建筑技术开发 建筑材料 Building Materials 第44卷第24期 2017年12月 Building Technology Development 铝合金模板施工工艺及应用 张彬,黄有为,王亮,刘威,赵灿 (中国有色金属工业第六冶金建设有限公司,郑州450006) [摘要]铝合金模板是符合绿色施工的新型材料,其施工工艺符合建筑行业节能环保的要求。简述了铝合金模板的应用概 况及应用前景,概括了铝模板体系及施工流程,总结了铝合金模板生产、施工流程和施工工艺,并结合现场施工探讨铝合金模 板应用需要改进的内容及发展方向。 [关键词]铝模板;支撑体系;二次配模 [中图分类号]TU755.2 [文献标志码]B [文章编号]1001-523X(2017)24-0115--03 Construction Technology and Application of Aluminum Alloy Formwork Zhang Bin,Huang You—wei,Wang Liang,Liu Wei,Zhao Can [Abstract]Aluminum alloy formwork is a new material for green construction,Its construction technology accord with the requirements of the construction industry energy saving and environmental protection.This paper sketches the application and prospect of aluminum alloy formwork.The aluminum formwork system,construction process,production and construction technology of aluminum alloy formwork are summarized.Combined wih sitte construction,the paper discusses the improved content and development direction of the application of aluminum alloy formwork. [Keywords]aluminum template;support system;secondary mold 随着我国经济转型步伐的推进,建筑行业节能减排力度 的加强,建筑材料和建筑施工技术不断改革创新。铝模板施 工是可持续发展的绿色环保施工技术,也是现有建筑模板技 术更新换代的一个发展方向。 铝模板因周转次数高,混凝土拆后观感好,可再生使用 的节能环保绿色建材,特别是在2016年12月中华人民共和国 住房和城乡建设部发布并实行JGJ 386--2016《组合铝合金 模板工程技术规程》后,我国铝合模板市场呈现出百花齐放、 争鲜夺艳的蓝景。 1 铝模板简介及推广前景 铝合金密度较小,强度高,塑性和成型性好,无低温脆性, 易加工,铝合金材料已广泛应用于建筑、航空、医疗等领域中, 因此铝合金被称为金属界中的魔术师。铝模板是铝合金通过 模型铸造一体型材后,根据深化施工图纸进行定尺寸,定型 号,定量生产拼装的模板体系。生产厂家根据深化图纸在车 间进行预拼装,完成检查、复检后再运至施工现场进行铝合 金模板拼装的新型绿色施工工艺。 我国模板行业从建国以来不断发展,已从简单粗放走向 “环保、简便、质优”的发展之路。现在模板产品主要有木、 竹胶合模板、钢模板、塑料模板、铝合金模板等。