超高层商业建筑避难层新型铝木结合模板体系快速施工工法.pdf

建筑施工第45卷第10期2025超高层商业建筑避难层新型铝木结合模板体系快速施工工法熊志强深圳市建设（集团）有限公司 广东 深圳 518000摘要：为解决既有模板体系无法满足超高层商业建筑避难层施工要求的问题，结合工程实际，设计了一套由支撑系统、铝木结合模板系统、加固系统、附件系统构成的铝木结合模板新体系。新模板体系解决了传统铝木结合方案的局限性难题，具有良好的工程适用性，可广泛应用于结构设计变化多的超高层商业建筑施工过程中。关键词：超高层建筑；避难层；铝木结合模板；非标准层中图分类号：TU312 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2023)10-2025-03 DOI：10.14144/ki.jzsg.2023.10.024Rapid Construction Method of New Aluminum-wood Combined Formwork System for Refuge Floor of Super High-rise Commercial BuildingsXIONG ZhiqiangShenzhen Construction(Group)Co.,Ltd.,Shenzhen 518000,Guangdong,ChinaAbstract:To solve the problem that the existing formwork system cannot meet the construction requirements of the refuge floor in super high-rise commercial buildings,a new aluminum-wood combined formwork system consisting of a support system,aluminum-wood combined formwork system,reinforcement system,and accessory system is designed on the basis of engineering practice.The new formwork system solves the limitations and difficulties of traditional aluminum-wood combined schemes,and has good engineering applicability,which can be widely applied in the construction process of high-rise commercial buildings with frequent structural design changes.Keywords:super high-rise building;refuge floor;aluminum-wood combined formwork;non-standard floor附件系统等标准层铝模体系施工材料，通过自主研发的新型双马鞍式扣件、锯齿卡槽式紧固装置，结合钢管、木模板、方木等木模板体系材料，最终完成了核心筒避难层的施工。该工法与传统铝木结合体系相比，具有节省成本、缩短工期、提高混凝土成形质量，对整个工程施工具有良好的社会效益及经济效益等优点。1 工程概况深圳中信城开大厦塔楼采用内筒外框的结构形式，标准层层高4 500 mm，随着楼层高度的增加，分别在15、25、35、43层设置高5 100 mm的避难层。根据总体施工部署，核心筒在7层及以上标准层使用铝合金模板体系，非标准层避难层使用“新型铝木结合模板体系”。2 工法特点1）本工法通过一种自主研发的新型双马鞍式扣件，将不同直径的子母管、纵横向水平钢管连接固定形成稳定性能良好的支撑系统。2）本工法根据结构特点及铝模板型号尺寸，设计加超高层商业建筑避难层具有层高较高、结构形式与标准层存在差异大等特点，以往施工工艺均不能满足现场实际施工要求。基于上述情况，超高层商业建筑避难层若单独配置铝模，铝模变更料多，配装速度慢且导致施工成本的大量增加，难以发挥铝模高周转性的优点。