鋁模體系在復(fù)雜造型高層住宅中的設(shè)計優(yōu)化及施工技術(shù)

鋁模體系在復(fù)雜造型高層住宅中的設(shè)計優(yōu)化及施工技術(shù)QiXiaojian;MengXuquan;LiYongwen;YuanLihong【摘要】近年來，由于鋁模在施工過程中的質(zhì)量優(yōu)良、穩(wěn)定性好、施工速度快、周轉(zhuǎn)率高和易于保證現(xiàn)場安全文明標準化的特點，在國內(nèi)高層住宅中得到了廣泛應(yīng)用.但面對建筑結(jié)構(gòu)造型復(fù)雜的高層住宅，鋁模的應(yīng)用還存在成本加大、施工難度增加等方面的問題，對此進行了研究和實踐.【期刊名稱】《廣東土木與建筑》【年(卷)，期】2019(026)007【總頁數(shù)】5頁(P68-71,82)【關(guān)鍵詞】鋁模;高層住宅;設(shè)計優(yōu)化;施工技術(shù);進度控制【作者】QiXiaojian;MengXuquan;LiYongwen;YuanLihong【作者單位】;;;【正文語種】中文【中圖分類】TU755.21工程概況某項目位于廣東省揭陽市普寧市G324國道側(cè)，總建筑面積約36萬m2,包含別墅、洋房和高層住宅。其中33層的高層住宅采用鋁模施工，建筑高度99.80m，標準層高3.0m，1層地下室。4棟高層住宅平面采用〃蝶形”布置，平面造型復(fù)雜(見圖1)，且外觀線條多。圖1建筑平面為"蝶形”布置Fig.1TheLayoutoftheBuildingis“Butterfly-Shaped”2鋁模的深化設(shè)計相對于國內(nèi)知名房地產(chǎn)商以〃品字形”或〃十字形”平面布置的常規(guī)標準化單元設(shè)計模式，本項目建設(shè)方更注重個性化和精品設(shè)計理念，〃蝶形”布置較普遍，導(dǎo)致建筑造型線條復(fù)雜、富于變化，而這與鋁模應(yīng)用的方正簡潔相悖。本項目4棟33層住宅采用鋁模施工，鋁模從第3層開始施工至屋面層。由于本項目4棟高層戶型也采用〃蝶形”布置，造型復(fù)雜，夕卜觀線條、飄窗、飄臺眾多，為達到建設(shè)方在設(shè)計上的特殊要求，鋁模的深化設(shè)計和施工技術(shù)措施就尤其重要。本項目在開工前，施工單位聯(lián)合業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理等針對施工圖進行了大量節(jié)點設(shè)計深化和施工技術(shù)攻關(guān)工作，取得了良好效果。2.1鋁模板主要構(gòu)件及構(gòu)造設(shè)計鋁模板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括鋁制墻板系統(tǒng)和鋼制支撐系統(tǒng)，主要構(gòu)件有樓板鋁型材、墻面鋁型材、轉(zhuǎn)角鋁型材、K板、鋼背楞、鋼支頂及鋼斜支撐，輔材有穿墻螺絲、PVC套筒、鋼絲繩、銷釘、銷片、螺栓套、水性脫模劑。鋁模系統(tǒng)的鋁型材采用型號6061-T6，鋼材采用Q235。為保證工程質(zhì)量達到優(yōu)良，本項目墻柱背楞采用〃內(nèi)四夕卜五”，即內(nèi)墻4道背楞加固，夕卜墻增加5道（承接板豎向）背楞加固。墻體鋁模板構(gòu)造如圖2所示。2.2鋁模板節(jié)點深化設(shè)計和施工技術(shù)措施本項目原設(shè)計未考慮使用鋁模，因此在施工前，必須對原設(shè)計圖紙進行大量設(shè)計深化［1-4］，并采取一定的施工措施，以滿足鋁模施工需要，本項目深化設(shè)計和施工技術(shù)措施具體如下。2.2.1門窗掛梁節(jié)點深化設(shè)計圖2墻體鋁模板構(gòu)造圖Fig.2StructureofWallAluminumMold⑴門頭過梁現(xiàn)澆，門頭下掛長度兩端再向外延伸250mm，門頭下掛梁長度按門寬，門頭下掛寬度隨隔墻寬度設(shè)置（見圖3a）。