综合对比 其他模版可以看出,铝合金模板具有重量轻,拆装方便,刚 度大,精度高,稳定性好,承载力高,浇筑混凝土成型质量高, 周转次数多,施工过程安全,文明旖工形象好,对机械依赖 程度低等优点(表1)。 我国铝模板的蓬勃发展已经预示了其广阔的应用前景。统 规范,统一户型标准,远近期合理计划安排,优化初次配模, 降低二次配模费用等方面不断完善,创新将会更好推进铝模 板在建筑行业的应用。 2铝合金模板体系及施工流程 铝模板体系包括模板体系、支撑体系和紧固体系,其内 容及用途如表2所示。模板体系中分普通版和异形板。铝合金 模板模板厚度3.5 ̄4mm,宽度的主要规格有600ram,400mm, 一表1常用模板参数对比 项目 模板重量 钢模板 35-85kg/m2 塑料模板 7~15kg/m2 木模板 6 ̄12kg/m2 30 (较高) 60"90 (含方木) 4~8 12.5 铝合金模板 5-27kg/块 60 (高) 1000 ̄1200 承载力/(kN/m2) 60(高) (较高) 销售价/ (元/m2) 使用数/次 平均材料单价/ (元/m2) 600 ̄800 (含配件) 1O0~20O 4.7 100-300 (含配件) 2D~6O 5 (含配件) 2O0—3OO 4.4 施工难度 难 易 较易 易 回收价值 吊装机械依赖 中等 依赖 高 不依赖 低 依赖 高 不依赖 技术工人 清水混凝土 要求较高 可达到 短期培训 可达到 要求较高 工艺要求高 短期培训 易达到 残留垃圾及回收 无垃圾可回收 无垃圾可回收 废木板、铁钉 无垃圾可回收 安全性 +垂直度、平整度 界面尺寸误差 阴阳角误差 较差 <8nlin <3mm <2mill 好 <8mill <2nlln <4mill 盐 <10mill <5nlln <5into 好 <5nIm <1lain <1nlm 建议 加强研发组合 加强新型复合 加强模板使用寿 长远规划,统 式钢框模板 材料的研发 命,研发钢框、 一标准,注重 铝框组合模板 模板拆装优化 注:・表示此处数据根据郑州、福建、长沙等铝合金模板、塑料模板、钢模板、 木模板施工后现场采集,取其中95%统计分析结果。 铝模板进场前的工序流程如图1所示,施工现场采用1套 铝模板体系,3套支撑体系(悬挑处为5套支撑体系),现场施 工流程如图2所示。 3铝合金模板施工工艺 铝模板施工内容包括施工准备、模板安装、调校验收、 3.1施工准备 350mill,300mm,250ram,200mm,150mm,100mm,50rnm宽的型 拆除模板。 材,长度则根据楼层高,房间尺寸确定。 施工单位结合模板厂家根据施工图纸进行深化设计,其 中应考虑外架形式、混凝土浇筑方式、放线孔和铝模板传料 收稿日期:2017-08—16 作者简介:张彬(1990一),男,河南开封人,工程师,主要研究方 口的位置及水电管线施工预埋位置等。对快拆体系进行完整 向为铝合金模板生产及应用。 的结构计算和深化设计且须经过专家论证后方可选择厂家生 ・115・ 第44卷第24期 2017年12月 建筑材料 Building Materials 建筑技术开发 Building Technology Development 根据施工图纸确认深化图纸 鳖髓 H H勰 H 茔螽臻H按嚣藿鬟 、H 器 H饕 复嚣H 溉 裂曩H罐l譬 H毒嬖囊 箨饕蹇巷筠裔H 绑扎粱和楼面钢 筋及安装水电管线 二二工二 兰 :H鍪蓥 H逖 拼装沉降问吊摸、 预留口漏斗并调校 (背愣调垫现场加固体系 LJ 预埋加圈支撑底 、斜撑、立杆等)I 1座,补充销钉销片 混蓬斋覆 蔷 除吊模、墙板、梁板、顶板、立杆:蝥盛 翌 H 模板体系进行复调 ri慧 H渣虢 漉凝j: 图2铝模板进场后施工流程 表2铝合金模板体系分类 类型 名称 用途 外墙模板与承接模板连接,塑形外墙 墙柱模板:外墙模板、内墙模 混凝土;内墙模板与底部小于50mm 板、墙端模板、承接模板(K板) 端模板的脚铝配合使用塑形内墙混凝土;墙 一体型材及底部小于50mm的 模版 脚铝,封闭内外墙 体系 楼面模板:楼板模板、吊模 用于楼面及沉降间位置 梁模板:梁侧模板、梁底模板 用于梁侧;梁底一体型材与梁侧连接 转角模板(c槽):楼板转角模 连接顶板与梁板板、梁板与墙板、墙板 、模板楼板阴角模板、梁底阴角 与顶板,、墙柱阴角模板。 