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发表时间：2021/7/8   来源：《建筑实践》2021年3月40卷第7期   作者：殷志丹 邱健 宗佳晨

[导读] 随着我国“节能减排”等一系列政策的出台，以及近年来打造绿色建筑的主流趋势

        殷志丹 邱健 宗佳晨
        常熟市恒翔建设有限公司
        【摘要】：随着我国“节能减排”等一系列政策的出台，以及近年来打造绿色建筑的主流趋势，铝模因其在施工过程中的质量优良、稳定性好、周转率高和易于保证现场安全文明标准化的特点逐渐受到重视, 而通过铝模及结构拉缝技术实现全混凝土现浇外墙体系，实现外墙一次浇筑成型，从而减少交叉工序，以达到节约工期，提高施工效率。故本科室结合新丰家园三期实际运用，从技术、经济、质量、工期等角度切入，为公司接下来在住宅建设中运用铝模体系和外墙全现浇体系提供理论参考。
        【关键词】：招投标阶段；铝模体系；外墙全现浇体系
        
一、引言
        我公司每年承担着大量的安置房代建任务， 2014年以来我公司共交付了花园浜小区、甸欣家园、衡丰家园、锦虹家园、金桂家园、藕渠家园13个安置小区，新建安置房套数约6900套，总建筑面积约135.5万平方米； 在建新丰家园一期、新丰家园二期、金山苑三区二期6个安置小区，新建安置房套数约4600套，总建筑面积约92.5万平方米。安置房的施工进度和质量，直接关系到安置对象的切身利益，以及我公司的社会形象。
        公司已经交付的安置房质量总体较好，但也存在着一些不尽人意之处，对于一些住宅质量通病的投诉也较多。要解决这些问题，对进一步提高工程质量要贯彻预防为主的原则，为此我们参观考察了万科等房产开发项目。考察发现，铝合金模板系统在房产开发项目中应用较广泛，可有效降低墙体、窗户等部位的质量通病，提高施工效率，在公司安置房项目中有一定借鉴意义，计划在新丰家园三期安置房项目中试点应用。所以需要将铝合金模板系统在本项目的初步设计、施工图设计、招标投标、现场施工各阶段开展应用。
        铝合金模板系统是采用铝合金型材制作的建筑通用模板，采用模数设计，经过工厂加工生产而成，由铝合金制件、支撑杆件和连接件三部分所组成的具有完整的配套使用的通用模板系统， 能组合成不同的整体模架，是工业化、装配化施工的现代系统模板， 和传统模板相比，具有重量轻、强度高、施工速度快、成型质量好、绿色环保、可大量节省后期维修费用、机械依赖程度低等特点，大大提高了施工效率，减少相关建筑质量通病。
        为此，拟在2019年计划新开工的新丰家园三期安置房中试点开展铝合金模板系统和外墙全现浇系统的应用。
二、方案经济性分析
（一）项目概况
        本项目为新丰家园三区安置房工程，项目用地位于黄浦路以南、泰山路以东、新世纪大道以西，规划高铁新城西南侧，总用地面积约65000平方米（约97.5亩）。 总建筑面积约198000平方米，其中地上建筑面积约160000平方米，地下总建筑面积约38000平方米，新建安置房套数1148套。其中地上建筑为9栋高层住宅建筑（层数为地上1+28层），地下建筑为1层。高层住宅建筑采用钢筋砼剪力墙结构体系，剪力墙抗震等级为二级。
        结构类型详见下表:
        

