铝模板技术在高层建筑绿色施工中的运用研究

赵禹轩，赵淼，李昌辉

（1.中建二局第三建筑工程有限公司，北京100070；2.北京北国建筑工程有限责任公司，北京100070；3.中建二局第一建筑工程有限公司，北京100070）

1 引言

铝模板具有工艺新颖性， 相比原有工艺具有高效循环特点，可用于多变、错综的工程体系，能够有效减少工料支出。 高层建筑项目不断增加，工序逐渐复杂，可广泛融合铝模板工艺，积极发挥铝模板优异的承载能力、工程环保性、工艺支出少等特点。 为此，本文结合工程实例研究铝模板的工艺及应用。

2 铝模板的工艺要点

2.1 深化设计

铝模板运至工程现场之前， 施工单位应以设计图的要求作为铝模板的工艺标准方案。 图纸要求包括外部组成布置方法、铝模板结构图等。 结合BIM 技术开展图纸分析，积极排查工程隐患问题，给出有效的工艺优化方案，确保工程安全。

2.2 配板优化

结合铝模板工艺，给出优化设计方案，可详细绘制各节点配模的示意图，提升模板排板方案的合理性，准确给出墙板-楼板、墙板-梁板各处的连接方法，再用MSTEEL 工具验算布局设计的规范性，保证配模拼装规划的全面性。

2.3 定位校准

装配铝模板期间，需结合高层项目的各处楼层位置，给出轴线方位，开展测量放样，准确标注墙柱、门窗各节点的方位，仔细检查墙柱各位置的钢筋方位， 结合工程实况给予纠偏处理。 墙柱周边区域，可给出控制线，精准测定模板装设的方位[1]。

3 铝模板工程融合实例分析

3.1 工程概述

A 高层建筑是一座民用建筑项目，共有11 栋楼，标准层高度约为2.9 m，建筑规模总数约为650 000 m2。初期规划A高层建筑项目时， 选用现浇框架工艺， 融合剪力墙施工方法，确保工程质量。混凝土强度等级为C40，基础层模板厚度达到130 mm，梁截面长边1 200 mm，短边200 mm，剪力墙侧面宽度为200 mm，基础层之上均使用铝合金模板。

3.2 工程准备

铝模板工艺进行前期，需结合深化设计结果开展铝模板的前期平展、板材序号编写等工作。 模板工人需参加模板操作考核，考核通过方可参与铝模板的安装工作。 工程前期开展的工艺交底工作主要包括工程质量控制、 工程安全措施、成品养护等。 还要准确核对楼层轴线的位置控制工作，多次核验标高点的工程方位，对墙、柱、水电各关键位置开展预埋件的全环节验收工作。

3.3 模板系统

3.3.1 荷载测算

A 高层项目装入的铝模板结构测算参数有： 模板侧面厚4 mm，基础层板厚130 mm，梁截面最佳值的短边为200 mm、长边为1 200 mm，剪力墙结构侧面厚度为200 mm。 铝模板性能如表1～表3 所示。

表1 结构载荷kN/m2

表2 强度MPa

表3 载荷效应

3.3.2 墙模结构

墙模板结构主要含有底角支护、墙头板、K 板、对拉螺栓等组成。

结合A 建筑项目的实际需求，留出预埋位置、开展预埋件装设处理， 仔细查看钢筋绑扎质量， 开展吊装模板的工艺项目。 墙模板装设期间，各模板间隙位置以销钉为主要连接件。针对外墙螺栓的前期使用，需将螺栓埋至混凝土下方区域，以此达到外墙垫脚效果。 螺丝间距不可大于1 200 mm。 内墙模板装设工艺中，以墙角位置为起点，逐一进行施工装设。 模板拼装工艺需从两侧开始操作，使用销钉保证孔位的处理效果。以对称方案设计螺杆孔位的操作方位， 保证墙体轴线设计的规范性[2]。

与地面平行的水平间距需控制在800 mm 以内， 使用Tr16 螺栓操作两个模板，确保对拉施工质量。背楞类型包括直背型、直角型，背楞中间添加“加强块”。 背楞生产需要使用矩形钢管，融合焊接工艺，确保背楞生产质量。 背楞与楼面间距分别为：①250 mm、②850 mm、③1 450 mm、④2 050 mm、⑤28 250 mm。①～⑤每个数字对应一道背楞。背楞需与楼面阴角相互对拉，在阴角位置嵌入“钢垫片”，确保螺栓抽出的顺畅性。墙柱斜面支护系统需保证竖向背楞的固定质量。楼梯步行区域使用小规格背楞进行固定处理。

