摘要:鋁模板憑借高承載力、高強度和自重能力強等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于高層建筑施工中。本文以具體工程為例,介紹高層建筑混凝土施工環(huán)節(jié)中的鋁模板工藝要點,包括配模設(shè)計、測量放樣和鋼筋綁扎、鋁模板安裝、混凝土澆筑、模板拆除等,以供參考。
關(guān)鍵詞:高層建筑;混凝土;鋁模板;工藝要點
DOI:10.12433/zgkjtz.20233448
作為近年來廣泛推廣應(yīng)用的新型模板施工技術(shù),鋁模板與木模板相比,具有成型質(zhì)量強、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、資源節(jié)約以及材料再生利用等優(yōu)勢,適合標(biāo)準(zhǔn)化要求較高的建筑工程,施工便捷、自重輕、無需垂直運輸。但鋁模板施工中無法準(zhǔn)確把握混凝土成型質(zhì)量,需要加強高層建筑混凝土鋁模板施工研究,準(zhǔn)確把握相關(guān)技術(shù)要點,提升施工質(zhì)量。
一、工程概況
本文的工程案例屬于城市綜合體規(guī)劃項目,包括兩個高度為26層的建筑、三個多層商業(yè)建筑。項目建筑面積總和為77500m2,地下室分為地下車庫以及人防兩層,地下室建筑對應(yīng)面積總和為22299.67m2,住宅建筑為99.75m2。此次工程建設(shè)周期相對緊張、建設(shè)范圍廣、工程任務(wù)量大,對施工質(zhì)量提出了較高要求。為進(jìn)一步縮短建設(shè)工期,保障施工質(zhì)量,需要合理引入鋁模板施工技術(shù),提高模板施工效率,提升混凝土澆筑質(zhì)量,改善施工效果。
二、高層建筑混凝土施工鋁模板工藝施工要點
(一)配模設(shè)計
本文工程中的鋁模板施工主要由三組早拆模系統(tǒng)、三組支撐系統(tǒng)以及一組套模板主系統(tǒng)工程,所用材料為80mm×30mm×2.5mm方鋼,能進(jìn)一步激發(fā)背楞的支撐加固功能,墻柱、梁模板高65mm,厚3.7mm,工程剪力墻對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)模板尺寸為400mm×2600mm,樓面頂板尺寸為500mm×800mm,頂板厚3.7mm,頂板高65mm。按照最高間隔標(biāo)準(zhǔn)分析,低于900mm規(guī)格。尺寸為100mm寬的橫向頂板,以800mm的間隔沿著龍骨縱向方向設(shè)置快拆支撐頭,基于支撐頭的作用以及結(jié)構(gòu)的整體性優(yōu)化鋁模板。在生產(chǎn)鋁模板后,監(jiān)理單位要對其進(jìn)行檢驗,待檢驗通過后,送到現(xiàn)場進(jìn)行拼裝。拼裝結(jié)果由設(shè)計單位以及業(yè)主進(jìn)行驗收,以便鋁模板的最終安裝結(jié)構(gòu)滿足工程設(shè)計要求。
(二)測量放樣和鋼筋綁扎
