王拥军 张二印 张新满
(山西瑞聚建筑工程有限公司,山西 临汾 041000)
随着社会经济的快速发展,建筑行业已成为国民经济领域中的主要领军产业,尤其在推动社会文明发展和改善人民生活水平等方面起到了重要作用[1]。在建筑模板工程领域中,木模板仍是建筑行业中使用最多的模板材料,但随着绿色材料理念的实践应用,建筑行业对材料环保、时间、质量的要求逐步上升,金属模板的应用日益增加,其可有效解决能耗高和工期长等问题,提高了工程质量和效率,且环保型建材开始占据建材市场的主导地位[2]。目前,金属模板以铝模板和钢模板为主,铝模板相较于钢模板而言质量较轻、运输成本低,且更易于施工,多、高层建筑结构主体多为钢筋混凝土工程,优良的模板是保证现浇混凝土施工质量的关键环节[3]。
某工程位于北方地区,为典型的居民住宅楼建设工程,总占地面积5万m2,共10栋高层住宅,其中2栋为28层建筑,8栋为12层建筑,标准层层高3m,主体结构均采用框架剪力墙体系,该工程施工规模较大,施工工期较长,工程需跨年作业,且冬季温度较低、时间较长,不适合进行施工,因此工程施工时间为4月至11月。工程中采用铝模板施工技术的主要涉及1#、2#楼,均为高层建筑,涉及位置分布在二层柱、三层梁、板以上等结构施工中,且铝模板技术具有拆模效果优良的特性,不需对浇筑的混凝土工程进行二次作业,进一步提高了工程的施工进度,并为工程质量提供了保障。
本工程所需铝模板均通过工厂定制生产,依据结构变化来调整铝模板的配模设计,且考虑施工需多次周转使用,选定铝合金模板支撑体系为快拆体系[4],其配模设计主要包括:①模板分区。本工程为高层住宅楼,根据平面户型特点及结构构造分布等性质,采用按楼层分区域设计和施工组织的模板分区方式;②楼面模板配模。楼面模板配模设计的铝合金板材厚度为4mm,标准化单元尺寸为400mm×1200mm,型材肋高65mm,并设置快拆支撑头,尺寸为150mm×200mm,设置横向楼面模板,间隔为1200mm,设置铝梁龙骨,尺寸为150mm,龙骨纵向间隔为1350mm;③梁模板配模。根据建筑、结构和施工图纸考虑二次结构,从而进行实际配模,选取梁模板铝合金板材的厚度为4mm,型材肋高为65mm,设置单排梁底支撑体系,间距为1350mm,铝梁支撑间距为1500mm,其梁立面如图1 所示;④墙、柱模板配模。选择同梁、楼板模板相同的铝合金板材,型材肋高为65mm,设计内、外墙板,尺寸为400mm×2600mm,并增设300mm 的外墙承接模板,主要是为了外墙完成一层浇筑后,起到将模板运送至下一层时的支模作用,并且墙模板背面设置了40mm×40mm尺寸的背楞方钢管,纵向间距布置为800mm,此外,墙、柱模板设置4 道穿墙螺栓,螺栓的间距依次设置为600mm、700mm、800mm,从而完成铝模板的配模设计工作。
图1 梁立面示意图
本工程铝模板施工前,进行了技术、材料、机械和人员等环节的准备工作。技术准备:项目部、生产部、监理部等对设计图纸、施工图纸内容进行熟悉,专业生产人员结合建筑、结构、节点详图和相应规范深化铝模板的拼装,并做好技术难点记录,保证设计、施工无误后进行生产制作,之后对铝模板进行预拼装,验收完成后绘制拼装图,从而进行安全和技术交底工作;材料准备:本工程铝模板施工时,每栋单体工程依照4d/层的工期要求,采用6061-T8 铝合金型材[5],并配制墙、柱、梁和板铝合金模板,具体配件见表1;机械准备:铝模板预拼装采用塔吊吊运,所采用塔吊3 台、2 套回弹仪、2台锯铝机和120 套锤子、扳手;人员准备:本工程配置50 名专业安装人员,其上岗前需施工单位进行安全培训,保证持证且培训均合格后方可上岗。
表1 主要材料配件计划
本工程铝合金墙模板安装依照由内而外的安装顺序,并在安装后将水平、垂直标高相应进行调整。内墙模板的施工时,首先设置控制线,依据控制线布置模板,然后进行内墙模板的阴角安装,并涂刷脱模剂,最后利用临时支撑系统,两边同时进行铝模板的安装施工;外墙模板安装时,通过在混凝土结构中锚固螺栓,进行K板(导墙板)[6]安装,并利用塔吊设备安装外墙铝模板,外墙模板安装完成后,将对拉螺栓放置预留孔洞,同时转角处用对拉螺栓将背楞进行斜拉固定,保证结构位置的精准程度,避免出现扭转和错台等缺陷。此外,柱模板安装前,根据标高控制点检查柱模板的标高是否符合要求,若柱模板高出设计部位,则需凿除高出部位,若柱模板低于设计部位,则需对较低部位进行垫木楔,并保证柱模板的标高误差在5mm 以内,同时,需在柱两端部的纵筋焊接定位钢筋、柱内设置钢筋内撑条,防止柱模板加固时位置出现偏移,并保证铝模安装后的截面尺寸,从而为柱模板安装质量提供保障。
