浅谈拉片式铝合金模板在剪力墙结构体系中的应用

陈森辉

（泉州市房地产开发经营有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

铝合金模板具有承载能力强、重量轻、稳定性好、施工效率高、周转次数高、施工简便和混凝土成型质量好等优点，被广泛应用于高层建筑中。铝合金模板符合绿色环保和低碳节能的绿色施工理念。经过多年来的不断总结和探索，铝合金模板技术得到了较大的发展与完善，从原先的单个螺栓式铝合金模板逐渐演变成螺栓式铝合金模板和拉片式铝合金模板两种型式的铝模。拉片式铝合金模板作为新型模板体系，与螺栓式铝合金模板相比，投入的材料和构件数量较少，安拆效率高，结构实体垂直度调整方便，混凝土成型质量控制更佳，甚至可以实现免抹灰功能，外剪力墙上不留孔洞，杜绝了雨水进入室内的通道，有效提高外墙的防渗漏性能，同时节约工程造价，值得在剪力墙结构体系的高层建筑上进行推广。本文就拉片式铝合金模板在剪力墙结构体系中的应用进行分析。

1 工程概况

某项目属于高层住宅楼，地上为23～26层，地下室为1层，结构形式为剪力墙结构。该工程抗震设防烈度为6度，安全等级为二级，设计使用年限为50年。该工程二层及以上模板支撑体系选用铝合金模板，层高为3m，根据施工进度安排合理地采用流水施工方法进行铝模配套组件准备。鉴于该工程高层建筑层数较多，结构体系为剪力墙结构，项目部通过对比决定选择铝合金模板型式。

2 铝合金模板的比选

单个螺栓式铝合金模板逐渐演变成螺栓式铝合金模板和拉片式铝合金模板两种型式的铝模，工程应用中究竟选择哪一种，需要科学比选。

2.1 材料成本

墙柱和梁板等结构性质的铝合金模板大致相同，此材料成本对比只需计算小构件材料成本。本次计算以建筑第26层为例，每根螺栓价格为4.8元，每个螺栓留下孔洞处理价格为1.2元，每吨普通钢管价格为5100元，每根水泥撑条的价格为0.36元，每根一次性拉片价格为1元。螺栓式铝合金模板材料成本为5.48万元，而拉片式铝合金模板的材料成本为3.52万元，后者较前者节约35.8%的材料成本。

2.2 施工质量

螺栓式铝合金模板的背楞一般为2根钢管，采用对拉螺栓来加固模板，墙体的厚度依靠水泥撑条来控制，背楞双面横竖向布置，斜撑的布置间距为2.0m，由于对拉螺栓安装时拧紧程度受操作人员的技术水平影响较大，并且背楞布设较多，一旦发现墙柱垂直度不符合规范要求，后续的垂直度偏差调整相对时间较长。根据不完全统计，墙柱垂直度偏差平均值约为4.5mm，剪力墙墙体厚度也可能出现不均匀现象。

拉片式铝合金模板的拉片都是厂家定制生产，拉片与铝模上卡槽连接牢固，一旦两侧铝模卡紧后，墙体厚度基本保持一致，因此结构尺寸方面控制较好。斜撑设置间距为1.2m，比螺栓式铝合金模板的斜撑间距小，背楞为方管，只需单面横向采用卡扣锁紧即可，一旦墙柱垂直度偏差超标的话，那么通过斜撑和钢丝绳的调整即可在短时间内实现墙柱垂直度符合规范要求。根据不完全统计，墙柱垂直度偏差平均值约为3.0mm。显而易见，拉片式铝合金模板的施工质量可控性较强，墙柱垂直度控制较佳。

2.3 安拆效率

螺栓式铝合金模板的钢管背楞数量较多，且横向和竖向均需要双面安装，工序相对复杂，对拉螺栓还要套PVC管，斜撑重量约19.8kg，墙柱加固采用对拉螺栓进行拧紧，安装效率约为30m2/工日，铝模拆除时需要抽出对拉螺栓和处理螺栓孔洞[7]，需要拆除人员数量较多。而拉片式铝合金模板背楞为单根方管，只安装一面且采用卡扣横向锁住即可，背楞数量较少，斜撑重量约1.8kg，重量轻很多，跟螺栓式铝合金模板对比可知，配件数量较少，安装效率约为36m2/工日，安装效率稍微高些。铝模拆除时，采用锤子将外露拉片敲断即可，简单方便，墙柱又是免抹灰，无需修补。

