铝合金模板施工技术浅析样本.doc

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铝合金早拆模板体系在孔雀城项目的应用实例
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摘 要: 铝合金模板作为国内一种新型的模板体系, 在近几年的实践应用中不断展示出其节能、 节材、 施工便利的优势。在本公司孔雀城五期项目的实际应用过程中, 总结出铝合金模板的工艺要求和应用特点、 应中的优势和劣势、 经济效益分析以及市场开拓作用, 并对施工过程中遇到的问题提出解决建议, 以便在以后的施工中更好发挥用其长处, 尽量避免不足之处, 进一步提升施工效果。
关键词: 模板体系, 铝合金模板, 施工技术, 经济效益分析, 拓市场
一、 铝合金模板简介
铝合金模板在国外发达国家已经有50多年的应用历史, 可是在国内还是近几年新兴的一种模板材料。它由刚度较好、 密度小重量轻的的铝合金材料为主材, 经过加工生产成为施工现场最常见的模板材料。在模板支设过程中, 结合快拆体系的支撑组合, 形成完整的模板支设体系, 既保证了模板体系的刚度、 强度和稳定性, 也加快了模板拆除周期, 节约了材料和成本。
二、 应用工程概况
潮白河孔雀城五期·香醍园、 清泉园普通商品住宅二标段工程位于河北省大厂县大厂工业开发区内, 建筑面积81818.33平米, 共4栋28层高层住宅, 剪力墙结构。工程结构形式较简单, 标准层较多, 符合铝合金模板”一次投入, 重复使用”的特点。
三、 应用前的准备工作
( 一) 前期深化设计与生产
铝合金模板体系组成形式需要根据不同工程的结构特点进行前期深化设计, 将工程简单的平面图纸组合分解成立体、 细部的定型体系组合, 并由工厂内进行工业化生产。生产出的成品模板由标准化尺寸模板( 约占80%) 和适用于不同单体工程各自边、 口、 角部位的非标准尺寸模板( 约占20%) 组成。不同工程重复使用时, 一般主要调整非标准尺寸模板。( 标准层层高2800mm, 标准模板规格: 2400*400*5mm)

标准板规格图
( 二) 工厂预拼装
模板生产完成后, 按照图纸要求在工厂进行预拼装。预拼装达到设计要求后, 所有模板按照部位编号、 打包, 运送至施工现场备用。
( 三) 进场检验
根据模板的深化设计图纸和方案, 对进入现场的所有模板构件的编号、 数量、 尺寸进行核查, 完善编号系统。有必要的情况下, 要求铝合金模板生产厂家提供有资质的检验机构出具的铝合金模板检测证明文件并进行复检, 保证铝合金模板达到质量要求。
四、 工艺要求和施工方法
( 一) 施工前的准备工作 
　1.铝模板进场前,项目部应组织有关技术人员逐级进行施工技术交底,使班组工 长熟悉铝模施工工艺。 
2.穿墙螺栓、 各种连接螺栓要入库保存, 以防生锈; 斜支撑的调节丝杠、 穿墙螺栓要涂抹润滑油。 
3.准备好植物油脱模剂, PVC套管等附属材料。 
　4.准备好锤子, 小撬棍, 打眼电钻, 活动扳手, 切割机, 电锤, 线坠, 撬棍, 葫芦索具, 登高梯凳等施工工具。 
( 二) 工艺流程 
　1.测量放样 → 安装墙柱钢筋( 墙柱水电施工) →安装墙柱铝模 → 安装梁铝模→安装楼板铝模→安装梁、 板钢筋( 梁板水电安装) →收尾加固检查→混凝土浇筑 
　2.在楼层上弹好墙柱线及墙柱控制线, 洞口线, 其中墙柱控制线距墙边线500mm, 可检验模板是否偏位和方正; 在柱纵筋上标好楼层标高控制点, 标高控制点为楼层+1.0m, 墙柱的四角及转角处均设置, 以便检查楼板面标高。 
　3.安装墙柱钢筋及预埋水电箱盒, 线管, 预留洞口等, 完毕后办理隐蔽工程验收手续。 
　4.墙柱铝模安装 
　 ( 1) 安装墙柱铝模前, 根据标高控制点检查墙柱位置楼板标高是否符合要求, 高出的凿除, 低的垫上水泥砂浆, 尽量控制在5mm以内。 
　 ( 2) 在墙柱根部预留好定位钢筋, 防止柱铝模在加固时跑位; 在墙柱内设置好同墙柱厚的水泥内撑条或钢筋顶模棍, 保证铝模在加固后墙柱的截面尺寸。 

