超高层建筑铝模板施工优化设计及工程应用

肖 奇 谭清涛

中国建筑第七工程局有限公司 河南郑州 450004

铝模板的施工技术应用于目前的建筑项目中，优势比较明显，减少了传统模板施工的复杂繁琐环节，提高了建设质量和经济效益。这种新型的建筑材料属于一种可循环利用的绿色建筑施工材料。特别是在超高层建筑项目生产中，铝模板的施工方式得到了更多推广与应用。

1 铝模板施工的优化设计

1.1 铝合金模板设计优化

铝合金模板的施工方式应用于超高层建筑施工项目中，一定要做好铝合金模板的施工优化设计工作，在具体流程优化设计阶段，首先涉及铝合金模板设计优化。

墙体模板设计需要采用整块通长配置，并且按照实际的建筑项目结构进行局部配置及调整。墙模板在墙面夹角处设置高强度螺栓，采用T 型牙螺栓，底部间距、垂直最大间距、上部间距分别设置为200mm、900mm、800mm 较合适。设计优化时，需要以螺栓为基准，横向设置尺寸为80mm×40mm 的钢背楞。在施工工程中，避难层的高度大约为5m，铝合金模板的配置基准为4.2m，因此会涉及到模板的二次浇筑，第一次浇筑墙体2m，第二次为包含墙、梁、楼面整个在内的全部浇筑。

在柱模板设计的这一个环节中，界面宽度不得超过2000mm。柱模板以500mm 为间距，采用特制衔架将其间隔，并且以斜支撑的方式完成模板加固，提高模板的抗弯性能。墙体柱体采用斜支撑控制，间距在1.2～1.5m。如果模板为独立结构，需要保证斜支撑支架在两套以上。

1.2 铝合金模板安装优化设计

为了达到更好的铝合金模板应用效果，在铝合金模板安装的过程中，需要做好安装流程及优化设计分析工作。施工安装一般遵循由内到外的安装顺序。在安装优化环节，一定要针对建筑施工项目的墙柱铝合金模板进行安装优化，设计校正，保证模板在制作过程中编排的顺序准确。将铝合金模板按照顺序排列，放在对应的位置，并且核对模板的标高位置。在铝合金模板安装完成之后，施工人员一定要检查铝合金模板安装的垂直度，可通过吊挂垂线的方式，检查垂直度是否符合施工设计的相关要求，以免影响混凝土浇筑施工质量。

在梁板铝合金模板安装优化环节中，先进行二次检查，确保墙柱模板安装工程的正确性，然后对梁、板模具进行安装检查。在铝合金模板安装之前，需要提前在地面将铝合金模板进行拼接，并确保无质量问题；然后通过转角模，将模板的两个角固定。在安装时，分别安装底、侧模板，建筑楼面龙骨安装工作应该在所有的墙模板安装调整完成之后进行。在龙骨拼接完成之后，沿着墙面的平行线，对墙面模具进行逐步安装。需要用销子固定墙面，防止漏浆。并且安装的同时，需要检查底部是否密封，是否出现缝隙，如果发现问题，需要采用方木水平贴合的方式，将方木放置在铝合金模板下端，保证墙体平滑。通过水平仪检查模板安装的平整度，确保测量的精准度及安装的强度，以及结构符合工程项目的建设要求。其中强度载荷要求如表1 和表2 所示。

表1 铝模板的荷载取值

表2 荷载效应组合设计值

2 铝合金模板施工的工程应用

2.1 施工应用

在铝合金模板的施工安装应用时，需要保证同一平面内部的墙截面宽度与梁宽保持一致，保证施工的支撑模板尽可能在同一水面。根据我国建筑施工铝合金模板的建设标准要求，铝合金模板的梁板使用支撑杆，可采用可调节钢支撑杆作为内部的支撑架（型号为48mm×3.2mm），外形钢管型号为60mm×3.0mm。在铝合金模板施工安装之前，需要严格按照施工建设标准对模板的质量进行全面验收，主要验收模板的宽度、长度、对角线差、平整度和拼接缝隙等。铝合金模板的施工工艺流程示意图如图1 所示。

图1 铝合金模板施工操作示意图

为了控制好铝合金模板的实际施工效果，生产厂家需要按照施工设计图纸，做好施生产的质量控制，保证生产的铝合金模板尺寸符合建筑项目的要求。并且在生产的过程中，需要按照施工设计图纸进行铝合金模板的编号工作，控制好所有模板的生产进度，避免影响项目的进度。在现场施工应用过程中，一定要确定铝合金模板的安装装配顺序，严格按照施工图纸的设计要求，根据建筑物的墙壁、横梁、面板、尺寸进行连接。在安装的环节中，首先应该调节铝合金模板的支撑杆，然后对侧面铝模和角铝模进行安装；最后完成铝模的组件安装，检查铝模强度，并且完成铝模的加固工作。在铝合金模板首次安装时，应当将垂直和水平标高进行恰当的调整，并从阴角模的地方开始安装（图2）。待刷完脱模剂之后，采用临时支撑固定，然后开始从两边或者一边安装铝合金模板。

