铝合金模板在高层建筑核心筒施工中的应用研究

2019-12-03张建玉

四川水泥 2019年10期

张建玉

（厦门鹭恒达建筑工程有限公司，福建厦门 361000）

0 引言

在高层、超高层建筑工程项目中，铝合金模板具有质量轻、拆装方便、循环利用率高、回收价值高等特点，对施工机械依赖度低，其浇筑质量可达到清水混凝土标准，可适用于墙体、楼面顶板、梁、楼梯等部位浇筑施工。随着铝合金模板技术日益成熟，在国内建筑领域应用日益广泛。本文以江南第一城工程项目为例，就铝合金模板在高层建筑核心筒结构施工中的应用进行了深入的分析。

1 工程概况

本工程为江南第一城 C01-C06 地块 D 区二期（御岭二期）工程项目，项目位于福建省南平市，总建筑面积 118509.41 平方米，项目拟建 8 栋（7#、8#、9#、10#、11#、12 左#、12 右#、13# ）住宅楼，其中，12#左、12#右为34层建筑（高度均为100.55m），8#为29层建筑（高度为86.05m），其余建筑均为33层建筑（高度97.65m）。地上建筑面积 105709.41 ㎡,地下1层，地下建筑面积 12800.00 ㎡，建筑占地面积 5582.16 ㎡。本工程为剪力墙结构。

本建筑工程核心筒部分长约25.95m，宽约13.8m，墙体厚度为150mm，主要为楼梯间、电梯间功能区，标准层层高2.9m，标准层墙柱、楼面均采用铝合金模板施工，每栋单层混凝土接触面积为1480m2，核心筒墙柱、梁板、楼梯均采用铝合金模板。为加快施工进度，减少塔吊工作量，结合本工程实际情况，8栋住宅楼标准层拟定采用快拆铝合金模板体系施工，梁、楼面板模板均采用整体安装方式，模板及支撑系统上下层转运采用人工运输方式，铝合金模板周转次数可达 160次以上。因此，采用铝合金模板施工具有显著的应用优势。

2 铝合金模板深化设计

本工程中，核心筒铝合金模板设计包括楼面顶板、横梁、梁模板、墙模板、楼梯模板和电梯区域模板等。

2.1 楼面顶板模板深化设计

本工程中，楼面顶板标准尺寸为 400×1100mm，局部按实际结构尺寸设计，楼面顶板型材高度为 65mm，铝合金板材厚度为 4mm。楼面顶板横向间隔小于1100mm，设置一道 100mm宽铝梁龙骨（如图1所示），铝梁龙骨纵向间隔小于1000mm，并设置快拆支撑头（如图2所示）。

图1：楼面顶板模板设计

图2：楼面顶板铝梁龙骨装拆示意图

2.2 梁模板深化设计

本工程梁底模板标准尺寸为 200×1000mm，局部按实际结构尺寸配置。梁模板型材高度为65mm，铝板材厚度为 4mm。当梁截面宽度小于400mm时，梁底设单排支撑，梁底支撑间距为1100mm，梁底中间铺板，梁底支撑铝梁宽度分别为100mm、230mm，分别设置在梁模板两侧。

2.3 墙面模板深化设计

本工程内墙模板标准尺寸为 400×2650mm，外墙与电梯井空洞模板标准尺寸为 400×2600mm。内、外墙超出铝合金板高度的部分，制作加高板与；铝合金棒上下相接，墙模板型材高度为 65mm，铝合金厚度为 4mm。墙模板连接处设置拉杆，横向设置间距小于800mm，纵向设置间距控制在900mm以内。以对拉螺栓固定模板和墙体，墙模板背面设有背楞，背楞设置间距小于 900mm。根据“内四外五”原则，外墙外侧设置5道背楞（如图3所示），外墙内侧、内墙均设置4道背楞。本工程中，第一道、第三道背楞上加装可调大斜撑，用以调整墙体模板竖向垂直度，斜撑间距根据墙面长度确定，间距控制在 1500mm以内，墙面模板背楞设有背楞，背楞设置间距控制在 1200mm以内。背楞为矩形钢管对焊制作而成，尺寸为40mm×60mm×2.5mm。

图3：墙面模板支撑设计

2.4 楼梯模板深化设计

楼梯模板包括踏步模、底模、底部支撑、墙模、狗牙模、侧封板等组成部分。楼梯模板底部设有底部支撑（如图4所示）。

图4：楼梯模底部支撑示意图

2.5 传料口模板设计

为便于铝模板在上下层之间传送，需要在核心筒顶板位置预留传料口（如图5所示），传料口尺寸为 200×800mm，模板通过传料口传递至上一层。传料口采用预埋成型特盒子成型制作，采用该方式制作和安装传料口能够简化配模，而且节约了施工周期。非模板传递时，以盖板覆盖传料口，防止人员、物料坠落。该层浇筑完成后浇筑混凝土封堵传料口，从而完成核心筒模板施工。

