建筑施工工程中铝模板的施工技术分析

卢建建（甘肃第六建设集团股份有限公司，甘肃 兰州 730030）

铝模板施工技术在国外发展研究较早，技术相对成熟，在国内则主要是近十年来的新技术。由于铝模板本身的材质特点使其在应用价值方面超过了传统建筑工程中木模板和钢模板，为此，大力发展铝模板技术，尤其是在高层建筑中提倡使用，具有十分巨大的应用价值。但不可避免的是，传统建筑工程施工中的存在一些现状，包括加工及试组装的不重视、现场备料的不足、周转保护不够等情况，致使铝模板施工技术优势得不到最大化的发挥。基于此，深入研究铝模板施工技术，解决现场实践中存在的问题，成为当前建筑工程领域的重要课题。

1 铝模板系统组成

铝模板由于良好的可塑性，其模板系统与传统的钢模板类似，有着完备的结构系统，并根据应用场合的不同，结合差异较大。为了充分了解铝模板，需要掌握其系统组成。其一，模板系统，与混凝土结构充分贴合，为混凝土成型并传递外部约束应力的铝模板构件。其形状结构根据应用场合多种多样，如墙体铝模板、柱铝模板、梁铝模板、楼板铝模板、楼梯铝模板等；其二，支撑系统，对铝模板形成有效的外部支撑力，使模板能够约束混凝土材料，同时，支撑系统也对整体系统起到足够的稳定性作用。为此，支撑系统作为铝模板的关键，其支撑两端的位置、方向及杆件形式十分关键，可以分为用于墙体支撑的对拉螺杆支撑，调节高度的单杆支撑等。由于铝模板实行早拆工艺，即混凝土尚未达到标准养护期即拆除铝模板，为此，其支撑系统要合理布置在楼板和梁的模板之下，并设计带顶撑头；其三，其他特殊系统及附属系统。特殊系统包括用于剪力墙的对拉螺杆，附属系统则主要是对铝模板起连接作用的附属零件，如销钉、螺钉等。

2 铝模板施工技术的应用价值分析

铝模板作为一种新型建筑材料，由于材料自身的物理特性，使其在工程项目应用方面具有较大的价值；但铝材造价相对较高。为此，全面分析其应用价值，对后续如何正确发挥其价值作用，规避短板，具有十分重要的意义。

2.1 施工技术优势

铝模板在技术优势方面，综合了传统的木模板和钢模板的优点。其一，铝模板有着木模板的轻度。其重量仅为钢材的1/4，与木模板相当，这一方面使得其操作效率更高。从施工技术角度，铝模板不需要机械操作，且人工操作强度不高，使得操作效率更高。可以实现快速安装和拆除，一般高层建筑应用铝模板技术，可以实现5d时间拆除铝模板的进度计划，并且由于其质量轻，在搬运、周转效率均远强于钢模板；其二，铝模板有着比拟钢模板的强度。因此，其结构更加稳定，所受承载力更大，铝模板最大承受力为60kN/m2，不仅完全满足混凝土浇筑产生的冲击力和压力，更比其他大部分模板材料强度更高，使用中不易发生爆模现象[1]；其三，铝模板组装后作为整体结构，其连接件来源于标准设计，这相对于木模板等更加科学，使得其稳定性更好。总之，基于铝模板自身的重量轻、强度高的优点，使其在施工技术之中优势明显。

2.2 应用价值优势

由于铝模板自身的技术优势，使其能够发挥巨大的应用价值，根据某权威机构对各类模板在一次投入和重复利用周期等方面的统计（见表1），可以发现铝模板的应用价值优势明显。其一，能够广泛应用于高层建筑、商业综合体等高标准要求的建筑工程之中。这主要是因为，铝模板重量轻使其操作更易，同时强度高，且科学设计、机械加工制造过程，使其更具标准化流程。而高层建筑、商业建筑不仅标准要求高，更存在着高空作业难的问题。为此，使用重量轻、标准更高的铝模板显然比其他类型模板更加合适；其二，提高工程价值。一方面，铝模板的可塑性和机械加工特点，使得混凝土成型质量更好，不仅表面光滑观感佳，尺寸精度更高。这主要是因为，铝模板是项目开始前，厂家根据施工图提前制作加工，并预拼装后运至现场，在施工现场直接使用，这就减少了人工介入，提高了模板的安装精度，也就提高了工程质量；另一方面，铝模板相比于其他模板技术建设周期更短，施工进度更快。这是由其自身质量轻，并且可以提前由厂家制造加工的特性所决定；其三，节约施工成本。铝模板和钢模板类似，可以多次重复使用，这对于高层建筑而言十分重要，在操作规范、损坏率低的情况下，一套铝模板一般可以在一个高层建筑建设项目中重复使用300次以上。这是其他模板所不能比拟的，再加之其操作更加简便和高效，使得施工成本得到降低，进而提高了施工方经济效益；其四，环境保护价值。一方面，铝模板是提前在工厂中进行制造和加工，而不同于木模板等材料在施工现场加工而产生较多的废料。并且，铝模板在施工整个过程中，从安装到拆除，再到转运，很少存在废料的情况，从而减少了固体废弃物对环境的污染[2]；另一方面，多次的回收利用，相比于木模板等周转寿命短的模板材料，真正做到了高效的绿色可持续发展。