⑵外窗的下掛梁現(xiàn)澆，同室內(nèi)門頭過梁。⑶特殊情況門頭下掛梁離墻邊或二個門頭下掛梁相交離距＜400mm時，下掛梁延伸至直接做通處理（見圖3b、圖3c）。圖3門窗掛梁節(jié)點Fig.3DoorandWindowHangingBeamJoints⑷僅在有結(jié)構(gòu)梁位置設(shè)置門頭下掛，不做板下掛，即直接設(shè)置在樓面板處的下掛梁，不采用現(xiàn)澆。當下掛梁高度＞300mm時，此類梁底下掛不現(xiàn)澆。2.2.2墻梁企口節(jié)點深化及施工措施⑴內(nèi)剪力墻、梁與砌體墻相交處設(shè)置企口（見圖4a）。采用鋁模廠現(xiàn)有型號100x5（不帶斜口）、110x10（帶斜口）。⑵下掛梁端頭與砌體墻相交的豎向設(shè)置企口，如圖4b所示。⑶企口采用螺絲加固。圖4墻梁企口節(jié)點Fig.4WallBeamJoint2.2.3門窗壓槽點深化及施工措施⑴外窗做壓槽，型材20x135（帶斜口）、30x160（帶斜口）（見圖5）,窗企口設(shè)置為內(nèi)凸形式，外窗保持原尺寸。壓槽采用螺絲加固和焊接。⑵外墻連接的砌體墻經(jīng)設(shè)計單位同意后改為現(xiàn)澆。⑶外墻窗下砌體矮墻（窗臺）經(jīng)設(shè)計單位同意改為現(xiàn)澆。⑷防火門安裝凹槽一次鋁模成型。圖5窗壓槽節(jié)點Fig.5WindowGrooveJoint2.2.4反梁與掛梁施工措施為保證施工質(zhì)量，外圍所有比結(jié)構(gòu)面＞250mm的反梁，鋁模施工時，反梁與板底下掛梁錯層澆筑（見圖6）。圖6反梁與掛梁施工Fig.6ReverseBeamandHangingBeamConstruction2.2.5滴水線設(shè)計深化及施工措施滴水線距離結(jié)構(gòu)梁外沿為20mm。滴水線采用鋁條，用螺絲固定在鋁模上（見圖7）。圖7滴水線仰視圖Fig.7DripLineElevationView2.2.6樓梯深化及施工措施⑴為保證整體樓梯施工質(zhì)量，樓梯踏步施工鋁模設(shè)置全蓋板。⑵為施工方便，樓梯底部與梁底相交尖角處填平處理（見圖8）。圖8樓梯鋁模施工深化Fig.8ConstructionDeepeningofStaircaseAluminumMould2.2.7內(nèi)墻底部鋁模深化及施工措施內(nèi)墻腳鋁模（非沉池位置）高度減少10mm，加工時按負公差。如：層高3m，板厚100mm，內(nèi)墻理論模板高度應(yīng)為2.9m，鋁模配板高度2.89m，則配板已預(yù)留10mm調(diào)整空間（見圖9）。圖9內(nèi)墻底部鋁模深化Fig.9DeepeningofAluminumDieattheBottomofInternalWall2.2.8樓板預(yù)留洞口深化及施工措施樓面預(yù)留洞口施工，僅針對放線洞口、傳料洞口、煙道洞口、泵料洞口施工，其它樓面留洞項目部現(xiàn)場按實際規(guī)格尺寸加工木盒預(yù)埋處理。泵料管口尺寸為350mmx350mm,每層設(shè)置1個，并保證所有泵料口在同一垂線上。傳料口統(tǒng)一規(guī)定建筑面積大于90m2的戶型每戶設(shè)置2個，建筑面積小于90m2的戶型每戶設(shè)置1個（見圖10）。圖10傳料口安裝Fig.10InstallationofTransferPort2.2.9墻垛和矮墻深化及施工措施⑴內(nèi)墻墻垛在鋁模深化設(shè)計時一次現(xiàn)澆。⑵外圍磚砌墻（包括窗下墻）在鋁模深化設(shè)計時一次現(xiàn)澆。2.2.10強弱電箱洞口深化及施工措施強弱電配電箱洞口在施工時一次性預(yù)留，機電安裝班組與在鋁模安裝后跟進安裝。2.2.11管井間鋁模深化及施工措施水井、電井和設(shè)備管道井等結(jié)構(gòu)樓面板采取預(yù)埋套管進行一次澆筑施工，現(xiàn)澆預(yù)留設(shè)備洞口。