中铁上海工程局集团建筑工程有限公司 安徽合肥 230041
摘 要：随着科技的不断发展，建筑行业各方面经验的持续积累，我国在建筑施工技术的一些领域取得了跨越式发展。在建筑工程中，模板的施工技术直接决定着建筑工程的结构成型质量，因此，对模板施工技术新工艺的研究和应用十分必要。本文根据本项目实际应用情况，简单阐述铝模板的施工技术，从铝模板的优缺点、铝模板施工发展趋势等方面进行应用探讨。
关键词：模板；新工艺；铝模板
引言
建筑行业是典型的劳动密集型行业，劳动生产效率较低，尤其在主体结构施工过程中，严重依赖于钢筋、模板、砼等工种，一根一根钢筋制作，一块一块模板安装的“人海战术”操作，工程质量受建筑工人的技术水平及责任心的影响较大，且大量有经验的熟练技工流失，未经培训的新手仓促上岗，施工班组的不稳定，导致建筑主体工程进度和质量不稳定，且有明显下滑趋势。
为减少上述建筑工人对建筑主体工程进度和质量的影响，将建筑主体工程的生产活动在工厂内经工业化集成，规范各工种和工序的操作，提高生产的机械化程度，才能提高建筑主体工程的生产效率及质量。当前，钢筋分项工程已初步实现现场的机械化制作，混凝土分项工程已实现搅拌站集成化、商品化，而模板工程仍是传统手工制作安装模式，亟待解决。
铝合金模板因重量轻、周转次数高、施工方便、成型质量好、残值高等优点，已在国外发达国家普及。我国已有不少公司着手研发铝合金模板，经过多年的市场调查和研究开发，并在工程案例中不断推广应用和完善，已基本总结出一整套生产技术和施工经验，尤其在地产龙头企业--万科项目中得到全面应用，体现了铝模的价值。
1工程概况
高铁都市花园项目位于合肥市包河区龙川路与合作化路交叉口，是上海沪铁房地产开发有限公司在合肥重点打造的精品小区。本工程占地面积为34218.89m2，总建筑面积约117996m2，其中地下总建筑面积32046.4m2，地上总建筑面积85971.61m2，合同价为27387万元。工程内容包括7栋24-33层不等高层住宅楼、两层地下室及1栋3层社区服务中心楼。住宅楼的结构形式均为剪力墙结构，主体结构设计使用年限均为50年，其中2#、5#、7#主楼创“黄山杯”优质结构，其他主楼要达到优质结构标准，模板体系使用铝模快拆体系，混凝土成型质量需达到免抹灰标准，因此对施工的技术要求较高，尤其是混凝土施工的结构成型质量必须严格把控。
2铝合金模板的适用范围及原理
铝合金模板系统适用于房建工程中高层、超高层的标准层结构中墙柱、楼板、梁、楼梯、窗台、飘窗等位置的使用，对圈梁、构造柱、反坎等二次结构支模亦可使用，还适用于地下综合管廊工程中的箱涵标准节段，也适用于桥梁工程中的桥墩结构等工程。
铝合金模板系统通过专业深化设计将建筑工程所需使用的模板予以规格化、标准化及定位化设计出模板系统的工作图。用整体挤压形成的铝合金型材做原材料，依照深化图纸所需的模板在生产工厂经过严密的加工流程生产后送到施作现场，最后在现场运用简易的组装方式完成组模程序。
3铝合金模板施工要点
3.1准备阶段
（1）根据设计图纸要求，结合结构图、建筑图和节点详图和施工规范由厂家专业技术人员进行深化设计铝模拼装图。
（2）铝模厂家深化设计完后仔细核对，确保与设计蓝图准确无误后，经业主和设计院审查批准后，方可进行铝模生产制作。
（3）召开现场技术交底会议，就模板施工技术要求对现场施工及质量部门交底并划分相应职责范围，使其施工做好充分准备。
3.2试拼装阶段
铝合金模板加工完成后需在工厂内进行试拼装，试拼装是一个重要过程，特别是对之前无相关施工经验的作用队伍和管理人员，可以在试拼装过程中去现场先了解铝合金模板拼装工艺、重难点，试拼装后仔细验收，根据图纸对预拼装效果进行比对，确保与设计图纸一致，发现与设计图纸出入部分，在厂内及时进行调整，防止进场后的二次修改。
3.3施工阶段
首先邀请厂家专业人员对管理人员及现场作业人员进行集中会议交底，确保操作人员了解整个操作程序，铝合金模板代号，使用工具及方法。
正式施工时，组织铝合金模板厂家专业技术人员与管理人员一同对现场作业人员进行跟踪指导，对发现问题及时进行解决处理，协助作用人员对安装完成后的模板进行重新编号，方便作业人员后续熟练拼装。
