高层建筑铝合金模板专项施工技术分析.pdf

江西建材工程技术与应用2422023年7 月高层建筑铝合金模板专项施工技术分析吴旭成山西三建集团有限公司，山西 长治 046000摘 要：文中基于铝合金模板快装拆体系的应用优势，以某高层住宅楼项目为例，阐述了铝合金模板应用的技术要点和控制标准，分析了其经济效益。实践证明，高层建筑剪力墙结构应用铝合金模板，可有效提升施工效率，强化施工质量，降低施工成本，同时符合绿色施工要求，综合效益明显，值得推广。关键词：高层建筑；剪力墙结构；铝合金模板；快装拆体系中图分类号：TU74 文献标识码：B 文章编号：1006-2890（2023）07-0242-03Analysis of Special Construction Technology for Aluminum Alloy Formwork in High Rise BuildingsWu XuchengShanxi Sanjian Group Co.Ltd.,Changzhi,Shanxi 046000Abstract:Based on the application advantages of the aluminum alloy template quick assembly and disassembly system,taking a high-rise residential building project as an example,this paper elaborates on the technical points and control standards of the aluminum alloy template application process,and analyzes the economic benefits.Practice has proven that the application of aluminum alloy formwork in shear wall structures of high-rise buildings can effectively improve construction efficiency,strengthen construction quality,reduce construction costs,and meet the requirements of green construction.The comprehensive benefits are obvious and worth promoting.Key words:High-rise buildings;Shear wall structure;Aluminum alloy template;Quick dismantling system1 工程概况某住宅小区项目一期由17 栋（1#17#）17 层高层组成，层高3.0 m，总建筑面积19.0 万 m2。建筑设计为框架-剪力墙结构，组合桩筏基础，无住宅底商。根据施工部署，本工程1#5#主体结构采用铝合金模板浇筑成型，各栋号使用1 套主模板，具体配置见表1。其他楼栋采用普通木模施工。表1 标准层铝合金模板配置标准套序号模板名称形象数量序号模板名称形象数量1剪力墙模板16板独立钢支撑32柱模板17悬挑部位钢支撑43梁模板18梁早拆头34楼面模板19梁独立钢支撑35板早拆头310斜支撑12 铝模制作与验收根据设计蓝图，结合通用图集与施工规范，铝模板由专业厂家技术人员和项目工程部联合进行深化设计，待设计方案审核通过后进行生产制作。铝模制作完成后，由项目部组织技术人员到场进行试拼（编号）和验收，验收标准见表2。表2 铝模板加工质量允许偏差序号检查项目规格尺寸允许偏差1板面长度/mm 21000，-1.02 21000，-1.53板面宽度/mm 3500，-0.84 3506000，-1.25板面对角线/mm 15001.06 15001.57面板厚度/mm-0.158边框及端肋高度/mm650.49端肋与边框的垂直度/90-0.410端肋组装移位/mm-0.611凸棱直角线/mm-0.512板面平面度任意方向1.013阴角模板垂直度/900，0.314连接角模垂直度/900，-1.015销孔直径/mm16.5+0.25,016销孔中心与板面距离/mm400.317相邻销孔中心距离/mm-0.3注：模板焊缝质量需满足设计要求，未规定设计要求时，需符合 GB/T 220872008铝及铝合金的弧焊接头缺欠质量分级指南中 D级焊缝质量要求1。3 铝模安装方案设计作者简介：吴旭成（1977-），男，山西长治人，本科，工程师，主要研究方向为房屋建筑工程技术。江西建材工程技术与应用2432023年7 月3.1 墙模板设计（1）本工程内外墙模尺寸为400 mm2600 mm，墙模板型材高65 mm，铝板材厚4.0 mm。