2.2.12電梯井道電梯井道采用全剪力墻結(jié)構(gòu)，鋁模一次性深化設(shè)計到位。2.2.13飄窗、空調(diào)板飄窗、空調(diào)板等結(jié)構(gòu)上蓋板采用鋁模蓋板設(shè)計。2.2.14外立面造型線條處理本建筑4、5層設(shè)置有造型線條，鋁模施工時不予考慮，后期采用GRC施工造型線條。2.2.15核心筒銳角處理本建筑在與核心筒交接處設(shè)計有一個銳角，由于銳角難以加固安裝等一系列的問題，導(dǎo)致施工質(zhì)量不好，因此采用填充處理。2.2.16構(gòu)造柱處理所有構(gòu)造柱同鋁模深化到位一次性施工，其混凝土標號同樓板混凝土標號。3鋁模施工關(guān)鍵點施工技術(shù)[5-6]3.1測量放線⑴全部墻柱采用〃雙控線”。測量員根據(jù)軸線弓I測出墻柱所有邊線及300mm控制線，根據(jù)邊線，焊工在2h內(nèi)完成定位鋼筋的焊接。⑵現(xiàn)場測量員根據(jù)控制線復(fù)核墻柱邊線和定位鋼筋的位置是否正確。⑶使用水平儀測量本層標高是否在控制范圍內(nèi)，宜低不宜高，超出10mm需要做相應(yīng)的找平處理。3.2定位鋼筋在墻柱根部離地約50mm，間距600mm焊接定位鋼筋。封口位置焊成井字形。3.3模板分類分區(qū)擺放按模板編號把模板分區(qū)分房間整齊擺放，涂刷鋁模專配脫模劑。由于新鋁模首次使用會與混凝土產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成氧化膜，會造成拆模困難及產(chǎn)生氣泡等問題。因此鋁模施工前，須在首三層使用鋁模專配脫模劑，保證對鋁模的保護及拆模效果，在后續(xù)施工中使用普通專用鋁模水性脫模劑，節(jié)約成本。不建議使用油性脫模劑，因為油性脫模劑不僅會污染鋼筋，還會使操作面變得光滑，工人容易摔倒，引起安全隱患。3.4墻柱模板安裝安裝前，需保證所有模板接觸面及邊緣部位已進行清理和涂刷脫模劑。所有模板均從角部開始安裝，以保證模板安裝時的穩(wěn)定。安裝墻柱模板有2種方法，即〃雙?！奔啊▎文！卑惭b法。外圍墻體和大面積區(qū)域通常采用雙模法安裝，中間間墻及小面積區(qū)域采用單模法安裝。本項目墻柱模板的加固采用內(nèi)4道背楞外5道（承接板豎向）背楞加固，該方法施工穩(wěn)定性好，質(zhì)量有保證。加固直背楞長度不宜超過3500mm，直角背楞總長度不宜超出4000mm且單邊長度不宜超過3000mm，便于工人操作。陰角轉(zhuǎn)角雙邊長度大于800mm時，陰角轉(zhuǎn)角處不做直角背楞，如：電梯井、底部飄窗與剪力墻聯(lián)通位置做直背楞處理。轉(zhuǎn)角陰角處任意單邊長度小于800mm時使用直角背楞，如在門窗洞口處需要拉通且達到背楞最大長度極限時，應(yīng)按實際使用保證最少2道背楞為直角定型背楞。本項目剪力墻模板現(xiàn)場安裝情況如圖11a所示。3.5梁板模板的安裝梁板模板安裝前，鋁模與混凝土接觸面處要涂脫模劑。梁板模板安裝按照鋁模排版圖依次進行即可，梁板支撐離邊距離不得大于1250mm，支撐間距不大于1300mm，梁底寬度大于350mm時使用雙頂頭支撐，內(nèi)梁高度（含下掛）大于650mm時，梁側(cè)需設(shè)置背楞。需要留意飄板、沉箱等處模板的安裝。飄窗懸臂部位上下設(shè)置抗浮背楞，背楞與背楞間距不大于1200mm。飄窗蓋板平行于長邊方向設(shè)置，與短邊方向背楞形成十字型受力，增強抗變形能力。懸挑式飄窗的上下飄窗之間還需設(shè)置定型桿，以保證上下飄之間的凈空尺寸。板面模板安裝完成后，質(zhì)量員要對板面標高進行復(fù)測，標高超過規(guī)范規(guī)定范圍時，要對模板支撐桿進行調(diào)整，直到符合規(guī)范規(guī)定為止。梁板鋁模安裝如圖11b所示。