若直接采用木模进行施工，则会损耗更多的木模材料，耗费的材料也会更多，不利于绿色施工的目标。常规铝木结合方案铝合金模板与木模板交接位置易出现漏浆、胀模、错台等情况，施工工艺效果差，难以保证墙、柱的平整度、垂直度质量要求1-4。本文以深圳中信城开大厦项目为案例，在主塔楼核心筒非标避难层应用了铝木结合模板体系快速施工工法。充分利用了独立支撑系统、铝模板系统、背楞加固系统、作者简介：熊志强（1989），男，本科，工程师。通信地址：广东省深圳市福田区深南大道8000号建安山海中心3楼（518000）。电子邮箱：收稿日期：2023-05-11模 板 与 脚 手 架FORMWORK&SCAFFOLD202310Building Construction2026工一种配套的木模方木整体构件，用于铝模局限区域的模板施工。3）本工法通过一种自主研发的锯齿卡槽式紧固装置，将铝模板与木模方木整体构件紧密连接，固定形成铝木结合模板系统。4）支撑架体、铝木结合模板连接加固处均使用自主研发的配套预制构件（新型双马鞍式扣件、锯齿卡槽式紧固装置），构件通过深化设计后进行工厂化生产，加工周期短、制作方便，施工操作简便，连接节点质量易控制。5）铝木结合模板体系受力合理、构造简单、易于操作，因其具有安全可靠的强度、刚度、稳定性，施工完成后混凝土结构成形质量好。6）铝木结合模板体系代替了传统木模板体系，减少因结构变化而整层大面积使用木模体系的材料转运、劳动力转换，进而节约施工成本、缩短施工工期，具有良好的社会和经济效益。3 施工工艺3.1 工艺原理1）根据上部荷载及楼层净高，对模板支撑系统进行设计，通过新型双马鞍式扣件牢固连接竖向子母管与水平纵横钢管，形成高度符合施工要求、负载能力强、整体性能稳定的支撑系统，用以支撑、传递上部结构自重及施工 荷载。2）根据非标层结构及标准层铝模板设计，充分利用支撑系统、铝模板系统、加固系统、附件系统等标准层铝模体系施工材料，通过自主研发的新型双马鞍式扣件、锯齿卡槽式紧固装置，结合钢管、木模板、方木等木模体系材料，研究设计一套非标准层铝木结合模板体系，用以进行墙柱梁板等结构模板工程施工。3）支撑系统铝木结合模板系统加固系统附件系统，构成非标准层铝木结合支模体系。3.2 工艺流程及操作要点3.2.1 设计铝木结合模板体系，进行受力验算1）铝木结合支撑系统采用新型双马鞍式扣件将子母管与48 mm3.0 mm钢管连接固定，子母管间距1 200 mm，最大高度4 950 mm，离地200 mm设置纵横向扫地杆，离地2 000、3 800 mm设置2道纵横向水平杆。2）铝木结合模板系统由竖向墙柱、水平向梁板模板组成，竖向墙柱下部4 150 mm高度范围内采用厚3.7 mm铝模板、上部600 mm高度范围采用厚15 mm木模板，转角处采用顶板C槽与梁板模板连接，为保证铝木接合处紧密固定，采用锯齿卡槽式紧固装置进行连接加固。3）铝木结合加固系统采用横向背楞与竖向背楞共同作用的井字形加固体系，下部4 150 mm铝模区域分别在相距250、550、750、550、700、600、800 mm位置设置横向双方通背楞，2 000 mm间距设置1道竖向背楞，采用横向间距1 000 mm的M16对拉螺杆进行紧固；上部600 mm木模区域在中部200 mm设置方木横向背楞，500 mm设置竖向背楞，采用M16对拉螺杆进行紧固。4）铝木结合附件系统，采用销钉销片对相邻铝模板进行连接，间距300 mm；采用锯齿卡槽式紧固装置，对相邻铝模、木模进行连接，横向间距500 mm。应用品茗建筑安全计算软件计算结构及施工荷载值，应用ANSYS、Midas等有限元软件对支撑系统、模板系统、加固系统、附件系统进行强度验算。3.2.2 切割加工木模方木整体构件根据铝模板与木模板拼缝处尺寸差异，为保证铝模板与木模板拼缝位置有效结合固定，故选用15 mm厚的红木模板、5050 mm方木，将红木模板切割成高600 mm、长度满足结构需求的模板，使用钉子将方木固定在模板600 mm高度的上下端的拼缝处，形成木模方木整体构件（图1）。图1 加工固定木模方木整体构件3.2.3 安装下部4 150 mm铝模板及加固在5 100 mm避难层墙柱钢筋绑扎、管线预埋完成、验收通过后，开始安装下部4 150 mm高度区域的铝模板。