装配式建筑施工中铝合金模板技术的应用

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DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2401-5042-2734

作者简介：王奎（1979—），男，本科，工程师，研究方向为建筑施工技术。

摘  要：深入探究了铝合金模板技术在装配式建筑施工中的应用及其带来的革命性改变。首先介绍了铝合金模板的定义、分类和发展历程，强调其在施工效率、经济效益和环保方面的优势。其次分析了铝合金模板在现代建筑施工中面临的技术挑战和相应的解决方案，如模板清洁、脱模剂使用、连接件设置等，确保施工质量和安全。通过实际工程案例，展现了铝合金模板在提高施工效率和质量方面的实际效果。

关键词：铝合金模板  装配式建筑  施工效率   环保效益

中图分类号：TU753

装配式建筑具有高效、环保、节能等优势，在建筑领域有着广泛的应用。经济的发展对施工提出了更高的要求，装配式建筑应用也更加广泛，逐步从住宅和商业应用拓展到了公共设施和大型工程项目。而随着技术的发展，装配式建筑所用的模板逐渐从木模板变为了铝合金模板，铝合金模板采用了铝合金材料为原料，具有轻质坚固的特性，能适用多种建筑结构的建设，通过机械加工将基础铝合金模板进行组合，根据不同建筑特征进行个性化定制，铝合金模板能够承受高达 60 kN/m?的压力，远高于传统木模板和钢模板的承载能力。这不仅提高了施工安全性，还保证了施工过程中模板的稳定性和可靠性，提高了建筑施工效率。

铝合金模板技术的概述

1.1  铝合金模板的定义与分类

如图1所示，铝合金模板是通过机械加工和焊接工艺将铝合金加工成特定的模板，满足建筑的施工要求。根据结构设计不同，主要分为拉片铝合金模板和拉杆铝合金模板。拉片铝合金模板是一种通过拉片进行加固的铝模系统；拉杆铝合金模板则是一种通过对拉螺杆进行加固的铝模系统。对拉杆系统主要由铝合金模板、连接件、单支顶、对拉螺杆、背楞、斜撑等构件组成。目前来讲，拉片铝合金模板常用于建筑工程，而拉杆铝合金模板常用于大型公共建筑中[1]。

1.2 铝合金模板的发展

最初建筑所采用的模板是木模板，主要由木材制成，但由于木材的耐久性差，不能重复利用，因此逐渐出现了铝模板。20世纪50年代，建筑铝合金模板出现于美国建筑行业，在美国等发达国家进行大量工程验证之后，进而在墨西哥、巴西等周边国家进行了推广，并在韩国、马来西亚等国家中得到了一定的试用，在2000年左右引进至我国，逐步代替了传统的木模板。

2  铝合金模板技术的应用优势

2.1 施工效率提升

由图2可知，由于铝材的重量轻，承压能力强，适用于机械施工。应用于工程实践时，如采用标准板+非标准版的配置，通常在非标准板上进行编号，用于标明非标准版的特定用途，同时，相同部位的标准件可以进行混用，由于提前固定了铝模板的使用顺序和方法，因此铝合金模板在安装时会十分方便。模板之间的安装采用销钉连接，采用了早拆的设计，水平构件模板在36 h后便可拆除。模板在安装时设有便于移动的多级操作的平台，确保模板安装、拆卸时作业人员施工的安全；按照计划施工，可确保模板安装平整、牢固。

2.2 提高经济效益

铝合金模板在质量控制和安全性能方面也展现出突出的优势。铝合金材质本身的强度和硬度保证了施工过程中的稳定性和安全性。与传统木模板相比，铝合金模板在抵抗外力和环境影响方面表现更为出色，降低了施工过程中的安全风险。此外，铝合金模板的标准化生产和安装过程有助于提升整体施工质量，确保建筑结构的精确度和可靠性，为最终建筑物的稳固和耐用性提供了坚实基础。以单层建面900 m2的30层建筑为例，铝合金模板与木材费用对比如表1所示[2]。

