组合铝合金模板施工工艺应用研究

朱逢斌，刘期武，褚天舒

（苏州市相城区建设工程质量安全监督站，江苏 苏州 215131）

0 引言

随着科技的不断发展，建筑模板施工技术在国际上取得了飞速发展，建筑模板经历了木模板、塑料模板、钢模板等几代模板的发展，组合铝合金模板在欧美、日本等发达国家得到广泛应用，经济和社会效益显著。然而，组合铝模板体系在国内的应用仍滞后于发达国家，只有使用较多的沿海地区制订了相关技术规程、标准。随着国内超高层建筑迅猛发展，组合铝模板体系得到快速应用，铝模板施工工艺在部分工程中的应用也取得了显著的经济技术效果。组合铝合金模板施工技术日臻成熟，但作为新的施工工艺的系统性介绍还是较为鲜见的，诸多方面还有待完善，相关施工工艺等经济技术指标的测算对铝模板的推广应用有决定性意义。

目前，铝模板已形成了完善的施工管理及应用技术，并在全国范围内全面推广应用，本文将结合现有相关学者的研究对铝合金模板的施工工艺参数和已有的相关规范规程以及相应的政策保障进行分析研究。

1 组合铝合金模板施工工艺特点

组合铝合金模板施工工艺相比其他模板具有如下优势。

1）提高模板标准化、通用化程度。便于穿插施工，可节约工期；在建筑模数确定的情况下，使用过的模板再次周转使用时，仅需更换少量的非标准构件，能直接降低耗材费用。

2）节约相关费用、方便连续施工。利用传料口、楼梯、管井洞口等人工传递模板材料，不占用塔吊资源，卸料平台设置数量可大大减少，降低安全风险，相比全钢模板重量大大减轻，操作方便，快拆体系减少施工单位进度成本。

3）提升现场文明施工程度。组合铝合金模板使用的材料与传统的木模板相比大大减少，因此，间接地减少了卸料平台的搭设，为后期工程项目观摩、创优、评先奠定良好基础。

4）混凝土浇筑成型质量好。混凝土整体浇筑，由于组合模板尺寸精确、表面光洁，减少了人为等不利因素对混凝土成型质量的干扰。

2 组合铝合金模板经济性分析

组合铝合金模板作为模板施工的一种，经济性是决定是否采用组合铝模板施工工艺的决定性因素。组合铝合金模板配合爬架能大幅提高施工安全系数，能提高建筑工程整体形象，亦可减少建筑垃圾。国内学者开展了大量的探究，铝模板周转次数直接决定了其经济性，本文将相关学者的研究成果进一步整理罗列，便于直观地分析研究。

如表 1 所示，国内铝模板周转次数以 150～300 次居多，施工单位、模板厂家以及部分建设单位对铝模板的周转次数进行研究，主要以施工单位为主，模板厂家的模板周转测算可能涉及相关知识产权保护等问题，公开发表的资料一般较少，建设单位的探究也是比较少的，也从一方面反映出建设单位对铝模板的认可程度还有待提高。

表1 组合铝合金模板模板周转次数研究

3 组合铝合金模板的适用性和安全性分析

从施工安全方面考量，一是因组合铝合金模板板材料特性，不存在火灾隐患，项目现场消防压力会大大减轻；二是铝合金模板的支撑体系较为标准化，而木模板的支撑体系容易出现因工人的操作不当导致模板支撑系统不稳，产生重力二阶效应即 P-Δ 效应，进而酿成模板支撑体系的坍塌，造成重大安全事故；三是组合铝合金模板可配合爬架进行穿插施工，能够大幅缩短建筑工程总工期，且爬架承载能力高于传统悬挑架，不会出现架体变形、失衡等现象，又可实现覆盖层内全封闭施工。