　 ( 3) 墙柱铝模拼装之前, 必须对板面进行全面清理, 涂刷脱模剂。脱模剂涂刷要薄而匀, 不得漏刷, 涂刷时, 要注意周围环境, 防止散落在建筑物、 机具和人身衣物上, 更不得刷在钢筋上。 
　 ( 4) 按编号依次拼装好墙柱铝模, 封闭墙柱铝模之前, 需在墙柱模紧固螺杆上预先外套PVC管, 同时要保证套管与墙两边模板面接触位置要准确, 以便浇注后能收回对拉螺杆。 

( 5) 梁铝模安装 
　　按试拼装图编号依次拼装好梁底模, 梁侧模, 梁顶角模及墙顶角膜, 用支撑杆调节梁底标高, 以便模板间的连接, 梁底的支撑杆应垂直, 无松动。梁底模与底模间, 底模与侧模间的连接也应采用螺栓连接, 防止涨模。 

梁底支撑
　 ( 6) 板铝模安装 
　　安装完墙顶、 梁顶角模后, 安装面板支撑杆, 支撑立杆应经过荷载计算确定间距, 一般不大于2m。然后从角部开始, 依次拼装标准板模, 直至铝模全部拼装完成。面板支撑底的支撑杆应垂直, 无松动。 

板顶模板铺设 板底支撑快拆接头

板支撑节点图
( 7) 楼层模板传递孔
根据单元形式和施工面积, 在单元较宽敞房间顶板留设供模板材料传递的施工传递孔。传递孔模板采用漏斗形式加工, 便于后期洞口封堵。洞口规格: 300*900mm。

模板传递孔
( 8) 楼梯模板安装
楼梯模板采用铝合金模板封闭安装, 在顶部留置观察口, 确保楼梯的整体性和尺寸一致, 观感效果非常好。

( 9) 铝模加固 
　　 平板铝模拼装完成后进行墙柱铝模的加固, 即安装背楞及穿墙螺杆。安装背 楞及穿墙螺杆应两人在墙柱的两侧同时进行, 背楞及穿墙螺栓安装必须紧固牢靠,用力得当, 不得过紧或过松, 过紧会引起背楞弯曲变形, 影响墙柱实测实量数据, 过松在浇筑砼时会造成涨模。穿墙螺栓的卡头应竖直安装, 不得倾斜。 

模板加固
　 ( 10) 铝模实测实量校正 
　　墙柱实测实量的校正:  
　　墙柱铝模加固完成后, 挂线坠检查墙柱的垂直度, 并进行校正, 在墙柱两侧的对应部位加顶斜支撑, 斜撑一端固定在背楞上, 另一端用膨胀螺栓固定在楼面上, 以保证墙柱垂直度在浇筑混凝土时不会偏移。墙柱垂直度偏差应控制在5mm范围内。 

模板校正检查
　　顶板实测实量的校正:  
　　根据楼层标高, 用红外线先检查梁底是否水平, 调节可调支撑杆至梁底水平, 再用红外线检查顶板的水平极差, 调节顶板的每一根支撑杆, 直至顶板的水平极差符合要求。同一跨内顶板水平极差应控制在5mm范围内。 
( 11) 加固收尾及验收 
　　 待梁板钢筋绑扎完毕, 安装降板的沉箱模板, 沉箱模板安装的位置应准确, 紧固。
铝模加固及校正完后应进行自检, 检查螺栓、 销子、 楔子是否遗漏, 是否紧固, 特别重点检查墙柱及梁部位; 检查墙柱的垂直度 , 顶板的平整度, 墙柱及梁的截面尺寸是否符合要求。无误后通知监理单位验收。 
( 三) 铝合金模板的拆除 
　　 1.拆除条件 
　　 《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204- 中关于底模拆除时的混凝土强度必须 符合下表要求:  
构件类型
构件跨度( m)
按达到设计砼强度等级值得百分率计( %)
板
≤2
≧50
>2, ≤8
≧75
>8
≧100
梁、 板、 壳
≤8
≧75
>8
≧100
悬臂构件

