鋁模爬架體系下高層建筑全現(xiàn)澆外墻施工技術(shù)研究

鋁模，爬架體系下高層建筑全現(xiàn)澆外墻施工技術(shù)研究

Summary:隨著我國建筑的節(jié)能和環(huán)境保護(hù)需求的日益提高，鋁合金模板施工技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得免抹灰、干作業(yè)等施工思想逐漸盛行，尤其是在高層住宅中，鋁合金模板相對傳統(tǒng)木模板優(yōu)勢越來越明顯。工期短、效率高、拼縫少、將度高、成本低是鋁膜+爬架體系下全現(xiàn)澆外墻施工的特點(diǎn)，多以大多數(shù)建筑公司開始積極提倡并實(shí)施鋁模施工系統(tǒng)，以此提高施工速度、施工質(zhì)量以及降低投資費(fèi)用。Keys：高層建筑；鋁模；爬架；全現(xiàn)澆外墻；施工技術(shù)前言：在過去的二十多年里，我國建筑業(yè)快速發(fā)展，城市建設(shè)快速發(fā)展，使得高層建筑成為一種發(fā)展的必然趨勢，鋁模爬架法也是一種很有發(fā)展前景的技術(shù)。在目前的建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的木模和懸挑式的施工技術(shù)存在著成形周期長、質(zhì)量問題多等缺陷。木模拼縫多，周轉(zhuǎn)效率低，質(zhì)量差，效率低。與之比較，工廠生產(chǎn)制作、定型設(shè)計(jì)中采用的鋁模具，其外觀品質(zhì)與清水混凝土相當(dāng)，不需抹灰，鋁合金模具剛性大，拼縫少，不會產(chǎn)生變形和鼓包；連續(xù)運(yùn)行200--300次；使用方便快捷，勞動強(qiáng)度低，無需人力搬運(yùn)，不占用塔吊、卸料平臺。如果外架為懸挑式，為了滿足大量的懸挑式布局，需要在主梁上進(jìn)行多個(gè)懸挑層的開孔，這不僅會對結(jié)構(gòu)造成很大的影響，還會增加滲漏的危險(xiǎn)。爬架預(yù)制件預(yù)留孔較小，減小了對主體結(jié)構(gòu)的影響，降低了滲漏的危險(xiǎn)，同時(shí)，采用全智能升降系統(tǒng)，大大提高了作業(yè)效率，節(jié)約了時(shí)間和費(fèi)用，并使用了全螺栓加強(qiáng)連接，將環(huán)境污染降到最低。1.全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)在鋁模爬架式中的施工特征與技術(shù)原則1.1結(jié)構(gòu)特征高層建筑采用全現(xiàn)澆鋁模板的施工技術(shù)，通過對其工藝過程的不斷優(yōu)化和改進(jìn)，在施工之前應(yīng)與業(yè)主、設(shè)計(jì)及相關(guān)部門進(jìn)行深入的交流，使其呈現(xiàn)出完整的現(xiàn)澆剪力墻[1]。同時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮影響其結(jié)構(gòu)計(jì)算的各種因素，并在橫向上設(shè)置垂直和橫向拉縫，從而實(shí)現(xiàn)對承重墻體和剪力墻的有效分離。另外，為了保證整體結(jié)構(gòu)的剛性，采用加固加固的方法，可以最大限度地控制加固墻體對結(jié)構(gòu)的不利影響，使其在實(shí)際應(yīng)用中得到更好的效果。1.2生產(chǎn)技術(shù)原則在高層建筑中采用全預(yù)制結(jié)構(gòu)，對混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、抹灰等進(jìn)行不斷改進(jìn)和深加工，是目前高層建筑工程中普遍采用的一種新型結(jié)構(gòu)形式。鋁模板體系可一次實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)墻柱，梁板，門梁，門垛，墻壓槽，滴水線，外窗洞孔等結(jié)構(gòu)。這種方式可以極大地減少二次構(gòu)造的建設(shè)，并且可以有效地減少各種材料的襯砌產(chǎn)生的裂縫。采用全現(xiàn)澆外墻混凝土，充分發(fā)揮了混凝土的抗?jié)B性，從而防止了窗邊、外墻等滲漏。采用鋁模全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)技術(shù)，使無承重墻在施工之前可以與主體結(jié)構(gòu)的施工同步進(jìn)行，簡化了工序和工序。在鋁模具的制作中，對墻柱和梁板進(jìn)行標(biāo)高和垂直度檢查，對模板進(jìn)行準(zhǔn)確的標(biāo)高和垂直度調(diào)節(jié)，對澆筑期間的檢查點(diǎn)進(jìn)行復(fù)查，發(fā)現(xiàn)有任何不一致的地方，及時(shí)進(jìn)行修正。2.全現(xiàn)澆混凝土外墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化為了確保工程的質(zhì)量和組織，采用鋁合金模板+爬架法，往往要使用薄涂粉或不加粉刷的現(xiàn)澆砼外墻。