3.6澆筑混凝土混凝土澆筑前，管理人員應(yīng)對鋁模進行嚴格檢查。澆筑過程中，必須安排一名鋁模安裝工人跟班觀察銷釘、銷片、螺桿、螺帽、地腳螺栓緊固情況，發(fā)現(xiàn)松動、脫落應(yīng)立即進行恢復(fù)，發(fā)現(xiàn)鋁模變形等嚴重情況時，需立即報告管理人員找出原因，進行整改甚至?xí)和Ｊ┕?，直至問題得到解決。3.7鋁模拆除⑴鋁模板拆模順序：非承重部分一承重部分；圖11模板安裝Fig.11TemplateInstallation模板拆除作業(yè)流程（非承重部分）：作業(yè)準備一吊模拆除一反梁拆除一傳料口、放線口、煙道口拆除一樓梯踏步拆除一夕卜梁側(cè)模/線條拆除一斜撐拆除一背愣拆除一墻柱板拆除；⑵模板拆除作業(yè)流程（承重部分）：作業(yè)準備一梁底模拆除一內(nèi)梁側(cè)模拆除一樓面C槽拆除―樓面板拆除―飄窗拆除-K板拆除（堅持邊拆邊裝，拆完裝完的原則）-鋁模清理。4鋁模施工進度控制—般鋁模安裝第1層計劃7-10d,標準層5~6d。本項目標準層進度控制如下:第1天：測量小組在樓板面進行墻柱定位放線，要求放雙控線，以保證模板安裝時可以隨時進行調(diào)整，保證安裝精度。測量放線后，模板工人即可把下層拆除的模板從傳料口傳遞至工作樓板面。此時，扎墻柱鋼筋和預(yù)留水電管線工作要同時進行;第2-3天：先進行墻柱模板及加固背楞安裝，然后進行結(jié)構(gòu)梁底模板和斜撐。墻柱模板的標高、垂直度和水平度同時進行調(diào)整，調(diào)整可采用千斤頂；第3-4天：安裝樓面板和梁側(cè)板，進行樓面標高的檢測和調(diào)整；第5天：綁扎梁及樓面鋼筋同時進行模板驗收和調(diào)整工作；第6天：安裝吊模，澆筑混凝土。5鋁模在本工程中的應(yīng)用成果鋁模能否成功應(yīng)用，與前期建筑設(shè)計密切相關(guān)。國內(nèi)大型房地產(chǎn)公司常通過前置鋁模施工的條件，引導(dǎo)建筑設(shè)計適應(yīng)鋁模施工要求。本項目則因為項目業(yè)主方對建筑設(shè)計的個性化、高品質(zhì)追求，在后期施工階段才提出采用鋁模施工，給鋁模施工帶來了很大的難度。通過對鋁模的深化設(shè)計和施工技術(shù)攻關(guān)，本工程在此方面總結(jié)了重要經(jīng)驗和應(yīng)用成果［7-9］。⑴提高了工程質(zhì)量?；阡X模板的自身優(yōu)點，混凝土尺寸偏差小、夕卜觀質(zhì)量明顯優(yōu)于木模板施工質(zhì)量，達到了建設(shè)方提出的要求。⑵通過深化設(shè)計后與二次結(jié)構(gòu)合理地銜接，大大減少了二次構(gòu)件的施工數(shù)量。⑶鋁模的應(yīng)用，推動了設(shè)計和業(yè)主接受外墻全混凝土結(jié)構(gòu)理念，結(jié)構(gòu)面基本達到清水混凝土效果，使免抹灰技術(shù)的應(yīng)用水到渠成。免抹灰的應(yīng)用，不僅減少了抹灰工序，降低了工程成本，加快了工期，還可避免墻面抹灰出現(xiàn)空鼓開裂的質(zhì)量通病。⑷大大加快了施工進度，節(jié)約工期，減少大型設(shè)備租金。⑸鋁模施工不需搭設(shè)懸挑卸料平臺，鋁模直接通過樓板傳料口直接轉(zhuǎn)運，不需要塔吊，減少了塔吊的使用率，既節(jié)能又環(huán)保。⑹雜物較少，施工產(chǎn)生的垃圾少，利于安全文明施工。⑺鋁模板周轉(zhuǎn)次數(shù)遠大于木模板、組合大模板等，在超過20層層數(shù)高的高層建筑施工中優(yōu)勢顯著。經(jīng)核算，當住宅層高達到30層時，采用鋁模的成本比傳統(tǒng)的木模板攤銷單價略低。6結(jié)語根據(jù)建筑設(shè)計要求和結(jié)構(gòu)特點，通過優(yōu)化鋁模設(shè)計、改進鋁模施工方法創(chuàng)新技術(shù)，成功使鋁模系統(tǒng)滿足復(fù)雜外形的高層住宅施工