（二）经济性分析
        新丰家园三期的主力户型及层数与已开工建设的新丰家园二期4#住宅楼类似，在新丰家园二期4#楼标底的基础上，假设对外墙变更为外墙全现浇混凝土结构、铝合金模板系统后，数据如下：
        1、砖墙体改砼墙体增加投资
（1）原200厚的M5混合砂浆墙体：640.67M3*517.54元/M3=331572.35元
（2）原200厚的M7.5混合砂浆墙体：51.42M3*517.90元/M3=26630.42元
（3）现C35钢筋砼直形墙的砼:（640.67+51.42）*498.95=345318.31元
（4）现C35钢筋砼直形墙的钢筋：（640.67+51.42）*（0.028+0.065）*1.2*5700=440252元
（5）增加投资：345318.31+440252-331572.35-26630.42=427367.54元
        2、节约抹灰及涂料
（1）节约外墙抹灰：
        （640.67+51.42）/0.2=3460.45M2*29.13=100802.91元
（2）节约内墙抹灰及涂料：（640.67+51.42）/0.2=3460.45M2*（23.7+19.21）=148487.91元
（3）增加内墙清水砼面批腻子及涂料：（640.67+51.42）/0.2=3460.45M2*21.54=74538.09元
（4）节约投资：74538.09-100802.91-148487.91=174752.73元
        3、木模板改铝模板增加投资
        木模板49.69元/M2，铝模板61.57元/M2，相差11.88元/M2，共计模板面积60543M2。共计增加造价：60543*11.88=719250.84元
        4、因砖砌体墙体改为砼墙体后基础变大增加，约增加造价50万。
        5、合计4#楼约增加造价427367.54-174752.73+719250.84+500000=1471865.65元
        6、新丰家园三期整体测算
        （1）新丰家园二期4#楼标准层面积532.79m2，三期1#楼、3#～6#楼、8#楼标准层面积为544.56M2、2#楼标准层面积为817.36M2、7#楼标准层面积为539.52M2、9#楼标准层面积为569.85M2，三期九幢房子标准层面积总共为5194.09M2
        （2）新丰家园三期9幢房子大约增加造价5194.09/532.79*1471865.65=14349218.22元 。
（三）综述
        新丰家园三期安置房估算总价为约150000万元，其中建安估算约为68000万元。本项目采用外墙全现浇系统和铝合金模板系统增加投资约为1435万元，占建安投资的比例较小， 考虑到工期可节约至少3个月，该方案经济指标可行较强。
三、铝合金模板前期预备工作
        铝合金模板系统和外墙全现浇系统在本地区应用还不是很广泛，经市场了解常熟地区苏州市政府投资建筑工程预选承包商名录内的施工单位相关施工经验不足， 为此我们向万科等开发商作了多次咨询， 并组织公司总工室、工程科、造价咨询单位、设计单位相关人员到铝合金模板生产厂家常熟市常盛重工钢结构有限公司考察，对铝合金模板的墙板系统、楼梯系统、支撑系统、吊模系统、电梯井系统、飘窗系统等九大系统进行了系统性考察， 并对混凝土表面气泡多、粘模、管线预留、支撑加固等问题进行了了解。
        经了解施工总包单位与铝合金模板厂家有2种合作方式，对于铝合金模板用量小的一般采用租赁方式，对于总包单位实力强且模板使用量大的一般采用购买铝合金模板系统的方式。具体施工初步测算如下：
        