表2 组合铝合金模板标准层层高参数研究

文献【3】、【4】及【13】～【17】中标准层是以 2.9 m 的居多，如表 2 所示，近年铝模板应用的标准层层高平均值为 3.5 m，组合铝模板的标准层层高设计不宜过高，考虑到铝模板支撑杆件的稳定性，在材料力学中是一个典型的压杆稳定问题，所以在铝模板方案编制时，应该对标准层高进行系统性测算，并且编制计算书，保证铝模板支撑体系的稳定性。

4 组合铝合金模板施工进度分析（见表 3）

经调查，组合铝合金模板图纸深化和生产周期约 60 d 左右，因此施工单位在确定使用组合铝合金模板施工工艺后，应提前会同结构、建筑、门窗、机电、通风、精装、电梯、铝模厂家、总包等多个单位进行方案策划和制定实施计划，在确保铝合金模板施工图准确性的同时，需要尽可能地缩短铝模深化设计与生产时间，从而最大限度地发挥组合铝模板的优势。

表3 文献中组合铝合金模板施工周期研究

表 3 所示的铝模板的施工周期普遍认为是 4～5 d/层，相比木模板综合工期 6～8 d 较短，节约工期 30 % 以上。一般铝合金模板均采用早拆模体系，能大幅提升施工效率，有效降低建造成本。

5 监督视角下相关组合铝模板体系规范及技术规程探讨

在我国，组合铝合金模板施工工艺发展方兴未艾，在部分地区的超高层建造过程中得到应用。住房和城乡建设部于 2016 年发布了 JGJ 386－2016《组合铝合金模板工程技术规程》［21］，对规范我国组合铝合金模板的推广和使用起到了重要的引领作用。纵观全国，早在 2013 年广东省地标 DBJ 15－96－2013《铝合金模板技术规范》［22］已经发布，接着福建省、北京市分别于 2016 年和 2018 年通过了省市级铝合金模板体系技术规程和规范，相关规范标准的制定领先于全国其他省市［23-24］。为了确保和稳步提高工程质量，推进相关组合铝模板技术、组合铝模板材料的使用，对组合铝模板体系也要纳入到质量安全监督中去，监督视角下的设计、安装、验收、使用以及拆除便显得十分重要。这里仅对组合铝模板体系的一般性程序问题进行讨论，组合铝模板工程的重要节点主要包括设计、制作验收、安装验收以及使用和拆除。

5.1 组合铝模板工程设计

组合铝模板专项施工方案的编制应当依照建筑、结构等专业施工图，绘制施工平面布置图及各部位节点详图和构造做法。根据施工布置图，选择基本模数参数，设计标准件，定制非标准件，形成组合铝合金模板设计图和立杆支撑布置图，综合考虑结构、荷载等条件进行计算，进而编制相应的铝合金模板及构配件，在设计图上注明相应的规格、种类与数量和最大周转次数，最后形成组合铝模板模板专项施工方案和计算书，根据选用的构配件进行组合金铝合金模板验算、梁板支撑及连接验算等。

5.2 组合铝模板工程制作验收

组合铝合金模板的成品质量必须经相关技术部门的检验，当抽检批次评定为合格后，应签发产品合格证，并附相应指导性技术说明。生产单位在制作过程中对铝模及构配件的质量要严格管理，严格执行质量管理制度，并做好抽检原始记录。组合铝合金模板通过成品质量检验后，在投产后应进行荷载试验，相应指标合格，且预拼装无误方可进入施工现场。

