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摘要：近年来，新型建筑模板的不断开发和应用，对环境保护和资源利用率起到了重要作用，同时也产生了良好的经济效益。为此，铝合金模板逐渐取代了传统的模板成为建筑中不可或缺的重要建筑材料。本文结合工程实例，浅析了铝合金模板在采用外爬内支施工技术的某项目工程中，所表现出来的良好效果，阐述了铝合金模板在工程应用中的特点。希望能在以后的建筑领域有着良好的发展前景。
关键词：高层建筑；液压爬模；铝合金模板；外爬内支施工技术；高效
随着我国经济的不断发展，各城市地标性建筑的不断出现，使高层和超高层建筑得以迅速发展，正因如此，对涉及到工程项目中的模板体系要求也越来越高。新型智能化液压爬模是集高速度、安全、操作方便、通用性强以及质量优良的一种施工新工艺，与铝合金模板技术的结合，使施工进度及安全质量得到了良好的保证。
1 工程概况
1.1 工程概述
某高层建筑为甲级办公楼，包括地下室4层和地上31层（局部32层），总建筑面积约57587m2，其中地下建筑面积约15108m2，开挖基坑深度约20m，总高度170m。地下3～4层层高为4.5m，地下1层层高为5.5m，首层层高为7.0m，2～6层为6.0m，7层为5.0m，8～31层为4.5m。
1.2 核心筒概况
本工程有左右2个核心筒，总面积323m2，如图1所示。
图1 核心筒结构
2 工程方案选择
核心筒施工一般采用竖向结构用液压爬模先施工，水平结构滞后竖向结构4～5层施工。
1）液压自爬模体系具有以下优点：①液压爬模可整体爬升，也可单榀爬升，爬升稳定性好；②操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料；③除了因为建筑结构的要求（如墙面突然缩进或平面形状突变）需要对模架改造之外，一般情况下爬模架一次组装后，一直到顶不落地，节省了施工场地，而且减少了模板（特别是面板）的碰伤损毁；④液压爬升过程平稳、同步、安全，首先该爬模平台使用全封闭式，整个爬模架与混凝土墙体之间是相对封闭的，能满足防止高空坠物等方面的安全要求。爬模的稳定性、同步是靠架体液压系统控制，可以保证爬模平台上的机具及材料的稳定，这样在爬模施工时，可以保证爬模架下方施工人员的安全；⑤提供全方位的操作平台，不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力；⑥结构施工误差小，纠偏简单，施工误差可逐层消除；⑦爬升速度快，可以提高工程施工速度；⑧模板自爬，原地清理，大大降低塔式起重机的吊次。
2）铝合金模板优点：①安装效率高、速度快：20～30m2/d/人；②安装技术要求简单：只要文明施工，不需技术工人；③支撑采用早拆技术，用量更少：1套模板，3套支撑，搬运与仓储占量少；④现场整洁：支撑井井有条，人员活动影响不大；⑤清理便捷：安装拆除过程几乎不产生垃圾；⑥后工序简单：混凝土表面平整光滑，装修批灰量少；⑦采用一次浇筑施工技术，施工速度快，施工效率高；⑧模板质量轻：单人可以进行铝合金模板的搬运、安装、拆除作业；⑨铝合金模板施工进度快，可达到5d/层。
3）施工方案选择核心筒水平结构滞后竖向结构4～5层施工的缺点：①由于竖向结构施工存在误差，因此水平结构模板不能全部工厂加工，需要现场配制模板，工作量大。②爬模工作平面上存在掉落杂物的隐患，水平结构施工人员存在安全隐患。③如果水平结构施工没有采用铝合金模板，而采用其他模板，模板转运困难。为了更好地解决上述问题，结合本工程特点，采用核心筒竖向结构外墙采用液压爬模施工，核心筒竖向结构内墙和水平结构采用铝合金模板施工，竖向结构和水平结构同步整体施工，即外爬内支施工。
3 施工部署
3.1 基本施工方案
