm时，梁底设双排支撑，梁底支撑间距1 200 mm，梁底中间铺板，梁底支撑铝梁宽100 mm（图2）。

图2 梁模板安装节点大样及细部

3.4 顶板模板体系设计

1）楼面顶板模板标准尺寸400 mm×1 100 mm，局部按实际结构尺寸配置。楼面顶板型材高65 mm，铝板材厚4 mm。

2）楼面顶板按横向间隔≤1 100 mm设置1道宽100 mm铝梁龙骨，铝梁龙骨按纵向间隔≤1 100 mm设置快拆支撑头。

3.5 其他细部及节点

1）沉降板处的设计处理。当沉降高度＜50 mm时，采用角铁或者方钢来做吊模；当沉降高度≥50 mm时，采用铝模来做吊模。吊模使用时需用角铁拉杆来保证吊模不变形；采用焊接定位钢筋的方式将吊模吊起至指定高度（图3）。

2）预留孔洞的处理。洞口预留定型化，楼面预留孔在铝合金面板设计期间就确定好位置，生产配模时直接预留出洞口，洞口边采用斜面上大下小的设计以便于后续封堵（图4）。

图3 降板吊模示意

图4 预留孔设置

3）墙体转角处加固。墙体转角处采用背楞斜拉螺栓紧固（图5），以确保阴阳角成型质量，避免传统的钢管扣件加固方式，导致扣件脱落、胀模等[5]。

图5 墙体转角处背楞斜拉螺栓紧固

4）梁侧及墙边压槽的设计。工程铝模设计为现浇混凝土免抹灰，在与砌筑墙体交界处设置混凝土做压槽处理，以便于后期砌筑墙体抹灰（图6）。

图6 梁侧及墙边压槽

3.6 支撑体系设计

1）本工程在使用铝合金模板施工时，共配置铝合金模板1套，楼面支撑3套，梁底支撑3套。

2）本工程标准层层高2.90 m，支撑系统选用工具式钢支柱（图7）。

图7 工具式钢支柱安装

4 铝合金模板拆除

1）在混凝土浇筑完成、强度达到规范规定要求后方可拆除铝模。根据项目具体情况，一般10 h左右即可拆除墙柱模板及梁侧模，10 d左右可以拆除板底支撑，14 d左右可以拆除梁底支撑，悬挑结构之模架须在强度达到100%之后才能拆除。

2）模板拆除顺序遵循“先支后拆、后支先拆”的原则，先拆除非承重模板，后拆除承重模板。

3）墙柱模板及梁侧模拆除之前，先将模板的对拉螺杆、背楞、竖楞、斜向支撑、所有的销子和楔子等全部拆除，待模板之间无任何连接后再拆模，拆模时要保证混凝土表面及棱角不受损。

4）拆除梁底模及板底模。拆除从楼面龙骨开始，先拆除龙骨与后拆支撑头之间的连接杆，再拆除龙骨与相邻模板的销子与楔子，然后拆除龙骨。阴角处模板拆除时要先拆掉直角转角模。

5）模板拆除后应尽快进行清理，并通过楼面预留的输送口将其运送到下一楼层，分类堆放，准备再次投入使用。在使用前要涂刷好脱模剂。脱模剂要使用水性脱模剂，以免影响混凝土浇筑成型面的观感质量。

5 技术经济效益分析

使用传统的木模工艺施工，需要首层现场配模、改模、换模，每层要搭设钢管扣件排架、墙柱模板钢管抱箍、顶板木方楞条等，涉及多样工序、工艺，一般每层工期5～7 d，而使用铝合金模板，采用的是提前设计配模、进场前预拼装，模板本身刚度高，仅使用少数简易的方管背楞、铝合金龙骨等，涉及的工序、工艺较少，每层工期一般可以提升至4～5 d，单层工效极大提高。

采用铝合金模板，混凝土浇筑的板厚、墙面平整度、垂直度、顶板极差与水平度等实测指标合格率接近100%，后期可采取免抹灰或薄抹灰工艺，在节约成本的同时，缩短了总工期。

以本工程36#楼分析，建筑面积为13 767.54 m2，标准层单价为500元/m2，按1∶3.75计算展面，标准层展面为1 875.0 m2，总展面为51 628.28 m2，铝模租赁费550元/m2，配一套铝模费用为103.13万元，考虑损耗10%，铝模实际租赁费为113.4万元，按展面折算铝模租赁单价为21.96元/m2，如采用木模体系，单栋楼材料费为94.30万元，按展面折算材料费用为18.27元/m2。尽管铝模租赁费比木模体系贵3.69元/m2，但铝模体系的人工费、机械费、后期的装修费等均比木模体系少，按单栋楼测算，综合节约费用为44.45万元。

6 结语

传统的木模施工工艺资源浪费较大，铝合金体系具有稳定性好、重复利用率高、施工效率高、观感质量好、施工周期短等绿色优势，在高层建筑标准层施工中被大面积使用，既可以节省工期，改善现场安全文明施工，提高主体结构施工整体质量和施工效率，又能给企业带来良好的社会和经济效益，无疑将成为建筑业发展的一种趋势和主流[6]。