開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2401-5042-2734

作者簡(jiǎn)介：王奎（1979—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)榻ㄖ┕ぜ夹g(shù)。

摘??要：深入探究了鋁合金模板技術(shù)在裝配式建筑施工中的應(yīng)用及其帶來的革命性改變。首先介紹了鋁合金模板的定義、分類和發(fā)展歷程，強(qiáng)調(diào)其在施工效率、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì)。其次分析了鋁合金模板在現(xiàn)代建筑施工中面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和相應(yīng)的解決方案，如模板清潔、脫模劑使用、連接件設(shè)置等，確保施工質(zhì)量和安全。通過實(shí)際工程案例，展現(xiàn)了鋁合金模板在提高施工效率和質(zhì)量方面的實(shí)際效果。

關(guān)鍵詞：鋁合金模板 ?裝配式建筑 ?施工效率 ??環(huán)保效益

中圖分類號(hào)：TU753

裝配式建筑具有高效、環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)勢(shì)，在建筑領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)施工提出了更高的要求，裝配式建筑應(yīng)用也更加廣泛，逐步從住宅和商業(yè)應(yīng)用拓展到了公共設(shè)施和大型工程項(xiàng)目。而隨著技術(shù)的發(fā)展，裝配式建筑所用的模板逐漸從木模板變?yōu)榱虽X合金模板，鋁合金模板采用了鋁合金材料為原料，具有輕質(zhì)堅(jiān)固的特性，能適用多種建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)，通過機(jī)械加工將基礎(chǔ)鋁合金模板進(jìn)行組合，根據(jù)不同建筑特征進(jìn)行個(gè)性化定制，鋁合金模板能夠承受高達(dá) 60 kN/m?的壓力，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)木模板和鋼模板的承載能力。這不僅提高了施工安全性，還保證了施工過程中模板的穩(wěn)定性和可靠性，提高了建筑施工效率。

鋁合金模板技術(shù)的概述

1.1 ?鋁合金模板的定義與分類

如圖1所示，鋁合金模板是通過機(jī)械加工和焊接工藝將鋁合金加工成特定的模板，滿足建筑的施工要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同，主要分為拉片鋁合金模板和拉桿鋁合金模板。拉片鋁合金模板是一種通過拉片進(jìn)行加固的鋁模系統(tǒng)；拉桿鋁合金模板則是一種通過對(duì)拉螺桿進(jìn)行加固的鋁模系統(tǒng)。對(duì)拉桿系統(tǒng)主要由鋁合金模板、連接件、單支頂、對(duì)拉螺桿、背楞、斜撐等構(gòu)件組成。目前來講，拉片鋁合金模板常用于建筑工程，而拉桿鋁合金模板常用于大型公共建筑中[1]。

1.2?鋁合金模板的發(fā)展

最初建筑所采用的模板是木模板，主要由木材制成，但由于木材的耐久性差，不能重復(fù)利用，因此逐漸出現(xiàn)了鋁模板。20世紀(jì)50年代，建筑鋁合金模板出現(xiàn)于美國(guó)建筑行業(yè)，在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行大量工程驗(yàn)證之后，進(jìn)而在墨西哥、巴西等周邊國(guó)家進(jìn)行了推廣，并在韓國(guó)、馬來西亞等國(guó)家中得到了一定的試用，在2000年左右引進(jìn)至我國(guó)，逐步代替了傳統(tǒng)的木模板。

2??鋁合金模板技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 施工效率提升

由圖2可知，由于鋁材的重量輕，承壓能力強(qiáng)，適用于機(jī)械施工。應(yīng)用于工程實(shí)踐時(shí)，如采用標(biāo)準(zhǔn)板+非標(biāo)準(zhǔn)版的配置，通常在非標(biāo)準(zhǔn)板上進(jìn)行編號(hào)，用于標(biāo)明非標(biāo)準(zhǔn)版的特定用途，同時(shí)，相同部位的標(biāo)準(zhǔn)件可以進(jìn)行混用，由于提前固定了鋁模板的使用順序和方法，因此鋁合金模板在安裝時(shí)會(huì)十分方便。模板之間的安裝采用銷釘連接，采用了早拆的設(shè)計(jì)，水平構(gòu)件模板在36 h后便可拆除。模板在安裝時(shí)設(shè)有便于移動(dòng)的多級(jí)操作的平臺(tái)，確保模板安裝、拆卸時(shí)作業(yè)人員施工的安全；按照計(jì)劃施工，可確保模板安裝平整、牢固。

