楊鐵雙 甘肅第一建設(shè)集團有限責(zé)任公司工程師
近年來,隨著國家城市化建設(shè)步伐加快,城市人口不斷增多,城市高層建筑項目也隨之越來越多。為保障高層建筑項目施工安全,全國各地對高層建筑施工質(zhì)量要求逐漸提高。模板工程是建筑施工中非常重要的一項工藝流程,建筑施工模板體系施工質(zhì)量也嚴(yán)重影響著高層建筑的整體施工質(zhì)量,因此,受到建筑施工單位的格外重視。
建筑模板是為了固定建筑物結(jié)構(gòu)墻體、定型混凝土結(jié)構(gòu)尺寸而臨時搭建的一種結(jié)構(gòu)體系,雖然是臨時搭建的結(jié)構(gòu)體,但卻在整個施工過程中有著不可替代的作用。因為高層建筑結(jié)構(gòu)墻體由鋼筋混凝土澆筑而成,為了保證混凝土澆筑時完美定型并達(dá)到設(shè)計規(guī)定的幾何尺寸,就必須建立相應(yīng)的模板體系,這就是模板工程重要性的所在。
早期的建筑模板體系由木板拼接而成,但是一來木板消耗大量的木材,不利于森林資源的保護(hù),二來木板的結(jié)構(gòu)強度不足,拆裝定型較為困難,因此常常在施工過程中起到事倍功半的作用。隨著建筑科技的不斷發(fā)展,鋁合金板材作為一種新材料、新技術(shù)在模板工程中被廣泛應(yīng)用,得益于其輕量化、高強度、易拆裝以及無污染等優(yōu)點,一經(jīng)推出,便得到了業(yè)界施工單位的普遍認(rèn)可,并很快取代了木模、鋼模等施工技術(shù),成為新一代綠色環(huán)保的模板施工技術(shù)[1]。
得益于鋁合金建材的優(yōu)越性能,鋁合金模板支護(hù),不僅結(jié)構(gòu)強度好,而且承載力高,能夠很好地承受混凝土澆筑時產(chǎn)生的沖擊力,不易爆?;蜃冃?。鋁合金模板拼裝完成后,可以形成一個穩(wěn)定性極高的完整結(jié)構(gòu)框架。實驗研究表明,這種鋁合金模板框架支護(hù)時的承載能力可以達(dá)到50 kN/m2,是其他支護(hù)模板的2~3倍,且多次周轉(zhuǎn)使用后不易變形,可以循環(huán)重復(fù)利用,足見其結(jié)構(gòu)強度的優(yōu)越性。
鋁合金模板的另一個顯著特點是結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕,便于搬運、拆卸和安裝。由于鋁材的密度小、質(zhì)量輕,相較于木材和鋼材,在重量上占有很大的優(yōu)勢。施工作業(yè)人員可以非常輕易地完成搬運、安裝、拆除等鋁合金模板施工工藝中的各項工作[2]。此外,鋁合金模板施工在材料傳遞時設(shè)計有專門的傳料口,無需借助塔吊轉(zhuǎn)運,非常方便,不僅減輕了施工負(fù)擔(dān),也節(jié)省了機械吊運的費用。
綜合衡量來看,相較于木材模板和鋼模板而言,采用鋁合金模板更加節(jié)約成本。首先,鋁合金模板不屬于耗材類建材,可以多次循環(huán)重復(fù)利用,一次采購足以多個項目使用,相較于木模等一次性耗材更加經(jīng)濟、節(jié)約。其次,鋁合金模板施工技術(shù)屬于“快拆體系”,在混凝土澆筑完成后可以快速拆除模板,大大縮短了施工周期,節(jié)約了施工時間成本。最后,由于鋁合金模板結(jié)構(gòu)輕,相較于鋼模板等質(zhì)量重、仍需機械塔吊搬運的模板,省去了機械搬運費用,也是節(jié)約成本的重要體現(xiàn)。
采用鋁合金模板施取代木模板,可以有效減少木材的使用和消耗,降低對森林的砍伐率,從而間接保護(hù)森林資源。同時,鋁合金板材加工過程中,不會產(chǎn)生廢屑、廢料等垃圾,真正實現(xiàn)了綠色環(huán)保、節(jié)能減排的效果[3]。
鋁合金模板施工對圖紙設(shè)計要求較高,但高層建筑施工中設(shè)計圖紙的穩(wěn)定性往往得不到保證,墻體主結(jié)構(gòu)位置、混凝土幾何尺寸等需要根據(jù)高層建筑規(guī)模、設(shè)計特點、結(jié)構(gòu)強度等提前做好驗算分析、設(shè)計規(guī)劃和尺寸規(guī)定。但由于實際施工過程中受設(shè)計人員能力、業(yè)主要求、施工環(huán)境等風(fēng)險因素影響較多,設(shè)計圖紙發(fā)生變更在所難免,這也是高層建筑設(shè)計施工中的一大難點。
為了提高鋁合金模板技術(shù)施工質(zhì)量,設(shè)計單位和施工單位必須通力合作。一方面,設(shè)計單位應(yīng)重視圖紙設(shè)計質(zhì)量,做好設(shè)計前的圖紙審核工作,同時,做好配模設(shè)計,及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的各種問題,盡可能減少施工過程中的圖紙變更。另一方面,施工單位應(yīng)根據(jù)正確、完整的高層建筑設(shè)計圖紙和配模圖紙,認(rèn)真編制模板工程施工工藝,考慮模板排布、混凝土澆筑等施工重點、難點,確保混凝土澆筑一次成型[4]。此外,鋁合金模板施工前,應(yīng)組織設(shè)計單位和施工單位一起做好技術(shù)交底工作,要求施工人員完全理解圖紙設(shè)計意圖,以提高現(xiàn)場施工效率。
