建筑铝合金模板工程的施工技术

◎苏启凤

随着建筑工程行业的不断发展，工艺技术不断革新，出现了越来越多的高层建筑，以前建筑中常用竹木模板结构、钢模板结构起支撑结构，这些传统结构的缺点不断暴露，新型的铝合金模板结构开始大量运用到高层建筑中，由于铝合金模板结构质量轻、支撑效果好、价格较低，使用这类材料还减少了剪力墙抹灰工序，节约了成本。模板结构和施工工艺与建筑工程的质量息息相关，因此，建筑施工时，应选择合理的模板结构，并匹配相适应的施工工艺。

一、工程概述

某项建筑工程包括主楼5 栋，其中地下结构2 层，地上结构25～29 层，主楼达到70.6～82.85m 的高度，主体均采用现浇剪力墙，有20cm、25cm 和30cm 三种厚度的剪刀墙，10cm 和12cm 的标准层楼板厚度，使用规格为C30-C40 的混凝土，总建筑面积超过9000m2，每层层高2.9m。

二、模板结构配设

由于本工程结构户型相对统一，因此，挑选模板时，4mm 厚的铝合金模板最为合适。连接方式采用销钉模式，对拉加固方式用Tr16 穿墙螺栓来施行，背楞采用“内四外五”的体系进行加固。

墙模板在水平方向每隔50cm 安装一个高强度对拉片，同时垂直方向安装5 排高强度对拉片，安装位置为：第一排地上15cm 处、第二排地上45cm 处、第三排地上85cm 处、第四排地上125cm 处、第五排地上175cm 处、第五排地上235cm 处。同时在离地面300mm、1100mm、2200mm 处沿水平方向设置3 根钢背楞（50mm×50mm）进行加固。

2个梁底支撑结构相距1200mm，梁底处的早拆结构宽度为100mm，两个早拆头中间放置长1100mm 的铝合金模板。采用阳角连接的方式连接梁侧和梁底的铝模。

板底规格大小为400mm×1100mm，厚度为4mm 的铝合金模板，局部按实际结构尺寸调整配模。宽承梁即龙骨规格为100mm，底部支撑按1200mm×1200mm 点阵进行分布。

三、高层建筑内铝合金模板结构的施工工艺要点研究

1.铝合金模板结构的主要特点。

铝合金模板结构大量运用在建筑行业中，其特点有：相比钢结构模板而言，铝合金重量较轻，运输方便；相比竹木模板结构而言，铝合金模板结构大，且浇筑混凝土施工时，表面平整度更有保证。因此，较传统的竹木、钢模板而言，使用铝合金模板结构能够节约成本，施工质量有保证，整体效益高。所以，铝合金模板结构在未来会更受欢迎，应用会越来越广泛。

2.铝合金模板结构的主要优势。

铝合金模板结构必须与高层建筑相配套才能保证施工质量，这要求模板设计人员专业技能比较强，目前建筑行业中的高层多层建筑及别墅都有一套标准，因此为了节约成本，要设计出尽可能反复使用的铝合金模板结构。要求铝合金模板结构具有以下优点：

（1）铝合金模板结构是早期拆卸技术结构。铝合金模板结构的顶模与支撑系统可以采用一体化结构设计，这样可以采用集成拆除技术，有着较高的施工效率，一般可达到4d 一层的施工速度。因为使用早期的集成拆卸技术，施工结束36h 之后，就可以拆卸水平方向的模块；这样还可以少使用很多的U 型托盘、脚手架及紧固件等，既节约了成本又控制了材料成本。

（2）铝合金模板系统是以铝合金为主体材料来构建建筑空间的支撑材料。一般说来，可以重复使用，有较高的循环利用率。按材料成本计算，之前使用的竹木模板、钢模板成本都高于铝合金模板的材料成本，可以起到节约成本的作用。从稳定性能上看，该模板稳定性能较优越，并且其抗压性能也不错。

（3）铝合金模板系统在建筑工程中适用范围较广，常见的有墙体、楼梯、飘窗等。对于一些有特殊要求的结构，如二次结构中的造柱、圈梁等，铝合金模板结构也可以适用，因此铝合金模板的可适用范围较广。同时，铝合金模板是一体化设计，拼接细缝很少，精确度相对较高。在铝合金模板拆除之后，不会损伤混凝土的表面，建筑物表面仍然美观大方。从这一角度来看，该模板拆卸后，只需少量抹灰，建筑物表面就符合饰面清水混凝土表面平整度标准要求，节省工作量及成本费用，提高工程效益。

（4）铝合金模板结构的所有部件都能反复使用，该结构使用之后，不产生多余的垃圾，且铝合金模板结构构造简单，安装拆除都很方便，容易保持施工现场的安全及环境整洁。同时铝合金材料既可循环使用，又是用可再生材料生产的，符合环保要求，能够达到有效的节能减排目的。