调节楼面板厚度 支撑头:梁底支撑头、板底支 连接梁底及铝梁(龙骨)的快拆体系 撑头 支撑 早拆体系:早拆铝梁(龙骨)、 早拆体系,连接支撑、楼面模板和梁 支撑 快拆锁条 模板 体系 支撑早拆头,增加模板竖向精度和稳 可调钢支撑、斜撑 定性,实现早拆;斜撑与背楞连接调 节墙体精度 背楞 增加模板横向精度和稳定性 加固 销钉、销片;对螺杆及垫片、 模板之间连接;背楞与模板连接加固; 体系 螺栓、螺母;葫芦铁链 提高模板体系精度 产加工。根据建筑面积,工程进度计划及拼装人数准备相应 数量的登高凳(拆装顶板和梁板时使用)、铁锤、L形钢钩、 电焊机、切割机、套管、胶杯、拆模器及脱模剂等。在预拼 装过程中,施工方工人预先参与并完成模板重新编号,由施 工单位、监理单位验收。在现场开始拼装前测量放线调整混 凝土标高,矫正钢筋偏移,提高相应安全防护措施及其他工 种的施工精度。 3.2铝模板安装 整套模板进场后,工人首先依拼装顺序在模板涂刷脱模 剂,首层建议使用油性脱模剂,以后楼层则使用水性脱模剂, 稀释比例可根据模板表面处理程度确定。 墙柱模板安装。先安装K板,高度确定后打孔固定K板。 其次墙柱模板都从角部开始安装,这样可使模板保持侧向稳 定,首先拼装内墙模板,加装胶杯和套管,加对拉丝杆及水 泥衬块,以保证墙体截面尺寸,然后将外墙与K板连接调整 对拉丝杆,水泥衬块并加固。 安装背楞及穿墙螺杆应两人在墙柱的两侧同时进行,背 楞及穿墙螺栓安装须紧固牢靠,用力得当,不得过紧或过松, 过紧会引起背楞弯曲变形,影响墙柱实测实量数据,过松在 浇筑混凝土时会造成胀模。最后拼装墙端模板及第2层K板。 ・116・ 注意墙模与内角模连接时销子的头部应在内角膜内部,且所 有模板销钉均应从上部插入销子以防止浇筑期间销子脱落。 所有墙柱完成后,采用绿光激光水平仪对墙柱垂直度、 平整度、标高进行调校,调节斜撑并做必要的二次凿毛及衬垫。 梁模板安装。应先将梁底C槽与墙板连接拼装,然后将 梁底和梁底支撑头组合与C槽进行整体拼装,加支撑立杆, 最后拼装梁侧板。采用绿光水平仪调整立杆保证梁底精确高度。 楼面板模板安装,应先安装板底转角C槽、梁侧及墙板 的C槽,将整体组装的龙骨拼装在相应的C槽上,并在龙骨 快拆支撑头处加支撑立杆。然后按编码顺序从角部开始,依次 进行拼装。安装楼面模板(项板)时,每排第一块板模安装后, 用销子将板模与横梁进行固定;放置第二块模板时,暂不连接, 以便为第三块模板留出足够的调整范围;待第三块板放置好 后,用销子将第二块板与横粱进行固定。用同样的方法放置 这一排剩余的板模。拼装结束后对整个屋面进行标高、垂直度、 控制线调校。 整个模板拼装周期根据楼层复杂程度一般在1~2d为佳, 梁及面板钢筋完成后加装吊模及楼梯盖板。 3.3调校验收 对所有墙柱模板的背楞、斜撑进行调校,并配合葫芦铁 链控制墙体、梁体的精度,通过以上加固方式防止浇筑过程 中模板的偏移,此部分主要验收模板的垂直度、控制线等, 验收所有支撑立杆并保证垂直度(一般控制在0~10mm)、梁 底和顶板标高(要求偏高0~5mm)。验收墙模板根部与混凝 土接触距离,模板内墙脚铝处(模板与混凝土缝隙大于5 mm) 采用素灰进行堵缝,避免施工过程中细浆流失出现烂根现象。 