2.4 比选结论

经过上述三方面的对比与分析可知，剪力墙结构体系高层建筑采用拉片式铝合金模板进行施工具有明显的优势。

3 拉片式铝合金模板深化设计

将土建和水电等专业的图纸在BIM软件上进行三维建模，有利于判断主次构件的位置与机电管线之间是否存在碰撞现象。此外，本着经济和简便的原则，根据现有的工作面和流水作业条件对拉片式铝合金模板体系进行施工模拟，从管线布置、二次结构和各种外观线条等方面进行深化设计。根据BIM软件形成的施工模拟动画可以直观地开展优化设计，可以自动产生各个构件的配模图和构件数量统计表[1]。

该工程南立面的线条较多，为了减少二次结构施工，在对拉片式铝膜优化设计时就将该线条与结构进行统一施工，使得这部分铝膜实现定型化。所有出剪力墙的悬挑板下口，正常是后续采用水泥砂浆做鹰嘴滴水线，在拉片式铝膜优化设计中直接在滴水线位置做20mm×10mm的半圆形压槽，从而免去后续的抹灰施工。如果外窗位于剪力墙位置，在外窗窗框固定片位置的铝膜应压槽并设置固定片，从而避免后续因为水泥钉无法钉入混凝土造成窗框安装不牢固的质量问题。为了改善外窗渗漏情况，在外窗靠近室内位置设置深度为20mm的防水企口，其宽度根据窗框具体规格进行确定。对于过梁、下挂梁、抱框柱和门洞边的构造柱均和剪力墙一次性成型，减少二次结构和小构件的零散施工，加快施工进度。

4 拉片式铝合金模板施工技术

4.1 安拆工艺流程

（1）安装工艺流程：测量定位→定位筋打设→钢筋安装质量验收→墙柱单侧模板安装→一次性拉片安装→墙柱另一侧模板安装→背楞及卡扣安装→斜撑固定→梁底及板底支撑搭设→梁板模板安装→模板安装质量验收。

（2）拆除工艺流程：拆模条件审核→斜撑拆除→背楞及卡扣拆除→墙柱模板拆除→一次性拉片垂直砸断→梁底支撑→梁模拆除→板底支撑拆除→楼板模板拆除→混凝土质量验收。

4.2 施工准备

在楼层上根据剪力墙轴线位置进行测量放线。为了更好地控制铝模的安装精度，在出剪力墙边线30cm地方设置剪力墙控制线，严格复核轴线精度，要求轴线位置偏差控制在3mm之内[2]。在剪力墙的两端和拐角位置打设定位筋，通常钢筋直径为8mm，定位筋能够确保该位置模板安装的准确性。鉴于铝模安装工艺较为繁琐和复杂，在铝模大面积施工前，按照建设单位要求在1#楼二层做样本墙，施工班组作业前，项目总工应做好技术交底，明确节点连接的质量要求，铝模安装之前应涂刷脱模剂，拉片式铝合金模板的施工工艺及施工质量标准得到建设单位和监理单位认可后即可形成指导性文件，后续铝模施工工艺和验收标准均按照该文件执行。