由表1可知，铝合金模板单次使用费用较高，但如果选择购买铝合金模板，随着使用次数的增多，铝合金模板的经济效益会更加明显。

2.3 提高环保效益

铝合金模板具有一定的环保效益，传统木模板强度低，拆卸完成后容易损坏，不能够重复使用和可回收利用，长此以往造成了材料的消耗和浪费；而铝合金模板强度高，且由于标准模板件的设置，能够反复利用，减少了建筑废物的产生。

3 铝合金模板技术存在问题及控制措施

3.1  铝合金模板存在问题及其成因

在装配式建筑中使用铝合金模板时，需注意模板的清洁和合格脱模剂的应用，这直接影响到混凝土结构的表面质量。连接件的正确设置是保证模板整体稳定性的必要条件。墙模板的拉片设置，包括拉片的存在、间距和规格，会影响到墙体的结构安全。对于内模间对撑的牢固性，它能够防止混凝土振捣过程中模板的位移。此外，墙柱模板卡具间距和紧固情况，以及混凝土的浇筑速度和方法，都对工程质量有着直接的影响。

3.2  问题防治与控制措施

面对上述问题，可采取以下措施：（1）调整支撑间距以承受混凝土重量和施工活载，防止模板变形；（2）在墙上部设置临时撑头，以维持混凝土浇捣时的稳定性；（3）在浇捣混凝土时，应均匀对称下料，并控制灌注高度，特别是在门窗洞口模板两侧，以避免模板变形；（4）根据现场情况选择适当的脱模剂类型。同时，应严格控制模板间的嵌缝，防止漏浆。

3.3  特殊情形下的处理方案

对于墙柱根部的漏浆问题，需提前清理垃圾、排除积水，并在浇筑混凝土前堵住清洗口。在处理高低跨和外墙、柱层间错位问题时，梁柱交接部分应牢固拼接，拼缝需严密，以避免漏浆。对于振捣操作引起的问题，包括底部漏浆、欠振、过振，或一次浇筑高度过高，需对施工人员进行培训，使其掌握正确的振捣时间和技巧。同时，应及时检查和控制混凝土的坍落度，确保其符合标准，提高混凝土的整体质量。

4案例分析

4.1  工程概况

某项目有4栋27层装配式住宅楼，前期策划时考虑27层住宅使用铝合金模板较为经济，但是装配式构件使用铝合金模板在以往施工中没有遇到过的，两者结合有什么技术难点还是一个未知数，如铝模现有支撑系统能否承受PC构件的荷载、如何保证其架体的稳定性、叠合板与铝膜交接部位的漏浆问题如何处理等问题。针对这些问题，项目部召开了专题会剖析了问题，分析了节点，进而提出了应对措施，并把铝模及装配式厂家召集在一起把每个部位、每个节点做了优化，在施工过程中把问题又进行了改进，使得铝模与装配式建筑能够完美地相结合[3]。

4.2  施工过程详述

4.2.1 铝模设计

铝模的设计根据叠合板的平面图进行深化，需要考虑叠合板的尺寸、厚度、重量以及板拼缝的位置、宽度等，立杆间距需要满足承载力要求，一般以1m左右为宜；剪力墙、梁阴角部位利用角模（C槽）作为叠合板的支撑，铝模横梁及支撑头按照标准配置以增加铝模的整体稳定性，叠合板拼缝的位置安装顶板配件，要求叠合板搭接在铝模上的尺寸不小于100 mm；由于该结构施工体系中铝模板无顶部水平约束，需对铝合金模板体系的面板设计构造、配模高度，对拉螺杆间距、斜支撑体系等进行设计优化，确保成型混凝土质量达到企业标准，满足后期装饰装修要求。与全铝模配模体系相比，该结构施工体系中铝模板体系优化点见表1

4.2.2 铝模安装

首先安装墙板，从端部封板开始，两边同时逐件安装墙板，墙模拼装完成后使用圆管斜支撑加固以防位移，用红外线校正墙板垂直度和平整度；墙身垂直校正完毕后安装梁底板及两侧模板，并准确校正梁底标高的，安装角模利用销钉固定，同时调整好角模顶标高（叠合板底标高）；安装楼面横梁、支撑头及支撑柱；最后根据叠合板拼缝位置安装顶板模板；铝模顶标高偏差可通过模板系统的可调节支撑进行校正，直至达到整体平整[4-5]。

