装配式建筑铝模爬架一体化施工技术

2022-12-30宋慧鹏中建八局第二建设有限公司助理工程师

中国建筑装饰装修 2022年4期

宋慧鹏中建八局第二建设有限公司助理工程师

谢晶中建八局第二建设有限公司工程师

李勇军中建八局第二建设有限公司助理工程师

在科学技术日新月异的背景下，在国家政策的大力支持下，近年来与装配式建筑相关的研究和实践不断增多，装配式建筑的建设数量也越来越多。装配式建筑施工中应用了诸多新兴施工技术和施工材料。铝模爬架一体化施工技术便是装配式建筑中应用价值比较理想的一种施工技术，其可以达到降低施工成本、提高施工效率的效果。

1 装配式建筑

装配式建筑是指在工厂内预制构件，然后在现场对构件进行装配、安装的建筑形式。作为一种新兴建筑形式，装配式建筑有着很多普通建筑所不具备的优点，主要表现在以下4个方面。

第一，普通建筑建设过程中，由于受到各种因素的影响，不可避免的存在一些质量通病。而在工厂内制作装配式构件，可以实现标准化、工业化生产，并通过验收确保装配式构件的质量，避免了传统现浇工艺下的墙体渗漏、开裂等质量通病。

第二，普通建筑现场施工中湿作业、切割作业较多，会出现多种污染。装配式建筑在施工现场仅需对预制构件进行安装，现场施工更加简便，无需现场进行切割作业，因此污染较小，符合环保、绿色的要求。

第三，普通建筑需要现场测量下料，材料消耗量、耗损量均较大。装配式建筑实现了部品生产工业化，可以有效减少材料的使用量，同时材料的耗损量也较低，因此可有效降低材料所花费的成本，还可以避免不必要的建材资源浪费。

第四，普通建筑需要现场测量下料，且需要设置满堂模板、脚手架，外加到顶，模板工程量较大，因此施工周期较长，同时用工量较大，据调查普通建筑每标准层的用工量约为185.5 工日。装配式建筑是在工厂内预制各种配件，不需要现场下料，减少了现场的施工量，因此可以有效缩短施工周期，还可以减少施工现场的用工量，据调查装配式建筑每标准层的用工量约为125 工日[1]。

2 铝模爬架一体化施工技术

铝模爬架一体化施工技术是将铝合金模板（铝模）、全钢智能爬架、外墙全现浇、楼层截水系统、全工序穿插等工艺有机结合起来，可实现外墙免抹灰以及主体结构、土建、装修、机电安装施工过程中各工序的全穿插与无缝对接，从而可以大幅度缩短工期。铝模可以结合建筑外围护结构，确保混凝土测试数据符合建筑施工标准，真正达到薄层抹灰、零抹灰。爬架可以提高防护效果，并有利于提高整体美观程度[2]。铝模爬架一体化施工技术可以满足装配式建筑满足快速建造的要求，在装配式建筑中有着良好的应用前景。但目前铝模爬架一体化施工技术在我国属于新兴技术，相关实践、研究均比较少，缺乏可借鉴的经验，因此装配式建筑中实际应用该技术时，还面临着一些问题。

（1）装配式建筑施工中应用铝模爬架一体化施工技术时，PC 构件与铝模所采取的施工方法通常为双排斜撑，使铝模、预制构件之间实现了互补，导致铝模斜撑的空间被预制构件的斜撑所占据，这无疑使得铝模操作空间被大幅度缩小，操作的困难程度大大提高，同时斜撑密集的部位很容易出现碰撞，甚至会引起爆模问题。如果铝模尺寸存在偏差，则实际施工中容易出现重复开洞的现象，给施工效率、施工质量造成严重影响。除此之外，因为加工精确度不够，在对栓孔进行生产时，未完全清理孔洞，加大了孔洞尺寸偏差，导致压扣螺栓安装不能顺利完成。为解决这样的问题，在设计阶段，应精确计算各个构件的斜撑，确保各个构件有足够的施工空间，同时应当精确控制预留孔洞，以避免二次操作。