其主要的問題是：1、使用全實(shí)澆砼外立面可以提高施工質(zhì)量，避免砌筑填充墻與外墻受力墻、砌筑填充墻與墻內(nèi)墻的材質(zhì)因材料的熱脹率差異造成的空鼓、漏水等質(zhì)量問題；而采用全現(xiàn)澆混凝土外立面，既能提高工程效率，又能充分利用鋁合金模板體系的優(yōu)點(diǎn)，一次成型一次成型，既能避免或降低建筑立面的砌筑、抹灰、貼磚等濕工作，又能有效地達(dá)到工程進(jìn)度的最佳方案[2]。在該模型的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的鋼筋砼墻體進(jìn)行了優(yōu)化，使得其與鋁合金模板+攀架式建筑體系更為和諧。(1)對原有的外墻進(jìn)行優(yōu)化，使其達(dá)到完全現(xiàn)澆的混凝土墻，并保證其結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)等有關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(2)對二次構(gòu)造進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使外墻砌體結(jié)構(gòu)改為混凝土結(jié)構(gòu)與墻體墻體同時(shí)澆筑；(3)針對部分砌體部件，例如剪力墻的墻垛、門垛、凸窗板、窗臺墻、剪力墻、剪力墻的開孔充填等，采用與梁板柱同一規(guī)格的混凝土同時(shí)澆筑；(4)對門頂式梁進(jìn)行了調(diào)整，并與主梁采用同一規(guī)格的混凝土同時(shí)澆筑；(5)相應(yīng)地減少了對外墻的線條和形狀的優(yōu)化，避免了不能用鋁模具一次成形的復(fù)雜的線條。3.鋁模體系下全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)3.1模板的裝配(1)在模板安裝之前，必須確保所有的模板接觸表面和邊緣部分都已經(jīng)清掃干凈。(2)根據(jù)墻柱的大小，切割出定位筋（定位筋的長度=-2mm，定位筋的直徑=10-12mm）。(3)將定位鋼筋按照每根1毫米的縱向立柱，焊接在一起，與地面60mm的位置筋，每隔400mm處焊接一根定位鋼筋。(4)按1m標(biāo)高線檢查混凝土澆筑的質(zhì)量，太低會造成樓板厚度偏小，造成模板下部漏水，太高則造成墻體不能安裝，需要總包協(xié)調(diào)混凝土班。(5)檢查鋼筋有沒有超過墻柱線，超過墻柱的模板不能安裝，由總包協(xié)調(diào)鋼筋班組。(6)檢查外護(hù)腳手架的支撐位置，如果有影響，由總包協(xié)調(diào)腳手架班組進(jìn)行調(diào)整。(7)檢查上一層墻柱的位置和截面尺寸，如果有變形或膨脹，應(yīng)進(jìn)行鉆孔，防止下一層的模板安裝。(8)檢查各條線的正確與否，允許偏差為±5mm，不允許累積錯誤3.2墻體和立柱的安裝墻柱模的安裝方式主要有“雙?！迸c“單?！眱煞N。外壁及大面積部分均采用雙模方式進(jìn)行安裝，而中墻及較小的部分則以單一方式進(jìn)行。3.3結(jié)構(gòu)拉縫設(shè)計(jì)及施工在高層建筑中，采用全現(xiàn)澆鋁模施工技術(shù)，可使整個(gè)房屋結(jié)構(gòu)一次澆注，減少墻體開裂、漏水等問題[3]。但其缺點(diǎn)在于其抗震級別較低，而結(jié)構(gòu)拉縫正是采用這種連接方式來實(shí)現(xiàn)隔離接縫。由于該加固墻體的強(qiáng)度等級與主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級是相同的，所以在進(jìn)行深化墻體與周圍結(jié)構(gòu)墻體交接部位的施工時(shí)，應(yīng)采用拉縫鋼板。同時(shí)，在拉縫板上采用了打孔的方法，方便了定位鋼筋的插入。在進(jìn)行拉縫板安裝時(shí)，必須保證產(chǎn)品的平整度和拉縫板的完整性，并對混凝土澆筑工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，以保證拉縫板達(dá)到隔離縫的目的。在施工過程中，承重剪力墻采取分層澆筑和交替分段澆筑的方法，保證了施工過程中不會出現(xiàn)縱向拉縫板偏移。。根據(jù)分離接頭的不同，將拉縫分為兩種：垂直向拉縫和水平拉縫。豎向拉縫用于將同一層的混凝土澆筑墻體和承重剪切墻體進(jìn)行連接，而橫向拉縫用于將混凝土澆筑墻體與其上下的樓層梁/板連接起來。拉伸軟質(zhì)材料采用聚氯乙烯、增塑PVC、PVC-U等。在型材空腔中設(shè)有一個(gè)彎曲的塑料薄板。采用空腔結(jié)構(gòu)進(jìn)行撓性連接，并留有空洞供穿拉結(jié)鋼筋與兩邊的混凝土整體協(xié)同工作。豎向拉縫板的兩邊凸出卡槽對稱結(jié)構(gòu)，以達(dá)到防水性；橫向拉縫型材在外邊設(shè)有一個(gè)開口，它的高度和內(nèi)部的高度都很低，便于防水。（參見圖1）

