摘要:现阶段,在高层建筑施工中主要采用钢模板或木模板。但木模板强度低,容易霉变腐烂,难以重复使用;钢模板强度虽高,但容易生锈,脱模也极为不便。因此,应当尝试在高层建筑施工中应用铝模板。本文将结合实例,就此方面的问题展开论述。
关键词:铝模板;高层建筑;施工;应用
建筑模板是根据建筑项目设计要求制作的临时性支护结构。建筑模板可以使混凝土结构、构件按规定的位置、规定的几何尺寸成型,保持其正确位置,并承受建筑模板自重以及作用在建筑模板上的外部荷载。高质量的模板工程作业,可以保证混凝土工程质量与施工安全,加快施工进度,降低施工成本。由此可见,模板工程作业在高层建筑施工中占有重要地位。——而采用铝模板,又可以有效提升模板工程作业的效率。
一、铝模板的主要特点
现阶段,在高层建筑施工中主要使用木模板或钢模板。木模板重量轻,并具有多种的幅面规格,可以完全满足混凝土浇筑要求;但木模板强度低,不防水,易霉变腐烂,难以重复使用。
钢模板强度高,但质量过重,在施工中需要组织大量人力,并使用许多机械设备(包括塔吊)进行协助。此外,钢模板容易生锈,在混凝土浇注过程中又常常与混凝土黏合在一起,造成脱模困难[1]。
铝模板是用铸铝或铝合金制造的模板。铝的密度为2.7g/cm3,仅为钢密度的34.4%;因此,铝模板的重量轻(每平方米质量仅为20公斤~25公斤),只需人工便可进行转递,可以节省大量机械使用费;铝模板的强度高、刚度大,承载力强(每平方米可承载30kN的荷载),韧性好,耐腐蚀,可多次重复使用(木模板可重复使用5~8次,钢模板可重复使用100~150次,铝模板可重复使用150~200次;换言之,铝模板重复使用的次数,最高可达到木模板的25~40倍,钢模板的2倍[2])。
铝模板可适用于所有混凝土浇注结构(包括墙、柱、梁、顶板、阳台等),可一次浇注成型。使用铝模板进行模板工程作业,施工简便、工期短(可以缩短1/3的工期),在浇注混凝土24小时~12天内,便可完成全部拆除作业(而拆除钢模板往往需要等待30天)。使用铝模板进行施工,还可提升模板工程施工质量,将垂直误差控制在10mm以内,将接缝控制在0.8mm以内;使用铝模板,在施工过程中不会产生任何建筑垃圾,有助于实现绿色施工。
二、在高层建筑施工中应用铝模板
下面,我们将结合真实案例,阐述如何在高层建筑施工中应用铝模板。
2019年,在南方某市兴建一栋26层建筑。该建筑由裙楼、塔楼、转换层三个部分构成,其中塔楼模板工程量达34.2万平方米,裙楼模板工程量达3万平方米,转换层模板工程量达8500平方米。在模板工程施工开始前,技术人员就铝模板与木模板的各项指标进行了比较,结果发现:使用木模板施工,施工周期为6天,拆模时间为168小时,拆模后还要清理大量垃圾,整个工期至少需要206天;使用铝模板施工,施工周期为4天,拆模时间为12~36小时,拆模后无须清理垃圾,整个工期最多需要150天。因此,技术人员决定采用铝模板进行施工。
(一)确保铝材质量
为制造高强度的铝模板,首先必须确保铝材质量。
选择铝材后必须进行检验,确定铝材的镁元素含量在0.8%~1.2%之间,硅元素含量在0.4%~0.8%之间,铁元素含量小于0.7%,铜元素含量在0.15%~0.4%之间,锰元素含量小于0.15%,铬元素含量在0.04%~0.35%之间,锌元素含量小于0.25%,钛元素元素小于0.15%,其它元素含量小于0.15%。铝材的抗拉强度必须超过265N/mm2,屈服强度必须超过245N/mm2,延伸率必须超过8%[3]。
(二)设计铝模板
技术人员详细研究了该项目裙楼、塔楼、转换层的结构设计图,并根据平面布置图设计楼板铝模板。楼板铝模板的长度为1200毫米,宽度为400毫米,底部支撑采用1.325米×1.2米布置,板底支撑梁间距为132.5厘米,支撑梁宽度为0.25米,支撑梁与支撑梁之间的尺寸为1.2米。技术人员根据梁构件设计图,将梁模板宽度设计为两种尺寸:一种梁模板的宽度为30~65厘米,另一种梁模板的宽度为80厘米。墙体铝模板的高度则设计为312.5厘米,墙体铝模板的宽度设计为40厘米。
(三)铝模板施工
由于铝模板质量轻,施工速度快,因此,只需70名工人便可完成铝模板施工。在整个施工过程中,实行4天一次的流水作业:第一天:吊运钢筋,测量放线,布置机电管线;安装梁模板、墙体模板;第二天,全面安装楼板模板;第三天,吊运钢筋,安装梁板钢筋,固定机电管线并进行检查;第四天,浇筑混凝土。在整个流水作业期间,模板工程作业集中在第1~2天。技术人员在现场指挥安装工人首先安装墙体模板,然后安装梁模板,梁模板安装完毕后再安装楼板模板。最后仔细检查模板与支撑之间是否连接牢固,确认连接牢固后,技术人员指挥安装工人退场,浇筑工人进场进行混凝土浇筑[4]。
(四)拆模作业
混凝土浇筑作业结束后,技术人员对铝模板各个部位混凝土表面温度进行实测,而后根据铝模板各个部位混凝土表面温度决定具体的拆模时间。① 梁侧模混凝土表面温度在7℃~16℃之间,在12小时后拆模;② 板底模混凝土表面温度超过16℃,在4天后拆模;板底模混凝土表面温度超过7℃,在7天后拆模。③ 板底支撑混凝土表面温度超过16℃,在10天后拆模;板底支撑混凝土表面温度超过7℃,在14天后拆模。④ 梁底模混凝土表面温度超过16℃,在7天后拆模;梁底模混凝土表面温度超过7℃,在14天后拆模。⑤ 梁底支撑混凝土表面温度超过16℃,在14天后拆模;梁底支撑混凝土表面温度超过7℃,在21天后拆模。⑥ 悬挑结构支撑混凝土表面温度在7℃~16℃之间,在28天后拆模。
拆模作业结束后,对铝模板进行清洁,然后组织安装工人将铝模板送到更高的一层,再次进行流水作业。整个模板工程作业进行得非常顺利,在148天内便完成了全部作业,施工质量完全符合各项标准。
结束语
模板工程作业,在高层建筑施工中占有重要地位。目前,许多施工企业在模板工程作业中使用钢模板或木模板,需要消耗大量人力,而且劳动强度大、作业时间长,还可能影响工期。因此,我们认为应当在高层建筑模板工程作业中主动应用铝模板,从而提升模板工程作业的效率。
参考文献:
[1]张涛. 组合铝合金模板在高层建筑施工中的应用[J]. 工程技术研究, 2020, 5(10):137-138.
[2]李红艳. 高层建筑施工中的铝模板施工技术[J]. 四川水泥, 2020(05):165.
[3]高东红. 铝模板在高层建筑施工中的应用[J]. 现代物业(中旬刊), 2020(03):156-157.
[4]苗青. 铝模板在高层建筑施工中的运用[J]. 工程技术研究, 2020, 5(04):143-144.