李景奇
中国建筑第二工程局有限公司北方公司 辽宁省沈阳市 110000
摘要：铝模板是一种新型模板技术，与传统模板技术相比，铝模板可循环利用，并且能够适应复杂多变的施工环节，可节约施工材料所需成本。高层建筑工程建设数量不断增多，施工工序复杂，可推广利用铝模板施工技术，充分发挥铝模板在承载力、节能环保以及经济性方面的诸多优势。因此，亟需对铝模板技术在高层建筑施工中的应用方式进行深入研究。
关键词：房建施工；铝模板技术；应用
前言
铝模板作为新一代模板材料，具有精度高、施工便捷、周期短、承载力高、稳定性好、应用范围广、可重复使用、回收价值高和符合文明施工要求等独特优势，但其应用目前仍面临诸多问题，针对这些问题，国家应制定相应的铝模板施工标准规范，利用BIM技术深化设计，加强对现场施工人员培训，同时做好现场模板的清理和维护工作，从而提高模板的使用寿命，充分发挥铝模板在工程建设中的优势，提升工程质量，实现绿色施工，以创造更大的经济效益。
1铝合金模板的优点
铝合金模板优点：（1）稳定性好，并且施工高效简便。铝合金模板在进行系统组装时方便、快捷、简单、技术要求不高，在使用模板时，只需对操作简单培训，便能较快上手，并且模板属于快拆模系统，具有循环周期短特点，能使管理成本有所降低。在拼装之后形成结构体系，刚度大、整体性强，能保持良好稳定性，并且承载力实际适用范围比较大，不会有爆模或者是涨模问题出现。（2）经济性强、质量好。铝合金模板具有少拼缝和大幅面的特点，能够使拆模之后混凝土的实际成型质量得到充分保证，混凝土在成型之后平整度良好，表面光滑、尺寸精确，能够和交工标准相符，也能使抹灰时的成本得到节约。同时铝合金模板具有较高的重复利用率，能够在不同项目当中重复性使用。除此之外，铝合金模板具有维护成本低、使用时间长的特点，这在一定程度上凸显了其经济性。（3）体现了文明施工绿色环保。铝合金能够再生和回收，其在广泛运用过程中，使木模板的使用程度降低，能够体现出施工的节能环保、低碳减排的特点，与当前倡导的绿色建筑理念相符。模板在使用之后不会产生废弃物、垃圾，并且摆放容易，施工现场能够始终处于干净整洁的状态，体现出文明施工。
2应用优势
2.1设计与技术优势
1）定型设计、智能化拼装铝合金模板一次成型，其精度高、实用性强。根据定型设计需求，企业按照模板设计图纸进行加工，出厂前完成预拼装。模板整体结构强度高、稳定性好。标准铝合金模板采用密肋设计，其刚度大、抗变形能力强、不起鼓。定型化的铝合金楼梯模板可优化楼梯踏步尺寸。借助先进的编码体系，我国铝合金模板智能系统走在世界前列，BIM设计配模、自动排产、智能组拼发展非常快。
2）技术集成化、专业化铝合金模板自国外引入以来，从设计理念、产品架构、加工工艺等方面得到全方位优化升级。国内从产品类型来说，横向、竖向体系，全铝模板、铝框木模、铝框塑模、铝框竹模等同时研发实践，质量不断提升；从上下游来说，大吨位挤压机、模具制造设备、切割及焊接设备、大型热膜喷涂设备、抛丸、整形、高压水洗设备及铝模施工传输设备等关联设备均实现升级和专业化技术集成，已形成技术族群优势。
2.2施工质量控制优势
1）稳定性强、承载力高目前铝合金建筑模板主要由铝合金挤压型材拼装而成。模板系统拼装完成后，整体框架具有较强的稳定性，其平均承载力可达60kN/m2。除此以外，铝合金模板自身质量轻，可有效避免胀模事故，提高施工过程的流畅性和安全性。在此基础上，铝合金模板还能提高混凝土的平整度和牢固度，避免混凝土表面可能出现的缺陷。模板自身不吸水，相较木模板不会因受潮而产生翘曲变形等情况。
2）施工简捷、效率高铝合金建筑模板组装方便快捷、质量轻，可完全通过人工拼装。模板加工精度高且刚度大、不会因受力引起变形，有利于克服混凝土浇筑过程引起的构件变形等不良反应。另外模板的装配式构造可降低人为质量偏差，与木模板相比，混凝土构件具有更高的截面尺寸精度、平整度和垂直度。有经验的安装人员每人每天可安装25~35m2的铝合金模板，施工工效大幅提升。