2.2 提高經(jīng)濟(jì)效益

鋁合金模板在質(zhì)量控制和安全性能方面也展現(xiàn)出突出的優(yōu)勢(shì)。鋁合金材質(zhì)本身的強(qiáng)度和硬度保證了施工過程中的穩(wěn)定性和安全性。與傳統(tǒng)木模板相比，鋁合金模板在抵抗外力和環(huán)境影響方面表現(xiàn)更為出色，降低了施工過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。此外，鋁合金模板的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和安裝過程有助于提升整體施工質(zhì)量，確保建筑結(jié)構(gòu)的精確度和可靠性，為最終建筑物的穩(wěn)固和耐用性提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。以單層建面900?m2的30層建筑為例，鋁合金模板與木材費(fèi)用對(duì)比如表1所示[2]。

由表1可知，鋁合金模板單次使用費(fèi)用較高，但如果選擇購(gòu)買鋁合金模板，隨著使用次數(shù)的增多，鋁合金模板的經(jīng)濟(jì)效益會(huì)更加明顯。

2.3?提高環(huán)保效益

鋁合金模板具有一定的環(huán)保效益，傳統(tǒng)木模板強(qiáng)度低，拆卸完成后容易損壞，不能夠重復(fù)使用和可回收利用，長(zhǎng)此以往造成了材料的消耗和浪費(fèi)；而鋁合金模板強(qiáng)度高，且由于標(biāo)準(zhǔn)模板件的設(shè)置，能夠反復(fù)利用，減少了建筑廢物的產(chǎn)生。

3?鋁合金模板技術(shù)存在問題及控制措施

3.1??鋁合金模板存在問題及其成因

在裝配式建筑中使用鋁合金模板時(shí)，需注意模板的清潔和合格脫模劑的應(yīng)用，這直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量。連接件的正確設(shè)置是保證模板整體穩(wěn)定性的必要條件。墻模板的拉片設(shè)置，包括拉片的存在、間距和規(guī)格，會(huì)影響到墻體的結(jié)構(gòu)安全。對(duì)于內(nèi)模間對(duì)撐的牢固性，它能夠防止混凝土振搗過程中模板的位移。此外，墻柱模板卡具間距和緊固情況，以及混凝土的澆筑速度和方法，都對(duì)工程質(zhì)量有著直接的影響。

3.2??問題防治與控制措施

面對(duì)上述問題，可采取以下措施：（1）調(diào)整支撐間距以承受混凝土重量和施工活載，防止模板變形；（2）在墻上部設(shè)置臨時(shí)撐頭，以維持混凝土澆搗時(shí)的穩(wěn)定性；（3）在澆搗混凝土?xí)r，應(yīng)均勻?qū)ΨQ下料，并控制灌注高度，特別是在門窗洞口模板兩側(cè)，以避免模板變形；（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇適當(dāng)?shù)拿撃╊愋汀Ｍ瑫r(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制模板間的嵌縫，防止漏漿。

3.3 ?特殊情形下的處理方案

對(duì)于墻柱根部的漏漿問題，需提前清理垃圾、排除積水，并在澆筑混凝土前堵住清洗口。在處理高低跨和外墻、柱層間錯(cuò)位問題時(shí)，梁柱交接部分應(yīng)牢固拼接，拼縫需嚴(yán)密，以避免漏漿。對(duì)于振搗操作引起的問題，包括底部漏漿、欠振、過振，或一次澆筑高度過高，需對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其掌握正確的振搗時(shí)間和技巧。同時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查和控制混凝土的坍落度，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)，提高混凝土的整體質(zhì)量。