4.2.3 整体校正

铝模板为定尺模板，楼面现浇层混凝土标高对叠合板的安装高度及拆模至关重要。在叠合板周边设置标高控制点，标高控制点可采用直径60 mm预制混凝土圆台，在叠合板终凝前插入叠合板上；标高控制点的间距控制在一个刮杠长度之内。浇筑楼面混凝土时，根据标高控制点进行找平，可将楼面现浇层混凝土标高控制在5 mm之内。

4.2.4 铝模与叠合板连接

叠合板与铝模接触面使用调解胶条密封，防止硬连接及砼漏浆问题，要求调解胶条或厚海绵条粘贴在C槽根部及叠合板拼缝位置。

4.2.5 叠合板安装

叠合板起吊时，要尽可能减少因自重产生的弯矩，采用专用吊梁进行吊装，吊梁可采用多孔可调吊梁。吊点一般由设计确定，长度大于4 m的叠合板一般设计6个吊点，吊绳长度应计算确定，保证各吊点均匀受力，防止开裂。叠合板吊点一般设置在格构筋位置，为提高吊装效率，一般采用吊钩起吊。吊装前应确定吊装顺序，一般遵循朝某一方向流水施工，前块叠合板为后块叠合板吊装提供作业面的原则；第一块叠合板吊装宜选取在角部有脚手架的位置，便于操作。

将构件吊离地面，观察构件是否基本水平，各吊钩是否受力，构件基本水平、吊钩全部受力后起吊；根据图纸所示构件位置以及箭头方向摆放，叠合板要轻吊轻放，构件板边要深入梁、剪力墙内10 mm，叠合板面表面平整度允许偏差5 mm；当叠合板与铝模接触面缝隙较大时可以使用发泡胶进行封堵以防漏浆。

4.2.6 混凝土浇筑

当叠合板、铝模、钢筋、水电预埋完成且验收合格后，可以浇筑砼。砼浇筑时注意振捣要密实，防止漏振、过振现象，同时要加强砼的收面与养护以防顶板的开裂。

铝模与梁、墙等PC构件也可以相互匹配，这就需要在施工前做好充分的策划，把容易出现的问题提前消除即可。例如：铝模在剪力墙构件上安装时，需要考虑PC构件上对拉螺杆孔的位置；当用梁PC构件时，C槽要与梁构件使用高强螺杆固定，以防C槽扰动造成叠合板位移。除此之外，还要详细熟知图纸，让铝模设计与装配式厂家全部优化做到最好，才能保证建筑结构尺寸精确、完美成型，从而才能提高质量，保证效率，降低成本。

5 结论

在本文中，深入探讨了铝合金模板技术在装配式建筑施工中的应用，特别是在提升施工效率、经济效益和环保效益方面的显著贡献。通过对铝合金模板的定义、分类、发展历程以及技术优势的详细分析，可以清晰地看到铝合金模板相较于传统木模板的显著改进。铝合金模板不仅在重量轻、承压能力强等方面展现了其优越性，还在模板标准化生产、安装过程中体现了高效与精准。然而，铝合金模板的应用也伴随着特定的技术难题，如模板的清洁、正确使用脱模剂、连接件设置等，这些问题直接影响着混凝土结构的表面质量与整体稳定性。为此，本文详细讨论了各种可能的问题及其成因，并提出了针对性的防治与控制措施，如调整支撑间距、设置临时撑头、控制混凝土的浇筑速度和方法等，以确保施工质量和安全。

参考文献

[1]古婷婷.装配式建筑结合铝合金模板施工技术与管理分析[J].四川水泥，2023（2）：172-174，177.

[2]叶方跑.装配式建筑铝合金模板技术应用再思考[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术， 2022（2）：251-254.

[3] 张勇，田亮，苏梓儒，等.公建装配式建筑结合铝合金模板施工技术[J].施工技术，2020，49（14）：55-59..

[4]陈利宏，王健，卢远俊，等.4.9 m层高拉片体系铝合金模板施工技术[J].施工技术，2020，49（14）：60-64.

[5]陶梦婷.基于系统动力学的装配式建筑施工安全风险评价与控制研究[D].西安：西安理工大学，2022.