关于铝模板结合新型技术与传统建筑工艺问题的研讨

2022-01-10杜万伟苗硕

中国建筑金属结构 2021年12期

杜万伟苗硕

1.铝模板的优势分析

1.1 省钱

铝模板每平方米的购买单价较高、造价较高是客观存在的事实，但倘若将其使用在标准层大于30 层的建筑物或是多次循环使用时，其平均使用成本与其他模板技术相比更有优势，可以完美解决传统木模质量差、木材消耗过多、人工成本高、施工缓慢、不耐酸碱不耐湿、施工烦琐等可能造成更大支出的问题[1]。

1.2 省时

铝模板系统采用的是快拆体系。所谓的快拆体系即当该层浇筑的混凝土达到一定强度时，在保证施工安全的前提下，除保留的支撑及K 板、翻倍件等无需拆除的部分外，其他部分便可拆除，将背楞、模板等拆除后从传料口运到上一层继续上层施工。同时，因为铝模板采用传料口进行材料以及模板传递，无需额外的卸料平台或其他机械设施，节省了大量时间。

1.3 省力

铝模板系统相较于传统的钢模板，质量更轻且便于安装。所有部位均采用铝合金板组装、焊接而成，稳定性好，便于操作与搬运。若工人加工时严格按作业指导书与图纸进行安装、加工，在混凝土浇筑过程中基本不会出现涨模或爆模的情况。安全系数大大提升，并且免去很多机械与人力的浪费[2]。

图1 铝模板施工现场

1.4 环保

铝模板系统相较于传统的木模、钢模而言，更节能环保，也不会造成现场及施工后的污染，即便是多次使用超过使用寿命后，报废后的模板也可以进行回收，重新熔炼，重新加工后再一次循环使用。其应用低碳环保、有助于节能减排，也与国家绿色施工规定相吻合。

1.5 实用

铝模板系统除去实际节省的部分外，在外表方面依然可圈可点。因铝模板的外表十分润滑、平坦，而且每块铝模板之间均使用销钉销片对孔连接，只要将销钉销片固定好之后基本可以做到无缝衔接，所以也就可以完全避免因接缝过大而使混凝土漏浆或是难以处理的问题，形成混凝土外表蜂窝麻面。

综上，铝模板具有省时、省力、省工、省钱的特点，以及安全环保，实用美观的优势。铝模板系统的工业化流水线生产在施工中具有明显优势。铝模板采用模数化设计思路和快拆体系，一个项目只需一套模板，90%的模板可以周转次数达150 次以上，摊销成本低；铝模板质量轻，装卸方便，减少吊运机械的使用频率，大大降低人工劳动强度；铝模板施工过程中，现场不会产生木屑、铁钉等存在安全隐患的物品,施工现场环境及安全方面得到极大改善；铝模板拆模后建筑表面光洁，“垂平度”在5mm 以内，成型质量得到极大改善。

2.铝模板的新型技术

2.1 启用3D 设计

建筑信息模型（BIM）的出现，是建筑领域的一次创造性革命。目前，我国大多数的建筑施工单位依然采用传统的木模板和钢模板进行施工，而铝模板系统因其自身具有比木模板和钢模板更多优势，在国家大力发展绿色建筑、绿色施工的浪潮中，未来铝模板在模板市场中的占有率将大大提高。

铝合金模板体系中，设计是最为关键的环节。因为铝模板排布设计的准确率及合理性，将直接影响施工现场后续施工的进度及质量；同样，设计的准确率也是影响控制生产成本的一环。

铝模板刚进入国内时，铝模公司的设计软件采用的是二维设计软件进行平面设计，所有的建筑信息都整合到一张平面图纸中，导致图纸设计错误较多，而铝模深化设计人员需要根据二维平面图纸进行深化设计，然后进行铝模板排布设计，这就需要铝模深化设计人员具备较高的专业知识和较高的识图能力。

铝模板引进国内初期，因其在国内建筑项目上应用时间较短，国内成熟的铝模深化设计人员较少，大多数的铝模深化设计人员非专业出身，设计水平参差不齐，导致铝模板进场施工后设计错误较多，错件生产周期、转运周期较长，极大影响了现场施工进度，建设单位对铝模板认可度偏低，导致铝模板在建设单位中推广缓慢。

近年来，随着铝模板三维设计软件的开发应用，铝模标准化设计采用三维设计软件，提高深化设计水平，降低设计差错率，深化设计从二维平面设计转为三维可视化设计，提高设计效率，实现三维配模，在设计阶段就可以消除干涉甚至达到零错误。模型中包含的信息直观、准确、翔实，使设计和施工紧密结合在一起，让信息化管理水平得到提高。因此，三维技术应运而生，打破了传统施工工艺，在基础模型上进行施工演练，对有冲突的部分及时进行调整。而在施工过程中，同样有较为突出的贡献，结合BIM 技术，除了能够更加快速有效地对施工现场进行调配管理外，在提升施工质量的同时，也可以有效地保证施工的进度。同时，减少了设计人员在进行配模时的错误，极大提高设计人员效率，经过近几年的发展，铝模板体系逐步得到了市场认可。

2.2 启用免拼装

伴随着铝模板系统越来越多地被大众认识、接受和认可，尤其是近几年，铝模板厂呈井喷式增长。但传统的铝模板系统都有预拼装的环节，预拼装完成后，拆模发送至现场，将工期再次拉长，普普通通一栋楼预拼装的人工费用保守估计要20 元/m2，时间约5d～10d。由此可以看出，倘若可以免去预拼装的环节，将可以大幅缩短周期与人力。一栋楼的铝模板零件动辄上万件，很多项目由于打包方案不合理导致现场不容易找到模板与材料，浪费很多人工，这也是铝模板体系施工过程中很常见的一种情况，没有很好的解决方法。启用BIM 设计后，可以更为直观，并省略预拼装的环节，仅通过实体配模设计以达到还原预拼装的过程来实现免拼。整个设计的流程通过计算机较大限度地还原现场实景。由此做出的设计也可以最大限度地保证铝模板设计的准确率，进一步降本增效。

图2 应用BIM 技术进行铝模板设计

通过BIM 技术，可以做出合理的打包方案以及规范的生产及检验环节和严谨的出入库流程。打包方案在设计之初就已经有了合理的打包逻辑，在配模设计过程中，将该项目的所有模板与零件细分，按区域打包、装配。区域与区域之间也有合理而清晰的界限，包容区域与区域之间又有严格且符合逻辑的从属关系。将所有的区域按照不同位置与型号分包、分批编号，这样就能保证每个包里零件不会过多，配合所对应图纸的区域分布图，就能快速地按照图纸找到所需模板，并顺利完成首层拼装。另外，生产完成直接对成品进行分拣打包也更容易实现，拼装完成之后再拆模打包，除了需要重新编号寻找模板打包外，拆模过程中也会把设计之初设定的逻辑打乱，从属关系也容易混淆，再根据图纸清单打包就比较容易出错。所以，倘若不做预拼装，生产完成直接打包，打包清单和分批次的生产清单从属关系既不会打乱，打包的准确率也有了保证。所以免拼装的推行是一项可以进一步解决发现问题的方案，并且可以很好的控制成本与人力、物力资源。