铝合金模板在高层建筑工程中的应用

崔连刚，李晓冬

（中交一航局第四工程有限公司，天津 300456）

1 工程背景

中交汇通横琴广场1号、2号公寓楼为地上37层和30层的高层公寓楼，标准层层高均为3.15 m。综合考虑工程施工成本、进度、质量、环保等方面，最终确定在建设过程中采用新型铝合金模板施工技术。

2 铝合金模板的特点

与传统模板综合对比，铝合金模板有其独特的技术优势和创新，主要表现在以下几个方面：

1）刚度好，体系灵活，可形成快拆体系

该体系由于其灵活的节点配置，仅需配置1层模板，2~3层支撑杆件，远少于传统模板体系。

2）重量轻

模板重18~25 kg/m2，支模、拆模，特别是垂直运输方面，发挥出快速灵活的特点（通过在楼板上预留传料孔，随拆随向上人工传递）。

3）工效高，便于标准化施工

模板位置固定，除标高不同外，每块模板位置不变，每层之间仅需做重复工作，操作简单。

4）适应性强

可用于多层框架结构、剪力墙结构及其组合结构，多种规格尺寸和形状的构件，特别在预留孔、槽等方面具有优势[1]。

5）周转次数、回收利用率高

较传统组合钢模等，铝模周转次数可达100~150次。铝的熔点较低，便于熔化、二次浇铸，因而厂家在工程结束后随即回收。

6）施工质量优

由于其材质为金属，模板面光洁度、加工精度均较高，而且施工简便，拼缝严密。因而混凝土浇筑后，可作为清水混凝土。

7）施工场地整洁

无较多的设施料，模板及支撑杆件拆除后，随即转运到下一个工作面，无需堆放场地。

3 工艺原理

利用铝合金模板自重轻、拆装便利的特点[2]，结合梁、板、柱、墙结构尺寸通过模板深化设计，加工成定型产品。因模板的梁板模板与墙柱模板组成了一个具备一定刚度的整体，因此该模板体系可以大大减少支撑的数量。因该体系刚度高，在混凝土浇筑的过程中基本上不会产生变形，浇筑完后混凝土构件成型好，尺寸精确，表观成型质量好，完全能达到免抹灰效果[3]。铝模板体系见图 1。

图1 铝模板体系图Fig.1 Aluminum template system diagram

4 施工工艺及操作要点

4.1 施工工艺流程

铝合金模板施工首先按照模板编号依次安装边模、边角模、墙模板、梁模板、板模板，模板采用销钉连接加固，梁板模板采用独立支撑。安装完成后，检查板面标高，调整至规范允许范围，施工工艺流程见图2。

图2 工艺流程图Fig.2 Process flow chart

4.2 施工操作要点

4.2.1 测量放线及钢筋绑扎

将控制轴线和楼层标高投测于施工楼层，施工现场根据轴线弹线放出墙、柱位置，楼地面找平后根据墙柱位置放出墙柱边线及30 cm控制线，控制剪力墙及柱铝合金模板位置，并在墙柱钢筋纵筋上放线出楼层+50线，用于控制楼板标高。

4.2.2 墙柱铝合金模板安装

4.2.2.1 墙柱模板起步

按照墙柱模板编号顺序，将模板放在相对应墙柱位置，清理并涂刷脱模剂后，以墙柱一端为起点用销钉固定墙柱角模后，依次按照编号顺序安装墙柱模板[4]。

4.2.2.2 背楞安装

工程中根据墙柱高度设置4道背楞，背楞间采用高强对拉螺杆加固，转角处均设置直角背楞，防止墙模板发生错台、扭转、偏移，保证已完成结构的光滑顺直[5]。

1）背楞的墙体竖向布置原则

楼层高度H：2.8 m臆H臆3.2 m，此时墙体竖向方向布置4道背楞，背楞与背楞之间的间距L：600 mm臆L臆800 mm，第1道背楞离标高面距离：H1臆300 mm（通常设定为250 mm），第4道背楞需装配在横板上面。

2）墙体背楞的横向布置原则

根据本工程结构施工图纸，在进行本工程背楞型号和长度确定时，可将外墙墙体分为3种类型：一端转角处墙体，两端转角处墙体和非转角处墙体[6]。

淤一端转角处墙体长度尺寸（L），此时可将外墙一端转角处的墙体长度尺寸分为2种情况：当一端转角处墙体长度尺寸逸3 000 mm时，选择两种型号的背楞，标准背楞和一端斜拉背楞，标准背楞的长度尺寸选择3 000 mm，一端斜拉背楞的长度尺寸=L（墙体长度尺寸）-3 000+50+200；当一端转角处墙体长度尺寸约3 000 mm时，选择一端斜拉背楞，一端斜拉背楞的长度尺寸=L（墙体长度尺寸）+50+200。

于两端转角处墙体长度尺寸（L），此时可将外墙两端转角处的墙体长度尺寸分为2种情况：当两端转角处墙体长度尺寸逸3 000 mm时，选择两节长度尺寸相同的一端斜拉背楞，一端斜拉背楞的长度尺寸=0.5*L（墙体长度尺寸）+50；当两端转角处墙体长度尺寸约3 000 mm时，选择两端斜拉背楞，两端斜拉背楞的长度尺寸=L（墙体长度尺寸）+50+50。

盂非转角处墙体长度尺寸（L），此时可将外墙非转角处的墙体长度尺寸分为2种情况：当非转角处墙体长度尺寸逸3 000 mm时，选择两节标准背楞，一节标准背楞的长度尺寸选择3 000 mm，另一节标准背楞长度尺寸=L（墙体长度尺寸）-3 000+200+200；当非转角处墙体长度尺寸 约3 000 mm时，选择一节标准背楞，标准背楞长度尺寸 =L（墙体长度尺寸）+200+200。

