浅谈铝合金模板在高层建筑中的应用

龚天炜

北京城建十六建筑工程有限责任公司 北京 100083

1 项目情况分析

青岛樾府二期工程总体面积为72354.08m2，主要包括全埋式地下车库、七座住宅楼。工程建设中应始终秉承高标准、高质量原则，从而打造精品住宅工程。本项目中的36号楼高层采用了铝合金模板施工工艺。

2 铝合金模板施工工艺特点

第一，可以对工期进行有效控制。采用铝合金模板施工工艺中的快拆模系统，整套模板在正常情况下施工可以四到五天完成一层，从而可以对工期进行控制并降低成本。第二，施工简便且高效。铝合金模板在组装时相对简便且质量较轻，在拼装时可以采用人工方式并不需要机械设施进行辅助，成熟的施工人员每天、每人可以完成20m2至30m2的安装工作；重点是铝合金模板板面面积相对较小，可以有效避免横向风力给高层建筑带来的影响。第三，可以循环使用并降低平均成本。在本工程中采用的铝合金模板为6061-T6型，在规范操作的情况下一整套模板可以反复使用300次到500次以上。第四，拆模后可以保证混凝土表面施工效果。完成铝合金模板拆模后，对不同构件尺寸进出控制，混凝土表面光滑且平整，并可以满足工程施工要求，拆模后不需要进行再次抹灰。第五，实现施工后现场无垃圾。铝合金模板中所有配件均可以反复使用，拆模后现场无垃圾，从而避免建筑垃圾给环境所带来的影响。

3 铝合金模板设计

3.1 应用范围

在采用铝合金模板进行施工过程中应先了解楼层特点并完成配套设计，因此对设计人员的专业性有着较高的要求。采用铝合金模板进行施工后其中有80%以上的模板可以进行循环再利用，剩下的20%可以循环再利用到一类标准楼层中，因此采用铝合金模板施工工艺时应确保建设标准化[2]。

3.2 铝合金模板配模原则

3.2.1 适用性原则

采用铝合金模板进行施工时应确保其可以符合设计要求，并对所使用模板的数据、型号、具体尺寸等进行确定。编号可以对模板构件使用位置进行识别并可以确保尺寸可以满足施工位置要求，从而保证模板安装质量及效率。验算好模板刚度、连接、承载力、支撑稳定性及穿墙对拉螺杆拉应力，从而避免铝合金模板施工过程中出现安全事故，并防止胀模、爆模等问题。

3.2.2 经济性原则

铝合金模板系统主要包括一层模板、两层支撑，模板在配置时应采用整层配置方式，一套模板系统就可以在全楼进行周转，采用人工搬运方式就可以并且不需要单独的场地进行堆放。摊销费用相对较低：在该项目中36号楼建设中将铝合金模板与木模板施工费用进行计算、对比；木模板费用：需要购买并周转多层板及方木并需要单独租赁钢管支撑体系，在施工过程中还会产生运输费用，按照30层标准层对成本进行预估为1765546.21元。铝合金模板施工采用全部租赁方式，在施工后进行回收，根据青岛当地价格计算成本预估在1318980元；从施工人员角度来看，铝模板施工时只需要施工人员用一把锤子进行施工，每平米承包价格在15元，与木模板施工相比铝合金模板经济性更高。

3.2.3 安全性原则

采用铝合金模板施工体系时应确保模板支架的强度、刚度及安全性，在本工程中所使用的铝合金模板符合GB/T3190-2020《变形铝及铝合金化学成分》中6061要求，此类型模板材质力学性能满足GB/52371-2017《铝合金建筑型材》中6061-T6要求，因此铝合金模板板材精度更高，不仅可以保证工程施工质量同时可以减少安全事故发生率。

3.3 配模设计符合要求

在采用铝合金模板进行施工时应与施工结构进行结合并对图纸进行优化，所采用的铝合金模板布置可以利用PKPM软件计算出模板及支架受力情况，从而设置模板支撑方案。

4 铝合金模板施工要求

4.1 施工流程

铝合金模板施工时应先完成墙柱钢筋绑扎，根据模板定位线完成墙体单侧模板安装并保证临时支撑的稳固性；安装好墙体内对拉螺栓套管后将另外一侧模板进行安装，然后将螺栓进行紧固；做好支撑杆件、顶板横梁及快拆头安装；侧模及顶板连梁底模安装；校验梁体标高；顶板模板安装；将背楞安装到墙体模板位置；墙体模板安装完成后应调整其垂直度；对顶板平整度及高差进行调整；完成梁板位置钢筋绑扎。

