组合铝合金模板在高层建筑施工中的应用
2020-03-08张涛
张 涛
(中交第四公路工程局有限公司,北京 100102)
1 传统模板在高层建筑施工中的应用现状
目前我国建筑施工中使用较多的模板为木模板,其体系由模板系统(胶合木模板)、支撑系统(钢管及可调顶托)、紧固系统(木枋、无缝钢管、对拉螺杆等)组成。
其中,胶合木模板是由木材黏接压制而成的,周转使用几次之后容易出现扭曲、变形、起皮、开胶、鼓包等问题,需要整体更换、重新配模。由于木模板干燥、吸水性较强,在混凝土浇筑之前需要对木模板进行浇水湿润,避免混凝土中的水分被木模板吸收,进而影响混凝土质量。但是木模板反复浇水湿润容易变形起拱,导致其周转使用次数进一步降低。在传统施工工艺下,木模板周转3次后就易出现损坏现象,浇筑成型的混凝土在拆除模板时容易出现蜂窝麻面、脱皮的现象,导致混凝土成型观感效果不好。周转安装后的木模板需要重新开设对拉螺栓孔,并且对原有对拉螺栓孔进行封堵,经常会出现螺栓孔封堵不严或者漏堵现象,导致成型后的结构面产生蜂窝麻面。
木模板体系中无论竖向结构还是水平结构的紧固系统中均需要使用木枋,木枋吸水后容易产生变形扭曲,不利于保证结构的几何尺寸合格率。
木模板施工一般采用现场开模的方式,这种方式不仅会带来噪声污染,而且会产生大量的废料及木屑等建筑垃圾,施工的同时还需要对这些建筑垃圾进行及时清理,费时费工。这些建筑垃圾不但会加重垃圾处理的负担,而且影响城市的美观,更重要的是报废的木模板不可再利用,会造成环境污染。大量的使用木模板也意味着大量消耗木材资源,破坏生态环境。
2 组合铝合金模板介绍
铝合金模板产生于20世纪50年代的美国,后经加拿大、墨西哥、马来西亚、韩国等国家在建筑领域中的应用而逐渐得到了发展,这些国家尤其在高层建筑的施工中推广使用铝合金模板。2000年后我国逐步由邻近国家开始引进铝合金模板技术并且首先在南方沿海城市开始推广应用。组合铝合金模板是在木模板、钢模板之后产生的一种新型模板系统,其具有精度高、自重轻、强度高、施工方便、周转使用次数多、回收价值高、建筑垃圾少等优势,并且铝合金模板超过使用寿命后,可回收重新冶炼铸模,也满足国家推广的绿色施工要求。组合铝合金模板根据模数进行设计,再用相应设备挤压成型,可根据结构的不同尺寸形式进行组合。
组合铝合金模板体系包括铝合金模板、早拆装置、支撑和配件四部分。
(1)铝合金模板:是指由铝合金材料制作成的建筑模板,包含平面模板、转角模板等。平面模板是指在混凝土结构平面处施工使用的模板,主要包含墙柱模板、梁板模板和承接板等;转角模板是指在混凝土结构转角部位施工使用的模板,主要包含墙柱阴角模板、梁板阴角模板、阴角转角模板和连接角模板等。
(2)早拆装置:由早拆头、早拆铝梁等组成,其主要功能是将竖向支撑和模板连接在一起,在模板拆除时可将铝梁和模板提前拆除,实现早拆工艺。
(3)支撑:是指用来支撑铝合金模板、承受荷载、增强整体刚度、调节垂直平整度等的构件,主要包含斜撑、可调支撑、柱箍及背楞等。
(4)配件:是指连接铝合金模板之间或模板与背楞而使用的构件,主要包含对拉螺栓、销钉及销片等。
3 组合铝合金模板在高层建筑中的应用
3.1 工程概况
某住宅小区由7栋高层住宅楼组成,工程建筑面积约为13万m2,其地下部分1层、地上部分最高27层,主体结构为剪力墙结构。由于住宅品质要求高,并且3层以上为标准层重复率较高,所以在模板选用对比时经综合考虑选用了铝合金模板进行施工。
3.2 工艺流程
施工准备→放线、标高引测→墙、柱钢筋及验收→墙、柱模板安装→梁、板模板安装。
3.3 施工方法
(1)施工准备。做好图纸深化确认、铝模板设计、铝模板加工、编号、验收、预拼装、运输、办理移交等工作。
(2)放线、标高引测。在楼层上弹墙柱及洞口控制线,以用来检查模板的位置是否正确。在墙柱转角处的纵向钢筋上设置楼层标高控制点,用于楼面标高的检查。
(3)绑扎墙柱钢筋并进行水电预埋,验收合格后进行下一道工序施工。