3）支撑系统少、操作空间大根据传统施工理念，楼板和平台等位置的施工一般采用满堂支架，对人工成本和物料浪费较大。而铝合金模板采用单管立式独立支撑方式，平均设计间距1.2m，无需依靠横拉或斜拉进行助力支撑。施工操作空间大，人员通行、材料搬运畅通，易于统一调度。除此以外，模板支模体系不仅安全方便，而且一套支撑体系可有效解决楼内不同层高的支撑问题。
4）表面质量好、结构简单美观铝合金模板拆模后，表面平整度、光洁度高，可达到装饰面及清水混凝土要求，降低总体费用。此外，其质量轻、单板面积大、紧密性高、结构美观，可应用于清水混凝土结构中。铝合金模板系统的相关快拆操作轻便简捷，从而可大大缩短工期，达到降低施工成本的目的。
2.3施工安全文明优势
1）标准化施工、规范化作业对于尺寸确定的铝合金模板体系，一律强制按照相关标准施工，合理控制立杆间距。与
木模板施工过程相比，可有效规避诸多违反标准的施工情况。此外，铝合金模板可通过楼层之间预留的传料口经人工运送至上层，取消传统悬挑运送物料的钢平台。相较木模板，铝合金模板大大降低施工过程的火灾隐患，还可有效避免木模板装卸过程中铁钉扎伤等情况。
2）上下运输方便、高效安全铝合金模板拆除后可通过楼层之间预留的传料孔洞运送至上一层，不需再行安装卸料平台或使用塔式起重机运输，也无需在施工区域单独设立模板堆放区及放置架，降低施工中潜在的危险，同时减轻安全管理压力，有利于施工过程实现本质安全。除此以外，对铝合金模板进行深化设计，可根据楼栋特点在不同位置设置物料传送口，通过人工将拆除的铝合金模板、背楞等大结构件通过物料传送口向上一工作面运送。由于上下楼层的模板为一一对应关系，所以这种运送方式简单高效，无需通过其他平台运输。除此以外，这种方法还可保证相关材料在运送过程中不会混乱，在进行上层模板拼装时简化材料挑选过程，加快模板整体组装速度。
2.4经济成本优势
1）施工周期短、成本低铝合金建筑模板通常为快拆模系统，一般只需18~36h即可完成拆模。一层所需的一整套铝合金模板只需4~5d即可完成施工，减轻施工单位管理压力，降低经济成本。早拆模板体系的应用，使楼层只需安装1层铝模板和3层单支撑即可满足施工要求，降低安装量和运输成本。除此以外，铝合金模板安装支设步骤简单方便、用工少、工效高，同样降低施工成本。
2）可重复次数多，使用成本低铝合金建筑模板系统主要由大型挤压机生产的挤压型材进一步加工拼装而成。在规范施工前提下，铝合金模板一般可周转使用200~300次，平均使用成本更低。
3）定型产品、通用性强根据现行标准，铝合金建筑模板的生产规格很多，可根据不同施工情况采用不同规格的模板拼装。当模板拆模后用于其他建筑物时，只需更换约25％的非标准模板，降低材料成本。除此以外，定型的铝合金建筑模板可避免材料浪费现象，降低维护成本。同时运输物料用钢平台的成本和塔式起重机运输能力的解放，均间接降低施工成本。
2.5环境保护优势
1）节能减排、回收率高铝合金模板系统所有相关配件均可多次重复使用，且为可回收、可再生材料，符合国家所倡导的节能环保、低碳减排的施工要求。目前，美国、日本等已完善了相关规定，明确禁止在建筑工程中使用木模板，要求使用可再生材料模板。铝合金模板经多次使用报废后，废品回收价值高，优势明显。工程结束后，本次施工所用铝合金模板经过评估可再次应用于其他建筑工程。约20%的异形模板及构件，通过再次设计、返厂加工也可再次使用。
2）绿色施工、无建筑垃圾铝合金建筑模板在施工现场无需进行再次加工，可达到降噪防尘的目的。铝合金模板拆模后施工现场不存在建筑垃圾，完全符合绿色建筑施工标准。
3铝合金模板在高层建筑施工中的应用
3.1施工准备
