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摘要:我国近年来国民经济高速增长,大中型城市建设高速发展,带动了大量高层建筑工程项目建设施工,推广应用了不少新型施工技术,铝合金模板施工技术作为国外已成功应用多年的工艺近年来引入我国建筑工程项目中,铝合金模板技术应用受到建筑界相关人士密切关注。本文对传统模板工程施工技术的问题进行剖析,以某高层建筑工程铝合金模板施工技术作为应用实例,说明技术的应用特点和施工重点,以工程实践说明铝合金模板技术在新时期建筑工程应用新工艺条件下节省大量木材,便于现场施工,可循环利用,值得大力推广应用的施工技术。
关键词:高层建筑;铝合金模板;施工技术;应用
一、引言
近年来我国建筑行业发展迅速,大量新式施工技术得到推广应用。铝合金模板施工技术在国外经济发达国家已经成功实施多年,成为一项技术成熟的工程施工技术,具备周转利用率高,节省森林木材,施工简易,文明施工效果好,混凝土表面观感好,后期可高价回收等诸多优点。随着我国城市建设发展深入,高层建筑工程项目大量投资兴建,随之而来的推广应用大量新型施工技术,不断促进我国工程技术发展。铝合金模板施工技术的逐渐推广应用成为建筑业技术应用重点之一,符合当前我国大力建设绿色生态型社会的需求,有效实施现场文明施工,对我国建筑行业结构转型升级有重要现实意义。
二、当前我国建筑行业模板工程施工技术的主要问题
1、当前我国建造业的模板施工材料以木材粘结胶合板为主,钢模板、铝合金模板应用较少。由于木模板的切割、下料、拼接靠木工自身经验和操作技术实施,不同经验的木工对拼接的模板质量不一样,切割下料造成的浪费以及拼接的木板误差也就在所难免,主体结构容易出现涨模、爆模、夹渣、拼缝漏浆等质量问题,给模板工程的质量控制带来困难。
2、近年来我国的高层建筑工程项目的增多,高层主体结构施工的混凝土柱、梁、承重墙设计复杂、体积较大对模板工程质量的整体性要求比较高,尤其是高支模工程施工,模板支撑系统与脚手架工程不相连,在高支模工程整体受力计算和设计中需要统一的标准规格,木模板由于切割、拼接的随意性,对模板工程整体受力有一定的影响。
3、木模板现场施工中对木工的专业操作要求高,培养木工熟练掌握对木材的不同尺寸进行割、接、拼等技术处理通常要三年时间,以安装500平方模板为例,需30个熟练工人作业完成,在高层建筑工程施工需要大量熟手木工,由于近年来经济发展,年轻熟练木工比较短缺,木工以中老年为主,技术工人青黄不接,影响了模板工程进度和质量。
4、传统模板工程施工过程中需要根据设计要求切割不同规格的板材再进行拼接,切割过程中产生强烈的噪音和木粉扬尘,给现场文明施工管理带来较大困难,拼接的尺寸不符合要求容易造成木材的浪费,产生大量的边角余料也成为固体垃圾,体积较大处理难度较大。
三、铝合金模板施工技术主要特点
1、现场作业简单,由于铝合金模板的抗弯曲强度比普通钢材3倍,重量每平方米为25kg比其它钢模板重量轻,操作人员在现场拼装作业过程中无需起重机械进行垂直起吊即可完成安装、拆除工作,大大降低了工作量和时间,节省多余用工成本。
2、铝合金模板规格、大小尺寸均已精确加工完成,现场安装拼接后有很高的准确性,浇灌的混凝土成型效果好,混凝土构件的外观观感好、平整度高,实测标准构件一次性成型合格质量高,甚至可以达到无需进行墙体抹灰的质量标准,大大降低混凝土构件易发的空鼓、裂缝的质量通病。模板直接涂上脱模剂即可方便拆除,对已有混凝土构件不会造成破坏。
3、周转率高,高回收价值。铝合金模板系统经过经济和理论测算可以反复使用超过300次,拆除的铝合金模板只需按照保养手册步骤要求直接维护可以循环再用,经历循环利用直接降低了工程周转材料总成本,对已超过使用价值的铝合金材料还能以较高的价格专门回收。
4、铝合金模板的体系由支撑系统、模板系统、紧固系统、附件系统、支撑系统结合而成,支撑系统与模板系统有专门连结构件,当混凝土保养符合标准强度能先拆除模板系统,支撑系统保持不变,能提升模板系统周转利用率。
5、铝合金模板系统在短时间能大量供应标准规格的构件,安装、拆除简易,通常直接培训2周可达到熟练程度,以安装500平方模板为例,只需22个工人,减少安装工人需求量,也大大降低了技术工人的工作量,大大加快了施工进度,减少了工人成本支出,有效提高了施工单位的生产率和经济效益。
6、铝合金模板具有较高的环保节能效果,可以直接取消抹灰施工环节,砂浆的使用量大大降低,并节省了大量木材。铝合金模板不需要使用噪音大的切割机,也不产生扬尘污染,产生的废料极少,废料可以直接回收,给施工现场文明管理提供了良好环境,完全达到了绿色建筑施工标准。
四、铝合金模板施工技术在高层建筑工程应用实例
