民用建筑铝合金模板模架快拆体系楼板裂缝研究

郑和润ZHENG He-run；柴方方CHAI Fang-fang；郑新军ZHENG Xin-jun

（中国建筑第五工程局有限公司，郑州450001）

1 绪论

随着我国城镇化进程的不断推进，城市常驻人口数量的增加，民用高层建筑得到高效发展。因而钢筋混凝土结构工程不断增多，施工所需的模板量也将越来越大。模板作为题目工程中浇筑混凝土的主要工具，而施工现场浇灌又必须采用模板，因此，模板工程便成为施工过程中，工程量最大的施工工艺，也是决定主体工程质量的重要指标。由于铝合金模板模架是近几年崛起的，相对于传统模板其研究内容较少，尤其是在使用铝合金模板模架浇灌混凝土而产生楼板裂缝的影响因素探讨。因此，本文一方面介绍铝合金模板的优缺点，另一方面运用灰色关联分析法对各个影响因素进行定量化分析，确定主要的影响因素，并提出相对应的对策。

2 铝合金模板与木模板对比分析

铝合金建筑模板系统属于快拆模体系，其组装简易、便利，模板拆卸、安装一般只需要48 小时，可以有效的减少施工时间，有利于总体施工。铝合金模板模架快拆体系能解决模板快速周转与混凝土强度达不到拆模规定要求的矛盾，其工艺原理是在原有模板基础上，采用托顶装置代替传统的钢管支撑顶托，并增加专用配件（背楞、销钉、销片等）进行加固，在一定程度上避免了木模板及方木变形对工程质量的影响，同时，对梁板底采用新型支撑构件，有效的保证了支模体系的强度和可靠性。在混凝土浇筑完成48 小时之后，便可在不松动支撑体系的前提下拆除模板。托顶装置减小了原有结构的跨度，使其跨度要求可以在混凝土强度达到设计强度的50%时即可拆模。

本次统计依托于商丘古城文化产业园区棚户区改造项目（四期）B-3-3、B-4-1 地块，得到铝合金模板与传统木模板的综合比较数据，如表1。

表1 民用建筑铝合金模板和传统木模板综合比较

由表1 可以看出，铝合金模板更具有优势，不仅为项目节约成本，更缩短工期。

3 铝合金模板模架快拆体系楼板产生裂缝的因素分析

3.1 影响因素

铝合金模板模架快拆体系楼板出现裂缝必然是受到多种因素干扰而出现的结果，本文在众多文献[2-3]的分析以及在项目上实际操作的基础上，从最终形成楼板裂缝的角度对浇筑全过程进行分析，结合多位专家咨询意见，确定出所能出现且可操控的影响因素，分别为混凝土配合比A1、支撑体系A2、运输时间A3、混凝土的匀质性A4、浇筑方案合理性A5、施工班组拼接铝合金模板水平A6、现场管理人员水平A7、施工振捣控制A8、二次收浆抹面A9、混凝土原材料A10、养护时间A11、养护方式A12。

3.2 灰色关联度分析法

灰色关联度的基本原理主要是根据序列曲线的几何形状相似程度来判定的，几何形状相似程度越高则关系越为密切，同样，曲线相似程度越高相应序列之间的关联度也会越大；反之几何形状相似程度过低，那么曲线之间的差距也就越大，相应序列间的关联度也就越低。这种判断方法可以将所邀请的各位专家的经验判断权重和某一位专家经验判断的最大值进行量化比较。根据两者之间的差异性大小得出不同专家的经验判断数值关联程度。

假设我们所邀请的a 位专家对现有的b 个影响因素指标的权重做出判断，从而形成各个指标权重的判定数据矩阵：X=（X1，X2，…，Xn），从X1，X2，…，Xn中挑选最大的权重值作为“公共”参考权重值X0（k），在判定数据矩阵和参考权重值基础上，利用下式求出关联系数δ0i（k）和关联度γ0i：

其中ρ 为分辨系数，取ρ=0.5。

在上文中我们通过对民用建筑铝合金模板模架快拆体系楼板裂缝的影响因素研究出发，对相关因素的指标进行对比发现，如果ρ 取0.5 计算时权重指标恒有γi>0.333，则任何参考序列X0与比较序列Xi的关联度都至少接近于中等，这就会导致因素之间的重要程度难以区分，并不能为施工提供有效的数据参考。因此，本文通过选取一种基于灰色关联度的新算法，来解决影响因素在实际施工的参考权重问题。这种方法主要是在专家对指标权重的经验判断基础上，以专家经验判断值中的最大值作为擦考数据，并计算各个指标序列X1，X2，…，Xn与参考数据列X0间的距离，进而求得各个指标的权重，最后归一化权重处理[4]。

3.3 民用建筑铝合金模板模架快拆体系楼板裂缝影响程度计算

由于楼板裂缝的影响因素较多，我们通过打分的形式来对这些影响因素分别进行打分判定。首先邀请十名课题研究人员，建筑专家来为现场的工程师打分。我们以4 分作为满分，1，2，3，4 分别代表着很弱，一般，强，很强。最终专家经验判断值如表2 所示。

表2 影响因素程度的判断

从矩阵X 中选取一个最大值作为“公共”参考权值X0（k），该权值由应邀组成的专家组10 位专家进行指定，形成参考数列X0=（X0（1），X0（2），X0（3），X0（4），X0（5），X0（6），X0（7），X0（8），X0（9），X0（10））。X0，X1，X2，…，X12可表示为如下的矩阵：

然后根据下列公式求出参考数据序列X0与各个影响因素序列X1，X2，…，Xn之间的距离。

通过公式（1）求出各影响因素的权重。

最后求得各个影响因素的归一化权重。

由于本文设定最大值为4，所以本文设定“公共”参考数列的专家赋予的权重均为4。将参考数据序列X0与各个影响因素序列X1，X2，…，Xn的数据代入公式（1）-公式（3）进行计算，得到各影响因素X1，X2，…，X12的归一化权重 集 合 为=（0.180，0.099，0.037，0.064，0.045，0.120，0.044，0.279，0.033，0.037，0.055，0.029）。

将计算得到的权重值进行降序排列，即为影响因素的影响程度排序，影响程度从强到弱排序依次是A8、A1、A6、A2、A4、A11、A5、A7、A3、A10、A9、A12。

通过计算得到的数据可以看出施工振捣控制对楼板裂缝的产生有很大的影响，其次混凝土的配合比、支撑体系等也占据了很大的作用。

4 总结

综上所述，了解到铝合金模板模架快拆体系相比于传统木模板在施工方面更具有优势，不仅降低项目成本，而且对环境保护起到一定作用；在使用铝合金模板模架快拆体系浇筑混凝土时不仅要加强每一个可控环节，且要着重加强施工振捣控制、施工班组拼接铝合金模板水平以及混凝土的配合比。