混凝土浇筑前对以上环节调校验收后开始混凝土浇筑,在浇 筑过程中由于铝模板拼接紧密,混凝土中的气泡不易排出造 成麻面等问题,为解决这些问题必须优化混凝土配比,加强 振捣。 浇筑过程中至少两名工人负责护模,主要工作包括两点: (1)检查确保销钉销片、螺栓螺帽的稳固:(2)复调模板的 垂直度、标高。在混凝土浇筑后和混凝土初凝前对混凝土进 行复调,这是保证工程质量精度的关键环节,如果调节合理, 垂直度、标高及控制线误差能控制在3 mm以内。 3.4铝模板的拆卸 铝模板的拆除过程安全系数低于模板安装过程,所以铝 模板拆除应更重视安全防护。拆除的过程主要包括3步:(1) 模板试拆;(2)拆除吊模、背楞、斜撑;(3)按序拆除墙柱 模板、梁模板、楼面模板。特别注意竖向支撑立杆不得扰动。 3.4.1模板试拆 根据天气情况判断拆模时间,但由于温度波动及混凝土 成分的差异导致拆模具体时间节点不能精确判定,为避免过 早拆除导致粘模与混凝土变形等问题发生,必须有试拆环节。 试拆方法:首先选择该楼层混凝土中期及最后浇筑区域, 选择l~2个展开面较小的墙体,班组长拆除单块模板后判断是 否可以进行全面拆模。 3.4.2拆除吊模、斜撑、背楞 吊模位置应在混凝土强度适当时尽早拆除,既要避免时 间偏长加大拆除难度,也要避免过早拆除破坏沉降间的方正。 拆除斜撑及背楞室应摆放整齐并摆放至相应位置,及时传至 上一板面。 3.4.3拆除模板 (1)拆除墙模板。首先逐步拆除销钉销片,拆除封墙板 和内墙板,其次拆除外墙板、对拉丝杆和胶杯,并将墙柱模 板传至上一板面及时清理、拼装。 (2)当墙板基本拼装结束后,拆除粱底C槽和梁模板。 首先拆除梁侧模板和梁底模板,注意不得扰动梁底支撑头和 支撑立杆。其次拆除梁侧C槽和梁底C槽,并将梁处模板传 建筑技术开发 建筑材料 Building Materials 第44卷第24期 201 7年l2月 Building Technology Development 至上一板面及时拼装。 (3)当梁模板基本拼装后,拆除楼面模板和龙骨并及时上 传,按序号堆放至上一板面,注意为保证拼装速度,便于水 电工安装和减少模板重复开孔破坏须按编号顺序拆除、堆放、 拼装。然后拆除楼面板底C槽(此步拆除顺序与安装顺序相 反)。整个拆除过程中单位区域不应多名工人交叉作业,为保 证安全拼装,建议单位区域1~2人拆除,并对临边位置再做相 应防护。 (4)拆除最下层的立杆,一般支撑立杆为3层,而挑空位 置立杆为5层,需根据混凝土强度判断最下层立杆拆除时间, 窗等拆装难度大,减少了模板的使用寿命,进一步增大了耗 材费用。在我国施工不够标准化,企业规划不够长远,不同 楼盘水电开孔位置差异大,导致铝模板二次配模频率增大, 费用偏高。铝模板细小节点施工不便,灵活性欠佳等均阻碍 了铝模板快速推广。 建议木模板、塑料模板、PC构件相结合,推进铝模板免 抹灰工艺,同时加快我国建筑行业标准化,城市规划建设长 远化提高铝模板的使用效率。 4.9各厂家铝模板规格不同,二次配模难度大 我国铝模板生产厂家很多,各厂家的规范规格不同,虽 严禁私自挪动中层立杆。 4铝合金模板应用注意事项及发展方向 各种模板均有一定的适用范围,虽然铝模板蓬勃发展, 但经过几年的推广未能撼动木模板的地位。以上现象说明铝 模板使用范围有一定的局限并有许多需要改进的内容。本文 结合福建、长沙、郑州几家铝模板施工项目总结了铝模板施 工中存在的问题,以便对铝模板更全面的了解,为其更好地 推广和应用提供借鉴。 4.1铝模板外围操作平台及安全防护 在铝模板施工前,尽量避免选择悬挑工字钢式脚手架, 在铝模板与工字钢交接位置易发生模板无法套用,漏浆,烂 根等现象。 