高层装配式建筑支撑系统选型及优化施工技术研究

李云锋

（广东省第一建筑工程有限公司 广州 510010）

1 项目概况

某装配式建筑项目位于广东省东莞市，项目总用地面积近3 万m2，总建筑面积约11 万m2，地上为多栋高层商业住宅，最大建筑高度为90.0 m，整体效果如图1所示。本项目住宅楼2层及以下为现浇钢筋混凝土剪力墙结构，3～26 层结构为装配整体式框架-现浇剪力墙结构体系，顶部2 层竖向结构采用预制剪力墙结构。主要预制构件包括：叠合预制梁、叠合预制板、预制沉箱、预制楼梯、预制内隔墙、预制剪力墙［1］。

图1 项目整体效果Fig.1 Overall Effect of the Project

2 支撑体系合理选型

目前，国内装配式建筑模板支撑体系多采传统的木模板或钢模板，传统木模施工存在漏浆、接缝错位、支模不牢等问题［2］。根据本项目竖向剪力墙采用现浇，水平结构主要采用叠合预制梁、叠合预制的特点，从以下7 个主要因素进行考虑，对模板支撑系统进行选择及优化［3］。

⑴保证剪力墙以及梁墙、板墙、梁板连接节点混凝土的施工质量；

⑵考虑预制构件临时支撑系统的整体稳定性。预制构件临时支撑系统与剪力墙铝合金模板系统共同形成一个稳定的模板支撑系统；

⑶考虑预制构件临时支撑系统安装、拆除的方便性；

⑷预制构件吊装的快捷性、方便性。一是利用梁模对预制梁吊装进行准确定位，二是井字形条板式铝合金模板既作为支承预制梁板的楞条，又可作为施工操作平台，有利施工安全；

⑸减少临时支撑系统垂直运输对塔吊的依赖，充分发挥塔吊吊装预制构件的效能，有利于装配式结构分段吊装施工；

⑹避免搭设卸料平台；

⑺降低综合施工成本。

综合以上因素，剪力墙模板采用铝合金模板及配套支撑；水平结构预制梁支承模板采用铝模［4］，竖向支撑采用早拆支撑；叠合板支撑系统采用井字形条板式早拆铝合金模板支撑系统：周边支承采用150 mm×150 mm 铝角模，中间采用条板式铝模作为支承檩条，竖向支撑采用早拆支撑，如图2所示。

图2 剪力墙、梁板模板样板施工Fig.2 Shear Wall，Beam Slab Template Construction

叠合梁、板支撑的布置原则：

支撑的布置间距：梁底不大于1 500 mm 一道，板底不大于1 200 mm 一道。梁端不设竖向支撑，采用铝角模支承；板竖向支撑距离剪力墙边或梁边净距为250～400 mm，如图3所示。

图3 井字形条板式早拆铝合金模板支撑系统安装Fig.3 The Installation of the Well-shaped Strip Type Early Dismantling Aluminum Alloy Formwork Support System

3 装配式结构节点优化

铝合金模板和装配构件的现场拼接贴合工艺进度要求高，叠合梁与板、模板与构件接缝处易出现如下问题［5］：

⑴装配构件和铝模易贴合不严实易漏浆，特别是叠合板和叠合梁阴角位置偏差漏浆最为普遍。

⑵叠合板板边支撑不牢，传统的叠合板板边设置木方或者方钢支撑，无法与叠合板支撑形成整体结构，接缝不严密牢靠。浇筑拆模出现明显的色差，并为后续的装修装饰工作带来大量的处理人工，耗材耗时［6］。

针对此类施工难题，通过与铝合金模板厂家合作，根据本项目的特点，对铝合模板与装配式构件的一体化施工进行如下优化：

⑴利用装配式构件工艺图及施工图采用BIM 技术进行铝合金模板进行深化设计一体化施工，对立杆、斜撑进行优化，在满足要求的情况下，减少立杆、斜杆的设置，提高操作空间和施工效率［7］，同时进行碰撞分析和施工过程模拟，减少施工过程错漏和失误，提高施工效率，缩短工期，如图4、图5所示。

图4 铝模和装配构件一体优化设计Fig.4 Integrated Optimization Design of Aluminum Mold and Assembly Components

图5 立杆布置优化实物Fig.5 Physical Image of Pole Layout Optimization

⑵本技术的预制装配式结构梁板节点支撑铝合金模板结构，梁模板包括铝模转角阴角模，通过铝模转角阴角模支承叠合楼板预制板，使得叠合楼板预制板与梁接缝处不需要设置支座，叠合梁、叠合板阴角部位模板一体化设计使得阴角模板牢靠难位移，增加浇筑过程中的稳定性。同时该阳角模还可起到对叠合楼板预制板的端部进行调平作用，并密封叠合楼板预制板与梁相交的间隙，防止漏浆［8］，如图6所示。

图6 叠合梁、叠合板阴角部位模板一体化设计Fig.6 The Integrated Design of the Template for the Internal Corners of the Laminated Beam and the Laminated Plate

⑶铝合金模板通过加强节点设计，保证梁柱节点、梁节点的施工精度和施工质量。由于节点位置多采用现浇的方式，对模板强度要求相当大，铝合金模板可满足高强度的振捣要求，如图7 所示。同时保证现浇结构和预制装配式结构搭接的平整度和垂直度，并能减少色差，提高外观质量［9］。

图7 梁、柱、板节点位置施工Fig.7 Construction of Beam，Column，and Slab Joint Position

4 实施效果

⑴利用装配式构件工艺图及施工图通过BIM 技术进行铝合金模板深化设计，减少立杆、斜杆的布置，提高操作空间和施工效率，减少施工过程错漏和失误，提高施工效率，缩短工期［10］。

⑵本技术的预制装配式结构梁板节点支撑铝合金模板结构，梁模板包括铝模转角阴角模，通过铝模转角阴角模支承叠合楼板预制板，减少了立杆支座的需求数量，并密封叠合楼板预制板与梁相交的间隙，防止漏浆，提高施工效率，降低施工成本。

⑶铝合金模板通过加强节点设计，保证梁柱节点、梁节点的施工精度和施工质量。同时保证现浇结构和预制装配式结构搭接的平整度和垂直度，并能减少色差，提高外观质量，拆模后无需后续的抹灰作业。

⑷本工艺将预制构件施工和铝模板施工2 种新工艺有机结合，通过现浇剪力墙铝合金模板一体化设计，将铝模顶部的转角模优化为叠合梁板端部支承点，减少了叠合梁板的支撑立杆数量，施工效率高；通过该角模可对叠合预制板的端部进行调平和密封，提高安装精度，避免漏浆。

大面积模板拆除后效果如图8所示。

图8 大面积模板拆除后效果Fig.8 Effect after Removal of Large-area Formwork

5 结语

装配式建筑现浇部位较少，使用传统的木模板耗费大量人工和木材，周转率非常低，并且难以采用一般的脚手架支撑加固。铝合金模板和配套快拆支撑系统的应用，从根本上避免漏浆爆模现象，使后浇构件与预制构件有相匹配的平整度和垂直度，减少色差，提高后浇部位的外观质量。另一方面，铝合金配合预制构件一体化设计，工厂化加工，提高周转率，施工效率高，降低能耗，节省成本。铝模与装配式结构的完美结合符合绿色施工的理念，是建筑业发展的方向。