表1 不同模板使用成本对比表

尽管铝模板施工技术应用价值较大，但仍旧存在一定的短板。其一，一次造价过高。由于铝材价格较高，在第一次制造加工时，其造价相比于其他材料更加昂贵，若建设项目本身周转次数不多或因操作不规范造成铝模板回收率降低，均会提高施工成本；其二，铝模板与混凝土的少量化学反应造成混凝土表面的麻面情况。这主要是铝模板的合金制造质量使得其抗碱性耐蚀能力下降，再者未结合铝模板的情况，未对混凝土材料的配比进行适当调整；其三，现场安装技术专业性要求较高。由于铝模板进到现场后已经成型，在模板安装时，省略了加工过程，仅需要类似于搭积木的过程进行安装，这使得其安装过程更加专业。在未能做好专业培训的情况下，会造成模板工程质量差，进而影响整体工程进度和质量。

3 铝模板施工技术要点

基于铝模板在建筑工程中的施工技术优势和应用价值分析，在高层建筑项目中应用铝模板技术是最佳的选择。但同时，也要考虑到尽力规避铝模板的应用价值短板，从而发挥铝模板的最大应用价值。显然，这需要在施工过程中抓住技术要点。

3.1 设计制造检查

由于铝模板造价相对较高，必须通过多次重复利用才能降低成本，这也促使设计制造环节必须严谨规范，不得出现废品。其过程主要包括设计、加工、检查。

其一，铝模板需要在施工前与建筑工程进行一体化设计。这就要求在施工图设计时，考虑到模板工程的位置、尺寸，相互搭接关系。通过BIM技术可以很好地实现三维模拟、碰撞实验，使得铝模板设计图更加科学[3]。具体流程见图1。

图1 铝模板应用BIM技术设计流程

其二，在厂家制造过程中，对于必要环节应派驻厂人员对选材、测量、加工、试验等关键环节进行现场监造，从而确保铝模板的制造加工质量。驻厂人员监造的重点是特种材料或合金材料的合格资料证明，强度和腐蚀性试验过程。

其三，严格的检查，包括试验检查和测量检查，主要包括结构强度试验和耐腐蚀试验。结构强度可以采用重锤的方式进行，抽取模板总数的1%，每个位置的模板不少于1块，试验位置至少包括一块模板的中心、边角位置，然后进行24h的静压试验；耐腐蚀试验则通过晶间腐蚀性试验、色谱分析等方式，分析铝模板合金元素构成及低温冲击韧性试验等。测量则是通过水平尺、直角尺等方式对单块铝模板的几何尺寸进行测量检查[4]。一般测量检查的标准见表2。

表2 铝模板几何尺寸检查标准

3.2 模板搭建与浇筑

模板搭建及混凝土的浇筑不仅关系到混凝土的质量，其规范的操作也是保证铝模板的高回收率和完整率的技术要点。

其一，铝模板的搭建。首先，搭建顺序要遵循“先内后外，先柱后梁”的原则。第一，从二次运输、现场调配均要遵循该顺序，避免材料堆积、整理和来回搬运造成的磨损；第二，按照编号进行整理，并对铝模板表面进行处理，清理表面后涂抹隔离防护剂。然后，按照定位线、编号进行铝模板搭接。搭接过程中，按照定位尺寸严丝合缝的进行搭接，切勿强行对口，对于确实存在尺寸差异的情况，只能采取“凿高垫低”，避免灌浆时存在漏浆，但修补尺寸应控制在5mm以内；第三，对铝模板安装质量进行检查，按照先内后外、先竖直方向后水平方向的顺序进行逐一检查，通过水平尺、钢卷尺等进行测量，确保安装质量。

其二，混凝土浇筑。一方面，严格控制混凝土的配合比，对于采用铝模板施工技术的混凝土，要对混凝土基材、添加剂等进行调节。为此，在混凝土中掺入引气剂可以有效避免气泡堆积，也可以采用油性脱模剂或嵌蜡板技术，确保不出现气泡麻面问题；另一方面，浇筑时避免大力冲击，一般混凝土浇筑高度不得大于1.5m，依次保证铝模板不受到损坏，并保证铝模板的稳定。

3.3 模板拆除回收

铝模板的拆除回收是整个高层建筑中某一层混凝土结构施工的最后一步，也是其中间交接的过程，为此，该步骤的各项操作工艺是确保混凝土结构质量，以及铝模板的完整率的关键。

其一，模板拆除。由于铝模板施工技术采用早拆工艺，因此，其拆除时间非常关键。拆除时间方面，一般按照混凝土达到设计强度的50%时拆除顶模。为了避免早拆时间把握不准确而造成混凝土的损坏，必须制作同条件下的混凝土试块。通过提前对试块的强度试验，确定铝模板的拆除时间。根据以往经验，一般梁、柱、墙模拆除时间约为浇筑后的12h～24h；底模则应在浇筑后36h～48h拆除[5]；支撑结构则应该等到28d养护期到达后方可拆除。

其二，操作工艺。按照先模板后支撑，最后穿墙拉杆的顺序进行拆除。拆除时用力要均匀，依次拆除结构螺栓，不可强行用力。拆除时若发现混凝土黏连的问题，要立即中止拆模，并精准查找原因。出现该问题往往是拆除时机问题，或者是混凝土局部浇筑质量差，造成离析现象严重。若只是个别现象，则继续拆模，后期及时找补。拆除时要对拆下的模板第一时间进行表面清扫，然后叠放，避免表面损伤。对于个别破损的铝模板要及时运往厂家进行修复。最后，将周转模板通过垂直运输通道运往高层建筑的上一层，进行重复应用。

4 结语

随着建筑行业的高标准要求和高质量发展需求，铝模板作为一种新型优异的施工技术必将得到更加广泛的应用。为此，不仅要在高层建筑等模板高重复率的建筑类型中大力应用，还要在设计制造、模板搭接及浇筑、拆除回收过程中把握好操作要点，在保证建筑施工质量的同时，提高铝模板的可回收率，进而发挥铝模板的施工技术优势和应用价值。