何晓琴
“双碳”时代,绿色建筑施工理念已逐渐在各房屋建筑建设项目中贯彻执行。铝合金模板是新型绿色建材,具有工厂模块化设计、标准化生产、现场拼装、一次性浇筑成型、快速拆除和重复使用的特点,从根源上解决了传统房屋建筑模板施工周期长、现场脏乱、建筑垃圾多以及资源耗费大等问题。因此,探究绿色房屋建筑施工中的铝合金模板体系具有非常突出的现实意义。
东部新区三岔片区创新孵化园,以及配套设施项目(三期)6 号地块的总建筑面积为6.27 万m2,该建筑层数为23 ~27 层,工程拟应用铝合金模板施工技术。
铝合金模板施作范围的标高为3.30 ~91.25 m,覆盖2 ~27 层。铝合金模板的最大厚度为120 mm,最大截面尺寸为200 mm×1250 mm,最大降板高度为50 mm,最大支模高度为2.95 mm。
根据绿色房屋建筑标准户型方案,得出铝合金模板专业的技术要求,如表1 所示。
表1 房屋建筑中铝合金模板体系技术要求
在表1 中,铝合金模板加固体系为“内四外五”,即第1 道横向钢背楞与地面距离为250 mm,中间横向钢背楞之间距离在800 mm 以下,最后的1 道钢背楞距离上1 层的结构板面应≤700 mm。
2.2.1 铝合金模板的制作要求
铝合金模板的具体制作要求应按以下4 个步骤:第1,熟悉施工图纸,严格按照图纸所示结构和构件尺寸进行工厂化加工和标准化制作;第2,构造装拆方便,并且便于钢筋的绑扎和安装;第3,铝合金模板拼缝严实,以免出现漏浆现象;第4,成套装配的铝合金模板上应标注编号和规格,并分别堆放保管以免现场组装时出错。
2.2.2 铝合金模板的安装与拆除
铝合金模板安装前务必将模板表面清理干净,安装位置不得有建筑垃圾和其他杂物。同时,制定完善的模板工程质量通病的防治措施,确定具备施工作业区域内的安全质量技术保证措施和应急预案。在明确铝合金模板体系要求后,以400 mm 标准板铝合金墙模板安装为例进行详述,其剖面图如图1 所示。
图1 绿色房屋建筑铝合金墙模板剖面图(来源:网络)
通过图1 可以得出,在搭接横向背楞时,需要控制上部接头和下部接头之间错开800 mm 及以上[1]。利用400 mm 长卡码连接2 根横向钢背楞,卡码所在位置为已有对拉螺杆位置。将40 mm×40 mm×4 mm 的垫片铺设在对拉螺杆位置,然后利用对拉螺杆固定内墙槽板和外墙钢背楞。钢背楞对拉螺杆直径为18 mm,相邻对拉螺杆之间距离为800 mm。
在横向钢背楞设置完毕后,依据距墙端≤600 mm、间距≤1600 mm的标准,预埋斜撑底座,底座采用双排长600 mm 的4 个螺栓固定[2]。在斜撑位置设置竖向钢背楞,然后沿着墙板朝向上下板端位置,设置3 个及以上600 mm 长的内销钉,端部销钉之间距离≤200 mm,中间部位相邻销钉之间距离≤300 mm。
混凝土浇筑前,铝合金模板表面应涂刷专用脱模剂,不得使用废旧机油以免影响混凝土的外观质量。铝合金模板的拆除应按照规范要求进行,拆除时不得任意敲打和丢弃,以免造成变形影响后续使用。模板拆除应按规定顺序进行,拆除后应及时清理、归类码放。
2.2.3 铝合金模板的检查与验收
现场作业区域内应设置相应警示标志,并由专人值守,非作业人员禁止入内,机械吊装作业时必须由专人指挥作业。
混凝土结构模板安装完毕后,必须经过项目部质检员的验收,专项施工方案需经项目技术负责人检查验收合格后,方可进行下一道工序的施工。
铝合金模板的检查验收必须符合“三检制”要求,即作业人员自检、项目技术及质量负责人员通过测量仪器放样复核、项目技术负责人最终检验,还应符合设计图纸及模板施工技术方案,确保混凝土浇筑完毕后满足质量和外观要求。铝合金模板检查验收项目包括模板的标高、轴线、截面尺寸及表面平整度偏差值是否符合设计图纸及规范要求,模板表面是否清理干净并涂刷隔离剂,模板刚度及垂直度检查,预埋件位置是否准确等。
在铝合金模板安装前,需要保证结构门窗洞口露台尺寸准确、顶部板与梁板处于水平状态,且支撑杆未松动,板底部与梁底部处于垂直状态,对拉螺栓、销钉等稳定牢固[3]。确认无误后,应根据楼面平整度与建筑墙柱铝合金模板安装质量之间的紧密联系,采用“凿高垫低”的思路,在凿除多余构筑物的基础上将脚铝安装在内墙角,控制铝合金模板安装面平整度的偏差小于5 mm。
在脱模剂涂刷之前,技术人员应当仔细检查铝合金模板质量是否与设计的要求相符合,同时,并确定模板壁厚、开孔与要求相符,长度偏差≤1.5 mm,宽度偏差≤1.2 mm,对角线偏差≤1.0 mm,面板厚度偏差<0.15 mm[4]。满焊焊缝高度偏差<0.5 mm,分段焊焊缝间距偏差<±5 mm,且全部焊缝位于内部,焊点已平整处理,无扭曲和错位现象。