1）模板准备根据工程施工图纸，企业采购适当数量与规格型号的铝合金模板，并在生产现场组织开展模板试拼装作业，确保所拼接模板的规格尺寸符合工程施工要求。随后，在材料入场环节，对铝合金模板的数量、规格尺寸、造型结构、相关文件进行审核，及时更换尺寸不符、性能质量低下的模板。最后对铝合金模板进行分类编号，在模板安装前，对铝合金模板开展清理作业，在模板表面涂刷隔离剂，避免在后续施工中出现混凝土粘连问题。
2）技术交底虽然铝合金模板在实际应用过程中应用效果显著，但作为一项新型模板技术，部分施工人员对其缺乏深入了解。因此，应提前组织开展多级技术交底工作，确保全体施工人员明确了解工序流程，掌握铝合金模板各项施工要点。
3）施工规划在高层建筑施工中，铝合金模板施工规划内容包括建筑楼板模板设计、梁铝合金模板设计、墙体铝合金模板结构设计、细部结构设计与施工安全外架的设计。需根据工程施工情况、建筑结构方案，合理设定各项铝合金模板设计参数。
4）测量放线组织开展测量放线作业，精确测量高层建筑结构中各处柱脚、墙根处标高，并做好标记，为后续铝合金模板安装作业提供施工参照。
3.2模板安装顺序
在高层建筑模板安装环节，应优先组织开展墙柱铝合金模板安装作业，随后开展梁板模板安装作业。在墙柱模板安装环节，遵循“先内后外”的施工原则，首先安装建筑内部墙柱区域的铝合金模板，再安装外部墙柱铝合金模板。此外，在遵再安装标准模板。唯有如此才能为铝合金模板安装质量提供有力保障，避免出现模板安装精度不足等施工问题。具体来讲，就是遵循“先墙柱，后梁板”“先非标准模板，后标准模板”的施工原则。
3.2.1墙柱模板安装
在墙柱模板安装环节，施工人员应提前根据施工图纸，对所配置铝合金模板的编号、规格尺寸、模板内壁所涂刷隔离剂的均匀性进行核对，并按照编号顺序开展铝合金模板安装作业；将铝合金模板在指定位置放置、安装，使用高强螺栓对铝合金模板进行穿凿处理，随后打入销钉，将柱模板与踢脚板进行稳固连接，最后使用销钉连接相邻柱模板。在墙模板安装前，需搭设临时支撑结构，避免模板安装过程中出现角度偏移、倾斜等问题，常用支撑材料为木方、钢管；墙柱模板安装完毕后，对模板垂直度、结构完好性、封闭口缝隙与安装位置偏差值进行测量，确保各项施工参数符合模板安装要求。当检测到封闭口缝隙过大时，应及时采取相应措施缩小缝隙，如在缝隙内填充泡沫材料，以避免出现混凝土漏浆问题。
3.2.2梁板模板安装
在梁板模板安装环节，根据工程设计方案，精确计算梁体跨度，将梁板底板放置在所安装柱模板缺口处，为后续梁底支撑立杆结构的搭建提供施工基础与作业平台，保证连接效果；根据施工情况，采取立杆可调托撑调整方法，适当调节梁底板标高；在梁侧模板安装结束后，及时对模板垂直度与安装位置进行检查、纠偏调节，确保模板垂直度偏差值符合施工要求后，安装楼面龙骨、搭设支撑系统；对模板安装成果开展质量检测作业，解决所发现模板偏移、安装精度不足、水平度偏差等施工问题，直至梁板铝合金模板安装质量完全符合高层建筑施工规范标准。
3.3混凝土浇筑
在铝合金模板安装作业结束后，对模板安装质量进行全面检查，重点检查各处模板接口处是否存在缝隙渐变问题或较大缝隙；制定合理的混凝土浇筑作业方案，包括浇筑量、振捣次数、混凝土密实度与强度等具体施工参数；提前开展混凝土制备作业或是采购商品混凝土。在混凝土浇筑前，对混凝土温度、坍落度进行检查，当出现混凝土离析、泌水现象时，应重复组织开展混凝土搅拌作业。与其他材质模板相比，铝合金模板透气性较差，在混凝土浇筑环节难以及时排出所产生气泡，进而在混凝土表面形成麻面。针对这一问题，需合理制定混凝土配合比方案，确保混凝土在浇筑、冷却过程中不会产生大量气泡；开展实时施工监测作业，对混凝土浇筑施工情况进行监测。当出现漏浆、模板偏移倾斜、模板下沉、胀模等施工问题时，应快速分析问题成因，采取有效解决措施，必要时中断混凝土浇筑作业，以避免铝合金模板长时间处于负重状态而影响混凝土质量。此外，在混凝土浇筑作业中断且所浇筑混凝土出现初凝现象时，应重复组织开展混凝土浇筑作业；混凝土浇筑、振捣作业结束后，及时组织开展混凝土养护作业，根据气候条件与施工情况，制定合理的混凝土养护方案，在混凝土表面覆盖保湿保温材料、定期开展洒水养护作业，避免混凝土出现开裂问题。