≧100
在铝模早拆体系中, 当混凝土浇筑完成后强度达到设计强度的50%后即可拆除顶模, 只留下支撑杆。支撑杆的拆除根据留置的拆模试块来确定拆除时间。 
2.拆除过程 
　 ( 1) 拆除墙柱侧模:  
　　当混凝土强度达到1.2Mpa, 即可拆除侧模, 一般情况下混凝土浇筑完12小时后能够拆除墙柱侧摸。先拆除斜支撑, 后松动、 拆除穿墙螺栓; 拆除穿墙螺栓时, 用扳手松动螺母, 取下垫片, 除下背楞, 轻击螺栓一端, 至螺栓退出混凝土。再拆除铝模连接的销子和楔子, 用撬棍撬动模板下口, 使模板和墙体脱离。拆下的模板和配件及时清理, 并经过上料口搬运至上层结构。模板拆除时注意防止损伤结构的棱角部位。 
　 ( 2) 拆除顶模:  
　　根据铝模的早拆体系, 当混凝土浇筑完成后强度达到设计强度的50%后方可拆除顶模, 一般情况下48个小时以后能够拆除顶模。顶模拆除先从梁、 板支撑杆连接的位置开始, 拆除梁、 板支撑杆销子和与其相连的连接件。紧跟着拆除与其相邻梁、 板的销子和楔子。然后能够拆除铝模板。拆除顶模时确保支撑杆保持原样, 不得松动。 
　 ( 3) 拆除支撑杆: 
　　支撑杆的拆除应符合《混凝土工程施工质量验收规范》GB50204- 关于底模拆除时的混凝土强度要求, 根据留置的拆模试块来确定支撑杆的拆除时间, 一般情况下, 十天后拆除板底支撑, 十四天后拆除梁底支撑, 二十八天后拆除悬臂底支撑。拆除每个支撑杆时, 用一只手抓住支撑杆另一只手用锤松动方向锤击可调节支点, 即可拆除支撑杆。 
( 四) 铝合金模板的维修与保养
1.铝合金模板和配件拆除后, 应及时清除粘结砂浆杂物, 板面涂刷油, 对变形及损坏的模板及配件, 应及时整形和修补, 修复后的模板和配件应达到下表数据的要求, 并宜采用机械整形和清理。
项目
允许偏差( mm)
铝模板
板面平整度
≤1.0
凸楞直线度
≤0.5
边肋不直度
不得超过凸楞高度
配件
钢楞及支柱直线度
≤L/1000
注: L为立杆高度
2.对暂不使用的模板, 板面应涂刷脱模剂, 焊缝开裂时应补焊, 并按规格分类堆放。
3.维修质量达不到上表要求的模板和配件不得使用。
4.模板宜放在室内或敞棚内, 模板的底面应垫离地面100mm以上, 露天堆放时, 地面应平整, 坚实、 有排水措施, 模板底面 应垫离地面200mm以上, 两支点离模板两端的距离不太于模板长度的1/6.
5.配件入库保存时, 应分类存放, 小件要点数装箱入袋, 大件要整数成堆。
( 五) 施工中应注意的问题:  
1.由于起步板安装不规范或遗漏, 外墙( 内墙楼梯) 上下层接茬位置错台不平整。　　

建议: 安装人员严格按照方案设计安装, 起步板安装必须采用螺栓固定。  
2.未按要求焊接定位筋, 墙板安装后未及时测量、 校正, 墙体垂直度不够、 不平整, 影响主体结构表面质量及装修质量。 　　
建议: 起步( 离地约20cm) 焊接定位钢筋, 间距不超过60cm一根( 或放置水泥内撑条) ; 斜支撑调整准确位置; 墙板拼装后垂直度偏差较大位置采用手动葫芦进行调整纠偏。 
3. 墙模板和地面缝隙大、 浇筑混凝土振动不到位, 墙体根部漏浆。 
建议: 墙体根部采用砂浆做斜角填塞堵缝, 以免漏浆; 混凝土浇筑时, 振动棒振捣到位, 墙体宜采用分层浇筑。 
4.成型混凝土表面蜂窝、 麻面、 气泡孔, 影响观感质量。
建议: 浇筑用混凝土适当添加引气外加剂; 浇筑时振捣充分不漏时漏振; 脱模剂涂刷均匀, 尽量采用植物油性脱模剂。 
5.销钉、 削片遗失或销钉、 削片未按要求安装, 导致模板加固不到位, 验收检查过于形式, 且混凝土浇筑时护模不严, 个别位置出现胀模, 造成墙体表面不平整。 
建议: 对现场散落销钉进行清理; 浇筑前须进行模板验收: 一般墙端( 边角) 须全打满, 须间距300mm, 梁长边方向1.2m长至少3个, 短梁及板1.2m长至少2个; 浇筑时派专人看模, 出现问题须及时采取加固措施。 
6. 对拉螺杆PVC套管未安装到位, 墙身对拉螺杆取不出, 影响材料循环使用, 后期还需切割处理。 
建议: 墙身封模前, 加强对对拉螺杆套管检查, 对不合格套管进行更换, 对取不出螺杆及时进行切割处理。 
7.铝合金模板根部混凝土水平标高未进行复核, 楼面平整度偏差, 造成墙体立模安装不水平, 对项目验收造成影响。 
建议: 墙板安装前完成对楼面测量, 可比原标高降低5mm, 高出部分在装板位置凿平, 若出现较低位置在装墙板后、 浇筑混凝土前用砂浆填塞。 
五、 应用中的优势和劣势总结
( 一) 铝合金模板优点
1.铝合金模板的平均使用成本较低
铝合金模板虽然不论租赁还是购买前期投入都比较大, 可是, 铝合金模板周转次数高, 统计可达到300次以上, 多次周转使用后, 平均使用费用大幅降低。而且, 铝合金模板使用后能够100%回收再利用 , 残值成本较高, 可达到400元/平米。( 详见经济分析比较)
2.使用铝合金模板混凝土成型效果好
铝合金模板采用高强度铝合金材料加工而成, 表面平整光滑, 强度高, 而且, 铝合金模板是由工厂预加工而成, 拼缝严密, 每块模板采用销钉对孔连接, 杜绝了胀模漏浆现象。因此, 铝合金模板浇筑出的混凝土结构表面光滑, 棱角整齐, 无漏浆蜂窝现象, 观感质量好。混凝土结构表面能够达到清水混凝土效果, 不但外形美观, 而且, 减少了后期50%装修粉刷工程量, 节约成本。
3.铝合金模板机械运输依赖低
铝合金模板密度小, 重量轻, 每平米质量仅为20~25kg, 人工安装、 拆除、 转运非常方便, 单人即可操作。在模板深化设计时, 根据户型不同预先设置模板传递口, 工人直接将下一层拆除的模板由传递口传递到上一层安装, 无需塔吊吊装运转, 没有机械依赖。节约的吊次, 也为其它材料运转增加了时间。

