高层建筑混凝土施工铝模板工艺施工要点分析

2023-04-29 22:51任卫博
中国科技投资 2023年34期
关键词:高层建筑混凝土

摘要:铝模板凭借高承载力、高强度和自重能力强等优势被广泛应用于高层建筑施工中。本文以具体工程为例,介绍高层建筑混凝土施工环节中的铝模板工艺要点,包括配模设计、测量放样和钢筋绑扎、铝模板安装、混凝土浇筑、模板拆除等,以供参考。

关键词:高层建筑;混凝土;铝模板;工艺要点

DOI:10.12433/zgkjtz.20233448

作为近年来广泛推广应用的新型模板施工技术,铝模板与木模板相比,具有成型质量强、周转次数多、资源节约以及材料再生利用等优势,适合标准化要求较高的建筑工程,施工便捷、自重轻、无需垂直运输。但铝模板施工中无法准确把握混凝土成型质量,需要加强高层建筑混凝土铝模板施工研究,准确把握相关技术要点,提升施工质量。

一、工程概况

本文的工程案例属于城市综合体规划项目,包括两个高度为26层的建筑、三个多层商业建筑。项目建筑面积总和为77500m2,地下室分为地下车库以及人防两层,地下室建筑对应面积总和为22299.67m2,住宅建筑为99.75m2。此次工程建设周期相对紧张、建设范围广、工程任务量大,对施工质量提出了较高要求。为进一步缩短建设工期,保障施工质量,需要合理引入铝模板施工技术,提高模板施工效率,提升混凝土浇筑质量,改善施工效果。

二、高层建筑混凝土施工铝模板工艺施工要点

(一)配模设计

本文工程中的铝模板施工主要由三组早拆模系统、三组支撑系统以及一组套模板主系统工程,所用材料为80mm×30mm×2.5mm方钢,能进一步激发背楞的支撑加固功能,墙柱、梁模板高65mm,厚3.7mm,工程剪力墙对应标准模板尺寸为400mm×2600mm,楼面顶板尺寸为500mm×800mm,顶板厚3.7mm,顶板高65mm。按照最高间隔标准分析,低于900mm规格。尺寸为100mm宽的横向顶板,以800mm的间隔沿着龙骨纵向方向设置快拆支撑头,基于支撑头的作用以及结构的整体性优化铝模板。在生产铝模板后,监理单位要对其进行检验,待检验通过后,送到现场进行拼装。拼装结果由设计单位以及业主进行验收,以便铝模板的最终安装结构满足工程设计要求。

(二)测量放样和钢筋绑扎

铝模板进场前,要先对模板实施全面预拼装,确定编号,做好预先检测验收,确保模板质量检验达标后正式入场。铝模板入场后由施工管理者按照基础质量标准检验单独、组装等类型模板质量。在放线测量阶段,施工人员应严格按照基准标高于楼层指定位置通过卷尺刻画标高控制线,施工单位应按照工程规格以及构件设计标准检验铝膜板类型以及组装质量,检测标准如表2所示。在放线测量阶段,施工人员要基于楼层标高,按照制定位置测量铝膜板安装的标准控制线,标准控制线要超出相对标高500mm左右,将其当成建筑各层标准控制线。施工技术人员应严格按照铝模板施工图纸校核安装位置,保障安装部位精准度,使放样线持续横穿阳角,对应开口控制在150mm以上,可以在墙柱边线外部设置控制线,校正模板位置,妥善解决偏位问题。在钢筋捆扎阶段,要综合考量保护层厚度,确定墙体以及梁柱钢筋绑扎位置。在绑扎时,为确保钢筋捆扎的牢固性,要事先确定绑扎交叉点、钢筋笼垂直度,再利用固定模板进行钢筋绑扎操作,以免钢筋出现偏移。待钢筋绑扎结束后,进一步确定楼面以及模板的预留孔,将销钉按照原定位置安装。

(三)铝模板安装

第一,安装墙模板,对于安装顺序具有严格的要求。首先,在安装前,调整模板的水平和垂直标高,然后按照阴角模的指定位置安装墙模板。利用线部位控制模板位置,在对应位置涂抹脱模剂,利用临时支撑固定模板,随后从另一边进行安装。其次,在安装外墙模板过程中,事先固定导墙板的位置,并利用螺丝固定混凝土结构,以便在后续安装外墙模板时顺利完成模板吊装。再次,结束安装阶段,利用导板墙支撑整个模板,将拉螺杆横穿预留洞口,在外墙模板预留出三道背楞,以便后螺杆穿越背楞进行固定。最后,在转角位置,利用斜拉背楞固定的模板,以免模板在吊装过程中发生错台或扭转。

