铝模工艺中后浇水平板的模板支撑装置及其施工技术

陶小凡，邓军

（中国建筑第二工程局有限公司华南分公司，广东深圳518045）

1 工程概况

工程项目位于江西省南昌市红谷滩区，总住宅43栋，其中，3栋30层和3栋33层的高层住宅楼。6栋高层遵循某集团SSGF工业化建造体系施工，应用了铝模、爬架、全现浇外墙、混凝土墙面免抹灰、全穿插施工等工艺技术。6栋高层在9F、13F、17F、21F、25F、29F的标准层中，南立面中间有长1 100 mm、宽750 mm的水平板（见图1）。

图1 间隔多层设置的水平板

2 施工方案比选

2.1 水平板若考虑使用铝模使用则有以下优缺点

1）优点：（1）水平板一起铝模深化后，施工简单，工期得到了保证；（2）同该楼层一次施工完成，成型效果好。

2）缺点：（1）其他无水平板的楼层需要拆除此部位铝模并进行封堵；（2）封堵位置成型质量难以保证，打磨耗工多；（3）需要在混凝土浇筑前仔细核对该处是否有水平板，并对应安拆该部位铝模及钢筋绑扎，容错率低；（4）仅6层需使用该处铝模，其余20多层未使用，不经济和不环保。

2.2 若考虑水平板二次施工则有以下优缺点

1）优点：（1）减少铝模配备，相比而言经济环保；（2）减少此部位的铝模的封堵，保证大部分楼层的成型质量，减少打磨工作；（3）即使在钢筋模板验收时忘了此层是否有水平板，也没有影响，容错率高；（4）整个铝模施工阶段的工作节奏不被打破。

2）缺点：（1）施工需要分2次进行，施工复杂，不利于工期控制；（2）与铝模相比，此处施工精度变低；（3）二次施工需增加凿毛和植筋工序；（4）需要另外配置木模。

通过上述对比，同时考虑本工程混凝土墙免抹灰要求，保证大部分混凝土的成型质量，选择铝模深化时不考虑该部位施工，即水平板采用二次施工方案。虽然该方案存在多次施工，且精度不如铝模，但通过一种特殊的模板支撑装置，可以有效控制安全、精度和工期。

3 工艺原理

采用一种三角形的模板支撑装置，该装置使用槽钢加工成型。利用铝模施工的螺杆孔洞，将三角支撑架固定在原现浇外墙上，安拆简单便捷；利用BIM技术建模、实测数据统一分析，根据铝模螺杆孔洞及水平板的位置进行三角支撑架的设计调整和加工，保证其安装精度；利用三角支架侧面固定的限位杆，使木模和木方安装简单便捷；整个施工过程均在爬架防护内，不增加施工安全风险（见图2）。

图2 三角支撑架安装示意图

4 施工工艺

4.1 施工流程

铝模图纸复核及现场测量→三角支撑架初步设计→BIM建模→三角支撑架深化设计→三角支撑架加工制作→凿毛植筋→三角支撑架安装→木方及木模板安装→模板验收→钢筋混凝土施工→模板及三角支撑架拆除→混凝土成型检查。

4.2 三角支撑架的设计

水平板的模板支撑装置整体思路是，设计1个三角形支撑，三角形竖杆固定在成型外墙上，横杆用于铺设木方和木模，斜杆提升整体刚度和稳定性；并在横杆的端部焊接一个限位杆，用于水平板侧模的固定。三角支撑架使用对拉螺杆穿墙固定，墙内侧布置横向背楞（见图3）。

图3 三角支撑架示意图

以本工程为例，经过受力计算后，选用5号（50 mm×37 mm×4.5 mm）槽钢制作三角支撑架及背楞；选用M16规格的对拉螺杆，选用18 mm的木模板和40 mm×90 mm的木方。经过对铝模图纸的复核和现场实际测量得出铝模螺杆孔洞和水平板的位置，计算出三角支撑架及背楞的尺寸如图4所示。

图4 三角支撑架尺寸图

三角支撑架的尺寸计算出来后，将铝模施工的原现浇结构（含铝模螺杆洞）、后浇水平板、三角支撑架、背楞、对拉螺杆、木方、模板等建立在统一的模型中，检查模型之间是否衔接且无碰撞，并对比现场实测数据进行检查，以保证后续的施工的精度。

4.3 施工操作要点

4.3.1 三角支撑架及模板安装要点

首次安装时，应对三角支撑架及背楞的尺寸、焊接质量、开孔大小和位置等进行检查，并同时检查对拉螺杆的完整性，在验收合格后，将其运至安装楼层；在安装前应对外墙面进行凿毛和植筋且验收合格，安装时原现浇结构的强度不得低于C25。