图2 转角阴角安装示意图

在梁模安装的这一个环节，首先在场地上拼接完成，然后形成一个整体的安装模块。铝合金模板两边通过转角模进行固定。安装时，首先完成底模安装，然后进行侧模安装。在安装梁模板之前，可以先在平面上进行简单部位的拼接，然后调入施工作业面进行整体安装。在楼板安装过程中，要首先进行龙骨安装。完成拼装之后，通过吊装的方式进行整体安装。在楼面模板安装环节，根据固定好的龙骨进行平行安装，采用销子固定。固定完成之后，要采用水平仪检查模板安装的平整度是否达标。在标高无误的情况下，用水平仪横扫整个版面，检查是否存在安装问题，并调整好支撑杆的高低度。要求将楼板面的平整度误差控制在±5mm 之内。

2.2 铝模拆卸

在铝模拆卸过程中，一定要关注拆模的时间及顺序，根据具体进度和施工速度要求进行操作。在铝合金模板拆除过程中，一定要注意观察混凝土的强度是否达到施工设计图纸的建设要求，当强度与设计强度一致时，才可进行混凝土模板的全部拆除。拆除过程中，也需要注意铝合金模板的拆除顺序，一般来说需要分成不同的板块拆除，并按照统一的方向进行全面拆除。

2.3 铝合金模板的深化设计

在超高层建筑施工中，采用铝合金模板进行施工建设，需要做好铝合金模板的深化设计。在实际的施工中，深化设计必须对全套施工图纸进行会审，包括图纸中的建筑结构、水电、暖通等。首先要明确施工的一次、二次结构相关施工建设要求。在外墙结构方案深化方面，采用钢筋混凝土填充，应该满足基本的施工设计图纸要求，也要考虑方便施工质量监测和监督。并要优化墙壁的厚度及布置方式，确保施工合理经济。在内墙优化调整方面，紧靠结构墙，且宽度应当小于200mm 的门垛，主要由铝模共同主体结构进行一道浇筑，避免主体结构之间出现较小的气体结构，减少了建筑项目二次施工工程量，提高工作效率。

但由于建筑工程项目中一些水电预埋位置很难变动，在建筑设计完成阶段，铝模还未投入施工之前，就需要结合后续的施工安装设计，确定水电预留预埋位置。装修设计人员需要尽早介入施工场地，提前完成设计，以保障铝模的建筑施工满足要求。在结构找坡方面，由于铝模工艺的施工背景之下，部分结构面无法找坡，特别是楼层面、地下室顶板这些属于非标准层。在这些区域施工时，一般会采用传统的木模板进行施工，采用其他的处理方式完成模板加工。由于铝模施工完成之后的墙面过于光滑，可能会导致内外墙贴砖及保温层施工存在脱落的隐患安全。因此，在施工项目中，需要重点关注这些方面的施工内容，做好脱模剂等的施工深入研究。特别是局部抹灰及内外墙面的保温工作，需要采用可靠的防脱落措施。

2.4 特殊位置的处理

在铝合金模板应用于工程项目施工中，会涉及较多特殊部位的处理，这也是铝合金模板的重要应用体现。在沉降板处理的这一环节中，采用不同材料完成设计和处理，沉降板的高度在100mm 之内，吊装采用角铁或者方钢。沉降板高度在100mm 以上时，吊膜采用铝膜。在调模过程中，需要保证吊模的高度符合建筑施工要求，并将相应的材料调制指定位置。在电梯井和采光井位置配合处理时，需要根据外墙板的尺寸进行调整，一般来说，可考虑采用角铁或者槽钢的方式完成加固工作，确保电梯井的尺度符合建设施工要求。针对不规则梁的处理，一般采用异形板进行施工，操作和处理要符合现场实际施工建设要求。同时，设计的尺寸一定要提高精准度，以降低拼接的误差。

在进行施工操作之前，需要对整个工程施工设计图有一个详细的了解。可以考虑采用建模的方式了解实际吊装情况和铝合金模板的施工过程，做到建模的每个单元尺寸和实际的建设要求相符合。特别是在建立完成模型之后，要注意模型的约束条件，尽可能根据现场的实际施工情况确定边界条件，不要为了方便计算而改变实际的施工约束情况。在模型中加载荷之前，一定要罗列好所有的载荷，并列举出受力情况及不同载荷的组合情况。准确的模型建设与分析是现场建筑施工质量保证的重要条件，正确完成模型建设以及受力分析，才能保证建筑施工项目建设工作的有效开展。

3 结束语

综上所述，铝合金模板在目前超高层建筑中的施工应用优势明显，在实践应用的同时，需要做好铝合金模板施工的优化设计工作。施工人员要了解铝合金模板在施工中容易出现的问题，并且提出有效的优化措施，提高铝合金模板的综合应用效益。铝合金模板作为目前的热点施工工艺，在大力发展的同时，建筑企业还需要重点关注其综合效益，培养专业人才，做好施工现场控制。