3.4模板拆卸
在模板拆卸环节，精确计算混凝土的初凝与终凝时间，对混凝土强度进行测量，在混凝土试块强度超过3MPa时，即可组织开展模板拆卸作业，不会对混凝土质量造成影响；为提高混凝土结构浇筑强度控制力度，可选择临时保留支撑杆，用于保持结构稳定。对支撑杆拆除时间的设定，应视所预留支撑杆的具体位置而定；禁止进行模板野蛮拆卸作业，合理制定拆模作业顺序，优先拆除墙板模板，随后拆除梁模板，避免出现混凝土结构破损、铝合金模板损坏等施工问题；践行早拆体系，在铝合金模板交汇区域搭设支撑体系，避免拆模作业对混凝土施工质量造成影响；对所拆卸模板开展清理作业，去除模板表面残留的灰尘与混凝土，对各类铝合金模板进行分类储存、重复利用。
3.5施工检测
混凝土结构质量检测可选择超声波检测、红外射线检测等无损检测技术，在不破坏混凝土结构的前提下，检测混凝土内部结构中是否存在质量缺陷及缺陷特征。其次，对铝合金模板结构进行检测，重点检查模板结构是否出现内部损坏问题或各类缺陷特征，当模板破损程度超过一定标准时，将这类铝合金模板及配件进行破碎处理、再生利用。
4存在的问题及对策
4.1施工人员素质有待提升
铝模施工的特殊性和专业性要求现场施工作业人员要有较强的专业素养和操作能力，而现场施工多为普通劳务人员，未经系统培训学习，专业素质较低，严重影响施工效率，导致铝模施工的技术优势无法充分发挥。因此，在铝模施工前，施工单位应组织开展专业系统培训，经培训合格后方可上岗，确保铝模施工高效有序进行。
4.2设计变更影响工程进度
铝模板严格按照图纸设计，施工现场出现设计变更时需重新深化设计与加工制作，将导致既定计划不能如期实施，影响施工进度。因此，在铝模施工前，要采用BIM进行深化设计，通过BIM技术完成虚拟支模，提前解决施工现场的模板碰撞等问题，尽量减少设计变更。
4.3模板清理和维护较差
铝模板一次投入成本较高，需多次重复使用方可降低成本，因此，模板清理和维护至关重要。现场施工人员在模板使用中会出现脱模剂涂抹不合理、拆模不注意模板保护和清理等问题。针对这些现象，施工单位应安排专人负责模板的清理和维护，并对处理效果实行专项检查，经检查通过后才能继续安装。
4.4计价标准缺失与计价方式需逐步规范
铝模板体系作为新材料、新技术的应用，建设相关部门正在逐步规范其计价标准与计价方式，以更好地满足建筑市场计价需求，使工程技术人员有章可循，为铝模板推广和应用提供更便利的条件。
5工程概况
本文以某高层建筑工程为研究对象，该高层建筑工程结构形式为钢筋混凝土框架结构，在该建筑工程标准层、连续墙、外侧墙、剪力墙、顶板以及梁等结构中，均应用铝合金模板施工技术。铝合金模板是由模板、支撑结构、紧固结构以及其他附件所组成的。
6高层建筑绿色施工中铝模板体系
6.1模板系统
模板系统的主要作用是保证混凝土成型质量，在该高层建筑工程墙板模板施工中，模板标准墙板的宽度为400m，在模板安装中，墙板与楼面转角直接连接，另外，外墙支撑板高度提升50mm。对于墙板结构，可采用背楞以及对拉栓进行连接固定。在墙侧模支撑方面，可应用可调式斜支撑，并利用膨胀螺栓固定在地面上，而另一端则可直接固定在背楞上，能够有效提升抗弯强度，同时还可对垂直度进行调节。
6.2支撑系统
支撑系统的作用在于承受荷载，保证模板系统稳定性。在该高层建筑工程板底支撑施工中，对于楼面模板以及支撑，均应用全铝合金材料，模板尺寸400mm×1100mm，早拆支撑系统为可调节支撑立杆，支撑间距为1200mm×1200mm，在模板施工中，可采用旋转调节手柄的方式对模板安装水平度进行调整，进而保证模板支撑效果。
6.3紧固系统
在铝模板施工中，对拉螺杆以及背楞为比较常见的紧固系统，如果采用对拉螺杆，只需锁紧螺母，固定背楞，即可达到良好的稳固效果。
