铝合金模板体系分析及技术控制措施探究

杨国福

摘 要：中国铁建·国际城三期1#、13#两栋楼施工过程中利用数字化铝合金模板，根据工程实例检验，对铝模性能、技术特点、工艺要求、优缺点、技术要求及难点全过程分析、比对、总结。实践证明相对于目前工程中常用的钢模、木模等，在环保、经济、安全等主要指标上有明显优势，在今后的工程现浇结构中值得推广和应用。

关键词：现浇结构；铝模；优势；应用；推广；技术措施

1 引言

对铝模的加工、运输、安装、拆除等过程工艺的梳理和总结，对人工、材料、存储、回收等费用的核算，对工程技术的要求、存在的问题、项目整体的作用，铝模相对于其他模板有明显的优势，极具推广意义。

2 工程概况

工程名称为中国铁建·国际城三期1#、2#、6#、13#、36#楼及周边车库。1#、6#、13#楼设计为框架结构，地下2层，地上44层，总高度127.455米，1#楼建筑面积42845.99平方米，其中：地上建筑面积：40477.97平方米；13#楼建筑面积42126.56平方米，其中：地上建筑面积：39785.22平方米；车库建筑面积为17000平米，地下两层，B区车库高度为4.8米/6.9米，A区车库高度为3.7米/3.6米。

3 应用背景

目前建筑工程现浇结构施工中，常使用的模板按照材料属性分为木材、钢材、竹材、塑料材料的模板，然而这些传统模板耐用度较低，成本极高，强度不够，规格不统一，装拆不方便，易产生变性、涨模、跑模、漏浆、错台、等质量缺陷，从而导致施工质量、施工效率和施工安全问题比比皆是，结构物的质量难以有效控制。铝合金模板技术，不仅能够很好的解决上述问题，还在混凝土结构物的垂直度，平整度，特殊构造的处理上能达到良好的效果，这一新材料，新工艺顺应了市场需求，相信在今后我国的建筑市场能够很好的推广并得到广泛的应用。

4 铝模

铝合金模板由面板、支撑、紧固连接配件和附属配件组成。面板用铝合金材料制造加工，重量轻、强度高、稳定性好、安装拆卸方便、利用率高等优点。面板采用设计放样达到各种建筑构件的使用要求，常用的有矩形模板、阴阳角模板、转角模板、异形模板等。放样时，标准件和非标准采用四比一的比例组合使用，以便满足组合相对灵活，周转效率高的基本要求。

4.1 铝模优点

4.1.1 环保性

铝模板重复使用约500次，安装过程使用钳子、紧固螺栓、对拉螺栓，使用易耗品少。不管是在安装还是在拆除过程中，产生的废品或者垃圾相对较少。施工后废料少，残料基本全部回收，回收率高达30%以上，能带来良好的社会效益，符合环保理念。传统木模需要消耗大量原木，对森林资源的消耗非常大，与提倡的绿色施工背道而驰。铝模提前进行设计加工，运输到施工现场后组合安装，能够很好的保持施工场地的清爽、干净、整洁、过程中噪音低，无论是文明施工方面，还是在对工人的身心健康方面都有很好的促进作用。符合当下建筑施工中环保、节能、绿色的要求。

4.1.2 经济性

铝模施工装拆快捷、灵活、操作简单，技术要求相对不高，装拆用时少、速度快，对工人技术要求也不高，效率得到了进一步的提升。人工安装一般为20～30㎡/天/人，平均人工费用低，降低人工费的10%左右，同时解决现场技术工人短缺的问题，有效的缩短工期。相对于钢模，节省了约50%的运输、搬运费用、塔吊使用费用，节省了约50%的仓储空间。搬运、仓储占量、施工效率、施工周期、维护费用、人员要求、机械需求和重复使用次数等经济因素方面都具有优势。另外在浇筑完成拆模后，平整度、垂直度的合格率大大提高，有效的提高了控制特殊造型的準确率和合格率，减少了后期的抹灰面积和抹灰量，节省了清理时间和费用。通过残值回收，总体成本比传统的木模板低，带来良好的经济效益。

