装配式建筑铝模爬架一体化施工技术研究

2022-08-11李江彦陈伟

工程建设与设计 2022年14期

李江彦，陈伟

（中国建筑第二工程局有限公司，北京 100160）

1 引言

装配式建筑是我国建筑领域的一项重要技术，铝模爬架一体化的施工可以在一定程度上提高项目工程的整体建设效果，从而全方位确保项目的经济收益与社会收益，还可以减少对周边环境造成的损害，起到缩短工期的作用，因而需要对铝模爬架一体化施工进行分析，解决该施工技术在落实过程中存在的难点，以充分发挥技术效能。

2 装配式建筑发展背景

装配式建筑是我国当前一种现代化的建筑方式，绿色、环保，不但能减少碳排放，还可以全方位提高生产效率。装配式建筑的施工构件可以通过工厂产业化进行材料加工后，将成品构件运输到施工现场进行组合、安装，可以有效降低传统施工中对周边环境与居住者的影响，且装配式建筑模式还可以有效降低施工垃圾与材料浪费量，提高建筑的节能性，满足当前社会与群众对建筑提出的多样化建设要求，例如，对复杂形态、多结构形态、多层次建筑的施工均可以通过装配式施工得到实现（见图1）。

图1 装配式施工现场

另外，装配式施工技术还可以有效提升建筑的性能与质量，并对建筑进行全方位的控制，有效控制整体建筑的施工成本，实现对建筑产品的规模化生产，减少施工过程中的浪费问题，提升施工水平与各项技术规范，合理运用装配式施工，可以为我国建筑产业可持续发展奠定坚实的基础[1]。

3 装配式建筑铝模爬架一体化施工技术的概念

在装配式施工中，需要在结构外围边梁、剪力墙等位置附着维护架体，而附着式升降脚手架即爬架，恰好给现在的建筑施工特别是高层建筑施工提供了一个安全、高效、便捷的防护装备。其所有部件均在工厂生产，现场只需进行简单组装即可，在精确的施工控制下可以随着结构施工进度进行同步爬升，过程中无须进行二次搭拆，直到建筑结构及外围护装饰施工完毕。而铝模爬架则需要通过二次深化设计进行布局（见图2），综合考虑施工结构样式，对施工工序与施工人员的生命安全提供保障，减少与施工进度的矛盾，保证结构受力的合理性与有效性，提升结构安全稳定性。

图2 铝模爬架一体化施工

装配式施工中应对剪力墙的搭建应满足式（1）：

式中，Q1为竖直剪力墙结构部件比例；V1为建筑的各铝模爬架体积之和，m3；V为建筑所需混凝土的总体积，m3。可根据剪力墙结构部件与所需混凝土来判断需要爬架的体积，其中，部分框架还需要计算连接区的长度尺寸以及接缝处的截面宽度。当前装配式建筑中的铝模爬架是通过将PC 结构域铝模进行搭配，在进行PC 结构吊装后，对部分大量钢筋进行捆扎，并矫正铝模爬架的位置，完成吊装叠合板的架设，过程中应全方位提升爬架与建筑的接触密实度，并注意PC 构件中的螺孔位置，确保整体工程质量。

4 装配式建筑铝模爬架一体化施工技术的难点

4.1 施工空间碰撞问题

在装配式铝模爬架一体化施工中，有一些施工难点，需要施工人员进行优化。由于PC 结构域铝模经常运用同步施工，并排斜撑，且墙板在进行斜撑后还会在一定程度上占用铝模爬架的空间，从而使铝模爬架的施工空间变得较为狭窄，很容易引发爆模与不规范碰撞情况，影响了建筑施工的质量。另外，也由于铝模爬架板面需要孔洞的预留，且应考量PC 墙板的位置，因此，还会存在施工误差，经常需要进行二次复工开孔，很容易对施工整体进度造成影响，甚至出现安全隐患。拼接时还需要注意PC 墙板的预留螺栓以及铝模爬架的对接设计，减少铝模板的开孔误差，避免由于打孔问题而影响工期，还应综合考虑狭小空间内进行开孔与预留的相关验收，促进施工现场可以有序进行各项流程。

4.2 铝模构件接缝处理

施工中，铝模爬架的设计很容易由于构件出现误差而出现无法拼接的情况，或由于其拼装过程中的接缝过大而导致烂根、偏差等情况出现，也会由于接缝不平而导致施工平板出现阴角，从而在施工后期出现漏浆问题，因此，在PC 构件与铝模的安装过程中，应注重扣螺栓与预留孔的建立，并及时清理孔洞，减少各项不良情况。