鋁模板進(jìn)場前,要先對模板實施全面預(yù)拼裝,確定編號,做好預(yù)先檢測驗收,確保模板質(zhì)量檢驗達(dá)標(biāo)后正式入場。鋁模板入場后由施工管理者按照基礎(chǔ)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗單獨、組裝等類型模板質(zhì)量。在放線測量階段,施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照基準(zhǔn)標(biāo)高于樓層指定位置通過卷尺刻畫標(biāo)高控制線,施工單位應(yīng)按照工程規(guī)格以及構(gòu)件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)檢驗鋁膜板類型以及組裝質(zhì)量,檢測標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。在放線測量階段,施工人員要基于樓層標(biāo)高,按照制定位置測量鋁膜板安裝的標(biāo)準(zhǔn)控制線,標(biāo)準(zhǔn)控制線要超出相對標(biāo)高500mm左右,將其當(dāng)成建筑各層標(biāo)準(zhǔn)控制線。施工技術(shù)人員應(yīng)嚴(yán)格按照鋁模板施工圖紙校核安裝位置,保障安裝部位精準(zhǔn)度,使放樣線持續(xù)橫穿陽角,對應(yīng)開口控制在150mm以上,可以在墻柱邊線外部設(shè)置控制線,校正模板位置,妥善解決偏位問題。在鋼筋捆扎階段,要綜合考量保護(hù)層厚度,確定墻體以及梁柱鋼筋綁扎位置。在綁扎時,為確保鋼筋捆扎的牢固性,要事先確定綁扎交叉點、鋼筋籠垂直度,再利用固定模板進(jìn)行鋼筋綁扎操作,以免鋼筋出現(xiàn)偏移。待鋼筋綁扎結(jié)束后,進(jìn)一步確定樓面以及模板的預(yù)留孔,將銷釘按照原定位置安裝。
(三)鋁模板安裝
第一,安裝墻模板,對于安裝順序具有嚴(yán)格的要求。首先,在安裝前,調(diào)整模板的水平和垂直標(biāo)高,然后按照陰角模的指定位置安裝墻模板。利用線部位控制模板位置,在對應(yīng)位置涂抹脫模劑,利用臨時支撐固定模板,隨后從另一邊進(jìn)行安裝。其次,在安裝外墻模板過程中,事先固定導(dǎo)墻板的位置,并利用螺絲固定混凝土結(jié)構(gòu),以便在后續(xù)安裝外墻模板時順利完成模板吊裝。再次,結(jié)束安裝階段,利用導(dǎo)板墻支撐整個模板,將拉螺桿橫穿預(yù)留洞口,在外墻模板預(yù)留出三道背楞,以便后螺桿穿越背楞進(jìn)行固定。最后,在轉(zhuǎn)角位置,利用斜拉背楞固定的模板,以免模板在吊裝過程中發(fā)生錯臺或扭轉(zhuǎn)。
第二,結(jié)束墻模板安裝后,隨之安裝頂邊模。首先,在開始施工前,準(zhǔn)備斜向支撐,調(diào)節(jié)模板的垂直位置和水平位置。為保證模板位置的準(zhǔn)確性,利用激光掃平儀檢測墻體的垂直度,以便發(fā)現(xiàn)墻體與預(yù)期位置之間的差異,及時進(jìn)行調(diào)整。其次,在墻柱兩端再額外設(shè)置間隔為2m的斜支撐,并將模板背楞以及模板預(yù)埋膨脹螺栓固定在斜向支撐兩側(cè),將頂邊模的整體誤差控制在±3mm以內(nèi)。最后,檢測模板的垂直度,在調(diào)節(jié)完墻體的位置后,進(jìn)行后續(xù)工序的安裝,確保頂邊模位置的準(zhǔn)確性。
第三,安裝梁模,在上一場地結(jié)束安裝后,固定墻模板的轉(zhuǎn)角位置。在實際安裝過程中,按照底模板、側(cè)模板的位置進(jìn)行安裝。同時,在安裝過程中,事先確定材料碼,按照序號對模板進(jìn)行簡單拼接。在吊裝階段對整個作業(yè)面進(jìn)行操作的過程中,應(yīng)根據(jù)墻模板的角模板位置進(jìn)行安裝,再依照原定安裝標(biāo)準(zhǔn)放置底模板和側(cè)模板。