4.1.3 可靠性

模板强度高、稳定性好，对结构物的平整度、垂直度、精度有效的保证，可免去表面批荡，节约成本。模板用料的选材上就高标准，高要求，从源头很好的控制模板质量，然后运用成熟可靠的加工生产工艺，科学设计，结构合理，标准化、规范化的生产，这样生产出来的模板承载能力达到50KN/㎡，不存在爆模、涨模现象，能在潮湿、高温、腐蚀性强的环境中使用，能够满足相对苛刻的施工环境和外部条件。

4.1.4 美观性

门窗、过梁、楼梯、止水反边、沉箱反坎等二次构件可一次成型，造型准确，效果良好，外观美观，可有效地解决工程涉水区域渗漏问题。

4.1.5 高效性

由于混凝土工程质量的提高，外墙门窗工程可节省现场复测环节的时间，直接按设计图排产安装。外墙门窗提前安装后给室内装修提供了场地，从而实现楼栋内“土建-门窗安装-室内装修”搭接流水同时施工的可能，大大缩短施工周期，工期得到保证。

4.2 铝模的应用对设计的要求

类似于钢结构深化设计，需按施工图深化配模设计过程。从深化设计、排产到现场试拼装，周期约2个月。为使混凝土构件一次成型及减少后期大量的水电位开洞、开槽工作，铝模配模设计时需要提供整套的土建、水电、精装修施工图，用于模板排布设计、预留孔洞管线定位及门窗洞口、反坎等细部大样放样设计。如有完整的施工资料，配模设计过程相当于一次深度的会审过程，可及早发现各专业设计图纸的“错漏碰缺”问题，避免返工，节约工期。铝模经配模排产及现场拼装调试后，不允许设计变更，否则会影响施工效率及材料浪费。

4.2.1 统一思想

铝模施工对设计最关键的要求并不是产品的统一，而是设计标准的统一和设计管理流程的规范，并且要求设计前置。如果产品定位不提前确定，前期的设计时间就会被压缩，无法提前出图，而后期也会存在较多的设计变更，也就无法实现大量的铝模施工。所以要实施铝模施工，首先需要各部门统一思想，形成稳定的开发设计思路，不搞“三边工程”。

4.2.2 提前完成设计

实施铝模对精装交楼带来很多好处，但是由于它的水电预埋位置将来不可变动，因此在建筑设计完成阶段，铝模配模设计开始之前，户内精装设计要求的水电预埋预留点位必须全部确定。这就需要装修设计图纸尽早介入，提前完成设计。

4.2.3 推广产品设计标准化

要更快地完成设计，实现设计前置、设计稳定，推广产品设计标准化无疑是有效的办法。通过标准化，实现快速设计、快速复制，可大大缩短设计周期，实现在土建完成地下室施工前完成稳定的全套上部土建、设备、装修施工图，为铝模施工创造必要的条件。

4.3 需要注意的技术问题

铝模施工使外墙、室内增加较多的一体成型的砼构件，对建筑物结构的受力荷载体系有较大影响。因此在后期实施的项目中，结构设计应充分考虑到这些增加砼构件带来的影响，可利用外墙增加的刚度，也要算上室内增加的荷载，使受力更加合理。

铝模施工的墙面过于光滑，导致内外墙贴砖及保温层存在脱落的隐患。因此在以后实施的项目中，应注意在脱模剂、墙砖粘结剂等方面深入研究，特别是需局部批荡和设内、外保温的墙面，应采取可靠的防脱落措施。

楼栋上部剪力墙截面的变化使铝模呈现出灵活性不足的缺点。这一方面要求铝模配模设计更加合理地优化标准件和非标件的配搭，另一方面也倒逼主体设计提高标准化程度，为快捷施工创造条件。