3.3.3 梁模结构

梁模结构组成有模板、阴角、转角件、钢支护等。 配置两组备用支护，以此保障模板周转能力，间距边长取1.2 m。

梁模板装设期间，需依据主、次、底、侧的顺序进行工艺操作。装设梁底模板期间，如果模板长度小于或等于3 m，采取整装工艺。如果模板长度大于3 m，采取分单元的拼装工艺，每个单元不超过3 m。模板装设后，需查看模板工程效果，包括平整性、垂直偏差等。 确定模板位置无误，使用销钉固定。

3.4 工艺质控要点

3.4.1 墙柱模板工艺质控要点

内墙模板装设期间，结合模板序号编码特点，从阴角位置逐一开展安装操作。 竖直模板拼接需按照300 mm 的间距使用销钉，保证模板拼接位置空隙宽度的规范性。 水平方向模板拼接顶处，插销方式采取由上至下次序，确保销钉全数装设完成，防止插销振落问题。 装设对侧模板，需保持两个模板位置的对应性，对正螺栓孔位。 以控制线位为目标调整点位，保证模板位置的准确性，固定对拉螺栓，增强模板封闭效果。 模板拼接形成的间隔区不可大于1 mm，高低区差值需小于2 mm。模板工艺需积极防控板材碰撞、板材摩擦等问题，以此保持板材性能。

3.4.2 梁板工艺面质控要点

梁底模板装设前期，需开展各位置的预拼装处理。 清除梁底板各处杂物，使用插销方法，保证底板、阴角模的拼接固定质量，准确对正早拆头、地下支护方位，防止混凝土结构受损。

3.4.3 楼板工艺质控要点

墙梁顶处装设阴角模，需查看阴角模质量，保证阴角模安装操作的规范性，再装设楼面龙骨。 安装操作期间，需关注早拆头、支护结构的质量情况。 模板装设完成，合理调整支护结构，保证模板平整性。

3.4.4 拆除模板质控要点

浇筑工艺完成， 需检查结构强度的规范性， 查看成型情况。 如果浇筑质量达到工程规范，可进行模板拆除处理。 在模板拆除期间，优先去除侧向模板，当铝模发生松动后，再拆除连接结构， 逐一卸除模板， 防止卸除模板操作形成的质量缺陷。 拆模需测定混凝土用料性能，楼板位置强度达到50%，梁结构位置强度达到75%，方可进行拆模处理。 全面拆除完成，对卸下模板使用中水有效清洗， 以此减少清洁铝模板形成的水耗问题，切实保证模板清洗质量，增强用水循环性，顺应绿色工艺的操作需求。

4 铝模板性能分析

4.1 有限元分析

使用MID 软件以铝合金模板为主体，开展性能分析。 铝模板设计参数如表4 所示。

表4 铝模板设计参数

4.2 楼板分析

性能分析选用的铝模板，采取一次挤压成型工艺，板材宽度为400 mm，板材长度为1200 mm，框架高度取值为65 mm，板材厚度为4 mm，横肋间隔长度为400 mm，竖肋间隔参数均值为130 mm。

4.3 荷载设计

选择表1 的荷载方案，对A 项目铝模板性能进行分析，测算出楼面位置可能承受的最大工艺载荷为9.8 kN/m2。

4.4 性能分析

引入案例项目工艺荷载参数， 开展的铝模板性能分析，板材挠度最高值为0.7 mm， 远小于1.5 mm 的性能标准，可保证板材使用质量。 各项性能分析中获得：板材弯矩最高值为0.59 kN·m，强度参数为31.3 MPa，板材刚度为0.23 mm，由此确定铝模板性能符合工程要求。

5 结语

综上所述， 经研究发现， 案例项目融合的铝模板工艺成本，相比原有模板工序成本显著减少，还可简化塔吊、卸料等环节的工艺，有效控制工程垃圾的生成量，积极防控高空坠物问题，获取优异的工程成效。 由此证明，铝模板工艺具有较强的清洁性，模板安装具有便利性，模板质量优异，符合绿色施工的各项要求。