第四,樓板安裝結(jié)束后,調(diào)節(jié)墻模板位置,安裝其他樓板。首先,將龍骨固定在墻模板的頂端,然后依照拼接順序規(guī)劃材料碼位,以便為后續(xù)整體吊裝奠定基礎(chǔ)。待固定龍骨后,按照平行方向安裝龍骨,利用銷子固定模板安裝所有釘子,繼續(xù)沿著內(nèi)部方向?qū)⒒⌒武N片釘入模板中。初步確定整體結(jié)構(gòu)后,利用水平儀檢測結(jié)構(gòu)的位置和標(biāo)高,再次進(jìn)行校驗和調(diào)節(jié),以保證樓板面板的平整度。如果發(fā)現(xiàn)樓板安裝位置達(dá)不到預(yù)期,要利用支撐桿件調(diào)整樓板高度,減少樓板實際位置的誤差,將誤差范圍控制在±5mm,并進(jìn)入下一個工序。
(四)混凝土澆筑
在澆筑混凝土結(jié)構(gòu)前,要比對鋁模板、鋼筋以及支撐結(jié)構(gòu)的位置,然后檢測預(yù)埋件的尺寸規(guī)格以及是否具備預(yù)檢和隱藏手續(xù),通過檢測后開始具體施工。對鋼筋表層油污以及模板內(nèi)部雜質(zhì)實施徹底清理,對模板接縫和孔洞實施嚴(yán)密封堵。此次工程中,主要借助提升機實施混凝土澆筑布料。針對墻柱構(gòu)造實施分層、分段施工,對應(yīng)分層澆筑厚度為500mm,同時嚴(yán)格控制具體澆筑時間以及分層厚度。在混凝土澆筑施工中,要細(xì)致檢查鋁模板銷子、楔子以及對拉螺桿間連接質(zhì)量,避免鋁模板在施工中出現(xiàn)失穩(wěn)、位移或變形問題。
本次工程建設(shè)在門洞口1/3的位置需要預(yù)留豎向的施工縫,以在板底的位置預(yù)留出水平向的施工縫,為后續(xù)休息平臺1/3以及樓梯1/2部位施工提供充足空間。
在預(yù)制構(gòu)件運送至現(xiàn)場后,檢測預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量,并檢測已澆筑混凝土的塌陷程度,確保后續(xù)工程建設(shè)的穩(wěn)定性。如果在檢測混凝土質(zhì)量的過程中發(fā)現(xiàn)混凝土存在離析問題,需要重新澆筑,并立即停止后續(xù)施工,只有混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量達(dá)標(biāo)后,才可正常投入使用。如果出現(xiàn)壓車或等車問題,要利用混凝土泵調(diào)節(jié)澆筑速度,妥善解決突發(fā)性故障,確?;炷翝仓倪B貫性。
合理控制混凝土澆筑時間,將澆筑時間控制在45min內(nèi)。在混凝土澆筑完畢后,利用壓力水清洗管線,預(yù)防未成形的混凝土堵塞管線位置。在混凝土澆筑前,準(zhǔn)備5~10cm厚度澆筑砂漿,置于根部位置,分層下灰,通過50mm振搗棒實施嚴(yán)密振搗后繼續(xù)澆筑。需要注意的是,在混凝土振搗期間應(yīng)按照慢拔快插的基礎(chǔ)原則,避免鋼筋、預(yù)埋件,最終振搗質(zhì)量應(yīng)確?;炷帘韺泳S持水平,不再產(chǎn)生明顯下沉以及返氣泡現(xiàn)象。
在洞口部位澆筑混凝土?xí)r,要從結(jié)構(gòu)兩端進(jìn)行同步澆筑,避免一個方向的作用力影響另一端結(jié)構(gòu),造成鋁模板偏移。在對澆筑頂層模板時,嚴(yán)格按照從高到低的順序進(jìn)行澆筑,并在澆筑上層混凝土?xí)r,確保振搗的嚴(yán)密性,避免混凝土整體虛鋪厚度未超出板厚度,在澆筑后,將振搗棒全部插入到板縫中,然后以50cm的間隔進(jìn)行振搗,直至結(jié)束振搗工作。利用刮尺的找平梁板位置,并在梁板表層收漿結(jié)束后,利用木抹子實施收光搓壓,確保梁板部位與混凝土澆筑位置相持平,以便后續(xù)可以從一端入手實施澆筑,并通過趕漿法實施澆筑。