1）核心筒外墙结构采用KSPM-2012-01型智能液压爬升模板施工。
2）爬模模板采用140铝合金模板组拼成大模板。核心筒墙体厚度变化时，采取拆除局部模板或加模板的办法调整，所有备用模板必须提前准备。
3）核心筒内墙和水平结构采用65铝合金模板早拆体系，如图2所示，与竖向结构同时施工。
图2 水平结构用65铝合金模板
4）支撑采用盘销式钢管脚手架，配备1层模板和3层支撑，按标准层高设计，层高变化时采用调节立杆长度和支撑头高度调整。
3.2 总体施工部署
1）核心筒施工采用外爬内支同步施工方案，如图3所示，外墙模板采用140重型铝合金模板组拼成大模板。内墙以及水平结构用65铝合金模板早拆体系施工，配备1层模板和3层支撑，截面变化采用调节板局部调整。核心筒墙体厚度变化，每次采取只需拆除局部模板或加模板的办法，所有模板都要预先准备好。
图3 外爬内支施工示意
2）本工程地下室采用传统的木模板施工，首层开始采用铝合金模板施工，并在相应位置预埋爬模埋件。
3）在首层剪力墙模板拆除后，安装爬模系统，从地上2层开始进入正常爬模状态。4.5m的标准层采用一次爬升（模板高度4.65m），由于在2～7层出现6.0，5.0m超过标准层层高的，釆用2次爬升，标准层剪力墙的施工周期约为5d。
4）核心筒内墙、水平结构采用铝合金模板早拆体系同时施工。
5）楼梯采用木模板和铝合金模板结合施工，楼梯滞后水平结构1层施工。
6）本工程外墙共布置34个爬模机位，其中左核心筒16个，右核心筒18个。
7）由于在右边核心筒屋面层有外飘楼面导致爬模不能往上爬升，故右边核心筒爬模施工到31层，剩余1层采用传统工艺施工。左边核心筒可一次到顶施工。
8）机位布置如图4所示。
图4 机位布置
9）模板选用（见表1）
表1 模板选用
10）模板配置数量（见表2）
表2 模板配置数量
3.3 爬模与塔式起重机提升间距考虑
此工程布置2台塔式起重机，1号塔式起重机外附墙，2号塔式起重机内爬。2号塔式起重机共爬升7次，分别坐落在4，7，10，14，18，22，26，30层。内爬塔式起重机的安装高度保持低于1号塔式起重机。
塔式起重机安装高度为35m，考虑施工进度要求，爬模架体的高度约为16m，所以塔式起重机的提升按标准层4层提升1次，最不利的情况下，塔式起重机的悬臂端能够满足爬模的提升空间要求。
3.4 施工流程
1）流水施工：分左核心筒和右核心筒2个流水段施工，当左核心筒爬模和铝合金模板全部安装并调整完毕，模板工和爬模操作工就到右核心筒中开始爬升爬模和安装铝合金模板，左核心筒开始绑扎钢筋，浇筑混凝土。
2）爬模、铝合金模板标准施工流程（见图5）
4 模板设计
4.1 墙柱模板
4.1.1 爬模模板
1）外墙模板采用140重型铝合金模板组拼成大模板，悬挂在液压爬升装置上。
2）承载力高，达到90kN/m2。
3）刚度大，施工过程不需安装背楞。
4）模板上开可拆卸的预埋件安装孔，预埋件定位准确，拆卸方便。
5）组装后的重型铝合金大模板高度为4700mm，标准墙高度为4500mm，下包200mm。
6）用1200mm×3000mm和1200mm×1700mm作主模板，其余按实际组合。
4.1.2 铝合金模板
1）剪力墙标准模板宽400mm，有开孔和不开孔2种，补充模板宽350，300，250，200，150，100，50mm，配模时优先使用400mm宽标准模板，需要嵌补模板时也按从大到小的原则。
2）承接模板布置①楼面板的墙模板接高时水平配置承接模板，承接模板高出楼面50mm，并在开孔处用M16×80螺栓和锥形螺母把承接模板安装在外墙面，锥形螺母可拆除重复使用，如图6所示。②承接模板的作用：拆除这层模板时不用拆除承接模板，它作为安装上层模板时的支撑。③防止漏浆和上下两层错台。
图5 爬模、铝合金模板标准施工流程
