董 彥
(甘肅第一建設(shè)集團有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730000)
近年來,我國建筑領(lǐng)域快速發(fā)展,建設(shè)了大量高層及超高層建筑。在此過程中,模板技術(shù)也取得了顯著進步。隨著時代的發(fā)展,現(xiàn)在建設(shè)的高層建筑整體結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,很多建筑都設(shè)置了外飄窗結(jié)構(gòu),外立面的線條也較多,墻內(nèi)設(shè)計有很多梁和墻。以上建筑結(jié)構(gòu)特征限制了工業(yè)化大模板系統(tǒng)的實際應(yīng)用。我國建筑很多時候使用木膠合板模板系統(tǒng),這種模板系統(tǒng)使用大量木材,對資源是一種浪費。2007年,相關(guān)政府部門頒布了《綠色施工導(dǎo)則》,要求建筑工程項目在施工時盡可能采用綠色施工技術(shù),避免資源浪費。近年來,我國也越來越重視節(jié)能減排問題。在這樣的背景下,鋁合金模板快拆系統(tǒng)在建筑工程中的應(yīng)用越來越廣泛。本文主要結(jié)合某高層建筑施工案例,詳細介紹了鋁合金模板施工技術(shù)要點,對于積累鋁合金模板施工經(jīng)驗,促進鋁合金模板在高層建筑中的應(yīng)用,具有重要實踐意義。
某建設(shè)公司現(xiàn)需結(jié)合實際情況建設(shè)兩棟公寓樓,樓層數(shù)量分別為30層和37層,所有樓層層高為3.15m??梢钥闯龉菍酉鄬^高,在綜合考慮鋁合金模板、鋼模板和竹木模板優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程項目施工質(zhì)量、施工周期要求和環(huán)保要求等因素,最終決定采用鋁合金模板進行施工。
鋁合金具有很高的比強度,即密度小、強度高,并且拆裝過程非常便利。在使用鋁合金模板時,可以對建筑物的墻、柱、板、梁等尺寸進行深度優(yōu)化,在此基礎(chǔ)上,生產(chǎn)加工鋁合金模板。通過對鋁合金模板的定制化加工,可以使建筑物中的梁板和墻柱模板形成一個整體,其剛度得到明顯提升。在模板本身剛度很高的情況下,可以減少支撐的使用數(shù)量。由于鋁合金具有很高的強度和剛度,在進行混凝土澆筑時,混凝土自身重量也不會使鋁合金模板發(fā)生明顯變形。這樣澆筑得到的混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的尺寸精度,表面的成形性也較好,通常無需在表面抹灰就可以達到使用要求。
利用鋁合金模板進行施工時,高層建筑不同部位的模板需要遵循一定順序。通常先安裝邊模和邊角模,然后安裝墻模和梁模,最后安裝板模。安裝時利用銷釘對連接處進行加固處理,梁板模板需要通過單獨的支撐對其進行加固。所有模板安裝完成后,需要檢驗標高,確保達到設(shè)計要求。安裝模板前需要完成測量放線和鋼筋綁扎工作,模板安裝驗收合格后,可以進行混凝土澆筑,待混凝土凝固強度達到設(shè)計要求時,即可拆除模板,然后開始下一層鋁合金模板的施工。鋁合金模板施工工藝流程如圖1所示。
圖1 鋁合金模板施工工藝流程圖
(1)設(shè)計理念。鋁合金具有密度小、剛度大的特點,對于大模板能夠滿足剛度要求,對于小模板能夠滿足質(zhì)量輕的需要。在設(shè)計大型模板時,整體背楞設(shè)計能進一步提高模板剛度,使模板剛度問題得以解決。鋁合金模板具有靈活性,應(yīng)結(jié)合施工圖科學(xué)合理設(shè)計模板結(jié)構(gòu),并在安裝過程中結(jié)合現(xiàn)場情況對結(jié)構(gòu)進一步優(yōu)化改進。在開展優(yōu)化設(shè)計時,需要重點關(guān)注部分磚墻和門窗四周部位的結(jié)構(gòu)。
(2)設(shè)計文件。鋁合金模板進行施工前,必須給出系統(tǒng)、完整的模板設(shè)計圖,包括支撐系統(tǒng)、附件系統(tǒng)和緊固系統(tǒng)布置圖,對于一些特殊的結(jié)構(gòu)也要給出局部結(jié)構(gòu)圖。完成設(shè)計工作后,需要結(jié)合工程力學(xué)原理驗算模板的受力情況,確保模板系統(tǒng)的可靠性。除了模板的裝配設(shè)計圖以外,還需要設(shè)計對應(yīng)的深化配模圖、分戶安裝圖和編碼圖,這些是保證模板正確安裝的重要基礎(chǔ)。