（2）装配式建筑施工中应用铝模爬架一体化施工技术时，对加工精度的要求较高，应由具有专业资质的施工人员负责，如果稍有不慎，便可能出现接缝问题。首先，预制构件与铝模存在尺寸偏差会引起接缝问题。预制墙板与平台板的阴角是最容易出现这种接缝的部位。如果预制构件与铝模之间的偏差过大，有可能给最终施工效果造成严重的影响。铝模墙体施工过程中，在接缝部位通常要留设2 cm的K 板。但是，如果施工人员缺乏经验或者是能力不足，便可能由于人工失误而导致墙体烂墙根现象的发生。其次，楼板容易出现下垂。铝模墙体阳角下端容易出现脱模、爆模的问题。装配式建筑中应用铝模爬架一体化施工技术时，一般是在楼板阴角位置设置横向支撑，导致裂缝位置容易出现失稳。免抹灰、薄抹灰的情况下，技术要求往往会被提高，尤其是对精确度的要求[3]。

3 铝模爬架一体化施工技术在装配式建筑中的有效应用策略

3.1 铝模施工

装配式建筑中，铝模支撑系统得到了越来越多的应用，其原因在于铝模具有诸多优势：一是使用钢管脚手架时，需要挂安全网，其容易受到损坏，且会受到天气因素的影响，维修安全隐患较大，而铝模便于施工、承载力高、安全、稳定性好、效率高，现场可实现高效管理；二是铝模的周转率相对较高，因此可以降低成本。实践证实，一套铝模的周转次数平均为300 次，约为木模的30 倍，同时木模为易耗材料，使用铝模替代木模，符合节约资源、绿色环保等理念的要求；三是铝模可以实现早拆模，同时拆模后可得到理想的表面效果，甚至与抹灰的效果相同；四是铝模解决了木模由于拼缝不严而导致的胀模、漏浆等质量缺陷[4]。

装配式建筑中应用铝模爬架一体化施工技术时，将PC 构件与铝模结合起来进行施工是最常见的施工方式。PC 构件成型对质量精度有着较高的要求，因此对现浇部分的精度要求也较高，这就需要根据装配式建筑的特点，对铝模进行量身定做，不仅可以实现混凝土成型质量的提高，还可以确保建筑现浇部分与预制构件之间连接的可靠性。铝模施工中，先对PC 构件进行吊装，绑扎局部大梁钢筋，再对铝膜进行安装，并对铝膜的位置进行检查、调整，最后对叠合板进行吊装。

装配式建筑中，与其他施工方式相比，“PC 构件+铝模”的施工方式有一定的独特性。为减少误差、预防漏浆等质量缺陷的发生，实际施工中应对预制构件贴合面进行固定粘贴处理，避免接缝问题的出现，提高施工质量。对叠合板进行吊装时，梁边角模支撑会给施工造成一定的影响，为减轻这种影响，应将梁侧铝膜设置在叠合板控制线上，保障叠合板的安全质量。针对预制凸窗，在实际施工中，应提前在PC 构件上预留螺杆孔，将角模固定连接好，以提高预制凸窗的施工质量。

3.2 爬架搭建

铝模爬架一体化施工技术中，爬架搭建是一个重点环节。为保障施工安全以及施工人员的安全，应对计算机技术进行有效应用，精准化地控制爬架的爬升过程。装配式建筑中应用铝模爬架一体化施工技术时，在爬架爬升前，需要完成临边栏杆安装、铝合金门窗框安装、外墙砌体与抹灰、保温、腻子等施工作业。在完成构造柱、圈梁等二次结构优化后，可以与主体结构同步施工。屋面工程施工完成后，依次将爬架、塔吊拆除，再搭设吊篮，然后开展外墙涂料作业。

实际施工中，应根据装配式建筑的整体结构布局、预制构件、塔式起重机、铝模样式等方面的实际情况，制定科学合理的爬架搭建方案，确保塔式起重机与爬架爬升的附着位置均避开爬升轨道，且稳固地固定在现浇结构上。塔式起重机的附着位置与预制构件容易发生冲突，所以设计环节要反复调整容易冲突的内容，保障设计内容符合装配式建筑工程的实际情况，并确保结构受力条件的科学性。在整体结构布置的过程中，应对采光、通风以及建筑造型等因素进行全面考虑。