3.2.4 安装上部600 mm木模区域整体构件1）使用自主研发的配套锯齿卡槽式紧固装置将铝模边框与木模方木整体构件进行连接紧固，卡槽下部2个卡钩卡住铝模边框孔，上部锯齿咬住方木，通过敲击销片，使内、外连接件产生相对滑移，实现铝、木模板紧固结合。锯齿卡槽式紧固装置主要由3个部件构成，包括销片、内连接件、外连接件。内连接件呈U形、外宽46 mm，外连接件呈U形、内宽47 mm，二者之间有1 mm的间隙，非紧密接触，可以轻易地相对滑动，根据铝模板的结构特性（铝模板四周边框均布销钉插孔），外连接件下部设计2个卡钩，用以钩住铝木边框销钉插孔（图2、图3）。内连接件卡槽内设计2排锯齿咬牙，咬住方木；内连接件开孔高30 mm，熊志强:超高层商业建筑避难层新型铝木结合模板体系快速施工工法建筑施工第45卷第10期2027外连接件开孔高40 mm，二者差10 mm，销片采用直角梯形结构，通过敲击销片，便能使内、外连接件产生上下错动（范围10 mm），缩短牙、勾距离，咬紧方木。图2 锯齿卡槽式紧固装置 图3 铝木加固细部节点2）在铝模边框与木模方木整体构件连接处横向设置坚固装置，间距500 mm。3.2.5 安装上部顶板C槽、K板及模板加固1）在有顶板模板的地方，使用锯齿卡槽式紧固装置将木模方木整体构件与顶板C槽连接加固，加固横向间距500 mm。2）在无顶板模板的地方，如电梯井、外墙面等，使用锯齿卡槽式紧固装置将木模方木整体构件与K板连接加固，加固横向间距500 mm。3）安装K板螺栓胶塞及M16低碳螺栓。3.2.6 安装支撑系统顶板模板支撑系统采用子母管、48 mm3.0 mm钢管、新型双马鞍式扣件三大部件构成。通过自主研发的配套新型双马鞍式扣件将子母管与纵横向水平杆件连接加固共同构成稳定性能好的支撑架体。避难层5 100 mm层高纵横水平杆分别在距离地面200、2 000、3 800 mm各设置1道。1）根据顶板铝模排布图设计的独立支撑平面位置，将竖向支撑子母管随顶板模板安装完成。2）在离地200 mm高度处安装横纵水平扫地杆，使用自主研发的新型双马鞍式扣件（图4），调整好构件与杆件之间的相对位置，一端卡住子母管、一端卡住钢管，敲击固定插销直至紧固。新型双马鞍式扣件所用材料为镀锌钢板，包括扣件本体和固定插销，扣件本体为2个互为90的大开口马鞍式U形槽焊接在一起，U形槽两边均有扁圆形孔洞，一个孔洞稍宽，一个孔洞稍窄；固定插销形似等腰梯形，一端为直径14 mm的半圆，另一端为边长28 mm的宽边，圆形端一侧设有厚4 mm半球形卡头，以保证插销不会掉落。3）在离地2 000、3 800 mm高度处安装横纵水平钢管，方法步骤同第2步，直至所有杆件安装加固完成。图4 新型双马鞍式扣件4 结语1）本文所述铝木结合模板体系主要由支撑系统、铝木结合模板系统、加固系统、附件系统等组成。因物体下落时会产生重力加速度，混凝土浇筑过程中下部支模系统承受的冲击荷载大，该工法在竖向构件（墙、柱）下部4 150 mm采用铝模体系、上部600 mm采用木模体系，充分利用了铝模体系材料刚度大的特性，受力体系设计更合理、安全。2）本工法通过一种自主研发的锯齿卡槽式紧固装置，卡槽下部两端卡住铝模边框孔，上部锯齿卡住方木，将铝模板与木模方木整体构件紧密连接固定形成铝木结合模板系，施工操作简单，铝模木模接缝处紧密，不易发生胀模、错台等质量通病，混凝土成形质量好。3）本工法通过一种自主研发的新型双马鞍式扣件，将不同直径的子母管、纵横向水平钢管连接固定形成稳定性能良好的支撑系统，操作简便，施工速度快，且利用铝模体系自身的早拆设计，可增加模板的周转使用率。4）本工法充分利用独立钢支撑系统、铝模板系统、背楞加固系统、附件系统等标准层铝模体系施工材料，减少了材料转运，缩短了施工工期，节省了施工成本。相比于其他同类技术，该施工工法简单易行，质量安全可靠，节省了工期和成本，可广泛应用于质量要求高、施工工期紧张、楼层净空高、结构变化多的建筑物非标准层，具有很好的应用前景。1 鲍立国,姬永铁.浅谈铝合金模板与木模板结合施工方法J.建筑工 程技术与设计,2018(32):1496.2 马兰,陈向荣,蒋路,等.钢筋桁架混凝土叠合楼板试验及有限元分 析J.建筑结构,2013,43(21):54-57.3 卢家森,徐海兵,郑振鹏.钢筋桁架混凝土叠合楼板设计方法J.建 筑结构,2016,46(18):99-103.4 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