对于当前我国模板工程施工技术存在的种种问题,高层建筑工程对模板规格、尺寸和周转率要求高,设计的柱、梁、墙、板体型大且施工技术难度大,加上部分高层建筑位城市中心区域,现场周转材料堆放面积小,文明施工管理严格,推广应用铝合金模板施工技术能有效解决传统模板工程施工存在的诸多问题,提升材料周转效率,减少宝贵的劳动力成本开支,具备较好的应用环境和现场实施条件。
(一)、工程实例说明
以某高层建筑工程应用铝合金模板施工为例,全面实施这一项新型技术,结合工程现场施工,形成一套比较完善的铝合金模板施工技术体系。
1、工程概况
某高层建筑工程,建筑面积169036㎡,设计层数31-33层,建筑总高度99.6m,层高3m,分为A、B、C三栋塔楼,地下室两层连通。本工程项目为高层建筑,浇筑混凝土构件要求高,三栋楼施工对模板周转率要求高,现场占地面积小,周转材料堆放困难,项目部经过经济技术成本分析,运用BIM建模,决定对地面±0.00以上的梁、板、柱、墙模板计划采用铝合金模板系统。
(二)、铝合金模板施工技术主要要点
1、成本策划阶段
综合考虑本工程高层建筑工程项目施工条件、技术应用环境、工程成本等因素,本工程为高层建筑,超过30层,且三栋楼均同类型结构,经过与木模板成本核算对比,单栋木模板22层以下与铝合金模板成本基本持平,超过22层后,由于剩下两栋只考虑人工费用,材料费节省了支出,三栋楼均为框剪结构,铝合金模板制作规格统一,综合考虑到铝合金模板可以重复使用300次(理论上),最后决定采用铝合金模板体系。
2、技术准备阶段
本工程属于高层建筑项目,项目部技术部门利用设计图纸进行技术深化,对主体结构中的梁、板、柱规格、尺寸,预留的水电线管线孔洞的安装位置,管道走向,电梯、电气设备等方面实施技术深化。详细标记图纸需要制作构件的尺寸、孔洞预埋件的具体位置,深化完毕的图纸送生产厂家实施配板后不能进行变更。按照框剪结构特点选择配模原则、施工流程,制作铝合金模板配模图提交铝合金模板生产厂家加工。铝合金模板生产厂家技术人员按照装配图纸、技术规范和安装施工方案对现场作业人员实施全面技术、质量、安全交底,详细说明安装施工方法,尽量通俗易懂,简易直白让作业人员理解安装方法和、使用说明、安装位置。
3、加工完成后预拼装阶段
铝合金模板构件设计图纸经过生产加工厂家深化设计后二次核对与原有蓝图一致后,模板构件加工完毕后,施工单位和监理单位的专业人员到加工厂进行预验收,并在厂家进行现场试拼,预试拼是试拼阶段重要质量控制节点,必须按照模板误差标准要求进行试拼对比,单片模板构件质量要达到标准误差的要求。
厂家现场试拼完成后验收合格,铝合金模板构件统一打上安装编号,制作安装图供施工安装工人使用。编号完毕后拆除试拼的铝模分类打包运输到现场。
4、施工前拼装质量预控
项目部技术人员制定专项铝合金施工技术方案,项目技术负责人组织班组长、工人熟悉铝合金模板偏差标准,现场培训他们掌握铝合金模板安装、拆除方法,构件编号和安装部位,拼装工具使用方法、拼接施工工艺和模板搭接验收要求。拼装前层层进行技术交底。如墙柱模的试拼装时,安装单一墙模板先安装好墙角模板,保证其稳定性,避免单片模板倾斜倒下。
5、构件现场安装阶段
实施现场铝合金模板安装过程中,项目部技术员与厂家派驻人员密切监控安装步骤、安装质量,一旦发现安装中出现问题技术人员立即沟通协调处理,以确保拼装符合设计要求和技术标准。
6、拼接作业技术注意要点:
(1)、要保证浇筑的混凝土构件外观观感质量良好,选用水性脱模剂,如植物油、轻机油、色拉油,由于铝是活泼有色金属,混凝土化学特性是强碱性,二者发生化学反应易在混凝土留下小气泡,可在专用脱模剂中添加消泡剂保证构件表面光滑度,严禁在铝合金模板表面涂上废机油。
(2)、高层建筑中部分梁、墙、柱构件体积比较大,对支撑体系进行加固,每一层的支撑系杆提供一套标准规格的杆件使用,受到局部构件设计尺寸的限制,部分支撑的立杆已制作好无法满足现场加固需要,另外增加钢管进行拉结,并间隔8-10m布置纵横剪刀撑,加强支撑系统的稳定性。
7、验收安装效果
严格按照铝合金模板技术方案实施安装,安装完成后对照以下表格进行检查(表1),观察浇筑混凝土结构表面光滑度,符合误差要求,满足设计内容。
表1铝合金模板安装标准
五、结语
结合某高层建筑工程铝合金模板应用实践,实施这一新型施工工艺经过事先精密测算和规划,严格控制厂家生产品质,层层严密技术交底,拼装过程中注意控制误差和技术要求,周转材料不占用现场用地,无出现涨模漏浆现象,为现场文明施工提供良好条件,节约了企业的工程成本,大大提升了企业的品牌效应。
参考文献:
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