4案例分析

4.1 ?工程概況

某項(xiàng)目有4棟27層裝配式住宅樓，前期策劃時(shí)考慮27層住宅使用鋁合金模板較為經(jīng)濟(jì)，但是裝配式構(gòu)件使用鋁合金模板在以往施工中沒有遇到過的，兩者結(jié)合有什么技術(shù)難點(diǎn)還是一個(gè)未知數(shù)，如鋁?，F(xiàn)有支撐系統(tǒng)能否承受PC構(gòu)件的荷載、如何保證其架體的穩(wěn)定性、疊合板與鋁膜交接部位的漏漿問題如何處理等問題。針對(duì)這些問題，項(xiàng)目部召開了專題會(huì)剖析了問題，分析了節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而提出了應(yīng)對(duì)措施，并把鋁模及裝配式廠家召集在一起把每個(gè)部位、每個(gè)節(jié)點(diǎn)做了優(yōu)化，在施工過程中把問題又進(jìn)行了改進(jìn)，使得鋁模與裝配式建筑能夠完美地相結(jié)合[3]。

4.2 ?施工過程詳述

4.2.1?鋁模設(shè)計(jì)

鋁模的設(shè)計(jì)根據(jù)疊合板的平面圖進(jìn)行深化，需要考慮疊合板的尺寸、厚度、重量以及板拼縫的位置、寬度等，立桿間距需要滿足承載力要求，一般以1m左右為宜；剪力墻、梁陰角部位利用角模（C槽）作為疊合板的支撐，鋁模橫梁及支撐頭按照標(biāo)準(zhǔn)配置以增加鋁模的整體穩(wěn)定性，疊合板拼縫的位置安裝頂板配件，要求疊合板搭接在鋁模上的尺寸不小于100?mm；由于該結(jié)構(gòu)施工體系中鋁模板無頂部水平約束，需對(duì)鋁合金模板體系的面板設(shè)計(jì)構(gòu)造、配模高度，對(duì)拉螺桿間距、斜支撐體系等進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保成型混凝土質(zhì)量達(dá)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足后期裝飾裝修要求。與全鋁模配模體系相比，該結(jié)構(gòu)施工體系中鋁模板體系優(yōu)化點(diǎn)見表1

4.2.2?鋁模安裝

首先安裝墻板，從端部封板開始，兩邊同時(shí)逐件安裝墻板，墻模拼裝完成后使用圓管斜支撐加固以防位移，用紅外線校正墻板垂直度和平整度；墻身垂直校正完畢后安裝梁底板及兩側(cè)模板，并準(zhǔn)確校正梁底標(biāo)高的，安裝角模利用銷釘固定，同時(shí)調(diào)整好角模頂標(biāo)高（疊合板底標(biāo)高）；安裝樓面橫梁、支撐頭及支撐柱；最后根據(jù)疊合板拼縫位置安裝頂板模板；鋁模頂標(biāo)高偏差可通過模板系統(tǒng)的可調(diào)節(jié)支撐進(jìn)行校正，直至達(dá)到整體平整[4-5]。

4.2.3?整體校正

鋁模板為定尺模板，樓面現(xiàn)澆層混凝土標(biāo)高對(duì)疊合板的安裝高度及拆模至關(guān)重要。在疊合板周邊設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)，標(biāo)高控制點(diǎn)可采用直徑60 mm預(yù)制混凝土圓臺(tái)，在疊合板終凝前插入疊合板上；標(biāo)高控制點(diǎn)的間距控制在一個(gè)刮杠長(zhǎng)度之內(nèi)。澆筑樓面混凝土?xí)r，根據(jù)標(biāo)高控制點(diǎn)進(jìn)行找平，可將樓面現(xiàn)澆層混凝土標(biāo)高控制在5 mm之內(nèi)。