5 关键技术及控制措施

5.1 施工工艺

根据施工组织设计、设计图纸、专项方案来计算模板配置，先进行定型设计，然后根据设计进行工业加工成产。完成设计在批量生产前应在工厂进行预拼装试验，对模板的尺寸、规格、型号检验，拼装完成后的界面尺寸、轴线、相邻面高差、间隙、垂直度、平整度等指标进行检查，误差应在允许偏差范围之内和满足相关设计要求后进行量产。对生产加工出来的模板应分类编码标识。模板安装一定按照顺序完成，安装过程中应利用支撑对平整度和水平进行调整，模板拆除按照规范操作。

5.2 施工流程

结构找平→刷模板隔离剂→模板放线→安装→定位→校直→梁板模板安装→砼浇筑后梁→板模板拆除→人工运输到上一层线

5.3 铝模支撑系统的设计

5.3.1 墙模体系设计

（1）墙体模板的安装分垂直和水平两个方向设置螺杆连接，一般采用高强度（M18）对拉螺栓。水平方向的螺栓间距按照800mm布设，垂直方向沿水平地面由下往上布设，高度分别为200mm、800mm、1450mm、2250mm四排。为了保证螺栓连接强度和整体的稳定，宜在水平方向设置背楞进行加固处理。如图1所示。

（2）墙体两面采用三角形斜撑加固，斜撑两端可调节，分别设置在第一和第四道对拉处，可调整墙体垂直度，起到一拉一顶作用。斜撑间距宜为1800mm-2000mm一道。

5.3.2 梁模体系设计

本工程层高2.9m（小于3.1m），在梁面底设置单项间距为1200mm支撑，侧面模板和底面模板采用阳角连接加固。如图2，3所示。

5.3.3 板模体系设计

板底模板标准尺寸400mmx1100mm，板厚4mm。局部区域按照结构实际尺寸调整模板配置，楼面设置宽度为100mm的承梁（俗称龙骨），底部按支撑间距为1200mmx1200mm进行分布，楼面施工统一进行。

5.4 铝模安装系统的设计

5.4.1 墙模板安装

（1）在墙体、柱体的安装过程中，如果原始楼层面平整度质量不高，在浇筑过程中易发生漏浆缺陷，最常见的解决方案是平整度质量不高的区域进行修正，常用剔高垫低的手段，这样不仅增加工序还费时费力，造成施工困难和不必要的麻烦。所以在墙体模板安装之前，应提前检测平整度，过程调平，保证浇筑质量。

（2）模板安装应按照先内后外的顺序进行，模板安装完成后检查和常规模板相同，如垂直度、水平度、尺寸、标高，检查误差应在允许范围之内后方可进行下一道工序。墙体内模板安装从内角和墙头封板开始，按照控制线弹设模板边线，涂刷脱模剂，用支撑临时固定后开始安装。

（3）在模板安装过程中，一定要控制好墙体、柱体的设计尺寸和允许偏差，可设置一定数量的定位钢筋定位模板，控制变形量，墙体、柱体内设置内撑条（水泥或者钢筋），这样能够保持稳固，防止加固时出现跑偏错位的情况。

（4）紧固螺杆安装前应在外安装PVC套管，这样既可以保证墙体、柱体两侧模板的定位准确，也能保证在后期拆除的时候顺利回收。在浇筑混凝土的过程中，容易产生较大振动，容易造成螺杆连接松动、楔钉脱落，所以应确保螺杆、楔钉连接牢固，不松动，不发生跑模、涨模等情况。外墙模板一般利用外围K板安装，外墙模板依靠导墙板提供支撑，吊装机械配合吊装安装。

5.4.2 梁模安装

安装模板之前先要装设模板支撑，首先得安装梁底模板，再安装梁部侧面模板，根据设计标高确定梁底标高。一般采用水平仪检测平整度和垂直度，超出规范范围的通过调节支撑来调节，连接配件一般常用螺杆和配件固定，要确保连接的强度和稳定性。

