铝合金模板与木模板组合体系在建筑中的应用研究

王雷刚1,王锋刚2毛瑞鑫3庞加平4 ,杨蕊5

中国建筑第八工程局有限公司西北分公司　陕西西安　710000

摘要：鉴于目前建筑市场上铝合金模板主要应用在3.2m层高及以下的常规住宅建筑，而在层高超过4m、甚至5m以上的公建项目中，常规的铝合金模板已不适用、需要单独定制立杆支撑体系。西部（咸阳 ）科技创业湾三栋科研工坊楼地上16层，标准层高5.40m，综合考虑安全、质量、经济以及可操作性，最终核心筒墙体及顶板梁采用铝合金模板体系、外框裙楼采用散拼木模体系，整个支撑体系均采用48系列承插型盘扣式脚手架支撑体系，施工成型效果良好，为类似工程的模板及支撑体系选择提供经验参考。

关键词：铝合金模板；组合模板体系；承插型盘扣式脚手架；高层建筑；

0引言

铝合金模板系统主要由模板系统、支撑系统、紧固系统、附件系统等构成，可广泛应用于钢筋混凝土建筑结构的各个领域。铝合金模板具有重量轻、拆装方便，板面大、拼缝少、精度高、浇筑的混凝土平整光洁，使用寿命长、周转次数多，经济性好、回收价值高，施工速度快、施工效率高等特点。

而目前市场上的铝合金模板系统主要应用3.2m层高及以下的常规住宅建筑,针对层高超过4m、甚至5m以上的公建项目中，由于铝合金模板支撑体系需要独立定制加工，因此其经济性需要核算分析，本文主要就结合西部（咸阳）科技创业湾科研工坊三栋标准层高5.40m的16层建筑，在核心筒墙体及顶板采用组合金模板体系、外框裙楼采用散拼木模体系，整个支撑体系均采用48系列承插型盘扣式脚手架支撑体系完成模板及支撑架工程施工，并取得了良好的实体成型效果和经济效益，对类似工程具有很好的参考借鉴意义。

1工程概况

西部(咸阳)科技创业湾科研工坊项目位于陕西省咸阳市，建筑面积216484㎡，含3座科创孵化器，1座产业信息服务中心，1座商业裙楼，3座科创工坊楼。其中3座科创工坊楼地下1层，地上16层，建筑高度89.15m，地下负一层层高6.15m，地上一层层高6.00m,地上二层至十六层层高5.40m,板厚120mm，科研工坊单层建筑面积约2010㎡，核心筒建筑面积约300㎡。

2研究的方法

本文主要通过对三栋科研工坊楼模板工程及支撑体系不同方案从节约工期、经济效益、成型效果等方面进行对比分析，从而选择最优的模板工程及支撑体系最佳组合方案。

方案一：模板工程采用散拼木模板体系，支撑体系采用48系列承插型盘扣脚手架支撑体系；

方案二：核心筒墙体及顶板梁模板工程采用铝合金模板体系，外框裙楼采用传统散拼模板体系，支撑体系均采用48系列盘扣式脚手架支撑体系；

方案三：核心筒墙体及顶板梁模板工程采用铝合金模板体系，支撑体系采用铝模定制的竖向支撑体系，外框裙楼模板工程采用传统散拼模板体系，外框裙楼支撑体系采用48系列承插型盘扣脚手架支撑体系；