        考虑到木模板通用性强，施工单位都具备相关设备材料。而铝合金模板需要根据施工图二次设计，通用性差，所以是施工单位一次性投入较大。
四、建筑设计文件会审
        建筑施工图设计文件编制完成后，我们组织了标底编制单位、跟踪审价单位、总工室、工程科、设计单位、铝合金模板咨询单位对设计文件中铝合金模板系统的应用专题会审，具体如下：
        1、本工程楼面有很多以5MM为尾数的沉降和上反，铝模体系中的宽度是以10为倍数的，长度是以50为倍数的。而且低于100MM的沉降或上反铝模安装拆模容易拆坏成型面，建议采用木模处理。对于大于或等于100MM的采用铝模，铝模设计时按10MM为模数。
        2、本工程梁平法中可见有部分梁也是以5MM为尾数的，同上条一样，该梁如要采用铝模的也建议改为10倍数的。最好能改为50倍数的，因为50倍数的梁能大大减小梁侧板的非标件数量。
        3、本工程有很多独立构造柱，考虑构造柱为二次结构，且飘窗、阳台、空调机板内侧不好拆模，建议该部分混凝土结构不采用铝模。
        4、本工程有局部斜线条层，铝模设计按标准层制作一套模板，该线条非标层在节点处由木模处理，编标底时应考虑铝木模板的范围。
        5、本工程中节点大部分线条均为非50倍数的，该线条大大增加了模板的非标件，而且该模板回收后利用率很低，会增加模板的单价，建议将该线条改为50倍数。
        6、烟道预留口、厨卫间、水电井等混凝土的反边的部位，铝模吊模支撑难度大，成本高，建议土建施工单位对混凝土反边采取木模二次浇筑。建筑图中有反坎处，铝模配模按无反坎处理。
        7、门窗洞顶过梁要做铝模，结构梁下的过梁小于等于500MM时做铝模设计一次浇筑成型；如过梁与现浇梁柱之间净间距≤500MM时，考虑到铝模施工难度大，将过梁拉混凝土结构通至梁柱；剪力墙边门窗洞口距离现浇墙边≤300MM的墙垛采用铝模拉通一次浇筑。
        8、楼梯盖板不做铝模。外挑非结构标高板例如凸窗板、非平层空调板均需要做铝模盖板。
        9、考虑到强弱电箱、消防箱预留洞口较小，铝模施工难度较大，该类洞口在剪力墙上的均由土建施工单位以木模进行预留。厨房间、卫生间内烟道井、污水管井尺寸太小，铝模拆除困难，此二类洞口由总包设置木盒处理。
        10、各类管道井（水井、强弱电井等）楼板采用预埋铝模进行浇筑施工，一次成型。但当有一些小于800左右的楼面铝模不好拆模，该处如有墙体铝模可以带出低于梁底的部分，其它梁侧和楼面底板均由木模处理。
        11、本工程中铝模考虑免抹灰压槽、外门窗企口和无保温层处滴水线，在编制标底时考虑单价适当提高。
        通过对施工图设计文件中铝合金模板系统应用的专题会审，在施工图最终成果和标底编制过程中落实了相关措施，确保了铝合金模板系统的可行性和经济性。
五、技术标准要求
        铝合金模板系统是一种施工工艺，无法在施工图设计中全面体现，为了确保我公司对铝合金模板系统的应用要求在施工过程中得到全面落实，杜绝施工单位为节约成本局部以木模替代铝合金模板，我们科室组织编制了铝合金模板系统的技术要求，并列入到招标文件中。
        1、材料介绍
        铝合金模板构造体系与木模构造体系基本一致：
        （1）模板系统：包括柱梁墙板的模板以及相关的模板连接板；
        （2）附件系统：用来模板互相连接，指销片和销钉等；
        （3）加固系统: 用来加固模板，杜绝在浇筑混凝土时模板发生涨模、爆模、变形等情况，确保混凝土结构尺寸。主要包含包括钢背楞、穿墙套管以及紧固螺杆等；
        （4） 支撑系统：确保整个模板系统的稳定安全，主要包含梁底板顶托、立杆支撑等。
        （5）调节系统：用来调节模板的垂直度和平整度，主要为墙柱斜撑。
        第1章          2、楼板模板
        （1）楼板顶板标准规格采用400×1100MM，部分按结构设计尺寸配备非标板。楼板顶板铝合金型材采用高65MM，厚度4MM厚的规格。板与板之间采用销钉和销片连接，间距不得大于300MM，在模板端部小于200MM设置一个销钉，大于200MM设置二个销钉。
        （2）楼面顶板搭设示意如下图所示：

        
节点1
        
        （3）楼板顶板横向间隔≤1200 MM配备一道100MM宽铝合金龙骨，龙骨竖向间距≤1200MM，同时设置快拆支撑头。
        龙骨分为双斜龙骨、单斜龙骨，通过DT支撑头连接龙骨；
        双斜龙骨标准型号LG100X1000-A和LG100X600-A，宽100MM长1000MM和600MM；两端与DT相连接，两端斜切，特殊位置可按实调整长度；
        单斜龙骨型号LG100X350-950-B，宽度100MM，长度350-950MM。
        （4）楼板早拆示意
        