圖1

（a）豎向拉縫

（b）水平拉縫3.4外墻窗洞口處理外墻窗臺的四面都做了內(nèi)企口的設(shè)計(jì)。在靠近室內(nèi)的一面內(nèi)高20毫米的倒企口，窗戶兩邊都要有窗框，以固定板壓槽。采用混凝土作為窗口開口，采用鋁模具進(jìn)行深加工，形成擋水板，防止漏水。3.5剪力墻模板對拉緊固件的演變外墻的木模加強(qiáng)系統(tǒng)采用對拉止水螺桿，在同樣的情況下，鋁模可采用螺紋或鋁模拉伸。在鋁模拉片主體在其縱向上接近兩端的一端具有V形凹槽（可根據(jù)墻壁的厚度來調(diào)整拉片的長度），所述V形凹槽將所述拉片主體分成澆注在墻壁中的支撐部分和位于所述模板與所述墻壁之間的所述外露部分，所述外露部分具有所述安裝接頭。拉片的支承設(shè)置在兩個(gè)墻板之間，在澆筑混凝土并進(jìn)行初凝和拆除后，利用工具將暴露在墻外的部分擊穿[4]。由于拉片的支承部分留在了混凝土墻壁中，從而防止了墻壁上的拉片孔，從而增強(qiáng)了墻體的防水性能。3.6混凝土填充墻注意事項(xiàng)(1)在混凝土灌裝墻上實(shí)施打孔工藝時(shí)，采用諸如PVC（PVC）等的材料，將其預(yù)先埋入到填充墻體中，并通過控制孔徑的大小來控制新砌塊墻體的容積，以減小調(diào)整后墻體的自重，如圖2所示。圖2取孔大樣圖示例(2)在混凝土灌漿墻體和混凝土承重墻體之間或上部、下部梁板之間，通常采用聚氯乙烯（PVC）、增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材等材料。在鋼筋混凝土和混凝土或上部梁板之間，分別設(shè)置縱向和橫向的拉縫，通過孔洞結(jié)構(gòu)的拉縫可以在一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生拉伸和壓縮變形，從而達(dá)到撓性連接，減小了調(diào)整后的外墻系統(tǒng)剛度的改變。圖3顯示了拉縫節(jié)點(diǎn)的尺寸。拉縫節(jié)點(diǎn)大樣如圖3所示。圖3拉縫大樣圖示例（單位：mm）4.經(jīng)濟(jì)效益(1)欄板、反口、門過梁、門垛、墻壓槽、滴水線、外窗企口等可一次成形，保證了工程質(zhì)量，防止二次工程出現(xiàn)差錯，縮短了裝修工程的工期。(2)鋁合金模具支承系統(tǒng)具有較好的品質(zhì)穩(wěn)定性，成形后的結(jié)構(gòu)縱向平整，可實(shí)現(xiàn)不涂灰，節(jié)約混凝土和水泥用量。(3)采用手工搬運(yùn)鋁模具物料，可降低工地的危險(xiǎn)。塔式起重機(jī)的選型也可以進(jìn)行優(yōu)化，在一個(gè)項(xiàng)目中合并鄰近的單位工程共用一座塔式起重機(jī)，既能保證設(shè)備的正常使用，又能節(jié)省成本。(4)外墻無砌體、構(gòu)造柱等施工工藝，僅施工涂料和門窗。裝飾落架施工時(shí)間短，能縮短塔吊和外架的使用時(shí)間。(5)室外的鋁模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，與現(xiàn)場制作的木模板相比，簡單、美觀，不存在加工、預(yù)制木模板產(chǎn)生的垃圾。(6)在進(jìn)場時(shí)，一次投入會增加，但主要輔助材料、支承、補(bǔ)強(qiáng)等費(fèi)用每平方米18-20元，而單一的模板材料不會增加，安裝費(fèi)用也會降低。5.總結(jié)采用鋁模爬架系統(tǒng)進(jìn)行高層工程全現(xiàn)澆外墻的施工。鋁模爬架結(jié)構(gòu)、裝飾裝修、機(jī)電工程可以同步進(jìn)行，既保證了工程質(zhì)量，又提高了工程的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)了工程建設(shè)的提質(zhì)、提速、提效，并逐漸在高層建筑工程中得到推廣，并隨著技術(shù)的發(fā)展和完善，鋁模爬架技術(shù)必將在高層住宅的建設(shè)中發(fā)揮越來越重要的作用。在滿足抗震、抗風(fēng)等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求的情況下，對原有砌體構(gòu)件和砌體外墻進(jìn)行了相應(yīng)的優(yōu)化，使砌體與對應(yīng)的承重構(gòu)件同一等級的混凝土同時(shí)澆筑，從而達(dá)到了提高工效和質(zhì)量的目的。采用取孔、拉縫等技術(shù)措施，是影響全現(xiàn)澆混凝土外立面結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量和安全的關(guān)鍵因素，必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施，使其在地震作用下能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從而確保施工的質(zhì)量和安全?！綬eference】[1]何景欽.鋁合金模板施工全過程精細(xì)化管理研究[D].華南理工大學(xué),2019.DOI:1