在梁模板安装时,首先进行了梁底模板的拼装工作,之后将其底模一侧架设在墙、柱的模板上,并在两块底模之间设置C槽[7],且底模与C槽采用螺栓相连接,C 槽内焊接Ф40mm×3mm 的钢管,并伸出C 槽200mm,起到与下部立杆的连接作用,立杆调节部位设置插销和螺纹;随后安装了梁侧模板,依照拼接编号进行安装,梁底模与侧模之间采用螺栓连接,侧模上端安装角模板,角模板与楼板龙骨相连,起到了增强梁侧模板的稳定性;最后进行楼板龙骨安装,相邻龙骨之间利用流星锤连接,龙骨两端架设于已安装好的梁、墙角模板上,流星锤下端与立杆相连接。此外,楼板模板安装时,楼板安装应在龙骨安装完成后,按照拼装顺序从角部开始安装,依次平行安装标准板模,安装效果如图2所示。采用销钉将其固定,之后利用弧形销片打入销钉固定,并利用水平仪对模板安装标高进行检测与调整,直至标高正确后,利用激光扫平仪[8]对版面平整度进行检查调整,保证楼板的平整度误差在±5mm 以内,全部施工符合要求后,进入下一步施工环节。
图2 铝模板安装效果图
在混凝土浇筑过程中,全程对铝模板的关键部位进行实时监测,避免混凝土浇筑时销钉、木楔及对拉螺栓等构件的连接出现异常现象,导致铝模板出现偏移或损坏缺陷。对混凝土浇筑要点进行控制:①混凝土浇筑顺序为墙、柱、梁、板,板结构进行浇筑时,应从中间向两侧进行,且在振捣过程中,避免过振等现象引起销钉、木楔等连接件的脱落;②专业人员需实时检查洞口、开口处等特殊部位是否出现异常,检查墙柱的斜撑有无松动及受力情况;③高层施工中,混凝土施工时由于自身重量及高度落差较大,对铝模板产生的振动荷载过大,则需在楼板相应部位下设置加密立杆;④需准备锤子、木楔、调整支撑、销钉等应急配件,保证异常配件能及时更换,为工程进度提供保障。
本工程在混凝土强度满足设计要求后进行铝模板的拆除工作,其拆除工序为:墙、柱模板拆除→梁、板模板拆除→支撑系统拆除→模板转运。在墙、柱模板拆除时,其施工时间应在混凝土浇筑12h且利用回弹仪测定结构强度达到2MPa 以上后进行,墙、柱模板拆除遵循自上而下的原则,降低模板的拆除难度,并将拆除的模板做好标识堆放至合理位置,避免施工过程出现错漏混乱现象;梁、板模板拆除工作,需在混凝土浇筑48h、强度达到设计值的50%后,进行梁、板拆除工作,每次拆除安排两人一组,两人需相互协作,拆除时应先拖住模板,再拆除与梁、板上的销钉等连接件,拆除后将模板向下轻放,禁止出现自动坠落现象,造成模板出现严重变形缺陷,影响后续的使用,之后将拆除的模板进行清洁工作,并按顺序摆放;支撑系统拆除时,应先将支撑杆固定,之后沿支撑梁方向用木锤敲开支撑,同时禁止二次回顶,保证梁、板底三层等支撑系统满足4d/层的周转;模板转运工作按照就近原则,利用楼梯、电梯井等洞口直接向上传递,并将楼板面预留洞口作为材料转运口,待工程整体完成后对材料转运口进行分阶段浇筑。因此,严格依照相关要求进行铝模板的拆除工作,可有效提高工作效率,保障工程施工质量。
①严格把控材料进场,原材料进场需对其材料质量、合格证书、焊缝精检和尺寸、刚度设计等方面进行严格把控,保证进场材料均满足设计要求;②面板拼缝的宽度、楼板面平整度和混凝土截面尺寸均需控制在±2mm 以内;③模板面的高程偏差在±5mm 以内;④保证立柱上下层的垂直度,使上下层立柱实现荷载的传递,且梁、板跨度不低于4m,依照规范设置起拱;⑤建筑、结构的预埋件、预留洞口等部位误差需控制在±5mm 以内;⑥模板变形控制,模板安装完成后,复核模板的安装位置,禁止出现模板与脚手架拉结现象,模板的接头、拼缝过大需进行二次封堵。此外,铝模板需进行合理编号和管理,提高模板的安装效率,保证铝合金模板的安装质量,从而为整体工程建设质量提供保障。
施工单位需制定合理的管理制度,例如安全生产交底制度、安全检查制度、安全生产责任制度等,并需采取相应的安全措施来实现质量管理。需保证所有施工人员均已通过专业技术培训和安全教育,使各岗位人员完全掌握相应的安全技术操作规程,并严格依照相应规程进行操作。禁止身体不适人员高空作业,保障施工人员的人身安全。铝合金模板需轻拿轻放,避免出现变形影响后续使用,且需搭设相应防护平台,确保工作的安全性。
综上所述,本文以高层住宅工程为例,阐述了铝合金模板技术的配模设计方案,详细探讨了铝合金模板施工技术的准备工作、墙、柱安装、梁、楼板安装、混凝土浇筑和模板拆除要点,并对铝模板的施工质量提出质量标准控制和安全管理制度的管控措施,保证了工程的施工质量,推动了建筑工程中铝模板技术的应用。