铝模的施工过程中也应考虑到混凝土墙板中，在上下交叉处为后续施工所单独留下的一块耐高温热性塑料板与下挂墙板的接缝，以及看脚螺栓在销钉的安装与打孔中的紧固程度，且部分施工墙板内的下段，也容易由于接缝的不规范出现模板下垂的情况，对后续其他施工造成较大的影响，反复返工修正，难以保证施工可以如期进行[2]。

4.3 施工风险较高

当前我国施工中，各项施工风险的管理中，很多制度并没有完全得到落实，因此，也使得施工中管理人员并没有对施工人员的操作规范、项目流程等全权负责，特别是很多中小型建筑施工中依旧采用粗放的管理模式，对于爬架安装的各项风险缺乏认知，难以将事故隐患及时排除。在施工中，由于施工人员素质不足，管理人员缺乏管理责任，容易引发爬架高处坠落、坍塌、触电等不安全事件的发生，通常也会由于安全设施不足、安全措施不完善，以及工作人员没有正确佩戴防具，未按照规范性流程进行操作等原因产生问题，从而引发诸如爬架悬挂件安放不标准、固定不紧实、物体堆叠过高等不良情况，对于施工单位收益、施工人员安全、建筑工期等均造成不同程度的影响，导致很多灾难性事故的发生。

5 装配式建筑铝模爬架一体化施工技术的优化策略

5.1 优化建筑工程设计阶段

在建筑工程中，为充分保证模板爬架一体化施工的效果，应强化设计阶段中的准备工作，如图纸设计。设计人员应充分考虑PC 构件与铝模爬架的结合参数，并留下充足的调整间距，为后续施工提供便利。很多PC 主体构件都应将平整度控制在0.2%以内，但由于层高与实际高度的要求，难免会出现误差，因此，需要通过橡胶条进行填充。

另外，设计人员还应对铝模板与建筑主体构件之间的间隙空间进行优化设计，减少空间碰撞的情况出现，例如，可对模板底部进行拉杆加固，减少空间的矛盾，也可以通过竖向支撑的方式架设模板，既可以起到对施工风险的控制，也可以有效规避空间碰撞设计问题，还可以通过一排斜撑的方式进行施工，结合底部加固连接，也可以达到以往双排斜撑的效果，为后续其他施工措施提供便利。

5.2 强化铝模接缝处的连接

在铝模爬架一体化施工中，相关人员要注意应在各主体构件上通过双面胶或其他类型的密封胶条进行粘贴，同时设计应采用可调节式连接压扣，并适当应用保护套管与橡胶垫片在爬架缝隙处进行填充，避免漏浆情况发生，进一步强化施工效果。另外，如果施工人员已经发现了铝模爬架之间存在漏浆或渗漏等问题，可以在接缝处通过防水胶条加强封闭性，还可以配置水泥砂浆进行封堵，另外，若爬架与主构件之间缝隙较大，难以通过胶条进行修补，也可以通过木方或背楞进行组合加固，从而提升施工的稳定性，最大限度地避免施工中出现漏浆与拼缝等相关问题（见图3）。

图3 施工人员通过胶条与砂浆进行拼缝修补

5.3 增强墙体的刚度

为充分保证铝模爬架一体化施工工艺，应注重对施工各项流程与验收的管理工作。管理人员应在施工中，着重考量主体构建与爬架之间的水平压力，为减少爆模情况，应稳定部件之间的水平约束力，减少对施工质量的影响。通常情况下，应提高墙体的刚度，对刚度的验算应遵循式（3）、式（4）：

式中，∂y为剪应变；μf为剪应力，Pa；h为建筑中墙体的高度，m；G为某墙体的砌体高度，m；A为墙体截面的面积，m2；K为测算最终的墙体刚度，N/m；ρ为墙体高宽比；Et为墙体侧移刚度，N/m。应计算出墙体剪应变与墙体截面的面积A，测量墙体的高与宽的比例ρ，通过计算墙体抗震侧移度Et，可见在墙体高宽比ρ小于1 时，ρ3小于3ρ，应将剪切变形作为主体测量目标，从而得出墙体应有的设计刚度。同时施工中也应注重施工材料的选择，进一步确保墙体的稳定性与安全性，同时应做好预留孔洞的设定，结合垫片与螺栓，加强孔洞的稳定性，还应注意在爬架架设中安装防坠器，并做好支护底座的检查，做好安全措施，避免对施工质量与施工整体进度造成影响[3]。