4.2.4?鋁模與疊合板連接

疊合板與鋁模接觸面使用調(diào)解膠條密封，防止硬連接及砼漏漿問題，要求調(diào)解膠條或厚海綿條粘貼在C槽根部及疊合板拼縫位置。

4.2.5?疊合板安裝

疊合板起吊時(shí)，要盡可能減少因自重產(chǎn)生的彎矩，采用專用吊梁進(jìn)行吊裝，吊梁可采用多孔可調(diào)吊梁。吊點(diǎn)一般由設(shè)計(jì)確定，長(zhǎng)度大于4 m的疊合板一般設(shè)計(jì)6個(gè)吊點(diǎn)，吊繩長(zhǎng)度應(yīng)計(jì)算確定，保證各吊點(diǎn)均勻受力，防止開裂。疊合板吊點(diǎn)一般設(shè)置在格構(gòu)筋位置，為提高吊裝效率，一般采用吊鉤起吊。吊裝前應(yīng)確定吊裝順序，一般遵循朝某一方向流水施工，前塊疊合板為后塊疊合板吊裝提供作業(yè)面的原則；第一塊疊合板吊裝宜選取在角部有腳手架的位置，便于操作。

將構(gòu)件吊離地面，觀察構(gòu)件是否基本水平，各吊鉤是否受力，構(gòu)件基本水平、吊鉤全部受力后起吊；根據(jù)圖紙所示構(gòu)件位置以及箭頭方向擺放，疊合板要輕吊輕放，構(gòu)件板邊要深入梁、剪力墻內(nèi)10 mm，疊合板面表面平整度允許偏差5 mm；當(dāng)疊合板與鋁模接觸面縫隙較大時(shí)可以使用發(fā)泡膠進(jìn)行封堵以防漏漿。

4.2.6?混凝土澆筑

當(dāng)疊合板、鋁模、鋼筋、水電預(yù)埋完成且驗(yàn)收合格后，可以澆筑砼。砼澆筑時(shí)注意振搗要密實(shí)，防止漏振、過振現(xiàn)象，同時(shí)要加強(qiáng)砼的收面與養(yǎng)護(hù)以防頂板的開裂。

鋁模與梁、墻等PC構(gòu)件也可以相互匹配，這就需要在施工前做好充分的策劃，把容易出現(xiàn)的問題提前消除即可。例如：鋁模在剪力墻構(gòu)件上安裝時(shí)，需要考慮PC構(gòu)件上對(duì)拉螺桿孔的位置；當(dāng)用梁PC構(gòu)件時(shí)，C槽要與梁構(gòu)件使用高強(qiáng)螺桿固定，以防C槽擾動(dòng)造成疊合板位移。除此之外，還要詳細(xì)熟知圖紙，讓鋁模設(shè)計(jì)與裝配式廠家全部?jī)?yōu)化做到最好，才能保證建筑結(jié)構(gòu)尺寸精確、完美成型，從而才能提高質(zhì)量，保證效率，降低成本。

5?結(jié)論

在本文中，深入探討了鋁合金模板技術(shù)在裝配式建筑施工中的應(yīng)用，特別是在提升施工效率、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益方面的顯著貢獻(xiàn)。通過對(duì)鋁合金模板的定義、分類、發(fā)展歷程以及技術(shù)優(yōu)勢(shì)的詳細(xì)分析，可以清晰地看到鋁合金模板相較于傳統(tǒng)木模板的顯著改進(jìn)。鋁合金模板不僅在重量輕、承壓能力強(qiáng)等方面展現(xiàn)了其優(yōu)越性，還在模板標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、安裝過程中體現(xiàn)了高效與精準(zhǔn)。然而，鋁合金模板的應(yīng)用也伴隨著特定的技術(shù)難題，如模板的清潔、正確使用脫模劑、連接件設(shè)置等，這些問題直接影響著混凝土結(jié)構(gòu)的表面質(zhì)量與整體穩(wěn)定性。為此，本文詳細(xì)討論了各種可能的問題及其成因，并提出了針對(duì)性的防治與控制措施，如調(diào)整支撐間距、設(shè)置臨時(shí)撐頭、控制混凝土的澆筑速度和方法等，以確保施工質(zhì)量和安全。

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