第二,结束墙模板安装后,随之安装顶边模。首先,在开始施工前,准备斜向支撑,调节模板的垂直位置和水平位置。为保证模板位置的准确性,利用激光扫平仪检测墙体的垂直度,以便发现墙体与预期位置之间的差异,及时进行调整。其次,在墙柱两端再额外设置间隔为2m的斜支撑,并将模板背楞以及模板预埋膨胀螺栓固定在斜向支撑两侧,将顶边模的整体误差控制在±3mm以内。最后,检测模板的垂直度,在调节完墙体的位置后,进行后续工序的安装,确保顶边模位置的准确性。

第三,安装梁模,在上一场地结束安装后,固定墙模板的转角位置。在实际安装过程中,按照底模板、侧模板的位置进行安装。同时,在安装过程中,事先确定材料码,按照序号对模板进行简单拼接。在吊装阶段对整个作业面进行操作的过程中,应根据墙模板的角模板位置进行安装,再依照原定安装标准放置底模板和侧模板。

第四,楼板安装结束后,调节墙模板位置,安装其他楼板。首先,将龙骨固定在墙模板的顶端,然后依照拼接顺序规划材料码位,以便为后续整体吊装奠定基础。待固定龙骨后,按照平行方向安装龙骨,利用销子固定模板安装所有钉子,继续沿着内部方向将弧形销片钉入模板中。初步确定整体结构后,利用水平仪检测结构的位置和标高,再次进行校验和调节,以保证楼板面板的平整度。如果发现楼板安装位置达不到预期,要利用支撑杆件调整楼板高度,减少楼板实际位置的误差,将误差范围控制在±5mm,并进入下一个工序。

(四)混凝土浇筑

在浇筑混凝土结构前,要比对铝模板、钢筋以及支撑结构的位置,然后检测预埋件的尺寸规格以及是否具备预检和隐藏手续,通过检测后开始具体施工。对钢筋表层油污以及模板内部杂质实施彻底清理,对模板接缝和孔洞实施严密封堵。此次工程中,主要借助提升机实施混凝土浇筑布料。针对墙柱构造实施分层、分段施工,对应分层浇筑厚度为500mm,同时严格控制具体浇筑时间以及分层厚度。在混凝土浇筑施工中,要细致检查铝模板销子、楔子以及对拉螺杆间连接质量,避免铝模板在施工中出现失稳、位移或变形问题。

本次工程建设在门洞口1/3的位置需要预留竖向的施工缝,以在板底的位置预留出水平向的施工缝,为后续休息平台1/3以及楼梯1/2部位施工提供充足空间。

在预制构件运送至现场后,检测预制构件的质量,并检测已浇筑混凝土的塌陷程度,确保后续工程建设的稳定性。如果在检测混凝土质量的过程中发现混凝土存在离析问题,需要重新浇筑,并立即停止后续施工,只有混凝土结构质量达标后,才可正常投入使用。如果出现压车或等车问题,要利用混凝土泵调节浇筑速度,妥善解决突发性故障,确保混凝土浇筑的连贯性。

合理控制混凝土浇筑时间,将浇筑时间控制在45min内。在混凝土浇筑完毕后,利用压力水清洗管线,预防未成形的混凝土堵塞管线位置。在混凝土浇筑前,准备5~10cm厚度浇筑砂浆,置于根部位置,分层下灰,通过50mm振捣棒实施严密振捣后继续浇筑。需要注意的是,在混凝土振捣期间应按照慢拔快插的基础原则,避免钢筋、预埋件,最终振捣质量应确保混凝土表层维持水平,不再产生明显下沉以及返气泡现象。

在洞口部位浇筑混凝土时,要从结构两端进行同步浇筑,避免一个方向的作用力影响另一端结构,造成铝模板偏移。在对浇筑顶层模板时,严格按照从高到低的顺序进行浇筑,并在浇筑上层混凝土时,确保振捣的严密性,避免混凝土整体虚铺厚度未超出板厚度,在浇筑后,将振捣棒全部插入到板缝中,然后以50cm的间隔进行振捣,直至结束振捣工作。利用刮尺的找平梁板位置,并在梁板表层收浆结束后,利用木抹子实施收光搓压,确保梁板部位与混凝土浇筑位置相持平,以便后续可以从一端入手实施浇筑,并通过赶浆法实施浇筑。

(五)模板拆除

通过检测,混凝土强度达到1.2MPA后,可以开始模板拆除施工,合理控制模板拆除时间,尽量在混凝土结束浇筑12h后进行拆模。墙体模板拆除施工中,要根据斜撑、对拉螺杆的先后顺序进行合理拆模,随后通过扳手拆除螺母,按顺序逐一拆除蝶扣、销钉、背楞、锁片等部件,同时借助撬棍对模板下口轻轻撬动,全面分离墙体、模板。

在拆除柱体模板后,按照上述流程进行拆模,并做好配件的清理工作。在进行顶部拆除作业后,将梁板利用支撑杆交叉固定,然后有序拆模,首先拆除梁板锁销和支撑杆,再拆除附近的楔子、销子。在拆除过程中,要利用模具分离模板位置,确保后续拆除无板梁以及模板跨墙时可以直接全面拆除。