组合铝合金模板进入施工现场时，应按相关规定进行检查验收。

1）组合铝合金模板出厂合格证、产品化学性能检测报告、型式检验报告等。

2）模板安装前应该进行外观质量检查。

3）组合铝合金模板表面应平整，无油污、破损、变形，焊缝、拼接缝无明显缺陷。

安装现场实体验收包括如下内容。

1）组合铝合金模板的安装位点和轴线偏差。

2）扣件及支承杆件的数量、规格和紧固情况。

3）支承着力点和板材机构整体稳定性。

4）模板轴线位置和标志。

5）模板的平整度和垂直度。

6）模板的拼缝宽度和高低差。

7）后置埋件和预留洞口的定位及规格数量。

验收已安装完成的组合铝合金模板体系时，应提供如下资料。

1）经设计单位确认过的组合铝模板施工设计图及支撑体系布置图，并附有相应的计算书。

2）组合铝模板体系现场原始检查及验收记录。

3）组合铝模板支模过程中的问题及隐患处理记录。

5.3 组合铝模板安装验收、使用及拆除

组合铝合金模板支撑体系专项施工方案须按照有关规定进行编制、审批和实施，由方案编制人员对项目管理和班组作业人员交底，并且形成文字、图片以及影像资料。其交底内容主要包括设计意图、安装工序和流程、质量安全目标等。在组合铝合金模板进场前，项目现场应划分铝模板材料专用堆放区域，确保堆高≤2 m。

根据 DB 11/694－2009《模板早拆施工技术规程》［25］，在早拆体系中，当混凝土强度达到 1.2 MPa 时，即可拆除墙柱侧模板，当模板支撑杆件间距≤2 m 时，当顶板混凝土强度＞10 MPa 后，方可拆除顶板模板，但拆模过程中不得触及板底的立杆支撑。此外，拆除杆件支撑应同时满足 GB 50204－2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》［26］中拆除模板时对混凝土强度的要求。

6 应用组合铝合金模板工艺的政策和制度保障

首先，在实际应用中，由于铝合金模板施工工艺首层施工前需要进行预拼装，安装工人需要经过几个标准层作业才能大幅度提高作业效率，前几层施工工期比木模长，会影响房地产项目的预售时限，故开发商希望应用铝合金模板施工工艺的楼盘在预售条件上享受一定的优惠（比如减少预售时的建设体量或规模），但商品房预售政策是地方政府统一规定的，有条件的可以争取地方政府支持，出台指导性文件，进而为预售创造有利条件。

其次，应用组合铝合金模板施工工艺的工程在评优上享有优先权，以调动施工单位的积极性，主要可以对应用组合铝合金施工工艺的施工单位在进行区域建筑市场综合考核时予以适当加分、优先推荐参评优质工程、优先参评标准化文明施工示范工地、制定相应激励机制，鼓励有条件的项目在参加市、区质量安全标准化施工观摩工地时，采用组合铝合金模板施工工艺。

7 结论

1）通过对铝合金模板体系施工工艺参数的分析表明，组合铝合金模板施工较传统木模板施工有明显优势。周转次数、施工进度是经济性的重要指标，通过分析发现：只要存在标准层相同的楼栋，保证一定的周转次数，可通过合理安排施工顺序，实现组合铝模板的经济合理应用。

2）组合铝模板使用在标准层层高＜（含）3.3 m、标准层层数＞（含）11 层的房屋建筑工程（包括民用建筑和工业建筑），此时可以有效提升工程质量，降低模板体系安全风险。标准层高超过 3.3 m 时，其组合铝合金模板施工难度和费用急剧增加，同时经济性会下降，且支撑较长，安全风险会随之上升，故不建议该情况使用组合铝合金模板。

3）组合铝模板技术、组合铝模板材料的使用，对组合铝模板体系的质量安全监督也提出了新的要求，本文给出了组合铝合金模板的相关设计流程、验收内容以及使用和拆除的工序方法，讨论了国内建设主管部门所制定的铝模板施工的标准及规程。

4）未来组合铝合金模板施工工艺的推广不仅要有先进技术的支撑，更需要有配套的政策保障。由于先期拼装较慢，会影响房地产项目的预售时限，故开发商希望应用铝合金模板施工工艺的楼盘在预售条件上享受一定的优惠，同时在市、区级建设工程质量安全标准化观摩工地等方面应给予优先支持和鼓励。