高层建筑施工中铝合金模板的应用

2021-03-31杨铁双甘肃第一建设集团有限责任公司工程师

中国建筑装饰装修 2021年8期

杨铁双甘肃第一建设集团有限责任公司工程师

近年来，随着国家城市化建设步伐加快，城市人口不断增多，城市高层建筑项目也随之越来越多。为保障高层建筑项目施工安全，全国各地对高层建筑施工质量要求逐渐提高。模板工程是建筑施工中非常重要的一项工艺流程，建筑施工模板体系施工质量也严重影响着高层建筑的整体施工质量，因此，受到建筑施工单位的格外重视。

建筑模板是为了固定建筑物结构墙体、定型混凝土结构尺寸而临时搭建的一种结构体系，虽然是临时搭建的结构体，但却在整个施工过程中有着不可替代的作用。因为高层建筑结构墙体由钢筋混凝土浇筑而成，为了保证混凝土浇筑时完美定型并达到设计规定的几何尺寸，就必须建立相应的模板体系，这就是模板工程重要性的所在。

早期的建筑模板体系由木板拼接而成，但是一来木板消耗大量的木材，不利于森林资源的保护，二来木板的结构强度不足，拆装定型较为困难，因此常常在施工过程中起到事倍功半的作用。随着建筑科技的不断发展，铝合金板材作为一种新材料、新技术在模板工程中被广泛应用，得益于其轻量化、高强度、易拆装以及无污染等优点，一经推出，便得到了业界施工单位的普遍认可，并很快取代了木模、钢模等施工技术，成为新一代绿色环保的模板施工技术[1]。

1 铝合金模板的应用特点

1.1 结构强度好，承载力高

得益于铝合金建材的优越性能，铝合金模板支护，不仅结构强度好，而且承载力高，能够很好地承受混凝土浇筑时产生的冲击力，不易爆模或变形。铝合金模板拼装完成后，可以形成一个稳定性极高的完整结构框架。实验研究表明，这种铝合金模板框架支护时的承载能力可以达到50 kN/m2，是其他支护模板的2～3倍，且多次周转使用后不易变形，可以循环重复利用，足见其结构强度的优越性。

1.2 质量轻，安装方便

铝合金模板的另一个显著特点是结构质量轻，便于搬运、拆卸和安装。由于铝材的密度小、质量轻，相较于木材和钢材，在重量上占有很大的优势。施工作业人员可以非常轻易地完成搬运、安装、拆除等铝合金模板施工工艺中的各项工作[2]。此外，铝合金模板施工在材料传递时设计有专门的传料口，无需借助塔吊转运，非常方便，不仅减轻了施工负担，也节省了机械吊运的费用。

1.3 可循环利用，节约成本

综合衡量来看，相较于木材模板和钢模板而言，采用铝合金模板更加节约成本。首先，铝合金模板不属于耗材类建材，可以多次循环重复利用，一次采购足以多个项目使用，相较于木模等一次性耗材更加经济、节约。其次，铝合金模板施工技术属于“快拆体系”，在混凝土浇筑完成后可以快速拆除模板，大大缩短了施工周期，节约了施工时间成本。最后，由于铝合金模板结构轻，相较于钢模板等质量重、仍需机械塔吊搬运的模板，省去了机械搬运费用，也是节约成本的重要体现。

1.4 绿色环保，节能减排

采用铝合金模板施取代木模板，可以有效减少木材的使用和消耗，降低对森林的砍伐率，从而间接保护森林资源。同时，铝合金板材加工过程中，不会产生废屑、废料等垃圾，真正实现了绿色环保、节能减排的效果[3]。

2 铝合金模板施工技术应用中存在的问题及解决对策

2.1 深化图纸设计，减少设计变更

铝合金模板施工对图纸设计要求较高，但高层建筑施工中设计图纸的稳定性往往得不到保证，墙体主结构位置、混凝土几何尺寸等需要根据高层建筑规模、设计特点、结构强度等提前做好验算分析、设计规划和尺寸规定。但由于实际施工过程中受设计人员能力、业主要求、施工环境等风险因素影响较多，设计图纸发生变更在所难免，这也是高层建筑设计施工中的一大难点。