安装三角支撑架的工人不低于2人，2名工人先在原现浇外墙内侧，清理原铝模的螺杆孔洞，将对拉螺杆和背楞伸入原现浇外墙的铝合金模板的螺杆孔洞内，并将对拉螺杆的墙内侧的螺母拧紧。后2名工人来到原现浇外墙外侧，将三角支撑架放置在现浇外墙上，一个工人固定住三角支撑架，另一个工人将对拉螺杆的螺母拧紧，但不应完全拧紧。依照上述步骤安装其他的三角支撑架。

木模和木方应选用三角支撑架设计时的规格。木方长度同后浇水平板的长度，平齐于后浇水平板的长方向，垂直放置在三角支撑架的横杆上，木方铺设的间距为200~300 mm。铺设完木方后，开始铺设底模板，侧模放置在底模上，并在与三角支撑架的侧限位杆中间放上木方卡住，减少侧模的变形。

4.3.2 钢筋混凝土施工要点

在原现浇结构混凝土强度满足要求时就应安排凿毛和植筋，凿毛和植筋前先进行测量放样，标记出植筋孔洞位置和凿毛范围，防止非连接区域的墙面受到破坏。植筋施工技术及质量检查应符合GB 50367—2013《混凝土结构加固设计规范》的要求。在植筋验收合格及模板安装后进行钢筋绑扎，并放置垫块，保证最小钢筋保护层厚度。

对钢筋及模板进行联合验收合格后可进行混凝土浇筑。在混凝土施工前，保持基层的清洁和湿润状态，因后浇水平板落后标准层施工面，所以，不可直接使用泵管浇筑，应从从罐车中自卸到小推车中，通过施工电梯运至相应的施工楼层，通过手提桶倒入浇筑的模板上并摊平。倾倒时应缓慢，使用振捣棒点振密实。混凝土浇筑完毕后，在12～18 h内开始进行薄膜覆盖，使混凝土表面经常保持湿润状态，养护时间不少于14 d。

4.3.3 三角支撑架及模板拆除要点

后浇水平板应在混凝土强度达到要求后方可拆模，并应取得监理工程师的同意。拆除时，2个人互相配合。第一步，先拿出侧模和侧面限位杆之间的木方，接着拆除侧模。第二步，先拆除第一个三角支撑架，拧开三角支撑架上的对拉螺杆，将拆下来的三角支撑架安全放置在室内后拆除第二个三角支撑架，拆除第二个三角支撑架时，应注意木方的松动，对于松动的木方应该提前取下，安全放置在室内后继续拆除三角支撑架，最后将三角支撑架安全放置在室内。第三步，使用撬棍拆除底板木模，拆除过程应该注意保护混凝土结构，对混凝土表面有凹陷或其他损坏的进行修补，并邀请技术负责人分析原因，做好详细记录。

5 质量控制要点

1）三角支撑的强度、刚度及稳定性需建模、分析、计算，应满足施工要求。槽钢应符合设计要求，槽钢及焊条的规格、外观质量和主要物理性能，应符合国家现行标准的规定。

2）使用的模板和木方有足够强度、刚度及稳定性，能可靠地承受新浇混凝土的重量及侧压力，且尺寸规格满足三角支撑设计时考虑的规格。模板的拼缝严密，过大缝隙可用海绵条堵缝，并贴胶带。

3）浇筑混凝土前，模板内的杂物应清理干净，并涂刷隔离剂，但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂。

6 安全控制要点

1）作业人员必须正确穿戴劳动保护用品，遇六级以上大风或大雨等恶劣天气时应停止工作，雨后施工要注意防滑。

2）三角支撑安装和拆除施工过程中应划出工作标志区，禁止他人进入。现场严禁任何人吸烟、打闹，严禁高空抛物，所有工具及螺栓必须装入工具袋内。作业人员要互相照顾，互相提醒，在保护好自己的情况下还要照顾他人的安全。

3）用电设备必须有接地、接零漏电保护装置。模板和木方加工时，电锯必须具备皮带防护罩、锯片防护罩、分料器和护手装置，且锯片不得有裂纹。三角支撑架安装后，必须检查对拉螺杆安装紧固，无误后才可以进度下一工序施工。

7 结语

目前，本工程已有3栋高层主体封顶，对于隔几层设置的水平板，采用三角支撑架做二次施工，取得了良好的效果。整体式三角支撑架，利用铝模螺杆洞直接固定在外墙上，并且底模和侧模又可直接放置在三角支撑架上，整个模板安拆过程简单快捷，有利于控制施工工期，保证整个施工过程均在爬架的防护内，避免安全隐患。三角支撑架是结合铝模图纸和现场实际来设计，利用BIM模型进行复核，设计精度得到了保证，再将三角支撑架交予专业的钢构厂加工，保证了三角支撑架的尺寸精度，进而保证最后模板安装的精度。对照前面方案比选中描述的优缺点可知，对于隔几层设置的水平板采用三角支撑架施工，不仅可以规避铝模一次施工带来的问题，也因三角支撑架的独特性可以有效控制二次施工带来工序复杂、施工周期长且质量精度不高的缺点，最终选择最优的施工方式，保证外墙免抹灰的质量要求，提升项目品质。