楼面模板早拆示意图
1-板底早拆头；2-主梁；3-筋条；4-可调钢支柱
        
        3、 梁模板
        （1）梁底模板标准型号LD200X1100、PB200X1100；尺寸200×1100MM，部分按照结构实际尺寸配备非标板。梁模板的铝合金板材高65MM、厚4MM。
        （2）考虑到混凝土梁宽均不大于400，混凝土梁底设置单排支撑，间距不大于1200MM，混凝土梁底中间铺板。梁底C槽宽尽量水平位置设置为100MM，布置在梁两侧，特殊位置可按实调整。
        （3）梁底板间通过固顶GD相连接，标准型号GD220、GD200X200，尺寸为100×220MM、200X200MM。
        

        
梁模板早拆示意图
1-梁侧模板；2-梁底早拆头；3-可调钢支柱；4-梁底模板
        
        4、剪力墙模板
        （1）本工程内外墙采用标准模板，型号规格为PB100-400X2600，型材高65MM、厚4MM。墙模板与墙模板之间采用销钉和销片相连，竖向每隔300一道，在模板端部小于200MM设置一个销钉，大于200MM设置二个销钉。
        （2）外墙顶增设一道300MM宽的模板，对楼层间的模板进行连接和转换作用。
        （3）墙模板设置对拉螺杆，其横向间距不大于800MM，局部最大不得超过1000MM；纵向间距不大于800MM对拉螺杆为T18对拉螺杆。
        
        （4）墙模板背面须有加强背楞，背楞间距不大于800MM。背楞材料为60MM×40MM×2.5MM的矩形双钢管。墙模板采用5道背楞（外5内4）。
        （5）在第1道和第4道背楞上设置可调斜撑，以调整墙面垂直度；斜撑固定点离墙1500MM左右，斜撑间距根据墙面长度来定，间距不应大于1600MM。
        （6）墙模板支设如下图所示
        
墙模板支设立面图
（1-背楞；2-背楞接头卡件）
        5 楼梯模板
        （1）楼梯模板主要为底模及龙骨、踏步模、墙模、侧封板等。
        6 特殊部位模板
        （1）降板
        楼板降板处采用吊模：当沉降或上反不大于100MM时，由土建施工单位采用木模处理；超出100MM时，采用铝模进行吊模。

        （2）电梯井
        电梯井等位置参照外墙板进行配模，其上方需采用角铝进行加固，以确保结构尺寸。
        
        （3）预留孔洞
        预留孔洞处楼板正常安装模板，根据预留洞口尺寸、位置设置木盒。预留洞口位置下部钢筋不断开。
        （4）支撑系统
        为确保施工进度，本工程配备要求：铝合金底模2套，楼面支撑和梁底支撑各3套，悬挑支撑4套。布置如下图。
        
