高層建筑鋁合金模板深化設計探究
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摘要:建筑工程施工工藝水平隨著社會的發(fā)展也在不斷提升，這對于建筑行業(yè)的進步有著很大作用，同時建筑行業(yè)的發(fā)展也帶動了各項技術的改進創(chuàng)新。在土建工程中，鋁合金模板是當前常見的支護結構，該體系有著較強的環(huán)保型，實現(xiàn)了材料、人工的節(jié)省，能夠將外觀質量提升，所以越來越多的工程開始選用鋁合金模板施工體系。但是當前鋁合金模板應用中仍然存在一定的不足，需要深化設計、提高施工技術水平。為此，我們要在明確鋁模板體系的優(yōu)勢和不足的基礎上，分析深化設計和優(yōu)化施工技術的方法。
1高層建筑應用鋁合金模板的優(yōu)勢
1．1自重輕，施工便捷
和鋼模板相比，鋁合金模板有著更輕的自重，主要是將支撐、拉片、插銷等拼裝加固好，所以在具體高層建筑模板施工中，比鋼模板有著更加便捷的拆裝方式，有著更加靈活的節(jié)點組拼方式，并且能夠通過頂板預留的大約60cm×20cm的傳料口傳輸各個構件，不必整體吊裝。和木模板相比，鋁模板有著更大的剛度、更強的承載力和強度、更好的穩(wěn)定性，在具體高層建筑建設中可以多次周轉使用，在混凝土外觀、成型等方面的優(yōu)勢明顯，尤其是比木模板有著更加精確的精度，成型質量好，可以長時間保持。
1．2成本低
成本是鋁合金模板的另一優(yōu)勢。鋁合金模板可以周轉多次使用，樓層越高越能夠凸顯鋁合金模板的成本優(yōu)勢。所以，鋁模板技術不適合在別墅、洋房等低樓層的建筑中應用，除非有著高程度標準化、可流水開發(fā)的項目中可以使用此結構體系。鋁合金模板在實際應用中通常需要從廠家租賃而不是購買，即使如此鋁合金模板也比木模板更加節(jié)省成本。在實際施工中，無須像木模板一樣頻繁更換，鋁合金模板的強度高，在施工中不容易出現(xiàn)破損的問題，所以更換率明顯偏低，這也能夠體現(xiàn)出鋁合金模板的成本優(yōu)勢。此外，隨著工程推進、不斷增長的人工成本，企業(yè)需要投入更多的木工成本，并且常常存在缺乏木工技術人員的情況。但是鋁模板拆裝工作較為簡單，對施工技術要求不高，所以能夠保證企業(yè)獲得更多的工人，減弱人工成本的壓力。
1．3進度快
鋁合金模板采用的快拆體系在混凝土強度達標后可以快速拆模，在清理干凈后可以快速周轉到上一層繼續(xù)使用。和傳統(tǒng)的木模板相比，鋁合金模板的施工速度大大提升，加上工人操作水平在不斷提高，鋁合金模板的施工速度會進一步提升。在加工制作后每個鋁模板都有自己的編號，工作人員根據編號可以熟練地掌握安裝技巧和保管方式，所以，如果班組有著熟練的水平，可以大大節(jié)省施工周期。
2鋁模在施工中的問題
雖然鋁模板有著諸多優(yōu)勢，但是在具體施工中受到各種因素的影響還是可能出現(xiàn)不同程度的質量缺陷，為此，需要明確施工常見問題從而采取有效的優(yōu)化辦法。
2．1需要維護
雖然鋁模板不用頻繁更換但是在適用后需要定期清理干凈鋁模板板面上的雜物，及時清除干凈油污、灰渣等，否則表面會受到污染出現(xiàn)粘模等不良問題，對混凝土外觀產生不良影響。而且經過長期周轉后的鋁模板會存在彎曲問題，工作人員要根據其曲度確定是否需要調直或者直接將其更換掉。
2．2混凝土排氣不暢
如果鋁模板施工過程不當，那么很難發(fā)揮出鋁模板的優(yōu)勢的。比如施工中如果沒有充分振搗，那么混凝土表面的氣泡難以及時排出，導致模具里存在大量氣泡影響混凝土結構的外觀和質量。混凝土排氣不暢多在飄窗、樓梯踏步部位常見，為了避免出現(xiàn)這一問題可以設計排氣孔。此外作為快拆體系的鋁合金模板和木模板整體頂板支撐體系不同，在拆除頂模后剩下的頂角支撐有著較小的受力面積，如果頂板混凝土強度不足，但有著較大作業(yè)面荷載，那么頂板可能會發(fā)生裂縫問題，所以在施工中尤其是冬季要注意做好頂板混凝土強度監(jiān)測，并且對作業(yè)面施工時間進行嚴格控制。
3鋁模深化設計