（2）墙模板采用“内四外五”40 mm60 mm2.5 mm扁通背楞加固，具体布设于结构面以上0.25、0.85、1.45、2.05、2.70 mm处。背楞采用螺杆对拉和斜撑支撑，其中对拉杆为Tr18梯形牙螺杆，横纵间距800 mm；斜撑卡头采用钩栓与背楞连接，底部通过现浇板预埋螺栓连接于底座，底座距离墙边1650 mm，布置间距2000 mm。利用斜撑可对墙模高度与垂直度作初步调整。（3）外墙模板上层生根方案：下层混凝土浇筑完成拆模安装上层铝模时，外墙表面需有生根措施，即要有支撑外墙模板的预埋件。本方案解决措施是在M18螺丝处设置一块宽度约为300 mm的 K板，事先打钻数个圆孔，安装后，预埋一套螺丝螺母（螺母在内,螺丝在外），待混凝土浇筑凝固后，卸下螺丝与 K板，利用螺母作为上层模板安装的支撑结构，即可起到生根作用2。K板可循环使用，单栋号需配备2 套。3.2 梁模板设计梁模板由单元板拼接而成，板间采用连接件紧固连接，梁底支撑采用单支撑加固，支撑立杆间距1300 mm。梁模板型材高65 mm、厚4 mm、长1100 mm，肋间距300 mm3。梁底模与侧模相交处采用销钉满钉，以防混凝土浇筑时出现胀坏现象。3.3 楼板模板设计楼 面 顶 板 采 用1100 mm400 mm4 mm（长 宽 厚）标准尺寸，局部根据结构实际尺寸配置，板底按不大于1300 mm1300 mm的网格间距设置100 mm宽单支撑。顶板横向按10001300 mm间隔设置100 mm宽龙骨1 道，纵向按1300 mm间隔设置快拆支撑头（流星锤）。3.4 特殊位置模板设计（1）楼梯。楼梯模板主要包括狗牙模、墙模、踏步模、底模和侧封板等，模板底部设置龙骨和立杆支撑，侧模每隔1000 mm设置1 道底部支撑。（2）沉降板。当 h100 mm时（h为沉降高度），吊模采用铝模；当 h100 mm时，吊模采用方钢或者角铁4。使用吊模时，需利用吊架将其起吊至指定高度。（3）电梯井。为保障施工安全，井内制作定型操作平台，模板单片拼装、逐片拆除，采用背楞加固及角铁对拉。3.5 支撑体系设计为实现早拆体系，本工程各栋号配置铝合金模板1 套、悬挑支撑4 套、梁底支撑3 套、楼面支撑3 套。单支顶外管603.0 mm，内管 483.0 mm。3.6 深化设计结合本工程实际情况，除山墙、楼梯间外墙外，剪力墙、梁板构件采用铝模施工可免抹灰，一次结构与二次结构填充墙位置留设压槽，方便挂网抹灰，保证整体成型质量。（1）门窗口。门窗垛一次浇筑成型，留设连墙片压槽。混凝土门窗洞口设置100 mm10 mm（宽 深）连墙片压槽，以利于门窗安装。（2）构 造 柱。构 造 柱 铝 模 一 次 浇 筑，最 小 尺 寸 应100 mm200 mm。构造柱采用背楞抱箍形式加固，当单边尺寸350 mm时，增加1 道穿墙螺杆，具体见图1。图1 构造柱背楞抱箍形式加固大样图/mm（3）过梁。结构梁下的下挂梁和结构板下的下挂梁均采用铝模一次性浇筑。结构梁下挂尺寸计算如下。下挂梁高=结构楼层高-建筑结构高差-门洞高-门窗洞顶结构梁高。下挂梁宽=门窗洞口两侧砌墙厚度较小值。本工程下挂梁长度按照门窗洞宽度设计，下挂梁与墙距离600 mm时拉通；下挂梁间距、下挂梁与现浇梁间距600 mm时，为避免铝模安装拆模困难，将下挂梁拉通。4 铝模施工技术要点4.1 施工流程施工准备测量放样墙柱钢筋安装模板涂刷隔离剂模板定位、安装（墙柱梁板）模板校核模板检查、验收梁板钢筋安装混凝土浇筑模板拆除。4.2 测量放样利用投射至施工楼层的平面控制网，定位并弹好墙柱轴线、控制线及洞口线。墙柱定位控制线弹于下层楼面距离边墙线300 mm处，标高控制标记设置于距离板面500 mm处的墙柱四角及转角钢筋上5。4.3 墙、柱模板安装（1）根据模板定位线，墙体按500800 mm间距（立柱在转角处）钻孔插入 14 定位钢筋。定位钢筋应紧贴铝模内侧，固定模板并控制墙厚。（2）检查铝模，必要时，对边缘和混凝土接触面进行打磨处理，完成后涂刷隔离剂。（3）从转角开始按编号顺序安装铝模，利用角部模板为墙体模板提供的侧向支撑，使其保持侧向稳定。（4）为保证混凝土浇筑后，对拉螺杆能顺利收回二次利用，模板闭合前需预先外套 PVC管和胶杯，保证套管与两边模板接触位置准确。（5）根据设计方案安装背楞、斜撑及对拉螺杆，通过调整校核，使模板安装质量符合表3 要求。此外，确保模板安装稳定、牢固，不因混凝土卸料冲击和振捣作用发生变形、偏移甚至损坏。表3 铝模板安装标准及检验方法序号检查项目允许偏差/mm检验方法1轴线位置 3钢尺检查2底模上表面标高4水准仪或拉线、钢尺检查3截面内部尺寸（柱、墙、梁）5钢尺检查4表面平整度 32 m 靠尺和塞尺检查5相邻两板高差 2钢尺检查6层高垂直度 3经纬仪或吊线钢尺检查4.4 梁、顶板模板安装江西建材工程技术与应用2442023年7 月（1）根据设计方案安装完支撑立杆和龙骨后，从墙顶边模和梁角模开始安装铝模，二者与墙模通过插入销子的方式连接。