铝合金模板工程设计与施工技术研究

2023-10-12张能焕姚立德王乾鸿吴多俊

中国建筑装饰装修 2023年18期

张能焕刘耀姚立德王乾鸿吴多俊

预制装配式结构在我国建筑产业中的广泛应用，已经成为推动建筑产业转型发展的重要载体，但是在装配式建筑发展中，为满足“等同现浇”结构性能要求，构件连接点与构件之间需要采用现浇方式连接。传统木模板在应用中难以满足施工质量和成本控制要求，铝合金模板在应用中也存在误差放大、施工难度大、建筑成型质量控制难度大等问题，因此必须结合技术应用要求和施工现场实际情况，优化铝合金模板设计与施工技术应用方式，有效规避实际应用中的问题。

1 工程概况

本项目规划建设用地面积约12892.98 m2，总建筑面积约为81684.39 m2，包括2 层地下室，内含人防工程。地上为5栋高层，均为住宅。其中，1 栋高98.65 m，总层数为31 层；2 ～5 栋高98.95 m，2 ～4 栋总层数为32 层，5 栋总层数为31 层。建筑结构形式为剪力墙，主要构件为墙、梁、板。1栋在4～31层、2～4栋在2～32层、5 栋在2 ～31 层采用铝模板施工。根据项目施工进度要求，2 栋首先进行铝模施工，其次1 栋、3 栋进行施工，之后5 栋进行铝模施工，最后4 栋进行铝模施工。支撑体系区域结构平面图、剖面图分别如图1 和图2 所示。

图1 支撑体系区域结构平面图（来源：作者自绘）

图2 支撑体系区域结构剖面图（来源：作者自绘）

2 铝合金模板工程工艺设计及流程

2.1 铝合金模板工程工艺设计

本工程在使用铝模板施工时，配置铝模板1 套，楼面支撑3 套，梁底和楼梯支撑3 套，悬挑支撑4套。平面模板包括以下3 种：第1，墙、柱模板。其标准模数分别为500 mm×2640 mm、500 mm×2600 mm；边宽端肋高65 mm，面板厚4 mm、边框端肋厚6 ～8 mm，表面采用粉末喷涂处理。第2，楼板模板。其标准模数为500 mm×1100 mm；边宽端肋高65 mm，面板厚4 mm，边框端肋厚6 ～8 mm，表面采用粉末喷涂处理。第3，承接板（K 板）。其标准模数为300 mm×1200 mm，边宽端肋高为65 mm，面板厚4 mm，边框端肋厚为6 ～8 mm，表面采用粉末喷涂处理。

转角模板主要包括以下3 种：

1）梁底阴角模板（C 槽）。标准模数为150 mm×150 mm，表面采用粉末喷涂处理。

2）墙柱阴角模板（C 槽）。标准模数为150 mm×150 mm，表面采用粉末喷涂处理。

3）阳角模板（角铝）。标准模数为65 mm×65 mm，表面无处理，其余构配件包括早拆、支撑、销钉、拉片等。所有材料均需符合《一般工业用铝及铝合金挤压型材》（GB/T 6892-2015）《组合铝合金模板工程技术规程》（JGJ 386-2016）等有关规定。

本工程项目施工中，铝模板采用上下层周转，拟采用传料口专用铝模传递设备，不占用垂直机械运输[1]。首次使用时使用塔吊铝模板外包装编号对应施工图编号调运，在主体结构封顶后按要求打包后使用塔吊吊运及装车。周转过程中使用厂家配送的拉片安拆及护套安拆专用工具处理。

铝模板施工工艺的技术参数：其标准板板厚为4 mm、其模板边宽50 ～500 mm、肋高65 mm、标准板重22 ～24 kg/m2、孔直径16.5 mm。加固体系中，方通/背楞、拉片、销钉/销片、K 板、早拆头、模板、斜撑及顶撑等分别对照相关规范确定对应的技术参数。同时，为有效消除铝合金模板与装配式构件配合施工中产生的误差放大问题，应重点做好以下8 方面的深化设计。第1，厨卫降板处按设计要求降板5 cm。第2，过梁下挂及小墙垛等部位，如洞顶距离梁底净高h 小于h+120 时，过梁可与框架梁一同浇筑，配筋依照计算确定[2]。第3，主体外窗取消窗副框安装工序，企口靠内，深度为20 mm，窗框安置在外侧居中位置，安装完成后窗框与企口高度一致，窗框只进行塞口，不进行抹灰封口。第4，空调板处吊模与主体一次现浇，配筋依照下挂梁配筋计算。第5，飘窗板采用预制构件。第6，局部外墙体有封闭区域的装饰柱，在内部空间填充轻质材料作为内模。第7，外窗挑檐设置钢筋，防止折断。第8，铝模深化时，单独设计爬架支座位置与K 板的关系，建议K 板分成两块。

2.2 铝合金模板工程施工流程

根据工程项目整体施工进度控制要求，合理设计铝合金模板工程整体施工程序，具体流程如图3 所示。

图3 铝合金模板工程整体施工程序（来源：作者自绘）

在具体施工中，还应当重点控制梁模板与支架安装程序、模板与支架拆除程序。梁模板与支架安装程序：校核控制线—安装龙骨及支撑—固定龙骨两端—安装板底模板—校正标高、平整度。模板与支架拆除程序：结构强度检测—办理早拆模申请—固定龙骨两端—拆除模板（保留早拆头体系）—检测拆模试件强度—办理拆模申请—支撑体系全部拆除。

