超高层建筑铝合金模板深化技术研究

2021-04-25张宴宾宋慧鹏

绿色环保建材 2021年4期

张宴宾张钊宋慧鹏

中建八局第二建设有限公司

1 引言

当前，我国城市用地资源日益减少，因此建筑工程建设逐渐朝着高层、超高层建筑的方向发展，超高层建筑工程项目的数量越来越多，与此相对应的，对超高层建筑设计、施工、管理等方面的研究也在不断深入。模板工程是超高层建筑工程项目建设过程中的重点内容，其施工质量直接影响着超高层建筑的整体建设质量。鉴于此，超高层建筑建设工程中，应高度重视模板体系。

2 铝合金模板的优势及深化设计的必要性

2.1 铝合金模板的优势

自20世纪90年代我国引进铝合金模板以来，其迅速在我国建筑领域得到推广应用，尤其是在节能降耗、以钢代木、绿色建筑等理念下，铝合金模板逐渐取代竹木胶合板模板成为我国建筑行业的首选模板。铝合金模板具有成型质量好、模板套数少、可多次循环使用等诸多优势特征。理论上来说，铝合金模板的循环使用次数可达到150～300 次。对于30 层的建筑，铝合金模板与木模板的费用相近。但对于在60层以上的建筑，铝合金模板的费用大大降低，仅为木模板的50%左右。在超高层建筑不断增多的当下，在经济性上具有明显优势的铝合金模板，有着良好的应用前景、广阔的应用空间。

2.2 深化设计的必要性

伴随着铝合金模板的不断推广应用，铝合金模板深化设计不足而带来的问题逐渐暴露出来。若是前期图纸深化不足，则施工阶段便容易出现设计变更的问题。其原因在于，对于在工厂进行集中加工制造的铝合金模板来说，转运至现场之后，难以在现场进行改造。这样的情况下，若是前期深化设计不足而又出现中途设计变更的现象，便会延缓施工进度，导致施工周期延长、成本上升，甚至部分变更无法实现，需要在施工完成后开展二次改造，造成大量施工资金的浪费、时间成本的浪费。鉴于此，有必要在前期对铝合金模板进行深化设计。

3 铝合金模板深化设计要点

3.1 支撑体系

针对铝合金模板的支撑体系，在开展深化设计的过程中，先要确定是选择拉片体系，还是选择螺杆体系。同时，应结合楼层高度，对支撑立杆间距、斜撑间距以及背楞间距等进行合理确定。以某超高层建筑项目为例，该建筑为框架剪力墙结构，高度为152.15m，地上47 层，地下4 层；1～2 层为非标准层，3～42 层为标准层（除16、32 层之外，两者为避难层），43～47 层也为非标准层；剪力墙有两个尺寸，分别为200mm、300mm；楼板厚度有3个尺寸，分别为150mm、200mm、260mm。该项目铝合金模板支撑体系深化设计中，层高＜3.2m的情况下，螺杆体系的加固方式为外墙背楞5道+内墙背楞4道，背楞间距≤800mm。背楞对穿墙体加固时采用的是直径≥Φ18mm 的螺杆，螺杆型号选用依据见表1。

表1 螺杆型号选用依据

对铝合金模板的支撑体系进行深化设计时，应当将支撑立杆的间距控制在≤1300×1300mm 的范围内，对于楼板较小的部位，如厨房、卫生间等，则要结合楼板的配模，对支撑立杆的间距进行科学设计，宜将斜撑间距控制在≤2000mm的范围内，且最好是对称布置。对于无法实现对称布置的部位，如山墙等斜撑，则要将斜撑的间距适当缩小，可降低至1600mm。此外，还要对斜撑的角度进行合理控制，确保其符合受力特征。通常情况下，短斜撑角度、长斜撑角度分别处于10°～20°、45°～60°的范围内。

铝合金模板的深化中，模板设计是重中之重。若想要做到规范配模，提高铝合金模板的循环使用次数，应根据铝合金模板生产的模数，对墙柱模板、梁侧模板、梁底模板以及楼板模板，采用固定的几种尺寸规格。这样，在建筑物户型、高度不同的情况下，也可以对铝合金模板进行循环使用。标准板尺寸见表2。建筑物楼层高度较大的情况下，各标准板不符合配模需求的时候，也可应用承接模板。承接板的宽度为300mm，长度可设置为

600mm、900mm、1 200mm、1 500mm、1 800mm。

表2 标准板尺寸（mm）

3.2 内隔墙体系

铝合金模板的刚度、强度均比较好，混凝土浇筑成型之后，可以免抹灰，不仅可以增加房间可用面积、降低成本，还可以避免抹灰层容易出现的开裂、空鼓等问题。当前混凝土免抹灰工艺在建筑领域得到了广泛应用，其配套工艺也得到开发、应用，免抹灰内墙板以及薄砌、薄抹的高精度砌块砌体隔墙是混凝土免抹灰工艺的主要配套工艺，应进行深化。