为了提高铝合金模板技术施工质量，设计单位和施工单位必须通力合作。一方面，设计单位应重视图纸设计质量，做好设计前的图纸审核工作，同时，做好配模设计，及早发现设计中的各种问题，尽可能减少施工过程中的图纸变更。另一方面，施工单位应根据正确、完整的高层建筑设计图纸和配模图纸，认真编制模板工程施工工艺，考虑模板排布、混凝土浇筑等施工重点、难点，确保混凝土浇筑一次成型[4]。此外，铝合金模板施工前，应组织设计单位和施工单位一起做好技术交底工作，要求施工人员完全理解图纸设计意图，以提高现场施工效率。

2.2 培养施工队伍，提高施工技术水平

在高层建筑施工中对铝合金模板工程施工技术要求很高，因此也就对现场施工作业人员提出了相应的高标准和高要求。然而，大部分施工单位的一线施工作业人员都是农民工出身，没有受到高等技术教育和专业技能培训，施工水平全靠以往的经验支撑，对图纸的理解能力和技术变更的认知能力有限，如果不进行现场指导，按图施工都存在一定的难度。因此，针对铝合金模板技术的新材料、新工艺，如果不做好相关培训和指导，施工难度则会不降反增。

对此，施工单位应重视铝模板施工技术的培训工作，培养一支专业的铝模板施工队伍，并通过不断的技术学习和工程实践，积累相关施工经验，提高施工单位整体施工水平。铝模板施工前，施工单位必须组织好针对现场作业人员的技术交底和技术培训工作，通过技术交底，全面、细致地讲解铝模板施工中的重点、难点，让作业人员熟悉并了解技术难点，通过技术培训，提高现场作业人员对铝模板施工技术的了解，从而促进施工质量的提升[5]。

2.3 做好实测实量，确保墙柱垂直平整

铝合金模板工程施工中，如果不注重施工过程中的实测实量工作，住宅墙体的垂直度、平整度往往很难得到保证。这是因为施工人员按照图纸设计的尺寸标准搭建铝合金模板时，会受到定位误差、操作偏差等带来的影响，仅靠肉眼识别而不进行专业测量，将难以精准控制铝合金模板的垂直度、平整度等，从而导致混凝土浇筑后的墙体不平整或有倾斜，大大降低了铝合金模板施工质量。

为此，在铝合金模板施工过程中必须及时做好实测实量工作，对于图纸规定的尺寸要求，必须测量检验是否达标，确保混凝土浇筑墙体结构的垂直度和平整度符合要求。针对铝合金模板施工，通常需要进行三次测量，第一次是在模板拼装完成后，对模板标高、平整度及垂直度等技术指标进行测量检验，发现偏差后及时调整支撑、斜撑等，精确控制铝合金模板的平整度和垂直度。第二次则是在混凝土浇筑时测量，由于混凝土浇筑需要振捣，应指派专人对铝合金模板进行测量监控，一旦发现倾斜应及时做出调整。第三次是在浇筑完成后进行测量，此时混凝土尚未完全凝固，通过测量检验，发现问题后还有调整的机会。

2.4 混凝土浇筑

在楼层混凝土浇注时，要安排专门的模板工在作业层下进行留守看模，以解决混凝土浇注时出现的模板下沉、爆模等突发问题。因为铝模是金属模板，混凝土中的气泡不便排出，为避免混凝土表面出现麻面，在混凝土配比方面进行优化减少气泡的产生。另外，在混凝土浇筑时加强作业面混凝土工人的施工监督，避免出现露振、振捣时间短导致局部气泡未排尽的情况产生。

2.5 合理选择脱模剂，提高拆模效率

高层建筑施工中，混凝土浇筑施工完成后需要对铝合金模板进行拆除。由于铝合金材料在与混凝土的首次接触过程中会产生氧化反应，从而在铝合金模板和混凝土墙体之间形成一层氧化膜。这层氧化膜会将二者紧紧粘接在一起，使得铝合金模板在拆卸时存在一定的困难，直接拆除甚至会在混凝土墙体表面形成气泡、坑洞等，影响混凝土浇筑质量。

为提高拆模效率，必须合理选择脱模剂，进行快速、高效率的脱模。铝合金模板脱模时根据施工进度和铝合金与混凝土接触程度，可以适当调整脱模剂的使用类型，以达到经济、环保的目的[6]。例如，在铝合金模板首次施工的前三层选择铝合金专用油性脱模剂，既能保护铝合金板材，又能提高拆模效率，后续施工中则可以使用普通的水性或油性脱模剂，以节约施工成本。