（5）施工前，明确工程设计方案和施工方案，相关技术人员要审核方案的可行性，同时方案要尽可能详细，明确所有铝合金模板结构的配件尺寸等，设计应急方案，提出施工中可能会遇到的各类问题及其解决措施。模板生产好之后先在工厂进行预拼装，一旦出现问题马上解决，达到工地上“一次成优”的目的。

四、高层建筑工程铝合金模板结构的施工工艺特点

1.施工工艺流程。

a.加工。

（1）施工现场技术主管拿到工程图纸后，先要核实图纸。

（2）确认图纸准确无误后，按照相应的标准，设计合理适用的铝合金模板结构系统，配置适宜的模板方案。

（3）加工出适宜的铝合金模板后，需进行预拼装，检查模板拼装后与设计图纸是否一致，如不一致，需要修改模板参数，直到满足要求为止，按照一定规则对模板编号，方便施工现场拼装。

（4）把加工好的铝合金模板运至建筑工程施工现场，同时做好施工现场的管理工作。

b.施工。

（1）高层建筑工程中施工时，需要边施工，边对各类隐蔽结构进行验收，重点查看各类钢筋规格是否和设计图一致，支撑结构是否与图纸要求一致，保证之后的施工工作能够顺利推进。

（2）铝模板系统使用的材料是一种高强度的铝合金，且不同模块使用的材料存在差异，要严格按照产品的标准化工艺生产，同时各部件应该拼缝严密，接头平整。

（3）支顶模板尤其重要，现场试验时，重点检验顶板钢筋规格是否满足要求、水电系统是否合理。

（4）施工效率高。铝模系统的连接方式是销楔式，拼装及拆卸都很简单方便，工人简单训练后就可以操作。由于铝合金比较轻便，一般用人工逐层传递上料。与普通模板或者钢模体系严重依赖大型吊装设备相比，采用铝合金模板既节约工期又节约成本，提升了工程效益。铝合金模板结构施工图如图1所示。

图1 铝合金模板结构施工图

2.施工要点。

（1）制定配模方案，向专业厂商提供高层建筑工程的设计方案，让其参照工程的结构图纸，提出有效的适用配模方案，施工方与供应商再共同商讨，确定模板大小尺寸，保证符合工程建设要求，根据模板大小尺寸，划分出施工段，参照现场配模图，制定出配模方案。

（2）模板的加工制作。根据之前制定的配模方案，由专业的模板生产厂家负责生产出符合标准的铝合金模板，对不同模板标注好型号与规格，方便施工人员查阅、搬运。值得注意的是，在模板生产过程中，默认要求为单块模板最多20kg，这样方便模板后期的拼装、拆卸及回收利用。

（3）观摩工厂进行的试拼装过程。试拼装是验证生产模板是否符合建筑工程规范的重要手段。因而，施工单位应当安排专门的工作人员到现场学习模板拼装，同时对拼装要点做相应的记录，确保回到施工现场后也能很好地完成模板拼装，样品图如图2所示。

图2 工厂试拼装工作图

（4）转运至施工现场。生产商生产出模块且完成预拼装后，经施工方工作人员确认符合相应标准后，按一定的规则对铝合金模板进行编号，绘制相应的拼装示意图，为施工方施工现场拼装提供指导。

（5）铝模板拼装工艺流程。墙柱模板最先安装，之后开始安装梁模板和顶板模板，最后才是外围线条安装及模板加固工作。从阴角处开始进行内模板安装，同时整个安装工作要按模板编号进行。

五、工艺原理及施工工艺过程

1.工艺原理。

铝合金具有很高的比强度，即密度小、强度高，并且拆装过程非常便利。在使用铝合金模板时，可以对建筑物的墙、柱、板、梁等尺寸进行深度优化，在此基础上，生产加工铝合金模板。通过对铝合金模板的定制化加工，可以使建筑物中的梁板和墙柱模板形成一个整体，其刚度得到明显提升。在模板本身刚度很高的情况下，可以减少支撑的使用数量。由于铝合金具有很高的强度和刚度，在进行混凝土浇筑时，混凝土自身重量也不会使铝合金模板发生明显变形。这样浇筑得到的混凝土结构具有很好的尺寸精度，表面的成形性也较好，通常无需在表面抹灰就可以达到使用要求。

2.工艺流程。

利用铝合金模板进行施工时，高层建筑不同部位的模板需要遵循一定顺序。通常先安装边模和边角模，然后安装墙模和梁模，最后安装板模。安装时利用销钉对连接处进行加固处理，梁板模板需要通过单独的支撑对其进行加固。所有模板安装完成后，需要检验标高，确保达到设计要求。安装模板前需要完成测量放线和钢筋绑扎工作，模板安装验收合格后，可以进行混凝土浇筑，待混凝土凝固强度达到设计要求时，即可拆除模板，然后开始下一层铝合金模板的施工。