鋁合金模板系統(tǒng)可在澆筑混凝土48h后將底部和非承載模板移除，并且在12d后將底部承重柱移除。當前建筑行業(yè)層高為2．8～3．2m的高層建筑常常采用鋁合金模板，對于支撐體系高度超過3．2m的鋁合金模板下部需要設置橫桿和剪刀來保證支撐效果。具體深化設計時，主要包括如下內容:其一，原則上除了砌體部分，外窗洞口可以設計為免抹灰構造、頂梁滴水線壓槽，利用鋁合金模板體系將抹灰工序免除。其二，門和窗口上部有結構梁的情況下，如果孔頂部和結構梁底部間距在300mm以內，那么可以使用鋁合金模板，整體澆筑結構梁和伸出洞口150mm的過梁。其三，采用剪力墻一次澆筑完成消防箱、強電箱、弱電箱所在墻體，水電埋管處管壓槽實現(xiàn)墻體整體性的提升，將墻體裂縫問題盡量減少，同時將后續(xù)工程量大大降低。其四，結構深化設計。深化設計構件尺寸，將不便于鋁模安裝的降板、墻梁交接處等小尺寸構件減少，小尺寸構件、小于300mm的墻垛、梯梁與梯板交接處尖角等都是常見的小尺寸構件。
4鋁合金模板施工技術
4．1鋁合金模板操作步驟分析
在某高層住宅建筑工程中應用了鋁合金模板支撐體系，具體施工中，首先，驗收墻柱鋼筋等隱蔽工程，在驗收合格后開始墻柱模板支設工作，并且用拉鋼片專門加固處理墻柱模板。其次，設置頂模板和頂板鋼筋。在以上工作完成后澆筑墻柱和頂板混凝土，頂模板拆卸時要確保支撐桿具有足夠的支撐能力。最后，拆除支頂模板之后按順序向上一層運輸，然后再次澆筑混凝土，周而復始地完成各項工作。支撐桿要在混凝土澆筑強度滿足建設標準后方可拆除。
4．2鋁合金模板體系建設要點分析
第一，科學化設計配模方案。工作人員要和廠家加強溝通，保證嚴格按照高層住宅結構土質和模板生產鋁合金模板，按照模板尺寸制作，并且保證配模圖的準確合理，科學化分解鋁合金模板體系，保證模板體系有著較強的規(guī)律性，保證在高層建筑工程施工中能夠高效應用鋁合金模板。在完成配模圖后需要專門的人員生產制作鋁合金模板。第二，遵循“先墻柱，后梁板”“先內墻，后外墻”“先非標準板，后標準板”的施工原則安裝高層住宅工程中鋁合金模板。在安裝鋁合金模板過程中通過優(yōu)化前期準備工作能夠將鋁合金模板安裝精確度提升，工作人員需要準確測量放線，墻、柱鋼筋堅持標準化綁扎。不同專業(yè)人員在前期準備階段需要加強溝通，將預埋、預留工作做好。在完成上述工作后可以安裝并且加固模板體系，完整整體操作后需要由監(jiān)理人員、管理人員等組織驗收，如果發(fā)現(xiàn)問題及時改進。第三，合理編制編號并且用專門的隔離劑涂抹墻板，按照放線位置核查混凝土的標高，用專門的銷釘固定好柱模板與踢腳板、柱模和墻面。在安裝柱模板時，要按照設計尺寸進行構件的安裝，并且確保驗收的嚴謹性。同樣，需要仔細核查梁、板模板和門莊以及樓梯模板的安裝情況，按照圖紙中的規(guī)定做好拼裝工作。第四，安裝好所有的模板后需要澆筑混凝土，在澆筑前工作人員要仔細檢查模板體系的牢固性，是否存在配件松動等不良現(xiàn)象，避免在澆筑混凝土階段模板受到較大荷載而發(fā)生下沉、滲漏等不良問題。第五，拆除模板。拆除工作要遵守頂板模板、支撐桿拆除的順序，在均勻松動模板后才能大范圍地拆除模板，按照序號擺放整齊拆除后的模板，做好清理工作，做好模板養(yǎng)護，為下一次應用做好準備。
5鋁模發(fā)展前景
首先，應當深化設計，采用標準化的設計方式，優(yōu)化鋁合金模板體系，將鋁模板的使用范圍進一步擴大，避免服務單一。其次，加強設計和研發(fā)鋁合金模板，加強制定施工質量控制標準、驗收規(guī)范等，實現(xiàn)規(guī)范化管理鋁合金模板的施工。再次，積極應用BIM等現(xiàn)代信息技術，深化設計，加強管理，同時加強鋁合金模板使用成本控制。最后，積極響應國家可持續(xù)發(fā)展政策，堅持綠色環(huán)保施工，進一步研發(fā)鋁合金模板綠色施工技術和材料，推動鋁合金模板體系的改進優(yōu)化。
6結語
當前鋁合金模板憑借著自身施工快、無污染、綠色安全、操作簡單等諸多優(yōu)勢在建筑行業(yè)得到了快速推廣和應用的，但是鋁合金模板承載力不足，在前期需要投入較多的資金，所以有的企業(yè)難以自主購買鋁合金模板，有的企業(yè)會選擇租賃形式。無論采用何種方式，在未來發(fā)展中，相關單位都應當積極改進創(chuàng)新鋁合金模板的應用方式，深化鋁合金模板設計，優(yōu)化施工技術，提升施工效果，促進鋁合金模板支撐體系的進一步發(fā)展和應用。
作者:王萬才 單位:山東華邦建設集團有限公司