超高层异形曲面钢模铝模结合施工技术

潘光标，王宏伟，刘友鑫

潘光标330324198706287913、王宏伟150430199811183618、刘友鑫421081198809280611

[摘要]随着城市的高速发展，为保证城市的良好形象，同时也为了满足城市居民的生活需求，越来越多的超高层、造型各异的建筑林立，尤其外立面圆弧型、不规则型建筑增多。同时随着行业内对结构施工质量的要求越来越严格，墙面的垂直度、平整度及外立面成型质量效果的控制更加成为评判结构施工质量的一种高标标准。结合实例，主要分析圆弧形外立面的成型效果，模板工程优化施工。旨在帮助项目降低施工难度，节约施工成本，同时提高圆弧形外立面成型质量。

[关键词]超高层；异形曲面；钢模；铝模

Construction technology of ultra-high curved steel

and aluminum formwork

Pan Guang-biao, Wang Hong-wei，Dai Guo-hong,Liu You-xin

[Abstract]With the rapid development of the city, in order to ensure the good image of the city, and also to meet the living needs of urban residents, more and more super high-rise buildings with different shapes, especially the facade of curved and irregular buildings increase.At the same time, with the more and more strict requirements for the structural construction quality in the industry, the control of the wall vertical degree, flatness and the facade forming quality effect has become a high standard to judge the structure construction quality.Combined with the examples, mainly analyze the molding effect of circular arc facade and template engineering optimization technology.The aim is to help the project to reduce the construction difficulty, save the construction cost, and improve the molding quality of the curved facade.

[Key words] super high-rise; heterogeneous curved surface; steel mold; aluminum mold

1 工程概况

本工程为公用写字楼，总用地面积8308.00㎡，总建筑面积为86094.90㎡，标准层建筑面积为1320㎡。工程包括地下三层、地上50层，标准层3~33层层高为3.5,m；34~50层层高为4.2m。总建筑高度180m。本

建筑物内部含有圆柱，建筑物外形呈现蝴蝶形状。

2 技术应用

2.1钢模+铝模模板施工技术的确定

收稿时间：
作者简介：潘光标（1987-）男，中级工程师，浙江温州人，邮箱：[e-mail]，主要研究方向为房屋建筑施工技术。

在钢模+铝模模板体系选择之前，本项目4~5层标准层采用的是传统木模模板施工。木模模板施工不易加固、尺寸偏差较大，容易发生涨模、爆模现象。并且为保证结构的整体稳定性，在弧形梁、圆柱等部位都需重新进行模板配置。因此采用木模模板施工时间长，材料消耗大，施工成本高，根据预定施工工期计算若每层都采用木模施工将严重超出预定工期。为保证项目按照预定工期完工，保障弧形梁、圆柱混凝土成型效果，本项目通过对模板研究、选型摒弃了传统木模模板施工，整体采用铝合金模板进行施工。

但是在与铝模厂家沟通和现场测算后发现全铝模施工对不同弧度异形曲面铝模板加工难度大，弧形C槽成型困难，需要采用专用设备进行加工，导致弧形铝合金模板加工制作成本高；并且由于铝合金模板的刚度较小在模板周转过程中弧形铝合金模板容易变形，铝合金模板变形后很难再调整，这样会导致弧形铝模和大面铝模之间拼接困难从而形成较大的缝隙大大降低了弧形铝合金模板的使用寿命，也会降低弧形混凝土的成型效果，增加后期混凝土打凿修补的费用，施工成本较大。

经过项目、公司和铝模厂家的多方讨论、验证。最终决定弧形边梁、圆柱等弧形部位采用钢模模板施工。弧形钢模模板加工难度远小于铝合金模板，从而可降低模板生产产生的费用。钢模模板的刚度大、不易变形，混凝土的成型效果好，周转使用次数高；整体使用综合成本要低于铝合金模板。但钢模模板因自重较大无法像铝合金模板一样加工成较大的模板，因此在弧形部位钢模板的数量要多于弧形铝合金模板的数量。故而在图纸深化阶段要重点把控钢模铝模之间的连接点，降低现场施工难度。最终经过对三种模板的对比，本项目采用钢模铝模结合施工产生的施工成本要远低于木模模板及全铝模施工，弧形梁、圆柱等混凝土的成型效果也有了很大的提升。

2.2 钢模铝模模板施工要点

2.2.1 图纸优化设计

施工前，根据施工图纸进行深化设计并编制专项施工方案，方案中明确钢模施工部位、铝模钢模结合位置连接方式、施工控制要点、施工步骤等内容。图纸深化后交由厂家进行生产，生产完成后根据模板排列顺序进行初装确保模板的准确性提高效率，如图1、图2、图3。