4.2.2.3 对拉杆安装

1）对拉螺栓的布置方式分为以下2种：

淤斜拉：斜拉采用L=500 mm的螺杆，是用来拉住转角阳角两端的背楞，当墙宽大于400 mm时也要采用斜拉。

于对拉：对拉用来拉住外墙与内墙的背楞，在拉住背楞同时需穿过模板，螺杆穿模板打孔时不要把孔打在模板筋板上。

2）对拉螺栓横向间距布置

仔细审核结构图纸和配筋图纸，在布置对拉螺栓间距的过程中，应注意避开主筋位置，防止主筋挡住对拉螺栓的位置；对拉螺栓的横向间距臆800 mm，起始间距从内墙起始边开始计算，间距设定为350 mm，通用间距设定为800 mm，当墙体宽度臆400 mm时，末端设置1根对拉螺栓，贴紧梁底下的墙板，在两节背楞相连接处，应布置1根对拉螺栓。

4.2.2.4 斜撑安装

墙柱模板安装完毕后，开始安装斜向支撑，对墙柱模板的垂直度及水平标高作初步调整[7]。用激光扫平仪或挂线锤检查墙柱的垂直度并进行校正，在墙柱两侧的对应部位加顶斜支撑，斜支撑间距不大于2 m，宽度大于2 m的墙体必须设置不少于2根斜撑，斜支撑一端固定在背楞上，另一端用膨胀螺栓固定在楼板上，以保证墙柱垂直度在浇筑混凝土时不偏移。

4.2.3 梁模板安装

首先将梁底模板安装好后支撑在柱模板预留的梁缺口上，梁底支撑的立杆应随底模同时安装，确保其连接可靠牢固。根据设计标高通过立杆底托来调整梁底板标高，标高调整后开始安装梁侧模。同时安装板与墙柱之间的角模，角模安装完毕后，安装板龙骨、板模及支撑立杆。见图3。

图3 梁底节点安装示意图Fig.3 Installation diagram of beam bottom joints

4.2.4 板模板安装

板面模板的安装沿墙边平行逐件安装，先用销钉临时固定，最后再统一打紧销钉。安装完毕后，确定平整度及标高满足要求后方可进行下道工序施工。顶板模板安装图见图4。

图4 顶板模板安装图Fig.4 Top plate template installation

4.2.5 预留洞口及楼梯模板安装

根据图纸位置在绑扎板面钢筋前将预留洞口模板安装固定好。

楼梯模板采用封闭式安装，深化时在踏步板上留设排气孔，应同楼梯侧墙内模板一同安装，安装时应严格控制楼梯起步板位置立杆的稳定性[8]。

4.2.6 梁板钢筋绑扎及混凝土浇筑

梁板钢筋绑扎及混凝土浇筑时应严格按照施工规范及图纸施工，严格控制钢筋间距及混凝土过程控制，保证过程质量。

4.2.7 铝合金模板拆除

1）模板拆除：先拆柱斜撑，卸掉单面抱箍，然后用开模器轻轻撬动模板，使模板离开墙体。

2）在铝模早拆体系中，当混凝土浇筑完成后，强度达到设计强度的50%后即可拆除顶模，留下支撑杆及早拆头。支撑杆的拆除时间应根据留置同条件试块强度来确定拆除时间[9]。快拆体系图见图 5。

图5 快拆体系图Fig.5 Fast disassembly system diagram

3）待上层墙柱钢筋递至上层楼面上，楼面烟道口等偏大一点的孔洞也可用作传料孔。混凝土浇筑后外观质量见图6。

图6 外观质量图Fig.6 Appearance quality diagram

5 细部及节点做法

5.1 企口及滴水线的做法

在铝合金模板设计阶段预先将需设置滴水线的结构部位模板进行深化设计，采用铝合金梯形条设置于模板面板上，梯形底边靠近模板面板，可实现轻松脱模的同时又不会导致拆模引起混凝土表面损伤。为保证后期砌筑工程施工质量，方便抹灰挂网，设计时将砌筑企口进行深化。

5.2 降板区模板做法

公寓楼卫生间区域设计350 mm的降板区，降板区部位的吊模使用铝模板，关联的吊模之间设置角铁角铝加固，靠近外墙的吊板需要额外和外墙板连接，较小沉降部位的吊模使用铁制方框。

5.3 门边柱模板优化施工

为了保证二次结构施工质量，方便施工，在铝合金模板设计时将门边柱、外墙构造砌体、窗底、阳台反坎及门洞过梁全部深化至铝模一次浇筑完成。

5.4 铝合金K板设置

本工程施工过程中，采用了铝合金K板作为上下层铝合金模板的连接板，下层主体结构施工时，预先在模板上口设置K板，K板与主体结构采用连接螺栓进行连接，连接螺栓预埋入主体混凝土结构中，连接螺栓内侧设置螺母，可在混凝土结构施工完成后松动螺杆实现K板的拆除重复利用。

铝合金K板主要设置在外墙上下层结构交接处、结构主体内部烟道穿楼板处、卫生间降板区与内墙连接处等部位，设置K板可有效的防止上下层施工混凝土结构错台的产生，而且可有效的防止混凝土接茬处因漏浆导致的蜂窝、麻面等质量病害的发生。

6 结语

铝合金模板对现浇混凝土结构适应性强，尤其是高层剪力墙结构，更能突显其优势。具有施工工效高，综合施工成本低，质量优、绿色环保的特点，为其推广使用提供了较好的条件。在运用铝合金模板施工时，为使铝模的利用率及周转率达到最佳效果，在深化时应加强对标准板的细化，使标准板可以在多个项目中使用。施工中，可根据项目特点及工艺编制出标准，形成标准化施工。