铝合金模板由传递口向上层传递
4.铝合金模板施工周期短, 节约工期明显
铝合金模板支撑体系采用”快拆体系”。在混凝土浇筑完成后, 达到一定强度, 既能够拆除模板, 保留快拆支撑部分。这样缩短了模板周转使用时间, 使模板充分周转使用, 每层施工时间缩短到4~5天, 节约工期。

快拆后, 模板拆除, 支撑杆不拆除
5.铝合金模板强度高, 成型尺寸准确, 节约材料
铝合金模板承载力较高, 实验可达到30~50KN/平米。模板体系由专业厂家生产预拼装, 接缝紧密, 整体性好, 成型尺寸准确。在混凝土浇筑过程中, 不产生胀模、 爆模现象, 减少了材料的浪费, 节约了材料。
6.铝合金模板施工绿色环保, 减少现场污染
铝合金模板由工厂加工成型, 现场不需要切割, 不产生剩余垃圾和噪声污染。模板拼接紧密, 混凝土浇筑过程中不产生落灰, 没有施工垃圾。摸板使用后能够全部回收再利用, 节能减排, 绿色环保。
7.铝合金模板定型组装, 便于施工组织
铝合金模板采用定型组装形式, 模板编号定位, 组装简便, 对操作人员技术水平要求较低, 更便于施工过程中的班组承包管理, 利于安全、 质量、 成本、 工期控制。
8.铝合金模板后期回收利用价值高
铝合金模板后期能够100%回收再利用, 市场回收价值达到400元/平米以上, 残值均摊成本优势明显。
( 二) 铝合金模板缺点
1.前期投入较大
铝合金模板单平米造价较高, 因此, 前期一次性投入较大。即使采用租赁形式, 也会对前期资金的投入造成很大压力。以现在市场价格统计: 铝合金模板租赁价格按沾灰面积约30元/平米; 按建筑面积约30*3.2=96元/平米。铝合金模板购买价格约1600元/平米。
2.混凝土表面易产生微气泡和粘模
由于铝合金模板整体拼装, 透气性差, 而且, 模板表面的铝合金容易与混凝土发生化学反应产生涩性物质提前粘附在模板表面。因此, 在混凝土浇筑过程中, 不利于气泡引出, 容易产生微气泡。如果脱模剂涂刷不到位, 也极易产生粘模现象, 影响混凝土的观感质量。
3.对结构形式要求较高
铝合金模板适用于结构形式标准的高层建筑。对于中间层结构形式变化过大以及层数较少不宜周转的多层建筑, 在使用中, 都会受到很大的限制。结构外形也不宜有过多的随结构一体浇筑的线条形式
4.施工过程中的变更不易过大
铝合金模板的定型组装形式限制了模板在施工过程中的变更随意性, 施工中的模版板, 在现场基本不能修改。模板也不能随意切割。因此, 在前期的模板深化过程中, 要求图纸准确性一定要高, 尽量减少后期的设计变更内容。
六、 经济效益分析
( 一) 直接成本对比( 与普通木模对比)
以本工程3#楼为统计单元, 单层标准层建筑面积378平米的28层标准层的高层作为计算载体。总建筑面积10584平米, 混凝土接触面积比按3.2计算, 所需模板数量为33868.8平米。
( 1) 使用木模散拼的传统混凝土结构模板支撑体系
使用木模散拼的传统混凝土结构模板支撑体系
材料分项
计算依据
　费用计算
配置模板面积( ㎡)
每套模板平均周转10次, 配置3.5套模板
3.2x378x3.5=4233.6㎡
模板费用( 元)
每平米模板40元
4233.6x40元/㎡=169344元
木方费用( 元)
每平米模板配3.5米木方, 每米木方8元
4233.6x3.5x8元/米=118540.8元
钢管、 扣件租赁费( 元)
工期7天/层, 总工期5个月, 内模架钢管200kg/㎡, 扣件150只/吨钢管, 钢管160元/吨.月; 扣件0.25元/只.月
钢管: 378x0.2x160x7=84672元
扣件: 378x0.2x0.25x7x150=19845元
材料合计总费用
28层整栋计算
392401.8元
材料费单价
按建筑面积
37.08元/㎡
人工费 单价
按建筑面积
122.50元/㎡
附材及耗损费用
按建筑面积
10元/㎡
使用木模板的平米造价
材料费+人工费+耗材费, 按建筑面积计算
169.58元/㎡
( 2) 使用铝合金模板体系( 租赁、 购买两种方式)
整体式铝合金模板可采用租赁或购买的方式, 根据厂家提供理论数据, 可最多重复使用300次, 如结构造型发生变化, 则需要返厂重新加工, 每次按40%的返厂率计算, 返厂部分需另外增加600元/㎡的加工费。
铝合金模板
(租赁)
计算规则
费用
铝合金模板
(购买)
计算规则
费用
租费
(包括附材,按建筑平米计算)
30元/㎡*3.2=96元/㎡
购买价
按铝合金模板面积
1600元/㎡