图1  弧形部位铝模、钢模深化图

图2  弧形梁细部深化图

图3 圆柱模板深化图

2.2.2 剪力墙及圆柱模板安装

内墙模板安装时从墙角开始，按模板编号顺序向两边延伸，为防模板倒落，须加以临时的固定斜撑。墙模板安装完毕后，在模板预留孔穿上对拉螺杆，对拉螺杆外边附五道背楞，转角处设置直角背楞，防止墙模板发生扭转、错台，保证结构的顺直光滑。将改进型的钢模用于异形外立面以及圆柱支模，避免了使用铝模或木模做法浪费材料，且加固效果好，不易涨模，经济效益好。阳角由于内墙厚300mm，故在外墙转角位置的板按照300mm进行组合配板，通过减少或者替换墙板来多进行结构变径，在背楞转角处根据后期墙变化设置多个角码以保证变径后材料可通用。外墙墙头墙板由于墙厚变化，墙头模板需适当调整，墙头板按照300mm、100mm进行组合配板，通过减少或者替换墙板来多进行结构变径，在背楞转角处根据后期墙变化设置多个角码以保证变径后材料可通用。墙柱模板调校：对线复核→标高调校→垂直度调校；校核无误后安装方通。方通两端各布置一个方通扣。斜撑安装墙柱模板两侧安装小斜撑，宽度≥2000mm的墙体设置不少于两根小斜撑，宽度＜2000mm的墙体或剪力墙短肢设置不少于一根斜撑，封板及两边必须设置斜撑，圆柱设置三根斜撑。

2.2.3 圆柱模板加固

本工程在外围有圆柱，柱子截面尺寸从1100变化到800mm。截面尺寸变化大，为保证施工，采用钢模模板安装，专项设计斜支撑和柱模板背楞。因框架柱截面尺寸较大且不利于使用穿墙螺杆加固，因此在框架柱外围模板设置圆背楞。在圆柱周围采用三面斜支撑加固，3.5m背楞纵向距离分部250mm、600mm、600mm、600mm、750mm。4.2m背楞纵向距离分布250mm、600mm、600mm、600mm、750mm、800mm、500mm。

2.2.4 铝模板及弧形钢模安装与加固

楼面整体采用铝合金模板，选用400*1100mm、400*700mm两种标准板，每1.1m设置一道0.1m宽的龙骨，在龙骨上设置间距≯1.25 m的快拆头，拆模后先不拆除快拆头；本工程采用快拆体系，通过配备3套支撑达到其他模板快拆的效果，一套模板即可满足现场要求。为保证弧形钢模板安全性，通过对异形曲面各个部位进行分析计算，采取在钢模下方增加立杆的方式，保证曲面施工期间模板支撑的安全性。

为解决弧形钢模与铝模之间连接稳定性、施工实用性，通过详细规划各类钢模、铝模的施工顺序，保证各类钢模、铝模顺利安装以及所需的操作空间。并在钢模与铝模之间采用销钉、销片固定，解决钢模铝模施工连接不便的问题，如下图4。

图4  铝模板与钢模拼接处效果图

2.2.5 混凝土浇筑、模板的周转使用

楼层各项验收合格后，浇筑该层混凝土，待到混凝土达到设计强度后，按要求进行模板拆除并运至下一层周转使用。

3 质量管控

3.1 钢模、铝模模板在生产完成后，要在铝模厂进行模拟拼装，确保模板生产的准确性，降低因模板生产错误从而耽误现场施工进度。

3.2 检查进场的销钉、销片、立杆等材料是否按照专项施工方案的规格，确保模板支撑的安全性

3.3 做好施工技术交底和工人培训工作，施工过程中施工技术人员和质检员需全程监督，对工程施工过程中出现的问题进行指导施工、整改处理。

3.4 钢模铝模安装时应按照模板编号进行安装，防止模板安装错误须二次安装。

3.5 所有模板的加固措施都应全数检查防止混凝土浇筑时出现涨模、爆模现象，如下图5。

图5  混凝土成型效果图

4 创新应用点

本技术利用钢模的刚度大、不易变形、易加工的特点可解决弧形铝模生产难度大，木模成型效果差、施工工期长的问题。且大幅提升了混凝土成型后的美观度，减少后期混凝土的二次打凿修补，节省人工，降低施工成本。本技术为降低超高层异形曲面建筑异形曲面施工难度、提高混凝土成型美观度提供了新思路。

5  结束语

随着时代的发展超高层建筑必将成为城市的主流建筑，越来越多的超高层拔地而起，很多的超高层建筑不再拘泥于四四方方，超高层异形曲面的建筑将会越来越多，并且超高层建筑标准层多，正好适合铝模板体系的发展。相信在最近几年，此项技术将成为国家建筑行业发展的导向，也会在社会上得到普遍使用。

参考文献

[1]混凝土结构工程施工质量验收规范：GB50204-2015

[2]组合钢模板技术规范：GB 50214-2013

[3]铝合金结构工程施工质量验收规范：GB50576-2010

[4]广东省铝合金模板体系技术规程：JGJ386-2016