此次工程中总计设计20组倒料口,对应规模是300mm×500mm,通过导料口将底部构件、模板顺利运输至临近上层部位,等待结束所有运输作业后通过强度高出梁板结构一等级的混凝土材料来封堵倒料口。在顺利拆除顶部模板后,应严格把控结构质量,使整个工程结构一次成型,确保棱角分明、表层平滑,满足清水混凝土基础施工需求,不需要额外实施抹灰、剔凿施工,减少工程垃圾,实现绿色施工的目标。

三、铝模板施工中混凝土施工质量问题和注意事项

(一)预留洞口混凝土渗漏、开裂

混凝土垂直泵送中,泵管垂直朝上横穿施工预留洞抵达施工层,泵送管和铝模板接触,容易使铝模板固定销钉产生松脱、掉落等问题,破坏整个铝模板体系结构,降低混凝土成型效果,导致混凝土渗漏、开裂。这类情况需要对预留洞口进行规范处理,合理封堵,利用小电镐针对洞口凿毛,随后对凿出钢筋实施综合凿毛处理。首先,对洞口钢筋实施调直、焊接和绑扎。其次,对洞口进行充分润湿、冲洗。最后,两次封堵洞口,首次选用微膨胀混凝土浇筑至板面标高以下2~3cm,经过试水发现没有渗透问题后,继续涂刷防水材料,并进行混凝土二次修补。两次灌砂浆过程中中,首次通过注浆筒向螺杆孔内打入M20水泥砂浆,同步捣实,喷淋养护,且不渗漏后,继续通过1:2防水砂浆扩展头封堵,抹平压光。如果裂缝属于无害裂缝,仅是表层收缩裂缝或细微沉降裂缝,且上部拥有混凝土覆盖层,只需冲洗该部分基层裂缝即可,等待浇筑上层混凝土中,通过混凝土浆液实施裂缝填充。如果短时间内无法覆盖,可以率先冲洗并借助水泥浆填充,并进行7天浇水覆盖养护。

(二)现浇结构表层起砂、掉皮

混凝土和铝模板接触面缺少防氧化处理,导致两种接触面产生某种化学反应,最终出现结构缺陷。铝模板安装不稳以及变形等问题同样会导致水泥砂浆流失,暴露细骨料,扩大外表缺陷。这类情况需要在铝模板出厂前做好抛光预氧化处理,预防混凝土和其产生反应。仔细检查模板重复拆卸中的变形问题,合理安装销钉,顺着铝模板非核心受力边连接,将销钉间距控制在300mm以下,铝模板核心受力边对应销钉固定间距控制在150mm以下,打紧销钉。在模板安装前,要彻底清理拼缝内部残留混凝土渣以及模板表层残余渣。

四、工程项目施工反思

(一)铝模板的技术优势评估

在案例工程项目中,采用铝模板工程显著提升了建筑工程项目的施工效果,主要表现为:第一,铝模板技术具有更强的稳定性,经现场脱模施工后依然可保证混凝土结构具有良好的精度,有助于提升混凝土结构施工效果。第二,铝模板技术支持循环使用的要求,该系统可简化模板工程工艺,与传统的木模板工程项目相比,铝模板的使用频率更高,有助于提升工程项目的施工效率。第三,与木模板相比,铝模板材料的安装、拆卸环节更简单,对技术人员的技术要求较低,现场只需安排2~3个人即可完成铝模板的安装或拆卸。第四,铝模板技术具有更好的环境效益,在现场施工中基本不会产生模板建筑垃圾,可减少不必要的环境污染,基本不会产生建筑废料。第五,从承载力比较看,铝模板的承载力≥50kN/m2,显著高于木模板,可承受混凝土浇筑产生的冲击力,案例项目的施工结果显示,混凝土浇筑中基本未出现鼓胀等质量问题。

(二)高精尖设备是提升铝模板混凝土工程施工效果的关键

在工程项目钢模板施工阶段,使用高精尖设备是消除潜在质量隐患的关键,主要表现为:第一,在混凝土工程项目施工中,通过流态混凝土流动度测定仪可随时观察混凝土材料的稠度变化情况,(下转第151页)(上接第145页)根据现场检测结果判断混凝土流动度数据,一旦系统检测结果显示流动度与设计方案的内容不符,系统则可认为混凝土工程项目施工效果不理想,发出预警警报。第二,通过BIM技术可进一步提升铝模板混凝土工程项目的施工效果,根据BIM模型仿真结果仿真模板系统结构及其关键参数,按照BIM模型数据可用于判断铝模板工程施工效果,预防质量风险。

五、结语

综上所述,研究高层建筑中的铝模板施工对未来铝模板应用具有重要意义,能避免日后出现各类质量问题。为此,要准确把握高层建筑铝模板施工技术要点,加强各个环节施工控制,及时消除工程施工中的质量问题,打造优质工程项目,形成样板工程。

参考文献:

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作者简介:任卫博(1980),男,江苏省徐州市铜山区人,本科,工程师。

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