(五)模板拆除
通過檢測,混凝土強度達(dá)到1.2MPA后,可以開始模板拆除施工,合理控制模板拆除時間,盡量在混凝土結(jié)束澆筑12h后進(jìn)行拆模。墻體模板拆除施工中,要根據(jù)斜撐、對拉螺桿的先后順序進(jìn)行合理拆模,隨后通過扳手拆除螺母,按順序逐一拆除蝶扣、銷釘、背楞、鎖片等部件,同時借助撬棍對模板下口輕輕撬動,全面分離墻體、模板。
在拆除柱體模板后,按照上述流程進(jìn)行拆模,并做好配件的清理工作。在進(jìn)行頂部拆除作業(yè)后,將梁板利用支撐桿交叉固定,然后有序拆模,首先拆除梁板鎖銷和支撐桿,再拆除附近的楔子、銷子。在拆除過程中,要利用模具分離模板位置,確保后續(xù)拆除無板梁以及模板跨墻時可以直接全面拆除。
此次工程中總計設(shè)計20組倒料口,對應(yīng)規(guī)模是300mm×500mm,通過導(dǎo)料口將底部構(gòu)件、模板順利運輸至臨近上層部位,等待結(jié)束所有運輸作業(yè)后通過強度高出梁板結(jié)構(gòu)一等級的混凝土材料來封堵倒料口。在順利拆除頂部模板后,應(yīng)嚴(yán)格把控結(jié)構(gòu)質(zhì)量,使整個工程結(jié)構(gòu)一次成型,確保棱角分明、表層平滑,滿足清水混凝土基礎(chǔ)施工需求,不需要額外實施抹灰、剔鑿施工,減少工程垃圾,實現(xiàn)綠色施工的目標(biāo)。
三、鋁模板施工中混凝土施工質(zhì)量問題和注意事項
(一)預(yù)留洞口混凝土滲漏、開裂
混凝土垂直泵送中,泵管垂直朝上橫穿施工預(yù)留洞抵達(dá)施工層,泵送管和鋁模板接觸,容易使鋁模板固定銷釘產(chǎn)生松脫、掉落等問題,破壞整個鋁模板體系結(jié)構(gòu),降低混凝土成型效果,導(dǎo)致混凝土滲漏、開裂。這類情況需要對預(yù)留洞口進(jìn)行規(guī)范處理,合理封堵,利用小電鎬針對洞口鑿毛,隨后對鑿出鋼筋實施綜合鑿毛處理。首先,對洞口鋼筋實施調(diào)直、焊接和綁扎。其次,對洞口進(jìn)行充分潤濕、沖洗。最后,兩次封堵洞口,首次選用微膨脹混凝土澆筑至板面標(biāo)高以下2~3cm,經(jīng)過試水發(fā)現(xiàn)沒有滲透問題后,繼續(xù)涂刷防水材料,并進(jìn)行混凝土二次修補。兩次灌砂漿過程中中,首次通過注漿筒向螺桿孔內(nèi)打入M20水泥砂漿,同步搗實,噴淋養(yǎng)護(hù),且不滲漏后,繼續(xù)通過1:2防水砂漿擴展頭封堵,抹平壓光。如果裂縫屬于無害裂縫,僅是表層收縮裂縫或細(xì)微沉降裂縫,且上部擁有混凝土覆蓋層,只需沖洗該部分基層裂縫即可,等待澆筑上層混凝土中,通過混凝土漿液實施裂縫填充。如果短時間內(nèi)無法覆蓋,可以率先沖洗并借助水泥漿填充,并進(jìn)行7天澆水覆蓋養(yǎng)護(hù)。
(二)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)表層起砂、掉皮