(4)安装墙、柱模板。根据铝合金模板配模图纸中的编号选择模板,墙柱模板安装按先外墙后内墙,先角模后大面的原则进行。墙柱模板拼装时根据模板编号自外围阴、阳角部向两侧延伸,利用角部模板为墙柱模板提供一定的侧向支撑。为防止模板倒落,须加以临时的固定斜撑(可使用木枋、钢管等)。板与板之间、板与角模之间采用销钉销片连接,模板内侧应对齐墙柱边线。安装墙柱模板最好两个人为一组,内外两侧各一人配合进行拼装,一侧模板拼装完之后安装相应的对拉螺栓及套管,然后拼装另一侧模板,在墙的一端向另一端依次拼装,拼装时注意对拉螺栓位置,使用对拉螺栓将模板固定牢固,最后安装背楞及斜支撑。墙柱模板拼装完之后需要对模板的垂直度、平整度进行检查,对于偏差较大的部位进行调整,确保模板拼装质量。
(5)安装梁、板模板。安装梁、板模板时应首先进行梁模板的安装然后再进行板面模板的安装。梁模板安装首先安装墙体模板与梁底模板连接处的转角模板,转角模板的拼缝应与楼板模板的拼缝错开,并且为防止浇筑混凝土时墙模板和转角模板连接的销钉脱落,其连接销钉应在上部插入;然后拼装梁底模板同时拼装梁底早拆头、可调支撑等,并根据设计标高调整梁底模板标高,而后拼装梁侧模板及其对拉螺栓,拼装连接板面模板与梁侧模板的转角模板,依次进行拼装梁模板直至完成;完成梁模板的拼装之后再对板面模板进行拼装,拼装时应先拼装龙骨,从墙边或梁边开始向另一侧依次进行,安装龙骨的同时需要进行龙骨早拆头及可调支撑的安装,并且将龙骨底标高调整至设计高度,然后进行楼板边模板的安装,最后安装标准板,直到所有楼板模板都完成安装;模板安装完之后进行垂直平整度的检查,对不符合要求的进行调整。
3.4 注意事项
(1)铝合金模板出厂前,需要进行预拼装以检验其质量,保证到工地拼装时可一次成功,避免影响工程进度。
(2)铝合金模板需要进行深化设计,主要包括门窗过梁、滴水线、企口、水管压槽等,以避免在后期施工中产生不必要的麻烦。
(3)地下室模板的周转。地上结构采用铝模,将导致地下室施工阶段采用的木模无法在上部结构中使用,所以在应用铝模的标段应提前对该问题进行策划,可以通过对地下室施工流水段的划分,在地下室施工阶段实现木模板的周转,此外,亦可以投入上部结构非铝模区域如:裙楼、非标层、屋面等区域进行运用。
(4)上部非标准层结构的施工。上部非标准层通常会采用铝木结合进行施工,其具有工程量小,节点复杂等特点,如不提前对该部分进行策划,往往会导致该部分人工成本较高的情况出现,故该问题应在铝模应用以前进行提前策划。建议在选取铝模班组时选用同时擅长木模的班组,铝模及木模整体打包发包,可以有效降低该部分成本。
4 组合铝合金模板优缺点
(1)采用铝合金模板浇筑的混凝土成型尺寸精度高、观感较好、表面平整度较高,并且降低了漏浆、涨模、麻面等缺陷产生的概率,表观可达到清水效果。不同材料交界处的企口及混凝土结构中的水管预埋槽可在模板设计阶段提前安排预留,且成型质量较好。
(2)铝合金模板一般采用一套模板加三套支撑系统的早拆方式,混凝土强度达到要求后先拆除模板保留支撑系统,实现了早拆技术,模板用量得到节约的同时也加快了施工进度。铝合金模板的拼装拆卸简单快捷,对技术要求低,安装质量不再完全依赖于工人的技能水平,有效缓解社会上普遍缺少技术工人的现象。
(3)因为铝合金模板的单价比较高,所以在前期一次性投入的费用较高。但对于高层建筑来说,其标准层相对较多,故而模板周转使用次数较多,并且结构成型尺寸精度高,可达到免抹灰效果,节省抹灰材料及人工,整体成本降低,经济效果较好。
(4)铝合金模板无需塔吊和卸料平台,操作更加安全,同时节省了大量的塔吊运转时间,减轻了塔吊的协调难度,此外也为转运其他材料提供了大量时间。
(5)铝合金模板施工工艺在施工现场不会产生污染,低碳环保。铝合金模板出厂前已经进行预拼装,进入施工现场后不再需要对其进行裁剪加工,因此施工现场不会有切割噪声及相应的废料产生。铝合金模板拆除后,施工现场无铁钉、可燃物等任何垃圾,施工环境安全、整洁。
(6)铝合金模板生产完成后若需修改相对比较麻烦,需要与厂家协商重新进行设计、制作,然后运往施工现场,修改周期较长,将会影响工程施工进度。因此对工程技术人员的工作要求相对比较高,前期需要做好图纸会审工作,确保提供的图纸准确无误。
5 结束语
传统的模板施工工艺存在成型尺寸精度不高、观感质量差、现场加工会造成一定污染且对工人技术要求高等问题;组合铝合金模板有效解决了这些问题,而且可有效加快施工进度、降低企业整体成本、施工更加安全环保。更为重要的是,组合铝合金模板使用完之后可回收利用,符合节能环保要求。综上所述,组合铝合金模板是一项值得大力推广的工艺材料。