第一，免抹灰内墙板。现阶段建筑工程中比较常用的免抹灰内墙板为陶粒混凝土墙板。铝合金模板深化过程中，应将楼板尺寸归并。为实现免抹灰内墙板的长度标准化，楼板厚度最好是归并3种尺寸。通常来说，隔墙板厚度多为90mm、95mm两种规格，根据层高的差异，隔墙板的长度一般处于2.2m～3.5m的范围内，宽度多为600mm。墙板内、外两面的四周，设置有压槽，压槽深度为5mm，宽度为30mm～50mm。混凝土结构、内墙板可采取顺接、丁接的拼接方法。丁接包括单板、双板两种；顺接也包括单板、双板两种。墙板与墙板、混凝土结构与墙板拼装完成之后，应在两者的拼接部位设置凹槽，凹槽的深度为5mm，宽度为60mm～100mm。凹槽填充时可采用专用填塞砂浆、耐碱玻纤网，避免接缝之间出现开裂的问题。

第二，针对高精度砌块砌体隔墙进行深化。在其实际使用过程中，应在混凝土剪力墙上预留抹灰企口，借助抹灰企口，可以使砌体抹灰完成面与混凝土结构面保持齐平。同时，将耐碱玻纤网挂在砌体、混凝土结构交接位置的企口上，还可以预防墙体开裂的出现。抹灰企口为10×100mm。砌体墙、剪力墙应采用丁接、顺接的搭接方式，深化方式与内隔墙板相同。铝合金模板深化的过程中，应根据施工图纸，对砌体填充墙、混凝土结构墙之间的交接位置进行充分考虑，从而预留抹灰企口。选择缩尺砌块作为高精度砌块，并要提前定制。对于厚度为200mm 的填充混凝土墙、剪力墙，配合使用的高精度砌块厚度应当是190mm；对于厚度为100mm的卫生间墙体，配合使用的高精度砌块厚度应当是90mm。

3.3 外窗防水体系

外窗防水体系也是铝合金模板深化中的要点。对外窗防水体系进行深化的时候，应注意外窗防水企口、外窗鹰嘴滴水线、外窗台、空调外机飘板四个方面。

第一，外窗防水企口。外窗渗漏问题是建筑物的一个常见问题，铝合金模板深化中，应设置外窗防水企口。根据铝窗型材，来对防水企口尺寸进行合理确定。企口深度通常情况下为20mm，宽度通常情况下为30mm+400mm+型材宽度。避难间与普通房间的外墙厚度存在一定的差异，防水企口尺寸也要有所不同。在安装外窗的时候，可采取“几字”码、内胀栓两种固定方法。采取这两种方法的时候，混凝土企口应当压窗框10mm，以实现防水的目的。避难间的防火窗、普通房间的普通窗，不仅防水企口尺寸有所不同，外窗固定也有一定差异。

第二，外窗鹰嘴滴水线。在窗沿设置滴水线是外窗防水体系中的重要组成部分，其主要目的是避免外窗雨水倒流至室内。铝合金模板深化中，可采取主体结构、鹰嘴式滴水线一次浇筑成型的方式来设置滴水线。这种施工方式具有成本低、美观度较好、无须二次施工、防水效果较好等诸多优势。

第三，外窗台。铝合金模板深化中，应开展外窗台结构找坡，以避免外窗窗台积水进入室内。外窗台铝合金模板深化为2cm的防水企口，窗台向外找坡，坡度为3%。

第四，空调外机飘板。铝合金模板深化中，应开展空调外机飘板找坡，坡度为5%，以避免该处积水。铝合金模板深化中，为避免木模板建筑找坡施工方法下施工复杂、成本较高、砂浆找坡易出现空鼓脱落等问题，应采取模板一次压槽的施工方法，实现一次性找坡。

3.4 消防箱安装洞口

铝合金模板深化中，为实现公共空间美观性的提高、使用空间的增加，应提前对消防箱预留洞口进行深化，达到消防箱半暗埋、暗埋的效果。对于消防箱，可选择背进水式、下进水式两种进水方式。选择下进水式这一进水方式的时候，洞口高度为15mm+消防箱箱体高度+200mm，洞口宽度为15mm+消防箱箱体宽度+15mm。选择背进水式这一进水方式的时候，洞口高度为15mm+消防箱箱体高度，洞口宽度为15mm+消防箱箱体宽度+15mm。

3.5 飘窗铺贴

铝合金模板深化中，开展了外窗台结构找坡，设置了深度为2cm 的外窗防水企口。相比较于传统施工工艺，防水企口压铝合金窗框型材1cm，这就会使飘窗贴砖厚度减小。但是，飘窗部位存在明显的温差变化，若是瓷砖铺贴厚度较小、无法适应温差变化的要求，则容易出现瓷砖铺贴空鼓的问题，影响美观度及建筑物的保温性能。为避免这一问题，针对飘窗位置的铝合金模板，应当进行压槽处理，从而使飘窗模板比防水企口低2cm，以便于实现瓷砖铺贴厚度的增加。