周转30次
按建筑面积计算
1600*378*3.2/10584=182.85元/㎡

周转60次
在上一次的模板上加工,需增加600元/㎡,同样修建一栋单层建面900平米30层建筑
(1600*378*3.2+378*3.2*0.4*600)/(10584*2)=105.14元/㎡

周转90次
同上
(1600*378*3.2+378*3.2*0.4*600*2)/(10584*3)=79.23元/㎡

周转120次
同上
(1600*378*3.2+378*3.2*0.4*600*3)/(10584*4)=66.28元/㎡

周转300次
同上
(1600*378*3.2+378*3.2*0.4*600*9)/(10584*10)=42.97元/㎡
人工费
按建筑面积
91元/㎡
人工费
按建筑面积
91元/㎡
合计
按建筑面积
187元/㎡
合计
按建筑面积
273.85元/㎡(30次); 196.14元/㎡(60次); 170.23元/㎡(90次); 157.28元/㎡(120次); 133.97元/㎡(300次)

木模、 铝合金模板( 购买) 、 铝合金模板( 租赁) 费用对比表: 单位: 元
材料
30次
60次
90次
120次
300次
木模
169.58
169.58
169.58
169.58
169.58
铝合金模板
( 购买)
273.85
196.14
170.23
157.28
133.97
铝合金模板
( 租赁)
187
187
187
187
187
结论: 如果购买铝合金模板持续周转, 但需返厂维修改造, 则使用铝合金模板周转90次即可与木模费用持平。
七、 新工艺开拓市场
铝模板作为新型工艺, 在项目应用中不但能够创造了很好的经济价值, 在其节能环保, 保证构件截面尺寸和观感效果上也赢得相关单位认可, 为开拓新市场以及后期施工履约都能够打下基础, 创造良好的社会效益。
八、 结束语
在铝合金模板的应用中, 我们的研究还只是刚刚开始, 还需要在不断的探索中寻找提升空间。经过近几年的发展, 铝合金模板体系已经凸显出了施工便捷、 节能、 环保的突出特点, 铝合金模板体系必将成为将来建筑工业化、 标准化、 绿色节能环保的中坚主体。

参考文献:
1、 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-  
　　2、 《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300-  
　　3、 《组合铝模板技术规范》JGJ 214-89 
4、 《施工技术》 第378期《铝合金模板体系施工技术及其效益分析》