铝合金模板施工流程：放墙柱位线--标高抄平--安装墙柱模板--安装背楞--检查垂直度及平整度--安装梁模板--安装楼面模板--检查楼面平整度及复核墙柱垂直度和平整度
图4 铝合金模板垂直度及板底标高采用激光扫平仪检查
铝模安装几个要点：模板脱模剂的选择，必须使用水性脱模剂，在拆模后表明光滑观感好，安装前必须涂刷均匀，不得漏凃，模板使用拆除后必须对板面残留砂浆进行清洁再进行脱模剂涂刷，否则仍然会出现混凝土沾模麻面现象，另外拼缝部位需清理洁净，多次使用之后会造成拼缝不严，久之造成尺寸累计误差。
模板拆除过程中必须注意铝合金模板保护，避免野蛮施工导致模板变形，严禁高处抛落，随意撬落等造成铝合金模板变形，影响后续安装施工。
根据铝模早拆体系，当混凝土浇筑完成后强度达到设计强度的50%后方可拆除顶模，一般情况下48个小时以后可以拆除顶模。顶模拆除先从梁、板支撑杆连接的位置开始，拆除梁、板支撑杆155mm销子和与其相连的连接件，紧跟着拆除与其相邻梁、板的销子和楔子，然后可以拆除铝模板。每一列的第一块铝模被搁在墙顶边模支撑口上时，要先拆除邻近铝模，然后从需要拆除的铝模上拆除销子和楔子，利用拔模具把相邻铝模分离开来。拆除顶模时确保支撑杆保持原样，不得松动。
图6 铝模成型的住宅剪力墙结构几何尺寸控制精准
4铝合金模板的优势和不足
铝合金模板解决了以往传统模板存在的缺陷，大大提高了建筑行业的整体施工效率，包括在建筑材料，人工安排上都大大的节省很多。
铝模板设计研发及施工应用，是建筑行业一次大的的发展。实际工作表明，应用全钢模板能够使木材的消耗量大大降低，并且能有效的提高施工效率，不过应用金属模板施工的难度也是比较高的。比如：金属模板的重量很大，因此必须要机械垂直运输，且操作也很复杂。但铝模板并不存在这些不足，所以在实际工作过程中有着极为广泛的应用。现今，我国也已形成了一套较为完善的全铝合金模板施工工艺。
4.1优势
（1）施工周期短。铝合金模板系统为快拆模系统。浇筑混凝土后24小时可拆除墙柱模板，36小时后可拆除梁侧模板，48小时可拆除梁底、板底模板（非承重），12天后拆除板底承重支柱。通过应用早拆体系技术，一套铝合金模板正常施工可实现主体结构4-5天/层的施工速度，有效缩短工程建设周期。
（2）重复使用次数多，平均使用成本低。一套铝合金模板规范施工可循环使用300次左右，而传统竹木模板仅可周转6-8次。铝合金模板不吸水，不变形。施工中使用的次数明显高于钢模板、木模板、组合大模板等，在高层、超高层建筑施工中优势显著。经核算，一套全铝合金模板只要使用次数超过50次，成本即与传统木模板摊销单价持平，可大大降低周转材料成本。
（3）施工方便、效率高。由于铝合金模板的自重轻，每平方米重量仅25kg左右，且模板承受压力的条件好，很方便混凝土机械化、快速施工的作业；以标准板加上局部非标准板的配板，并在非标准板上采用编号技术以及最新BIM二维码扫描技术，这使拼装的速度更快；模板之间是用销钉进行固定，操作方便，完全由人工拼装，不需要任何机械设备的协助（工人施工通常只需要一把小钩，一把小锤即可，方便快捷），熟练的安装工人每人每天可安装20-30m2（与木模对比，铝模安装工人只需木模安装工人时间的70%-80%，且不需要技术工人，只需安装前对施工人员进行简单培训即可）。而传统木模板施工方法中楼板、平台等施工技术普通采用满堂支架，费工费料，无操作空间。
（4）稳定性好、承载力高。铝合金模板系统所有部位都采用铝合金模板组装而成，系统组装完成后，形成了一个整体框架，拼缝少，精度高，稳定性好。合理的布置承重支柱，承载力可达到每平方米30KN。承载能力高，安全可靠。
（5）应用范围广。铝合金建筑模板适用于墙体、柱子、梁、水平模板、楼梯、窗台、飘台板等位置使用，也适用爬模、桥梁模板等模板的使用。铝合金模板报废后，当废料处理残值高，均摊成本优势明显，回收价值可达30%，相对其他类型模板优势明显。