在对爬架进行设置时，应充分考虑装配式建筑的特征，在现浇剪力墙部位设置爬架，爬架的附着位置应当选择飘窗内侧现浇楼板、现浇阳台、剪力墙与边梁等位置。搭建爬架时，应结合相关技术规范的要求，并结合装配式建筑的实际情况，合理确定各项技术参数，包括架体总高度、主框架高度、架体宽度、机位（导轨）间距、防倾装置、升降最大行程、架体重量、穿墙螺杆等。

以某装配式建筑工程为例，其在实际施工中采用铝模爬架一体化施工技术，结合实际情况，爬架的相关技术参数设置如下[5]。一，架体总高度。根据规范要求，架体总高度的覆盖高度不超过楼层高度的5 倍；该工程中的层高为2.6 m，架体总高度为13.5 m。二，主框架高度。根据规范要求主框架应当全高布置；该工程中导轨为11 m，保障施工时附墙导座不少于2 个。三，架体宽度。根据规范要求，架体宽度不大于1.2 m；该工程中脚手架宽度为0.6 m，脚手板内侧距离建筑结构500 mm，底步、第4 道走道板使用宽度为210 mm 的连接板、宽度为400 mm 的翻板。四，机位（导轨）间距。根据规范要求，机位（导轨）间距直线的情况下不大于7.0 m，水平悬挑的情况下不大于2.0 m，折线转角架体外侧不大于5.4 m；该工程中机位（导轨）间距直线的情况下最大跨度为5.4 m，水平悬挑的情况下最大值为1.85 m，折线转角架体外侧最大值为5.4 m。五，防倾装置。该工程中每个附墙固定支座均设置了防倾装置，并与导轨滑套连接起来。六，升降最大行程。该工程中升降最大行程为2.8 ～8 m。七，架体重量。该工程中架体每米的重量约为450 kg。八，穿墙螺杆。工程中使用的是直径M30 穿墙螺杆5.6 级。

3.3 穿插提效一体化施工

采用铝模爬架一体化施工技术，可以使外剪力墙结构实现薄抹灰、免抹灰；使用石膏代替一般抹灰，可预防后期空鼓、开裂等质量问题；将砌体截面尺寸缩小，可有效减少剪力墙的抹灰面积；主体结构施工中采用外墙截水系统，主体施工中爬架在爬升的同时，外墙腻子可以进行同步施工，涂饰工程也可以穿插施工，可以大幅度缩短工期[6]。

装配式建筑施工中，采用铝模结合预制构件的施工方式可实现内外墙免抹灰。同时，结合外用爬架，便可以组成“装配式构件+铝模+爬架”一体化施工体系。在该体系中，建筑室内、外立面可实现穿插施工，结合科学、高效的组织管理辅助，便可以实现整体施工效率的有效提高。穿插提效一体化施工的优势主要体现在以下2 个方面。

（1）爬架是装配式建筑外围的主要结构之一，通过合理使用爬架，可更好地实现穿插提效一体化施工。爬架提升效率与穿插提效施工效率一致。在爬架体系中，如果全钢爬架为4 层半，则要有3 层附着在支座上。假设爬架主体结构施工层为N 层，则要在N—1 层做铝膜拆卸的防护工作，在N—2 层开展建筑垃圾整理、墙面整修以及填补等工作，在N—3 层开展叠合板支撑材料、铝模的拆除工作，在N—4层对建筑垃圾进行清运。这样可以实现各工序、各楼层工作的高效组合，实现各工序之间的紧密衔接，形成建筑外立面与室内建立台阶式高效流水施工，大幅度提高施工效率，有利于缩短工期。

（2）可实现集中加工，切实提高产品精度。通过生产可组拼部品、应用模块化产品，加快从“建造”到“制造”的转变，提高效率。装配式建筑中，通过采用轻质内隔墙板、PC构件等工业化产品，并结合铝模等新型施工技术，以减少施工中对技术人员如泥水工、木工等专业技能水平的依赖，也可以提前进行穿插施工，减少单工种作业人员的需求量，提高培训、管理的效率与效果。