4.3 墙柱铝模安装

墙柱模板的安装顺序为先内墙后外墙，铝合金模板的厚度均为4mm，墙柱模板尺寸为400mm×2400mm，模板间的拼接利用销钉和销片形成整面墙，销钉布置间距为30cm，销片安装在朝里方向，销钉应全部打满，确保模板间的牢固性。内墙铝模安装时，应从阴角部位开始安装[3]，根据深化设计后的配模图进行排序，注意编号顺序，从阴角朝着两侧进行拼装，采用斜撑对安装完成的铝模进行临时加固。墙柱模板单面安装后，将拉片放进拉片槽内。该工程拉片厚度为2mm，鉴于墙柱混凝土质量要求较高，质量等级为免抹灰，全部采用一次性拉片，确保墙面美观性。拉片卡入槽内后应及时采用销钉和销片进行紧固，另一侧模板安装时再将拉片卡进其拉片槽口内，同样采用销钉进行加固。外墙模板安装前应先设置好K板，K板的主要作用就是提供外墙模板的受力支撑，K板固定应牢固可靠，外墙模板应先预拼装后再采取整体吊装方式进行安装。外墙拉片共设置7道，内墙拉片共设置6道，外墙和内墙最顶端拉片距离楼面分别为2.75m和2.15m。拉片的设置间距严格按照审批过的施工方案进行布置，第1道拉片与楼面距离为0.2m，第2道拉片距离第1道拉片0.15m，第3道与第2道拉片的间距和第4道与第3道拉片的间距均为0.3m，第5道与第4道拉片的间距、第6道与第5 道拉片的间距和第7 道与第6 道拉片的间距均为0.6m，拉片从下往上进行布置。墙柱铝合金模板采用背楞进行加固，该工程采用方管作为背楞材料，主要规格为60mm×40mm×2.5mm，剪力墙大面上采用直背楞进行布设，分别在第2道、第4道和第5道拉片位置设置3道背楞。背楞采用卡扣与铝膜进行紧固（如图1所示），卡扣布设间距为1m，剪力墙拐角处应采用特制的直角背楞，从而避免此处存在薄弱受力点，以此避免出现爆模现象[4]。根据墙柱模板的布置情况合理地设置斜撑，一般墙柱端部受力较大，设置3道斜撑，其余部位斜撑设置间距为1.2m，斜撑的底部距离墙柱约450mm，内墙的两侧均应按照规定设置斜撑，而外墙则只能在靠近室内一侧设置斜撑，为了防止靠近室外一侧铝模炸开，采用钢丝绳进行紧固，钢丝绳一端布设在铝膜上，另一端布设在距离墙柱边线2m的楼板预埋钢筋上，钢丝绳按照剪力墙长度情况设置1～2道。

图1 背楞及卡扣图

4.4 梁板铝模安装

根据梁板支撑布设图进行测量放线，支撑定位线应统一，保证支撑所在地方上下层呈一直线。梁底支撑布设间距为1.2m，根据梁长合理地布置梁底支撑，梁底模和墙柱模板采用阴角模和销钉进行固定[5]，通过梁底支撑的高程来调整梁底高程，梁侧模板采用销钉与梁底模板进行连接，销钉间距为0.3m。当梁高超过600mm时，则应在梁侧模板上设置对拉螺杆，一般螺杆布设间距为0.8m。梁底和梁侧模板安装后即可开始楼板龙骨和阴角模的布设，楼板支撑采用三角支撑，布设间距为1.3m，钢支撑与龙骨间按照规定设置早拆头，支撑设置完成后即可铺设楼面铝模。

4.5 铝模安装质量检查

墙柱边线位置的复核由先前测放的轴线控制线进行检查与校正。在外墙靠室外一侧顶部挂设线锤，采用上中下三个位置采用卷尺量出线锤与铝模的距离，从而计算出外墙垂直度偏差[6]。在轴线控制线采用激光扫平仪打出垂直激光线，同样按照上中下位置量测激光线和内墙铝模之间的距离，接着顺着控制线以0.5m为一段再次进行内墙垂直度偏差相关数据的量测，并做好数据记录。针对墙柱垂直度偏差不符合规范要求，可以通过钢丝绳或者斜撑的调整等方式使得垂直度偏差满足规范要求[7]。以1m的标高线为基准打出水平线，对开间内的楼板的中央点和四个角点所对应的板底高程进行量测，所得的差值就是楼板的平整度偏差，而板底高程的微调则通过板底三角钢支撑的调整来实现。检查拉片和销钉的安装间距是否符合施工方案要求，背楞和卡扣设置的紧固程度，梁底和板底支撑的间距是否符合规范要求，斜撑和钢丝绳设置情况是否到位，悬挑板的加固措施是否符合规范要求，墙柱的垂直度偏差和梁板的平整度偏差应符合规范要求。

5 结束语

综上所述，作为剪力墙结构的高层建筑，工程模板支撑体系采用了拉片式铝合金模板，墙柱的混凝土垂直度偏差实测值均符合规范要求，混凝土外观平整顺直，结构尺寸偏差符合规范要求，安装效率快。该工程选用一次性拉片虽然材料成本相对循环拉片而言有所增加，但是实现免抹灰功能，外墙抗渗漏能力显著提高，淋水2h未发现渗漏现象，取得了良好的施工效果。