同时,普通的塑料安全网无法承载模板意外滑落的冲击, 易引起模板冲破安全网的事件发生,建议采用爬架或盘扣式 脚手架,并采用冲孔钢网或钢板作为安全竖网和平网。 4.2支撑立杆垂直精度 现场工人调校立杆垂直度时仅靠经验调节垂直度,混凝 土浇筑过程有部分混凝土楼面板产生细缝的现象发生,主要 原因为垂直精度不高,在外界扰动后发生不同程度的偏移沉 降。建议采用激光水平仪加强立杆竖向调校和验收,精确保 证垂直度。 4.3水电工在模板上重复开孔 水电工在模板上安装的过程中,为加固线盒和水电管线 而在模板上开孔。拼装过程中模板不能完全按原位、原方向 拼装导致模板重复开孔,影响模板正常使用,加大二次配模 难度。建议所有顶板标注方向识别印记并规范严格按照编号 进行拼装。 4.4铝模板表面光滑影响二次装修 铝合金模板浇筑后的混凝土表面光滑,二次抹灰、刮腻 子等存在空鼓、脱落的可能,建议对光滑墙面进行打毛。 4.5脱模剂使用不当 脱模剂主要分为两种:水性脱模剂和油性脱模剂。油性 脱模剂涂刷后,模板表面油滑,安全隐患增加并易粘连钢筋 锈灰渣等,导致顶板拆除后发黑褐色观感较差。水性脱模剂 和油性脱模剂均易污染钢筋和墙根,影响钢筋与混凝土的粘 接强度。建议在施工过程中前两层采用油性脱模剂,其余楼 层宜采用水性脱模剂,刷脱模剂后等待适当时间再进行绑扎。 最主要的是优化脱模剂性能,加快凝固结膜时间。 4.6斜撑、葫芦铁链固定件易打穿楼板 斜撑及葫芦铁链板面固定件主要施工方法分为两种:(1) 打孔后由膨胀螺丝固定至楼面板;(2)直接预埋U形马凳。 第一种容易打穿楼面影响楼层防水性能,同时易破坏己预埋 的水电管线。建议采用第2种方式。 4.7楼梯反三跑位置错台现象频现,踏步表面气泡较多 楼梯位置拼装难度较大,在反三跑位置容易发生错台现 象,踏步位置混凝土起泡严重,虽然不影响质量,但观感较差。 建议铝模板与PC构件相结合,楼梯采用预制构件。 4。8铝模板费用昂贵,二次配模代价高 铝模板平均造价在1 000元/m:以上,由于在空调板、飘 然国家标准已经发布,但各厂家兼容性很差,导致不同模板 厂家之间模板二次配模难度大、费用高。建议我国积极推广 铝模板标准化,严格要求模板开孔位置,模板厚度,配件规 格等,提高模板通用性。 4.10铝模板企业存在的问题 我国铝模板企业的技术水平不高,技术力量相对薄弱, 模板设计缺乏经验,产品质量仍需提高,很多铝模板厂家存 在模板表面处理欠佳,模板肋部易变形,焊接位置易开裂等 问题。 铝模板的使用周期和寿命估算不准确,模板的合理推广 应用规划欠缺。铝模板的原材料电解铝污染较重,现在市面 普遍对铝模板夸赞过度等。 铝合金模板适合于标准化的高层住宅建筑,但在非标层 及大型基建项目不能很好地适用,铝模板要做到绿色生产、 施工还需在技术、设计提高一个层次,如结合BIM等软件优 化设计理念并合理经营推广,同时考虑木模板、钢模板、塑 料模板的优点相结合运用。 5结束语 我国住房建设中的高层住宅和多层裙楼很大一部分是标 准化程度较高钢筋混凝土结构,这些促使铝合金模板的推广 和应用,但铝合金模板也有一定的局限性。我国铝模板生产 不应盲目跟风,造成产能过剩和资源浪费,应吸收塑料模板、 木模板的优点,在非标层及相对薄弱领域协同使用。应不断 提高模板生产水平和质量要求,改善应用推广平台,合理规 划使用周期和范围,完善和推进铝模板应用标准化,铝模板 在将来一定能够绽放异彩。 参考文献 [1]徐翩翩,徐其功.铝合金模板标准化研究[J].建筑技术,2015,46 (12):1088—1091. 【2]王新海.论混凝土结构建筑模板施工技术与方法[J].中国新技术新 产品,2015(21):124. 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