4.2 铝合金模板施工应注意的问题

第一，强化铝合金模板深化设计工作。①对铝合金模板质量进行综合检验。检验包括进场前、组合过程。铝合金模板应用量较多，因此应在进场前确保其质量可以达到标准并与生产厂家进行协调，若与设计要求不符应进行及时调换，从而避免质量问题。在进行组合时应确定模板位置并保证销钉固定孔数量满足要求。②铝合金模板质量相对较高且成型后效果好，在联合应用过程中应保证设计图纸的完善性：在进行工程图纸设计过程中应做好完善工作并保证满足工程整体指标。同时在进行图纸设计过程中还应综合考虑建筑功能并根据使用要求做好模板组合设计工作。如对建筑构件进行优化，管道线槽、空调孔洞、二次结构小墙垛等；对建筑功能进行优化，设置外窗企口、不同墙体交接位置企口等防渗、防开裂措施；并对图纸进行完善。如果只单一的按照图纸进行施工，没有与具体情况相结合，会进行二次施工并导致浪费现象，无法满足绿色发展要求。③合理选择脱模剂，确保拆模作业可以顺利进行。在完成工程初步建设后应进行拆模作业。假如拆模方式不当不仅无法保证建筑外观还会导致二次开凿。在拆模前应合理选择脱模剂，脱模剂主要包括水性与油性两种。因为铝合金模板为金属材料采用油性脱模剂会增加材料表面光滑度，给施工带来危险，同时会引发火灾隐患，所以多采用水性脱模剂。④做好铝合金模板保护工作，提高工程建设质量。铝合金模板进场后应做好保护工作，混凝土浇筑过程中应对模板膨胀现象进行检查并固定销钉，保证其稳定性，从而提高模板施工质量[3]。

第二，避免铝合金模板出现氧化现象。铝材料是铝合金模板制造主要材料，铝属于活性金属，会与混凝土中的碱性物质发生反应，从而导致混凝土表面出现粘膜现象。因此在进行铝合金模板选型过程中应在表面覆盖一层膜，并通过镀膜将其与混凝土进行隔离，减少与混凝土间发生反应。

第三，对铝合金模板质量进行控制。模板经过长时间的使用会导致局部变形情况或处理不及时会出现裂缝；未对模板接缝位置灰浆进行有效处理会导致梁柱交接位置尺寸偏差或错位现象。因此应强化管理工作并在模板拆除后进行及时清理。完成模板安装后应对保证销钉安装的稳固性，将销钉打满墙柱转角位置，梁底位置销钉、梁侧位置销钉及楼面位置销钉在安装时标准也不相同。梁底销钉个数、长度可以控制在3个至5个，宽度控制在2个左右，楼面销钉安装时应严格遵循“一打一、二打二、三打二、四打三”原则，不得减少销钉量。

第四，保证墙体垂直度及平整度，保证顶板极差满足要求。应根据工程要求合理选择铝合金模板型号并控制板材厚度，在本工程中层高为2.9m，墙体加固背楞控制在3道并做好斜撑调节工作。此外，完成模板止水后应对模板垂直度及平整度进行调节并严格检验顶板极差，假如发现超标现象应及时调节，墙体平整度与要求不符的原因是销钉紧固性差或漏钉现象；当墙体垂直度与要求不符时应调节模板螺栓；顶板极差与要求不符时应做好支撑体顶压高度调节，从而控制混凝土成型后尺寸。

第五，控制楼板裂缝。铝合金模板支撑体系为快拆体系，如果将五天作为一个工期，顶板模板在不到五天的时候除了不拆除支撑头外应完成其他构件拆除，支撑头附近横梁应完全拆除，此时顶板混凝土强度与拆模强度不符，为了控制楼板裂缝现象应在设计时将支撑头、相邻横梁等进行适当加密，并保证支撑面积满足要求；对上层工作面人员及上料时间进行推算；将堆荷进行分散，将钢筋等材料放置在墙体位置不得将其直接放置到顶板位置。

第六，避免漏浆或烂根情况。铝合金模板与大模板相同，属于定型模板。如楼板板面不平导致模板与楼板之间存在缝隙，极易造成漏浆、烂根。为避免出现漏浆、烂根现象，模板支设完毕后在模板根部用砂浆塞实，可避免漏浆。

第七，拆除模板时应保证安全性，铝合金模板单板重量在22千克，所以在拆除过程中应做好安全管理，避免砸伤等现象。墙体模板拆除时可以先拆除墙体斜撑，并将墙板与拉螺栓固定销钉松开；墙体模板背楞拆除后应做好码放工作；墙体模板销钉孔中插入专业的拆除工具，采用拆除工具将模板与墙面剥离，最终全部拆除墙体模板，并由专业人员进行清理，完成清理后传至上层并根据编码进行码放。顶板模板拆除时根据顶板横梁情况对拆除区域进行划分，完成工作后将销钉松开并进行逐一拆除。不得将顶板固定销钉全部松开，降低安全事故的发生率。

4.3 方便施工周转

在温度适中环境中施工，模板满一层就需要由两层支撑体系：在进行下一层施工时可以将最低一层支撑体系及拆除后的模板倒运到施工层，次高层支撑体系不得拆除。冬季施工时混凝土强度上升较慢，应支满一层并保留三层支撑体系，同时强化混凝土保温工作，避免混凝土出现受冻现象。

5 结束语

铝合金模板施工比传统木模施工优势明显，显著提高了工程实体质量，施工便捷，即拆即装，不需周转空间，同时支撑系统简单，整体稳定性好，适合超过80m的高层和超高层结构使用。铝合金模板从质量上整体成型尺寸好，门窗洞口方正，垂平度满足规范要求，无胀模、爆模现象，阴阳角方正，拼缝严密，不易产生漏浆现象；模板质量小，拼装灵活，施工工效快，基本不产生垃圾，周转次数多，一次上楼后，不占用垂直运输设备的使用，响应国家、行业中建筑节能降耗、文明施工的要求和文件精神[4]。