        （5）铝木结合节点
        在工程中对于出现几次的节点、小尺寸的线条、异性飘窗空调板、局部单个梁高度调整等，为了加快施工进行，节约施工成本可采用二次结构浇筑或与木模板相结合的处理方式。
六、合同相关要求
        新丰家园三期安置房土建工程于2019年6月完成招标，根据招标文件且合同经过洽商后，合同专用条款中明确要求高层建筑外脚手架必须采用附着式升降脚手架、模板必须采用铝合金模板体系，具体参照招标文件相关要求执行。
        本项目高层建筑外脚手架须采用附着式升降脚手架，并满足《建设工程安全生产管理条例》、建设部《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》（JGJ202-2010）、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质〔2009〕87号）、《建筑施工附着式升降脚手架管理暂行规定》（建建〔2000〕230号）、《关于进一步加强附着式升降脚手架和高处作业吊篮安全管理的通知》（苏建质安〔2015〕418号）、《建筑施工升降设备设施检验标准》（JGJ305-2013）等法规、标准的相关要求。如相关法规、标准有更新的，需满足最新的法规、标准的要求。
        高层建筑标准层必须采用全铝模体系，同时单幢高层住宅梁底板底要求两套配模，隔层拆模的方案，即上层铝模组装时，下层梁底、板底铝模需留着，待下层混凝土强度满足要求后方可拆除，其余部位铝模单幢高层住宅按一套铝模考虑。
七、成本指标分析
        新丰家园三期安置房在标底编制完成后对相关成本指标与已完工程进行对比分析。
        1、 已完类似工程指标分析
        （1）已完项目整体造价指标分析
        根据同类型已竣工项目的25层以上高层建筑，施工期为2015年～2017年的结算数据统计测算：
        地上建筑物土建工程单价为1717.43元/M2，砼含量为0.52m3/M2，砌体含量为0.1m3/M2,钢筋含量为65.87kg/M2；地下建筑土建工程单价为3597.94元/M2，砼含量为1.07M3/M2，砌体含量为0.04m3/M2,钢筋含量为162.51kg/M2；水电工程单价为296.78元/M2；消防工程单价70.73元/M2；暖通工程单价为24.8元/M2；外窗单价为65.53元/M2，含量为0.1M2/M2。
        （2）新丰家园三期成本指标分析
        地上建筑物土建工程单价为2230.24元/M2，砼含量为0.47m3/M2，砌体含量为0.1M3/M2,钢筋含量为55.24kg/M2；水电工程单价为254.08元/M2；消防工程单价79.11元/M2；暖通工程单价为46.35元/M2；外窗单价为72.02元/M2，含量为0.09m2/M2。
        （3）单方造价差异分析
        根据上述成本指标对比，新丰家园三期安置房与已完类似工程的地上建筑物土建工程单方造价偏差较大，经分析，主要原因是材料人工等涨价幅度较大。其中黄砂涨幅210.2%，石子涨幅163%，水泥涨幅175.5%，砌块涨幅166.6%，商品混凝土涨幅155.8%，钢筋涨幅，172.4%，人工涨幅113%。经测算，将已完工程的人工材料信息价调整到2019年4月份，则地上建筑单价为2203.39元/M2。
        综上，新丰家园三期安置房采用铝合金模板系统和外墙全现浇系统后对项目建设成本影响不大。
八、结论
        铝合金模板系统和外墙全现浇系统在我公司首次应用，前期设计阶段、招投标阶段考虑是否周密，直接影响到施工阶段能否顺应用。我科室通过行业先进房产公司的交流学习、建筑方案设计阶段的经济可行性分析、生产厂家的实地考察、施工图设计专项会审、招标文件中技术指标的要求、合同管理等措施来确保铝合金模板系统和外墙全现浇系统的应用，为后续施工阶段的顺利应用打下了坚实的基础。
        通过对标底的成本指标分析，铝合金模板系统和外墙全现浇系统对于增加的成本在可控范围内。该系统应用后可进一步提高新丰家园三期的主体结构质量、降低施工安全隐患、节约施工工期，可预期能够创造更好的社会效益和经济效益。



        【参考文献】
        [1]《建筑工程技术与设计》 2016年31期?作者：?郭东兴?篇名：?《铝合金模板在高层建筑施工中的应用研究》；
        [2]《建材发展导向（下）》 2017年7期?作者：?刘存文?篇名：?《铝合金模板在高层建筑工程的使用与推广》；
        [3]《长春工程学院学报（自然科学版）》 2016年3期?作者：?张爱青?篇名：?《铝合金模板在某超高层建筑中的应用》；
        [4]《江苏建筑》 2016年4期?作者：?陆彬 谭春磊 申明锦?篇名：?《铝合金模板在高层住宅工程施工中的应用及施工安全管理分析》；
        [5]《建筑工程技术与设计》 2018年21期?作者：?宋永涛?篇名：?《现浇钢筋混凝土结构的铝合金模板施工技术》。