所有模板都应在安装前涂刷隔离剂。（2）墙顶边模和梁角模安装完成后，开始安装梁、板底模。顶板底模采用单元模板拼装，每排第一块模板与墙顶边模和支撑梁连接后，第二块模板与第一块模板连接，以此类推完成同排剩余模板安装。每安装一块需调整好标高和平整度；跨度大于4000 mm的梁、板，模板安装时，需按设计要求设置起拱。（3）多排模板可同时安装，完成后，需全面检查板面标高、表面平整度等控制指标，具体见表3。如若偏差较大，可调整支撑立杆进行校正。（4）根 据 施 工 需 要，在 顶 板 适 当 位 置 预 留 尺 寸 为200 mm800 mm的传料口，以便拆模后将模板等材料转移至上一楼层，既可减少塔吊使用，又可避免模板在室外起吊发生的坠落风险。4.5 混凝土浇筑（1）本工程建筑层高3.0 m，墙身、立柱混凝土分层浇筑一次成型，混凝泵送不得使出料口直对模板，以防冲击过大使模板发生位移和变形。梁、板混凝土浇筑应从中间开始向四周扩散，泵料时，用胶垫防震，避免模板整体因混凝土偏心受压过大出现变形或倾斜6。（2）混凝土浇筑时，安排专人检查模板支撑、对拉、销固和变形情况，一旦发现销子和对拉螺杆出现松动或模板发生移位变形，应及时采取加固措施使其恢复正常；如若模板位移或变形严重，应在拆除后及时修补或更换。4.6 模板拆除4.6.1 拆除条件铝模拆除需待混凝土强度达到规定要求，且拆除过程不会对表面及棱角造成损伤。混凝土强度以同条件（三组）立方体试块抗压检测为准，同时辅以现场回弹。混凝土强度通常达到1.2 MPa后即可拆除侧模，底模拆除需满足表4 要求。表4 底模拆除混凝土强度要求序号构件类型构件跨度/m混凝土强度（设计强度百分比）/%1悬臂构件-1002梁、拱、壳 8 753 8 1004板 2 505 2，8 756 8 1004.6.2 拆除作业（1）侧模拆除。一般情况下，混凝土浇筑完12 h便可拆除墙、柱侧模，拆除顺序：斜支撑对拉螺杆销子、楔子铝模。（2）顶模拆除。顶模拆除混凝土强度需满足表4 要求，从梁、板支撑杆连接位置开始，先拆除支撑杆销子和连接件，后拆除相邻部位，待销子和楔子拆除完成后，用撬棍轻撬模板下口使其脱落。（3）支撑杆拆除。一般情况下，早拆模板拆除后，10 d后拆除板底支撑，14 d后拆除梁底支撑，28 d后拆除悬臂底支撑。（4）模板及其配件拆除后需及时清理，再通过传料口运送至上一楼层备用。5 经济效益分析本工程铝模板全部采用定型设计和工厂制作，模板刚度大、不变形、不起鼓，周转次数远高于普通木模板。而且，涂刷特有隔离剂后，使用铝合金模板成型的混凝土外观质量更好，无需抹灰处理，施工成本明显降低。以同结构、同面积5#（铝模施工）和12#（木模施工）楼栋为例，建筑面积均为11000 m2，铝模与木模费用明细见表5。表5 铝模与木模施工成本对比明细序号分项名称5#楼（铝模）12#楼（木模）差值备注1模板购置费/元490000 108000 412000铝模按 1250元/m2计算2施工成本/（元m-2）模板摊销费44.59.834.7/3木方摊销费04.0-4.04内支撑租赁费04.0-4.05人工费26.032.0-6.06抹灰费06.0-6.07综合单价70.555.814.78模板残值/元2450000245000铝模按 50%残值计算9总价/元530500 613800-83300由表5 可知，5#楼采用铝模比12#楼采用木模节约直接成本8.3 万元，经济效益明显。此外，在快装快拆体系下，铝模作业劳动强度低，施工效率高，建筑单层施工周期相比木模缩短23 d，工期成本降低，经济效益进一步提升。6 结语综上所述，利用铝合金模板施工轻便快捷、安全高效，成型混凝土质量可达到清水混凝土效果，无需面层抹灰，施工成本较低，经济效益明显，非常适合在高层建筑剪力墙结构住宅建设中推广。参考文献 1 熊光辉，廖丽莎，刘剑，等.高层建筑铝合金模板施工质量控制J.工程建设，2020，52（8）：6973.2 杨军，高正林.新型铝合金模板施工特点及关键技术应用研究J.城市建筑，2022（S1）：76-78.3 单彩杰，冯大阔.建筑业 10 项新技术（2017 版）绿色施工技术综述J.建筑技术，2018（3）：6.4 胡君鹏.铝模全现浇外墙施工技术在高层建筑工程中的应用 J.中国建筑装饰装修，2022（16）：114-116.5 古婷婷.装配式建筑结合铝合金模板施工技术与管理分析J.四川水泥，2023（2）：172-174，177.6 郑亚琪，陈江伟，喻响，等.铝合金模板施工技术的优势及其深化设计J.住宅与房地产，2021（21）：220-221.