6.4附件系统
在模板系统中，附件系统的作用是将各个结构件连接为整体结构，比如销钉。在实际施工中，在建筑工程长方向模板拼接施工中，销钉间距应控制在300mm以内，而在短方向上，销钉间距应控制在150mm以内。
7高层建筑绿色施工中铝模板技术的应用要点
7.1铝模板深化设计
在将铝模板运输至施工现场前，施工单位首先应为铝模板制作单位提供铝模板系统施工图、外架结构布置图、施工现场布置方案、细部构造施工要点、变化层结构形式等。另外，还可采用BIM技术创建三维模型，通过模型模拟分析，可发现施工过程中的质量、安全隐患，并进行针对性改进。除此以外，主体结构与滴水线、外窗免收口等细部构造，可采用一次浇筑成型施工方式。
7.2配板深化
在对铝模板系统进行优化设计后，即可绘制各个部位配模剖面图，对模板排版进行优化布局，确定墙板与楼面板之间、墙板与梁板之间等各个相邻部件的连接形式，并采用MSTEEL工具对铝模板系统布局形式中的标准块和非标准块数量进行计算，保证配模拼装图完整性。
7.3定位放线
在模板安装施工中，首先在高层建筑工程的不同楼层中确定控制轴线，然后进行测量放样，确定墙柱、门窗、洞口、梁等平面位置，同时还需对墙、柱钢筋位置进行检查，根据施工现场实际情况调整偏差。另外，在墙柱周围，还可放出控制线，准确定位模板安装位置。除此以外，在墙柱的四角以及转交位置，在纵筋上可设置楼层标高控制点，据此对楼板面标高进行检查。
7.4模板安装及加固
对模板进行清理，在模板表面均匀涂刷脱模剂。在模板安装施工中，均由角部开始安装，首先安装墙柱模板，并做好临时固定，从中心向外围安装梁底模板，对墙柱垂直度以及标高进行优化调整，并利用斜拉杆撑紧，安装然后安装梁侧模板，并对模板安装平整度以及垂直度进行调整。
7.4.1墙、柱模板安装及加固
根据建筑工程施工图要求留设预埋洞口、安装预埋件等，对钢筋绑扎施工质量进行检查，然后进行模板吊装施工。对于外墙起步版预埋螺栓，要求在下层混凝土中预埋，为外墙模板起到垫脚作用，对于螺丝间距，要求控制在1200mm以内。在内墙模板安装施工中，要求从墙角位置开始安装。在模板拼装施工中，从两边开始拼装，采用销钉对孔位做好固定处理，在墙体轴线位置，以对称形式布置对拉螺杆孔。最后，对墙柱模板安装垂直度进行检查。
7.4.2梁模安装及加固
在梁模安装施工中，应按照先主梁后次梁以及先梁底后梁侧的施工顺序。在梁底模板安装施工中，如果模板长度在3m以内，则可采用整体安装方式，而如果模板长度在3m以上，则可采用分段拼接施工方式，每个分段长度均需控制在3m以内。在模板安装完成后，对模板平整度以及垂直度进行检查，最后采用销钉进行固定。
7.4.3板模安装及加固
在墙梁顶部阴角模安装施工完成后，首先进行楼面板龙骨安装，然后再根据模板拼装编号逐一安装，在安装完成后，对于底板四周位置，可采用销钉进行固定。在顶板与混凝土之间的接触面上，可均匀涂抹脱模剂，然后再铺设钢筋。在高层建筑工程各个楼面底笼固定位置，应安装可调节支撑杆，对板面安装精度进行调整。
7.5铝模板拆除
在混凝土浇筑施工完成后，对混凝土结构强度以及成型效果进行检查，在确定符合预期施工要求后，即可拆除模板。在具体的拆除过程中，首先拆除侧模，当铝模系统松动后，即可拆除模板连接部分，逐一撬开模板下口并拆除，避免对混凝土施工质量造成损害。在各个零部件拆除完成后，需对模板进行全面清理。
结束语
总之，就我国当前铝合金模板运用现状来讲，在施工水平上已逐渐趋于成熟，检验手段与质量控制较为可靠、科学，在绿色施工背景下，铝合金模板为建筑施工当中的首选。在运用铝合金模板过程中，应对其优缺点有充分认识和了解，掌握施工技术与质量控制中的要点，保证模板在运用时的科学性、合理性，使其作用得以最大程度发挥，保证工程在施工时的整体效果。
参考文献：
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