3.铝合金模板设计优化。

设计理念。铝合金具有密度小、刚度大的特点，对于大模板能够满足刚度要求，对于小模板能够满足质量轻的需要。在设计大型模板时，整体背楞设计能进一步提高模板刚度，使模板刚度问题得以解决。铝合金模板具有灵活性，应结合施工图科学合理设计模板结构，并在安装过程中结合现场情况对结构进一步优化改进。在开展优化设计时，需要重点关注部分砖墙和门窗四周部位的结构。

六、铝合金模板施工技术在装配式建筑工程中的应用

依据本工程特征，会在高层住宅的3 层至屋顶层结构构件尺寸相同部分结构工程中使用铝合金模板施工技术。铝合金模板施工技术的操作流程：检测放样→墙柱钢筋加工→墙柱铝模加工→梁铝模加工→楼板铝模加工→梁板钢筋加工→工程结尾加工→混凝土浇筑。

1.检测放样。

对于要展开施工的楼层位置，准确清楚地标记出墙柱线、墙柱控制线和洞口线，要注意墙柱控制线和墙的边缘位置有300mm 的距离，该距离可用于检测铝合金模板是否偏移；此外在楼层的柱纵筋处标记好标高控制点，要求标高控制点高于楼层0.5m，同时在墙柱拐角位置也要进行标高处理，实现精确测量及放样。

2.铝合金模板的连接设备及用途。

（1）可调节立杆：用于调节立杆中部，确保立杆始终平衡，该设备操作简便。

（2）外墙拉结：在外墙拉结时，需借助葫芦铁链完成操作，葫芦拉链能加强墙的顶拉结合，同时也可科学控制墙柱的垂直度及平整度。

（3）斜撑：在进行混凝土浇筑的时候，墙柱会发生不同程度的移位，要想从根源上制止该现象的发生，就需借助膨胀螺栓将墙柱和楼板紧密结合，此外膨胀螺栓可有效且随时调节墙柱的垂直度。

3.墙柱铝模安装。

（1）安装墙柱铝合金模板前，首先确定标高控制点，且检测墙柱位置楼板标高是否符合设计要求，若高于设计标高，就需要进行凿除工作；相反，若低于设计标高，要垫上适量木楔，注意木楔的高度要小于5mm。

（2）墙柱根部的纵筋要进行焊接加工，加固好定位钢筋，避免铝合金模板在加固时发生偏移；在墙柱内部要设计钢筋内撑条或水泥内撑条，注意内撑条的厚度和墙柱厚度一致，内撑条的作用在于控制铝合金模板在加固结束后截面尺寸不发生大的变化。

（3）墙柱铝合金模板在拼装时，要保证板面的整洁干净，施工人员要提前对板面进行彻底打扫并涂抹脱模剂，在涂抹脱模剂时要注意薄而均匀，不得漏刷、多刷，在涂抹过程中要善于观察周围建筑物，避免脱模剂洒落在建筑物、施工人员或施工机械上，切忌洒落在钢筋上。

（4）依据图纸设计的编号完成墙柱铝合金模板的拼接，并在封闭墙柱铝合金模板前，在墙柱模加固的螺杆套上PVC 管，以满足套管和墙柱模板面充分接触的要求，同时也方便后期浇筑能收回对拉螺杆。

（5）墙柱模与内角模连接过程中销子的头部应尽量在内角模内部。此外，为避免在浇筑时模板掉落，要求墙柱铝模间连接销上的楔子要按照从上往下的顺序插入。注意采用螺栓连接墙柱铝模端部及转角处，禁止使用销楔，因为销楔连接易在混凝土浇筑时造成楔子脱落胀模。

（6）在浇筑混凝土的前一天，要用砂浆将墙柱铝模下口堵住，避免出现跑浆现象，注意不能使用水泥袋实施封堵，以免造成“烂根”现象。

4.梁铝模安装。

梁铝合金模板的拼装同样也是按照事先图纸设计的顺序展开操作，具体次序表现为：梁底模、梁侧模、梁顶模及墙顶角模，安装期间可通过支撑杆不断调整两地标高，促进加固模板间的衔接，施工过程中注意支撑杆应保持稳定。梁底模之间、底模和侧模之间借助螺栓进行加固连接，高效预防胀模现象。

5.加工板铝模。

该工序在加工时需严格按照施工图纸操作，具体操作分为2 步，第一步是先进行墙顶和梁顶角膜的安装；第二步是熟悉设计图纸，严谨地按照编号展开拼装，直至拼装完成，如图3所示。

图3 加工板铝模图

结束语：

综上所述，在高层建筑施工的过程中，铝合金模板的优点很突出，质量轻、强度大，且可反复使用，属于绿色环保材料，拼装拆卸简单快捷，成本低廉。所以，在当前现代化建筑行业中，合理运用铝合金模板进行施工，能够提高工程效益，提高企业的竞争力。