(3)模板加工。完成鋁合金模板的設(shè)計工作后,需對模板進行加工,給出相應(yīng)的管理計劃,根據(jù)設(shè)計圖紙制定模板的規(guī)格尺寸、數(shù)量和品種等,在工廠內(nèi)預(yù)制,然后搬運到施工現(xiàn)場進行組裝。
將設(shè)計的樓層標高和需要控制的軸線投射到對應(yīng)施工樓層上,根據(jù)現(xiàn)場關(guān)鍵的軸線彈線,確定主要柱、墻位置。對樓板進行找平后,根據(jù)前面確定的墻、柱位置,在地板上找到對應(yīng)邊線,同時畫出30cm的控制線,通過放線,明確鋁合金模板的安裝位置。完成測量放線工作后,可以在對應(yīng)位置上綁扎鋼筋。鋼筋綁扎工作必須嚴格按照相關(guān)操作規(guī)范執(zhí)行,確?;炷翝仓|(zhì)量。
(1)墻柱模板固定。對所有需要使用的鋁合金模板進行編號,然后根據(jù)墻柱模板編號順序依次將模板放置在相應(yīng)位置上。模板清理干凈后,在表面涂刷脫模劑,利用銷釘從模板一端進行固定。按照對應(yīng)順序,固定所有墻柱模板。
(2)背楞安裝。本工程案例中,分析實際情況后,在墻柱模板中設(shè)置了4道背楞,相鄰背楞之間通過對拉螺桿進行加固連接。在轉(zhuǎn)角特殊位置使用直角背楞,通過這樣的措施能避免墻柱模板發(fā)生位置偏移和角度偏轉(zhuǎn)等誤差,確?;炷两Y(jié)構(gòu)的順直性。
①背楞的豎向布置原則。當樓層的高度在2.8~3.2m時,墻體豎直方向上需要設(shè)置4道背楞,并且相鄰背楞之間的距離需要控制在600~800mm,第一道背楞與標高面之間的距離需要控制在300mm以內(nèi),通常設(shè)置為250mm,最后一道背楞直接安裝在橫板上。
②背楞的橫向布置原則。本工程案例中,在確定墻柱橫向背楞時,結(jié)合工程圖紙實際情況將其劃分成三種類型,不同的轉(zhuǎn)角類型在橫向布置方面需要遵循不同的原則,以下對三種情況進行詳細介紹:一是一端轉(zhuǎn)角處墻體。根據(jù)墻體長度尺寸大小可以將其分為兩種情況:一種是一端轉(zhuǎn)角處墻體尺寸超過3m,此時可以選擇標準背楞和斜拉背楞,標準背楞的長度為3m,斜拉背楞的長度等于墻體的實際長度加上0.25m,再減去3m;另一種是一端轉(zhuǎn)角處墻體尺寸沒有超過3m,此時選擇斜拉背楞即可,背楞的長度等于墻體的實際長度加上0.25m。二是兩端轉(zhuǎn)角處墻體。根據(jù)墻體長度尺寸大小同樣可以將其分為兩種情況:一種是兩端轉(zhuǎn)角處墻體的實際尺寸超過了3m,此時可以選用兩節(jié)型號和規(guī)格尺寸完全相同的斜拉背楞,斜拉背楞的長度等于墻體實際尺寸的一半加上0.05m;另一種是兩端轉(zhuǎn)角處墻體實際尺寸沒有超過3m,此時可以采用一種型號的斜拉背楞,其中斜拉背楞的實際規(guī)格尺寸等于墻體長度尺寸加上0.1m。三是非轉(zhuǎn)角處墻體。根據(jù)墻體長度尺寸大小可以將其分為兩種情況:一種是非轉(zhuǎn)角處墻體實際尺寸超過了3m,此時可以選用兩節(jié)型號不同的背楞,其中標準背楞的長度為3m,非標準背楞的實際長度等于墻體實際長度加上0.4m,再減去3m;另一種是非轉(zhuǎn)角處墻體實際尺寸沒有超過3m,此時選擇一節(jié)標準背楞即可,背楞長度等于墻體實際長度加上0.4m。
(3)對拉桿安裝。在實際應(yīng)用過程中,對拉螺栓的布置模式可以分為兩種情況,分別為斜拉和對拉。在斜拉模式下使用的螺桿長度為0.5m,其作用是對轉(zhuǎn)角、陽角兩端的背楞進行拉緊固定,如果墻體的寬度超過了0.4m,也可通過斜拉的方式安裝固定模板。如果需要對內(nèi)墻和外墻的背楞進行拉住固定時,可以采用對拉的模式進行固定,采用對拉模式時需要在模板上打孔,要避開模板筋板。