混凝土和鋁模板接觸面缺少防氧化處理,導(dǎo)致兩種接觸面產(chǎn)生某種化學(xué)反應(yīng),最終出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷。鋁模板安裝不穩(wěn)以及變形等問題同樣會導(dǎo)致水泥砂漿流失,暴露細(xì)骨料,擴大外表缺陷。這類情況需要在鋁模板出廠前做好拋光預(yù)氧化處理,預(yù)防混凝土和其產(chǎn)生反應(yīng)。仔細(xì)檢查模板重復(fù)拆卸中的變形問題,合理安裝銷釘,順著鋁模板非核心受力邊連接,將銷釘間距控制在300mm以下,鋁模板核心受力邊對應(yīng)銷釘固定間距控制在150mm以下,打緊銷釘。在模板安裝前,要徹底清理拼縫內(nèi)部殘留混凝土渣以及模板表層殘余渣。
四、工程項目施工反思
(一)鋁模板的技術(shù)優(yōu)勢評估
在案例工程項目中,采用鋁模板工程顯著提升了建筑工程項目的施工效果,主要表現(xiàn)為:第一,鋁模板技術(shù)具有更強的穩(wěn)定性,經(jīng)現(xiàn)場脫模施工后依然可保證混凝土結(jié)構(gòu)具有良好的精度,有助于提升混凝土結(jié)構(gòu)施工效果。第二,鋁模板技術(shù)支持循環(huán)使用的要求,該系統(tǒng)可簡化模板工程工藝,與傳統(tǒng)的木模板工程項目相比,鋁模板的使用頻率更高,有助于提升工程項目的施工效率。第三,與木模板相比,鋁模板材料的安裝、拆卸環(huán)節(jié)更簡單,對技術(shù)人員的技術(shù)要求較低,現(xiàn)場只需安排2~3個人即可完成鋁模板的安裝或拆卸。第四,鋁模板技術(shù)具有更好的環(huán)境效益,在現(xiàn)場施工中基本不會產(chǎn)生模板建筑垃圾,可減少不必要的環(huán)境污染,基本不會產(chǎn)生建筑廢料。第五,從承載力比較看,鋁模板的承載力≥50kN/m2,顯著高于木模板,可承受混凝土澆筑產(chǎn)生的沖擊力,案例項目的施工結(jié)果顯示,混凝土澆筑中基本未出現(xiàn)鼓脹等質(zhì)量問題。
(二)高精尖設(shè)備是提升鋁模板混凝土工程施工效果的關(guān)鍵
在工程項目鋼模板施工階段,使用高精尖設(shè)備是消除潛在質(zhì)量隱患的關(guān)鍵,主要表現(xiàn)為:第一,在混凝土工程項目施工中,通過流態(tài)混凝土流動度測定儀可隨時觀察混凝土材料的稠度變化情況,(下轉(zhuǎn)第151頁)(上接第145頁)根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果判斷混凝土流動度數(shù)據(jù),一旦系統(tǒng)檢測結(jié)果顯示流動度與設(shè)計方案的內(nèi)容不符,系統(tǒng)則可認(rèn)為混凝土工程項目施工效果不理想,發(fā)出預(yù)警警報。第二,通過BIM技術(shù)可進(jìn)一步提升鋁模板混凝土工程項目的施工效果,根據(jù)BIM模型仿真結(jié)果仿真模板系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵參數(shù),按照BIM模型數(shù)據(jù)可用于判斷鋁模板工程施工效果,預(yù)防質(zhì)量風(fēng)險。
五、結(jié)語
綜上所述,研究高層建筑中的鋁模板施工對未來鋁模板應(yīng)用具有重要意義,能避免日后出現(xiàn)各類質(zhì)量問題。為此,要準(zhǔn)確把握高層建筑鋁模板施工技術(shù)要點,加強各個環(huán)節(jié)施工控制,及時消除工程施工中的質(zhì)量問題,打造優(yōu)質(zhì)工程項目,形成樣板工程。
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作者簡介:任衛(wèi)博(1980),男,江蘇省徐州市銅山區(qū)人,本科,工程師。