方案四：模板工程采用铝合金模板体系，支撑体系采用承插型盘扣式脚手架支撑体系；

表1 不同组合方案工期、成本对比表

序号	工期方面	质量方面	模板配置	成本方面
方案一	5天可施工一层，三栋楼6个月	楼板成型效果好、墙体成型效果一般	木模总配置12套（每层4500㎡），盘扣8套；	每层盘扣总计163t，租赁费42.3万，6套338万元；木模板总计66.5万元；总计405万元。
方案二	5天可施工一层，三栋楼6个月	楼板成型效果好、墙体成型效果好	木模总配置12套（每层3000㎡），铝模总配置2套（每套1500㎡），盘扣8套；	每层盘扣总计163t，租赁费42.3万，8套338万元；铝模板总计49.4万元，木模板总计44.3万元；总计431.7万元。
方案三	5天可施工一层，三栋楼6个月	楼板成型效果好、墙体成型效果好	木模总配置12套（每层3000㎡），铝模总配置2套（每套1500㎡），定制 立杆8套；	每层盘扣总计163t，租赁费42.3万，8套338万元；铝模板总计49.4万元，木模板总计44.3万元；总计431.7万元，另外需考虑立杆支撑加工费。
方案四	5天可施工一层，三栋楼6个月	楼板成型效果好、墙体成型效果好	铝模总配置2套（每套4500㎡）、盘扣6套；	每层盘扣总计163t，租赁费42.3万，8套338万元；铝模板总计148.3万元，总计487万元。
备注

综合以上，本工程在三栋科研工坊楼模板工程及支撑架体系方案选择时，采用方案二。

三栋科研工坊楼核心筒墙体及顶板梁地上2层及以上标准层采用铝合金模板快拆体系，层高5400mm，铝合金模板最大板块400mm，标准板顶板为400*1100，墙板高度按5400mm考虑，内墙板为底角铝+2600+2500与底角铝+1100+2600+1400交替错缝使用，外墙板使用与内墙同规格模板配置+300K板，配置时内墙板底部留5mm支拆余量采用砂浆封口；支撑系统选用盘扣，立杆间距为600、900、1200mm，步距为1.5m；无法满足盘扣模数处采用钢管连接，使其成为一个整体。

本工程在使用铝合金模板施工时，配置铝合金模板1套，楼面支撑3套，梁底支撑3套，水平杆3套。

3施工工艺流程

3.1盘扣式脚手架搭设工艺流程

地面清理→测量放样→安装底座调整水平→安装立杆、水平杆、斜杆→依据施工图纸搭设→安装顶托→调整高程→铺设主、次龙骨→安装防护设施→安装模板→检查、验收做好记录。

3.2铝合金模板体系搭设工艺流程

验线→墙身垂直参照线及墙角定位→安装墙板及校正垂直度→安装梁模板及校正→安装楼面模板龙骨→安装楼面模板及调平→整体校正、加固检查及墙模板底部填灰→检查验收→混凝土浇筑

4施工操作要点

4.1方案选型设计

（1）楼面顶板设计

楼面顶板标准尺寸400×1100mm，局部按实际结构尺寸配置，楼面顶板型材高65mm，铝板材4mm厚；楼面顶板横向间隔≤1200 mm设置一道100mm宽铝梁龙骨，铝梁龙骨纵向间隔≤1200mm设置快拆支撑头（流星锤）。

楼面顶板支撑头按铝模规范及设计需要布置，现场采用盘扣模架体系搭建铝模支撑。

（2）梁模板设计

梁模板尺寸按实际结构尺寸配置。梁模板型材高65mm，铝板材4mm厚。

梁宽≥400mm的梁底设双焊柱支撑，梁底支撑间距1200mm，梁底中间铺板，梁底支撑铝梁200mm宽， 方便施工人员拆装模板。

铝模板型材宽度为400，大于400的梁侧板采用竖配方式。

（3）墙模板设计

墙模板处需设置对拉螺杆，墙厚＞400mm时其横向设置间距≤400mm，墙厚≤400mm时，其横向设置间距≤800mm、第一道螺杆距地高度为200mm。纵向设置间距≤800mm。对拉螺杆起到固定模板和控制墙厚的作用。模板面板穿墙孔为φ20。

墙模板背面设置有背楞，背楞设置间距≤800mm（200,600,600,800,700,800,800,700,）。本工程背楞材料为双40*60方管。本工程内外墙面共设置7道背楞（内7外8）。