5.4.3 楼板安装

（1）墙体和柱体模板安装调整完成后，下一道工序就是安装楼面模板，安装楼面模板前先装设楼面龙骨，为了保证龙骨的整体稳定性，一般端头固定在墙定的边模上，然后进行整体拼接安装。

（2）楼模板应从墙体边缘开始施工，逐件平行组装，先进行临时固定，最后统一加固装设。楼面板对平整度和绝对标高要求极高，检查不满足设计或规范要求的，应进行调整。

（3）在模板整体安装完成后，应对梁（板）底标高，平整度全面检查和复核，一般采用卷尺拉水平線进行，垂直度、平整度应采用水平仪、水准仪等设备检查，误差应在5mm之内。

5.4 铝模加固校正

5.4.1 墙体模板加固

安装完毕后，利用墙体预留孔洞，安装螺杆，对拉螺杆布置共四道。转角部位安装直角背楞，防止墙体模板因震动而发生错位、偏转，保证结构混凝土的质量。背楞及螺杆的安装应在墙体两侧同步进行，安装必须紧固牢靠，不能过紧或过松。

5.4.2 墙柱实测实量的校正

墙体、柱体模板安装完毕后，应对模板水平标高和垂直度进行检查、复核、校正，垂直度应采用挂线锤或激光扫平仪检查。为保证结构物的垂直度，应在两侧对应的部位安装斜支撑，斜支撑的间距为2000mm，当墙体的宽度超过2000mm时，至少装设2根；墙体宽度大于1200mm或者墙体为剪力墙结构时至少装设1根；当遇到安装斜撑困难或者无法安装斜撑的墙体时，可采用手拉葫芦增加支撑力，斜支撑一般采用膨胀螺栓固定。

5.4.3 楼板标高的校正

首先利用利用仪器检查梁、板的水平度，如发现误差大于5mm的范围，可采用调整梁、板的底部支撑杆，校核水平标高，使之达到要求，注意调整支撑杆时要逐个检查校核，保证支撑效果和强度。

5.4.4 模安装收尾及验收

模板完成安装加固后应进行检查，主要检查螺栓的连接是否紧固，销钉等扣件是否扣紧有松动，重点检查墙柱和梁部位，自检合格后，按照相关报验程序报监理单位。

5.5 铝合金模板的拆除技术措施

5.5.1 拆除条件

根据相关规范要求，当混凝土达到要求的强度后方可拆除，首次模板拆除应做混凝土试件（同等养护条件），满足下表要求后可按计划拆模：

5.5.2 拆除及注意事项

首先应拆除斜撑，然后松动穿墙螺杆，墙体两侧同步作业，螺杆螺母松动后，除去背楞，最后完全使螺杆退出结构物，拆除过程中应对螺杆、螺母等配件按类收集、整理，最后使用撬棍拆除模板使之与结构物完全分离。板底模板的拆除应分区、分片进行，及时归类、清理和搬运，便于上一层的使用。拆除时搭设工作平台，两人一组，同步作业；模板应轻拿轻放，防止模变形和损害；及时对已拆除的模板清理，做好维修保养（涂刷隔离剂）；对完全损害变形无法修复的进行筛选剔除，能修复的修复，达到使用要求；码放高度符合安全要求，以防倾倒伤人。

6 结束语

通过中国铁建·国际城三期1#、13#楼工程铝模施工工艺的总结，相对于传统的模板体系由明显优势，特别是在环保性、经济性、施工周期等项目主要考核指标上。但铝模也存在一定技术难题或问题，如投资大、成型外墙过于光滑不利于后续施工，这需要在今后的工程施工总不断的总结和解决。建筑市场模板工艺正在进行更新换代的过程，绿色环保显得尤为重要和意义重大，成为混凝土结构模板的主体。

参考文献：

[1] 程海寅，铝合金模板体系施工技术 建筑施工技术交流会，2013.

[2] GB 5024—2015.混凝土結构工程施工质量验收规范[S].