3）对拉螺栓布置①采用Tr18×6对拉螺栓；②对拉螺栓水平间距为800mm；③背楞、对拉螺栓竖向间距为600mm；④与爬模模板对应的铝合金模板对拉螺栓孔与爬模模板对拉螺栓孔一致。
4.1.3 首层施工
首层高度7m，爬模从首层开始安装，为了节约模板投入，外墙首层上部4.5m爬模用140重型铝合金模板，并且在模板上安装爬模预埋件，下部2.5m采用65铝合金模板。拆除模板后，开始安装爬模，从2层爬模进入正常爬升施工阶段。
4.1.4 非标准层施工
4.5m的标准层采用一次爬升（模板高度4.65m），由于在2～7层出现6.0，5.0m超过标准层层高的，釆用2次爬升，内墙铝合金模板第2次爬升后下层模板不拆除。
4.2 梁模板
梁模板由梁侧模板、梁底模板、梁底早拆头、阴角组成，梁侧模板与梁底模板以连接角模连接，主次梁侧模以铝阴角连接，梁侧模板与楼面模板以铝阴角连接。模板设置梁底早拆模板，在梁底早拆模板下安装轮扣式钢支撑，当梁高＜700mm时支撑立杆间距最大不超过1300mm，当梁高≥700mm时支撑立杆间距最大不超过1000mm，如图7所示。
4.3 楼面模板
楼面模板采用400mm×1200mm模板作为主导模板；400mm×1200mm以下模板为补充模板。配用早拆系统可提高模板的周转效率，早拆头和龙骨为铝合金制作，宽度100mm。
4.4 早拆系统组成
早拆模板施工技术是指利用早拆支撑头、钢支撑或钢支架、主次梁等组成的支撑系统，在底模拆除时的混凝土强度要求符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2015表4.3.1规定时，保留一部分狭窄底模板、早拆支撑头和养护支撑后拆，使拆除部分的构件跨度在规范允许范围内，实现大部分底模和支撑系统早拆的模板施工技术，早拆体系包含楼面、梁底早拆系统，楼面早拆系统由早拆头、快拆锁条、可调钢支撑、锁销、锁片，早拆支撑间距不宜大于1300mm×1300mm。
早拆模板施工技术主要技术指标：①早拆模板成套技术可以大量节省模板一次投入量，减少模板配置量的1/3～1/2；②可以缩短工期，加快施工速度，提高工效30%以上；③可以延长模板使用寿命，节省施工费用20%以上。
4.5 支撑系统
本工程支撑采用盘销式钢管脚手架，搭建方式是棚架联体式，由立柱、横杆及可调底座3部分组成。立杆φ48×3.5，横杆φ48×2.5，立杆的纵距最大为1.30m，立杆的横距最大为1.30m，立杆的步距最大为1.50m。
此支撑系统优点：①当混凝土达到拆模强度时，除支撑系统和早拆头外，其余模板均可拆除，既保证上层结构连续施工又能加速模板周转使用，可以大量节省模板一次投入量，减少模板配置量的1/3～1/2。②稳定性好，立杆经十字方向的横杆拉紧加固，整体稳定性得到加强。③铝合金模板、钢支撑拆除后，可由人工从楼梯间倒运，受机械制约少，有一定灵活性。
以标准层高度4.5m时为基础，选择3m立杆+接高立杆；在同一楼面区域内，立柱之间用横杆连接，横杆间距1.5m，不同楼面区域内，梁与相邻楼面之间立杆用钢管和万向扣连接。
5 结语
实践表明，在日新月异的模板技术下，外爬内支施工技术与传统施工比较有其独特优势。节能环保、改善文明施工的同时，更能加快施工进度，提高工程施工质量，降本增效，给企业带来良好的经济效益和社会效益，给该行业注入了新的活力以及行业的发展趋势。
参考文献：
[1]蒋剑.铝合金模板在高层房屋建筑施工中的应用[J].现代物业（上旬刊）.2012（04）
[2]李文.铝模板体系在高层住宅施工中的应用[J].信息化建设.2015（12）
论文作者:郭学荣
论文发表刊物:《基层建设》2016年4期
论文发表时间:2016/6/12
标签：模板论文; 铝合金论文; 结构论文; 核心论文; 楼面论文; 水平论文; 标准论文; 《基层建设》2016年4期论文;