内墙有顶板位置需布置斜支撑，斜撑纵向支撑高度为2200mm（在第四道背楞处），横向在1300处施工方需预埋钢筋头固定斜撑，每个斜撑位置有一个3400mm高竖向背楞。斜撑间距≤1200mm，每个墙端第一块模板位置均需设计。

墙与梁连接形式，如下图，图中梁侧C槽、梁底C槽、梁底板、梁侧板均可更换木模。

（4）特殊部位的模板设计处理

电梯井、风井等位置的设计处理，电梯井、采光井等位置按照外墙墙板规范来配模，采用K板抬高50mm承接上下层墙板。

墙、梁变截面的处理，阳角位置变截面规律:外缩50mm。铝模更换墙板或配置50mm调节板。

核心筒外墙洞口堵头板及梁底板变截面规律：外缩50mm。铝模更换墙板，配置50mm调节板。

调节板：变截面之前，相邻调节板之间用M16*30螺丝连接成一整块模板，以保证模板的平整度及整体性，遇到变截面只需拆除螺丝取下相应的模板即可完成变截面的操作。

（5）支撑系统设计

本工程标准层层高5.4米，支撑系统选用盘扣搭建模架支护体系配合铝模支撑。

盘扣式钢支撑特点：用量少、结构稳定：一般情况下，立杆的间距为0.9米、1.2米，立杆步距为1.5米。所以相同支撑体积下的用量会比传统产品减少1/2, 重量会减少1/2~1/3 。

图1  铝模区域盘扣立杆支撑平面布置图

本工程标准层层高为5.40米，立杆使用外管为48*3.2的盘扣立杆，水平杆施工采用48*2.5盘扣水平杆，局部不符合模数处采用48*2.8的钢管拉结；盘扣立杆的间距为0.9m及1.2m，立杆步距为1.5m。

4.2铝合金模板安装要求

表2  铝合金模板安装检查要求

项目		允许偏差（mm）	检验方法
轴线位置		5	钢尺检查
底模上表面标高		±5	水准仪或拉线、钢尺检查
截面内部尺寸	柱、墙、梁	+4， -5	钢尺检查
层高垂直度	不大于5m	6	经纬仪或吊线、钢尺检查
	大于5m	8	经纬仪或吊线、钢尺检查
相邻两板表面高低差		2	钢尺检查
表面平整度		5	2m靠尺和塞尺检查

注：检查轴线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。

表3  铝合金模板安装预埋件检查要求

项目		允许偏差（mm）
预埋钢板中心线位置		3
预埋管、预留孔中心线位置		3
插筋	中心线位置	5
	外露长度	+10，0
预埋螺栓	中心线位置	2
	外露长度	+10，0
预留洞	中心线位置	10
	尺 寸	+10，0

注：检查中心线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。

4.3铝合金模板拆除要求

铝合金模板底模拆除前，混凝土强度应达到下表的要求：

表4  拆模强度要求

构件类型	构件跨度(m)	达到设计的混凝土立方体 抗压强度标准值的百分率(%)
板	≤2	≥50
	＞2，≤8	≥75
	＞8	≥100
梁、拱、壳	≤8	≥75
	＞8	≥100
悬臂构件	――	≥100

5结语

在本项目三栋科研工坊楼模板工程及支撑架体系选型过程中，通过在核心筒墙体及顶板梁模板工程采用铝合金模板体系，外框裙楼采用传统散拼模板体系，支撑体系均采用48系列盘扣式脚手架支撑体系方案，其施工效率高、混凝土结构成型质量好，对于类似工程具有很好的推广借鉴意义。

参考文献

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[2]  付伟东. 全铝合金模板在高层建筑施工中的应用[J].工程机械与维修，2022（06）：70-72；

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[4]  王党军. 铝合金模板施工技术在高层住宅建筑施工中的应用[J]. 江西建材，2022（08）：236-237；