图5：核心筒传料口设计

2.6 传料口模板设计

电梯井模板采用外模板配模。为确保铝合金模板稳定连接，在电梯井铝合金模板上方使用宽度65×65mm的角铝以斜拉方式固定（如图6所示），中间部位增加一道或多道横撑加固。

图6：电梯井铝合金模板固定

3 铝合金模板安装与拆除

3.1 施工工艺流程

本工程铝合金模板施工工艺流程为：施工准备-验线-墙身垂直参照线及墙身定位-墙板及垂直度校正-楼面梁模板安装及校正-楼面模板龙骨安装-楼面梁模板安装及调平-整体校正加固-隐藏验收-混凝土浇筑-模板拆除。

3.2 施工准备

铝合金模板施工前，应将模板按规格、尺寸堆放，并进行编号排列整齐，以便于辨别，确保模板正确安装。模板叠放时应底部第一块模板板面朝上，所有的连接件及其特殊工具应妥善储存，待施工前分发。模板施工前，应当模板混凝土接触面进行凿毛处理，剔出混凝土表面浮浆，表面凿毛面积至少大于模板接触面积的70%。

3.3 验线

施工前，以装配位置混凝土楼板面标高为基准测量模板安装控制线，并加强测量数据记录与复核，确保模板标高控制线准确无误。墙板底角标准尺寸为40×65mm，实际尺寸按50mm，预留10mm作为调节长度，用于调节混凝土浇筑后高低不平的问题，并降低墙模拆模难度。

3.4 墙身垂直参照线及墙角定位

墙身垂直参照线应对照墙线外200mm处设置，并以此作为墙身垂直为参照线。剪力墙竖向钢筋距铝合金模板板面50mm焊接定位钢筋，定位钢筋间距为500mm，宽度与剪力墙结构同宽，墙头焊接两根定位钢筋。由于定位钢筋施工可能对铝合金模板垂直度造成影响，因此，应安排专人检查、复核墙面模板垂直度。

3.5 墙板安装与垂直度校正

在钢筋工程施工完成并验收合格后，应确保内撑表面垂直、水平方向与墙角呈直角。墙板安装前，应检查铝合金模板表面平整度，并涂抹适量脱模剂。然后，根据墙板垂直度参照线和控制线安装墙板，墙板自端部开始，由墙体两侧向中间安装。同时，墙体端部按边线位置制作定位钢筋，并对墙板安装位置进行检查、调节，确保铝合金模板安装误差小于1mm。在混凝土浇筑前，应对墙板垂直度进行复核，并通过斜拉杆调整墙板垂直度。

3.6 楼顶模板龙骨安装

在梁模板安装完成后，应对墙面模板、梁模板进行垂直度检查，并以墙面模板垂直度参考线为基准安装楼面龙骨。楼顶模板支撑与墙顶边摸、支撑横梁连接，第二块梁模板以销子连接方式与第一块梁模板连接。安装过程中应注意第二块模板不与横梁连接，以便于第三课模板安装时预留足够的调整空间。当第三块梁模板固定安装后，将第二块模板固定在梁模板横梁上，并以此方法安装其他梁模板。

3.8 整体校正加固

待核心筒模板全部安装完成后，应使用水平仪对铝合金模板水平度、垂直度、标高进行测量，如发现偏差应通过调节支撑进行调节校正，直至达到整体平整、垂直度和标高要求。

3.9 隐藏验收及混凝土浇筑

铝合金模板安装完成后，应进行隐藏验收，对整个楼面进行一次水平、标高校核工作，重点检查铝合金模板支撑体系销钉紧固程度，检查铝合金模板底部是否存在缝隙，并使用素混凝土填实。待铝合金模板隐藏验收通过后即可进行混凝土浇筑。

3.10 模板拆除

模板拆除前应对混凝土强度进行检查，根据构件跨度长度不同（如表1所示），其模板拆除强度要求存在一定的差异。待混凝土强度达到要求后即可进行模板拆除和转运。为保证混凝土强度检查数据准确性，可在施工前同步增加混凝土试块，并依据试块抗压强度检测结果确定模板拆除时间。模板拆除时应遵循先浇后拆、后浇后拆的顺序。

表1：模板拆除混凝土强度要求

4 经济效益分析

本工程中，通过铝合金模板技术应用，取得了良好的经济效益与社会效益。

4.1 经济效益分析

本工程中，由于铝合金模板周转次数达 160次，模板使用过程中变形小，周转次数显著高于钢模板或木模板，在高层、超高层建筑中具有显著的应用优势。经测算，铝合金模板制作成本虽高于木模板，但通过重复周转利用，其制作成本与木模板成本相当。同时，通过传料口转运铝合金模板，大大降低了模板施工工作量，节省了垂直运输设备租赁费用，经测算，采用铝合金模板节省设备租赁费用约10万元/d。此外，由于铝合金模板平整度高，其施工效果达到清水混凝土效果，墙面空鼓问题得到有效控制，省略了墙面抹灰工序，节约墙面抹灰费用、人工费用等约24元/m2。由此可见，在建筑工程中应用铝合金模板具有较高的经济效益。