（6）砼成型质量好，实现结构免抹灰，社会经济效益显著。拆模后，砼表面质量平整光洁，平整度、垂直度、阴阳角方正度等检查指标一般均可超国家标准，基本上可达到清水砼效果及粗装修的标准要求，可在不抹灰的条件下，直接刮腻子上涂料。由此节约了传统抹灰的人工费和材料费，缩短工期，经济效益显著。在节约抹灰成本、缩短工期的同时，还避免了抹灰层易空鼓开裂的质量通病，大大提升产品质量和企业形象。根据我们的经验，传统技术在混凝土剪力墙上抹灰后，经一个春夏秋冬，保守测算20%左右的面积会出现空鼓，需要切除重新抹灰，导致大量的返工，小业主投诉，索赔等现象发生。
（7）几何尺寸控制精准。由于传统木模板吸水后刚度差，易变形，导致房间的开间、进深尺寸偏差大，容易出现“大小头”（即房间两端的净宽、净长不等，一头大、一头小）、高低差（房间内顶板高度一边高、一边低）、墙体不垂直等现象。上述尺寸偏差可达20mm，甚至个别达40-50mm。铝合金模板系统属厂家按户型图定尺加工，现场模块化安装，若产生偏差，各螺栓孔将无法对位，因此房间“大小头”及墙面“垂直度偏差”被强制消除，通过采用激光扫平仪板下抄平等施工技术，确保楼板标高精确控制。
（8）现场施工垃圾少，支撑体系简洁。铝模板系统全部配件均可重复使用，施工拆模后，现场无任何垃圾，支撑体系构造简单，拆除方便，所以整个施工环境安全、干净、整洁，文明施工效果好。
（9）低碳减排。铝合金模板尺寸规格多，可根据项目采用不同规格模板拼装。当使用过的模板应用于新的建筑项目时，只需更换20%左右的非标准尺寸规格的模板，有效的降低成本费用。铝合金模板系统所有材料均为可再生材料，符合国家对建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定。
4.2不足
（1）前几层外观效果不佳。由于铝模在安装完成后，铝合金模板不透气，不吸水，在浇筑浇筑过程中，若振捣不到位，墙体表面易产生气泡。
（2）图纸不能有较大变更。铝合金模板在设计前，需确保施工结构图纸与建筑图纸准确一致，对项目技术工作要求较高，提前做好图纸会审及变更工作，铝模按照审核后图纸进行加工深化，后期若有设计变更修改的，需与厂家沟通，重新设计、加工制作，运至现场。
（3）前期投入大。铝模每平单价较高，前期一次性投入较大，因此常适用于高层住宅楼多次周转使用，且住宅外围造型不宜复杂，影响加工生产安装。过程中要加强模板管理，对标准板、小配件做好回收。
5铝模板发展机遇及困难
目前，我国仍处在发展与大建设阶段，对模板有较大的需求。由于铝模板具有重量轻、强度高、幅面大、拼缝少、重复利用次数多、施工工艺简便、现场安装快捷、基本不产生建筑垃圾、可回收利用价值和综合经济效益好等优点，近两年铝模板的市场份额明显上升，特别是绿色节能施工概念被提出以来，铝模板在建筑领域成为极具发展前景的模板。
模板工程的质量优劣，将直接影响到工程的整体质量安全水平。铝模板在一定程度上具有低碳环保、施工质量好、施工效率高等优点，具有广阔的发展前景。
铝合金模板在实际应用过程中也出现了推广难的问题。铝合金模板难推广主要在于前期一次性投入成本高，主要适用于模板可周转次数较多的大中型项目，一般中小项目难以体现其经济价值。此外，钢木模板应用多年，技术相对成熟，相关产业链配套齐全，资源分布广泛，初始一次性投入成本相对较低。另外，对比桥梁工程中应用的定型钢模板，铝合金模板刚度相对偏弱，局部变形可能偏大，需要认真设计计算。
因铝合金模板的诸多优点，从可持续发展的角度，铝合金模板整体推广应用前景乐观，适用范围广范。应分门别类，具体工程具体分析对待。只要在分包模式，施工技术等方面积极探索，勇于创新，上述存在的一些问题均可望得到解决。
参考文献
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[4]沈阳建筑大学.JGJ162—2008建筑施工模板安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008．
论文作者:方明东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月
论文发表时间:2017/4/14
标签：模板论文; 铝合金论文; 结构论文; 施工技术论文; 工程论文; 建筑论文; 现场论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月论文;