對拉螺栓的橫向間距會對模板安裝質(zhì)量產(chǎn)生重要影響,在確定橫向間距大小時,需結(jié)合建筑的設(shè)計結(jié)構(gòu)圖和配筋圖紙進行確定,避免對拉桿對主筋產(chǎn)生影響。對拉螺栓的橫向間距需要控制在0.8m以內(nèi),從內(nèi)墻部位開始設(shè)置對拉螺栓,間距可以適當調(diào)小,控制在0.35m左右。如果墻體寬度不超過0.4m,則可以在末端設(shè)置1根對拉螺栓,然后在兩節(jié)背楞相接觸部位再設(shè)置1根對拉螺栓即可。
(4)斜撐安裝。完成墻柱模板安裝工作后,開始斜向支撐的安裝,通過斜向支撐可以提升模板強度,調(diào)整模板在垂直方向和水平方向的角度,確保模板位置的精確度。在安裝斜向支撐時,需要借助掛線錘和激光掃平儀等儀器設(shè)備進行校準。斜向支撐之間的距離需要控制在2m以內(nèi),如果墻體的寬度超過了2m,則需要結(jié)合實際情況設(shè)置2根以上的斜向支撐。斜向支撐的一端通過膨脹螺絲安裝在樓板上,另一端與背楞連接固定。
首先,需要安裝梁模板的底板,然后將其固定在柱模板對應(yīng)的缺口上,該缺口專門為梁模板預(yù)留。安裝梁模板底板的同時,需要安裝立柱對底板進行支撐,確保立柱安裝的穩(wěn)定性和牢靠性,立桿的穩(wěn)定性直接影響梁的實際標高。對底板標高進行調(diào)整,滿足設(shè)計要求后,可以安裝側(cè)模板。同時,還需要安裝梁模板與墻柱模板之間連接部位使用的角模。完成以上工作后,再依次安裝板龍骨、板模和支撐桿。
板面模板安裝過程簡單,只需要沿著墻邊按照一定的順序進行平行安裝即可。安裝時可以先用銷釘對模板進行臨時固定,然后再用工具對所有的銷釘進行緊固處理。完成板模板的安裝工作后,需要對其標高和平整度等進行校核,達到設(shè)計要求后才能進行下一道工序的施工。
根據(jù)我國建筑相關(guān)的規(guī)范標準,高層建筑必須設(shè)置樓梯。對于樓梯模板通常以封閉方式進行安裝。深化過程中需要在踏步板上方預(yù)留一定的排氣孔,方便混凝土澆筑時空氣的排出。對于同一樓層中的樓梯,需要同時安裝墻內(nèi)使用的模板,安裝樓梯模板時要通過立桿對其進行支撐,同時也要保證立桿自身的穩(wěn)定性。
高層建筑施工過程中,通常需要在一些特殊位置預(yù)留孔洞。在模板安裝過程中,需要根據(jù)設(shè)計圖紙在對應(yīng)位置上設(shè)置模板,以便混凝土澆筑時能形成對應(yīng)的孔洞。
完成梁模板安裝工作后,需要在模板內(nèi)部放置鋼筋并對其進行綁扎。鋼筋綁扎時必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范操作。所有鋼筋綁扎完畢后,開始混凝土澆筑工作,混凝土澆筑時需要根據(jù)操作規(guī)范嚴格執(zhí)行,澆筑時避免鋼筋發(fā)生移位。
如果混凝土的凝固強度達到了設(shè)計強度的50%,則可以首先對頂模板進行拆除處理。靜置一段時間,確保混凝土強度進一步提高,具體強度需要結(jié)合工程實際情況確定。待達到模板拆除標準后,拆除斜向支撐,然后拆除單面抱箍,完成以上工作后再利用專門的模板拆除工具對鋁合金模板進行拆除。拆除工作必須按規(guī)范執(zhí)行,不僅是保護鋁合金模板,也是保護混凝土結(jié)構(gòu)。鋁合金模板拆除后需要將其運輸?shù)缴蠈咏ㄖ^續(xù)使用,在輸送鋁合金模板時可以合理利用建筑結(jié)構(gòu)中較大的孔洞,比如煙囪的孔洞可以作為鋁合金模板傳輸?shù)闹匾ǖ馈?/p>
鋁合金模板系統(tǒng)與其他的模板系統(tǒng)相比,具有很多優(yōu)勢,如安裝過程輕便、密度小、勞動量小、鋁合金模板表面光潔、得到的混凝土結(jié)構(gòu)表面光滑。本工程項目基于鋁合金模板系統(tǒng)進行施工,完全達到了預(yù)期的效果,混凝土的表面質(zhì)量和整體性能完全能滿足實際使用需要。通過實踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn),鋁合金模板的施工效率較高,與普通模板施工相比較,施工效率可以提高30%以上。鋁合金模板可以重復(fù)使用,重復(fù)次數(shù)可達到200次以上,平均使用成本較低,與木模板相比成本可以降低36.00元/tf(建筑面積)。本研究對于積累鋁合金模板施工經(jīng)驗,提升鋁合金模板施工技術(shù)水平,具有重要的實踐意義。