在高層建筑施工中對鋁合金模板工程施工技術(shù)要求很高,因此也就對現(xiàn)場施工作業(yè)人員提出了相應(yīng)的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求。然而,大部分施工單位的一線施工作業(yè)人員都是農(nóng)民工出身,沒有受到高等技術(shù)教育和專業(yè)技能培訓(xùn),施工水平全靠以往的經(jīng)驗支撐,對圖紙的理解能力和技術(shù)變更的認(rèn)知能力有限,如果不進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo),按圖施工都存在一定的難度。因此,針對鋁合金模板技術(shù)的新材料、新工藝,如果不做好相關(guān)培訓(xùn)和指導(dǎo),施工難度則會不降反增。
對此,施工單位應(yīng)重視鋁模板施工技術(shù)的培訓(xùn)工作,培養(yǎng)一支專業(yè)的鋁模板施工隊伍,并通過不斷的技術(shù)學(xué)習(xí)和工程實踐,積累相關(guān)施工經(jīng)驗,提高施工單位整體施工水平。鋁模板施工前,施工單位必須組織好針對現(xiàn)場作業(yè)人員的技術(shù)交底和技術(shù)培訓(xùn)工作,通過技術(shù)交底,全面、細(xì)致地講解鋁模板施工中的重點、難點,讓作業(yè)人員熟悉并了解技術(shù)難點,通過技術(shù)培訓(xùn),提高現(xiàn)場作業(yè)人員對鋁模板施工技術(shù)的了解,從而促進(jìn)施工質(zhì)量的提升[5]。
鋁合金模板工程施工中,如果不注重施工過程中的實測實量工作,住宅墻體的垂直度、平整度往往很難得到保證。這是因為施工人員按照圖紙設(shè)計的尺寸標(biāo)準(zhǔn)搭建鋁合金模板時,會受到定位誤差、操作偏差等帶來的影響,僅靠肉眼識別而不進(jìn)行專業(yè)測量,將難以精準(zhǔn)控制鋁合金模板的垂直度、平整度等,從而導(dǎo)致混凝土澆筑后的墻體不平整或有傾斜,大大降低了鋁合金模板施工質(zhì)量。
為此,在鋁合金模板施工過程中必須及時做好實測實量工作,對于圖紙規(guī)定的尺寸要求,必須測量檢驗是否達(dá)標(biāo),確?;炷翝仓w結(jié)構(gòu)的垂直度和平整度符合要求。針對鋁合金模板施工,通常需要進(jìn)行三次測量,第一次是在模板拼裝完成后,對模板標(biāo)高、平整度及垂直度等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測量檢驗,發(fā)現(xiàn)偏差后及時調(diào)整支撐、斜撐等,精確控制鋁合金模板的平整度和垂直度。第二次則是在混凝土澆筑時測量,由于混凝土澆筑需要振搗,應(yīng)指派專人對鋁合金模板進(jìn)行測量監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)傾斜應(yīng)及時做出調(diào)整。第三次是在澆筑完成后進(jìn)行測量,此時混凝土尚未完全凝固,通過測量檢驗,發(fā)現(xiàn)問題后還有調(diào)整的機會。
在樓層混凝土澆注時,要安排專門的模板工在作業(yè)層下進(jìn)行留守看模,以解決混凝土澆注時出現(xiàn)的模板下沉、爆模等突發(fā)問題。因為鋁模是金屬模板,混凝土中的氣泡不便排出,為避免混凝土表面出現(xiàn)麻面,在混凝土配比方面進(jìn)行優(yōu)化減少氣泡的產(chǎn)生。另外,在混凝土澆筑時加強作業(yè)面混凝土工人的施工監(jiān)督,避免出現(xiàn)露振、振搗時間短導(dǎo)致局部氣泡未排盡的情況產(chǎn)生。
高層建筑施工中,混凝土澆筑施工完成后需要對鋁合金模板進(jìn)行拆除。由于鋁合金材料在與混凝土的首次接觸過程中會產(chǎn)生氧化反應(yīng),從而在鋁合金模板和混凝土墻體之間形成一層氧化膜。這層氧化膜會將二者緊緊粘接在一起,使得鋁合金模板在拆卸時存在一定的困難,直接拆除甚至?xí)诨炷翂w表面形成氣泡、坑洞等,影響混凝土澆筑質(zhì)量。
為提高拆模效率,必須合理選擇脫模劑,進(jìn)行快速、高效率的脫模。鋁合金模板脫模時根據(jù)施工進(jìn)度和鋁合金與混凝土接觸程度,可以適當(dāng)調(diào)整脫模劑的使用類型,以達(dá)到經(jīng)濟、環(huán)保的目的[6]。例如,在鋁合金模板首次施工的前三層選擇鋁合金專用油性脫模劑,既能保護(hù)鋁合金板材,又能提高拆模效率,后續(xù)施工中則可以使用普通的水性或油性脫模劑,以節(jié)約施工成本。
高層建筑施工項目中,鋁合金模板施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用得益于其獨特的技術(shù)優(yōu)勢。但在鋁合金模板施工技術(shù)的應(yīng)用中同樣需要注意存在的實際問題,施工單位應(yīng)予以重視并制定相應(yīng)的解決對策,不斷提高鋁合金模板施工技術(shù)水平,保障鋁合金模板施工質(zhì)量。