结合铝合金模板体系深化图放出墙体定位线和300 mm 控制线。在模板安装位置设置Φ14 mm 定位钢筋,定位钢筋与结构控制线呈90°角,且相邻定位钢筋之间距离≤1000 mm,确保定位钢筋与墙体结构线宽度相符,墙端头定位钢筋超出2 根,定位钢筋焊接高度≤100 mm。
确定模板安装位置标高与设计要求相符后,先后安装背楞、螺杆和销钉。墙柱模板安装需要严格遵循由内墙到外墙的顺序,先从内部模板阴角部出发,再沿着前期设置的标记依次将定位筋焊接到墙柱根部纵筋,确保铝合金模板加固之后墙柱截面尺寸与设计要求相符。在定位筋焊接之后,需要将60 mm×15 mm 内撑条设置在墙柱角模内部,借助钢钉固定,控制铝合金模板加固位置的移动[5]。
在螺杆安装前,将聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride,PVC)套管套在螺杆外部如图2 所示,使PVC 套管与墙两侧模表面准确接触,为后期回收对拉螺杆做好准备,而且可以有效控制墙体厚度。然后在内角模侧安装销钉头,从上到下完成全部销钉楔子的安装,相邻销钉之前距离为300 mm,完成墙柱铝合金模板与内模板的连接。
图2 定位穿墙管设置方法(来源:网络)
在梁模板安装时,依据模板快拆原则“先支后拆、后支先拆”安装快接头支撑、螺杆和销钉,有序完成底模、侧模与支撑杆调节梁模的整体安装。梁底模、侧模借助螺栓连接,侧模紧固螺杆与墙钢筋成90°。螺杆的一个端头穿入已定位的模板,另一个端头对准预先设定位置,以确保梁底模垂直稳固。
在楼板模板安装时,首先沿着墙边方向安装快接头,再安装支撑杆,并沿着模板预先留设孔洞。其次,设置4 道对拉螺杆,在转角位置设置直角背楞,确保结构平顺垂直。最后,完成销钉安装,并设置吊模角铁。在吊模角铁设置完成后,借助塔吊整体安装外围导墙板与外墙面模板。
整体安装完毕后,使用水平仪检查模板标高和竖直度。确定铝合金模板标高达到设计要求后增设斜杆,斜杆之间的距离≤2000 mm。斜杆一端借助螺丝固定,避免混凝土浇筑期间铝合金模板偏移超出5 mm。在这个基础上,结合楼层标高检查梁底水平度和顶板水平差。根据检查结果,以支撑杆调整为主要手段确保梁底与顶板的水平差≤5 mm[6]。
3.6.1 顶模拆除
因铝合金模板为早拆体系,在绿色房屋建筑浇筑后12 ~24 h 且强度等级达到1.2 MPa 的情况下,可拆除非承重模板,即顶模。顶模拆除期间,先拆除支撑杆,再拆除支撑杆销钉以及与销钉连接的配件、与销钉相邻的梁板销钉,最后利用撬棍撬开铝合金模板与混凝土接触的位置,拆除模板。拆除后的模板必须分类清理并存放到指定地点。
3.6.2 梁板模拆除
在现浇混凝土强度达到设计规定的50%(浇筑后36 ~48 h)时,可拆除跨度小于2 m 的板模。在现浇混凝土强度达到设计规定的75%时,可拆除跨度大于2 m 但小于8 m 的板模以及跨度小于8 m 的梁模。对于跨度超出8 m 的板模,在同等养护条件下浇筑混凝土强度等级达到设计规定的100%(浇筑后13 ~15 d)时方可拆除。
3.6.3 墙柱侧模拆除
在同等养护条件下,浇筑混凝土强度等级达到设计规定的100%(浇筑后13 ~15 d)时,可拆除墙柱承重模板[7]。墙柱模板拆除期间,依据从下到上的顺序,先拆除侧模,再拆除支撑水平模板的斜撑,并利用扳手松开穿墙螺栓和螺母,拆除穿墙螺栓后取出销钉,最后利用撬棍逐步从底部撬动模板,促使模板与墙体分开。拆除后的模板在板面潮湿时应及时清理表面浮渣,并利用抹布擦除多余脱模剂,并在指定位置平整叠放。
该工程铝合金模板转换层的拼装时间为7 d,标准层为5 d(每层),节省了外墙砌体、抹灰、吊篮涂料涂刷工序,使后续施工环节提前40 d,将整体工期缩短了65 d。在铝合金模板体系设置完毕后,随机抽取总楼板标准板的10%(10 块及以上),借助游标卡尺、卷尺、直角尺和万能角尺,对铝合金模板体系的各项指标进行检查,结果如表2 所示。
表2 铝合金模板体系质量评价
由表2 可知,铝合金模板的外形尺寸、销孔、端肋组装位移、板面平整度、阴角垂直度以及凸棱直线度均达到标准要求,表明铝合金模板体系质量优良,符合绿色房屋建筑的施工要求。
铝合金模板是工业新兴优势绿色房屋建筑作业链的重要一环,具有显著的标准化、低成本特点。随着绿色房屋建筑理念深入人心,模板作业人员应紧跟时代潮流,持续强化自身关于铝合金模板体系的认知,充分发挥铝合金模板体系的优势,实现房屋建筑绿色、高效、低耗的建设目标。