3 铝合金模板工程施工技术的应用

3.1 PC构件吊装技术的应用

PC 构件吊装作业与铝合金模板工程对施工精度有较高的要求，如果技术应用不当，会直接影响施工质量[3]。吊装作业中，应注意以下技术要点：

第1，叠合梁吊装作业中，引入专用吊架工具，有效规避受力不均匀现象，在吊装至距板顶500 mm 时停止降落，由现场操作人员稳住叠合板，参照板面控制线缓慢降落至支撑上方。构件稳定后再进行定位与校正，若出现定位偏差超出标准要求，则需重新起吊落位，直至达到规范标准为止。

第2，楼梯构件吊装需要先做好排架搭设及基层清理等基础工作，在准确复核校验标高及控制线后，进行找平，确保楼梯上下口位置达到标高参数控制要求，在固定后还需要依照施工标准做好检查校核，以确保预制构件能够与现浇结构衔接为整体。

第3，预制构件应当依照定位螺栓和下部定位卡进行初步定位，之后采用精密水准仪等设备复核高度，调整构件标高。使用独立撑杆、撬棍等工具调节板件水平位置，每个板块吊装后都需要严格依照规范进行复核。

第4，重点做好PC 构件与现浇结构连接施工，施工前先依照设计图纸要求对接触面进行拉毛或凿毛处理，规范开展锚筋与预埋伸出钢筋作业。

3.2 铝模安装技术的应用

铝模安装作业需要现场人员提前熟悉具体流程及相关工艺要求，提前做好准备工作。做好基层清理，重点检查墙柱钢筋位置状态，避免出现误差过大或大幅度偏位情况；做好楼板控制线和地面标高检查；做好管线定位和墙体线盒分布情况检查；做好施工所需背楞、梁板、螺母等附件检查[4]。

在墙柱模板施工中，应当以角作为起始位置，依照由内至外顺序进行安装，有效提升模板系统的稳定性。安装背楞时，应当使用专用工具做好墙柱标高检测和处理，适当调整墙柱平整度和垂直度，为后续混凝土浇筑质量控制奠定良好的基础[5]。安装梁模板时，应重点检查墙模板与梁结构之间的垂直度，提前固定阴角转角模板，再安装底部构件和底板构件。安装作业完成后，需要检查墙体结构的垂直度，在确保符合设计标准后才能设置穿墙螺杆。

在楼面模板安装作业中，应当先安装转角模板，将其与梁侧模顶部或墙模板连接，在准确调整位置后依照模板编号顺序放置相应的楼面板，并做好固定处理。在设计位置涂抹脱模剂，为后续混凝土浇筑奠定良好的基础。在整体安装作业完成后，还需要做好墙柱校正、顶板校正、铝模安装验收校正，确保整体施工质量达到设计标准。

3.3 混凝土浇筑技术的应用

装配式建筑工程施工中，现浇混凝土浇筑工艺与铝合金模板的配合使用，是影响施工质量的关键因素，在浇筑作业中，应当注意以下3 方面的技术应用要求：

1）合理设定浇筑顺序。通常情形下，应先浇筑柱体及墙体等竖向结构，再浇筑平面区域，以此有效提升工序衔接效率，从而避免出现不必要的质量问题[6]。

2）做好防漏浆处理。在浇筑作业中，板间拼缝和墙柱底脚部位容易出现漏浆现象，尤其是施工过程中由于操作不当在边框位置出现微小变形，或拆模后出现混凝土粘接现象，都会导致模板安装后出现缝隙扩大现象。因此，施工中应严格依照拆模规范要求缓慢拆除，避免出现累积误差现象。在墙柱模板下料时，应当在底部采取砂浆封堵措施，避免出现漏浆现象。

3）做好混凝土接茬部位技术处理，重点做好楼梯间隔墙、外墙、楼梯踏步等部位的接茬处理。K 板体系应当使用销钉与外墙板连接，在浇筑作业前做好K 板的成品保护，避免出现胀模现象。在接茬板口位置加贴胶条，并上翻5 cm，避免出现漏浆、跑浆现象。对于异形K 板位置，应当使用连杆做好对拉对撑处理，避免出现偏位现象。

4 施工技术应用的常见问题及防治措施

本工程项目施工中，根据现场施工质量控制要求和检查结果，还存在一些质量问题，因此需要采取有效的防治措施，以确保整体施工质量达到规范和设计要求。

施工技术应用的常见问题如下：第1，轴线偏移现象，主要表现为混凝土浇筑后拆模时，墙实际位置与建筑物轴线位置有偏移；第2，标高偏移现象，主要表现为混凝土结构层标高及预留孔洞的标高与施工图设计标高之间存在偏差；第3，结构变形现象，主要表现为在拆模后发现有混凝土梁、墙出现鼓凸、缩颈或翘曲现象。

施工技术应用的防治措施如下：

1）针对轴线偏移现象，在施工中需要严格做好各部位编号、轴线位置、几何尺寸、剖面形状、预留孔洞及预埋件的技术交底，为模板制作及安装提供精准依据，在模板轴线测放后组织专人做好技术复核验收，确认无误后再进行支模。墙模板根部及顶部采取有效的限位措施，支模时拉水平、竖向通线，确保模板及支架有足够强度。混凝土浇筑作业前做好检查工作，确保均匀对称下料，浇筑高度严格控制在施工要求范围内。

2）针对标高偏移现象，需要先在每个楼层设置足够多的标高控制点，竖向模板从根部找平。在顶部设置标高标记，严格依照标记施工，严禁逐层向上引测，有效避免累积误差。混凝土浇筑作业中，沿预埋件及预留孔洞四周分层均匀浇筑，严禁出现碰击或振动预埋件模板现象。

3）针对结构变形现象，需要考虑自重、施工荷载及浇捣作业中出现的侧向压力等因素影响，确保梁底支撑间距能够保证在混凝土重量级施工载荷作用下不会产生变形现象。