浅谈墙体变截面处铝合金模板后塞片的研制和施工

浅谈墙体变截面处铝合金模板后塞片的研制和施工

杨晓明

中铁六局集团建筑安装工程有限公司北京102299

摘要：在房屋建筑施工过程中，模板作为建筑工程中使用最多的周转材料，在施工过程中有重要作用。传统的施工材料以木质模板居多，但是随着国家对低碳、节能环保越来越重视，减少对木质模板的使用是建筑业发展的趋势。在这种情况下，重量小，承载力高，施工便捷，周转率高、维护成本低，节能环保的铝合金模板应运而生。铝合金模板的出现，打破了常规的木模板支撑体系，又因其周转使用率高，成型后混凝土表面观感效果好被广泛的推广使用。由中铁六局集团有限公司施工的中铁•祥瑞城高层住宅小区工程3#、4#楼墙体，在变截面结构处增加塞片，合理的克服了施工过程中的技术难题，达到了预期的效果。通过对铝模板施工过程中出现的相关的技术问题的讨论研究，在不增加投入的前提下，合理的解决了铝合金模板在施工过程中的技术难题，完善了铝合金模板的施工工艺，通过实践切实可行，为其他工程的铝合金模板施工提供了一定的技术支持。

关键技术为：通过加工标准型塞片式铝合金构件，在墙体标准模板安装时，后置放入塞片，并用销钉固定，从而解决墙体截面尺寸变化的难题，有效缩短了施工工期，减少了铝模板二次加工及运输费用。采用工厂化加工标准的铝合金塞片，保证了模板制作精度，克服了模板缝隙不均匀，混凝土漏浆、错台等质量通病，确保了混凝土结构的观感质量效果。

关键词：铝合金模板塞片技术质量保证

1、工程概况

中铁.祥瑞城限价商品房工程位于石家庄市区，南二环至南三环中间，胜利南大街西侧1.4公里，永庆路最西侧，是石家庄铁建职工集资住宅楼，整个项目占地7.3万平方米，其中住宅楼8栋，中铁•祥瑞城限价商品房工程总建筑面积23.5万平方米。我项目部主要施工1#-4#、7#—8#楼及地下车库。其中3#、4#楼模板采用铝合金模板。建筑高度为77.35m；从设计图纸中得知该工程中墙体存在截面尺寸的改变。其中1-10层的墙体厚度为200mm，11-18层墙体厚度为180mm，19-26层墙体截面厚度为160mm。随着楼层的增高，墙体的荷载变小，墙体的厚度逐步缩减。但是铝模板为定型模板，改变尺寸较困难。当墙体截面尺寸缩减时，每道有变化的墙体两侧模板均需要更换相应的板块，才能保证剪力墙的厚度要求，以符合设计图纸的要求；这样就大大增加了模板面积，造成了人工和材料浪费，加大了施工成本。在施工单位及铝合金模板厂家的精心研究下，采用了铝合金模板后塞片施工技术，引进并得到充分运用，用实践证明，该种方法能有效解决上述难题，既满足了施工要求，又较少的增加了施工成本，达到了双赢，得到了建设单位和监理单位的一致好评。

2、塞片的研制

2.1塞片材质确定：

结合以往的工程经验以及本工程自身的特点，针对研

制什么类型的塞片，提出了两种方案。

①方案一：研制橡胶塞片的方案；橡胶材质轻，施工便利，安全系数高，设计简单，施工便利。但是橡胶为柔性材料，会影响模板的刚度，与铝膜板粘接困难，使得混凝土浇筑质量很难保证，影响混凝土外观效果。橡胶制品加工制作需要消耗的人工费用多，而且损耗大，周转性能差，所需成本高。

②方案二：设计金属塞片；金属塞片材质稳定，成本低，设计简单，施工便利，材料人工成本比较低，模板安拆便利，金属塞片强度高，浇注成型的混凝土观感质量可以保证。金属塞片材料消耗量少，可周转性好。

对这两种方案进行对比，得到的结论为：采用方案二“研制金属塞片的方案”作为铝合金模板变截面塞片研制的总体方案。

通过认真讨论和分析，确定“金属塞片”模板有塞片选材、塞片连接栓选择、塞片安装形式3个部分组成。并设计植入模板内侧的“金属塞片”

2.2、金属塞片材料选择：

金属塞片材料选择有如下几种：

铁片塞片：易生锈，影响混凝土浇筑质量；铝合金塞片材质轻，可与铝模板完美结合，钢质塞片自重大，价格较高；综上所述，采用铝制塞片。

“加工好的铝合金塞片”

2.3、塞片厚度大小尺寸的选择：

塞片的厚度选择应按照实际铝模板的大小进行加工，这样既可以保证塞片与模板的整体性，还可便于施工安拆操作。根据剪力墙由200mm厚变成180mm厚；相差20mm，故采用铝模板2侧分别添加塞片的方法。这时，根据项目部人员现场实际检验，采用8mm的塞片无法保证剪力墙的厚度要求，采用10mm厚塞片会使得断面尺寸增加，塞片无法塞入模板。只有采用9mm厚塞片可以保证剪力墙厚度，并能与铝膜完美结合。

2.4、塞片与铝模板连接栓选择：

塞片与铝模板连接栓可以选择木销钉连接、不锈钢销钉连接，螺栓连接3各方面。通过现场实际试验，采用木销钉连接时操作繁琐，安拆复杂；采用不锈钢销钉操作时，操作简单，拆卸便利；采用螺栓连接时，材料费用高，安拆所需的人工多。

塞片安装形式分为先塞式和后塞式。采用先塞式安装，操作繁琐，塞片与模板先进行连接，再进行铝模板安装时还需要二次固定；采用后塞式安装时，操作简便，先进行铝膜的安装，再植入塞片，最后连接销钉，只需固定一次。

根据以上一系列分析和比选后，我们项目部确定了铝合金模板变截面塞片研制的最佳方案。

3、塞片的制作

我们项目部联合铝模施工厂家根据设计图纸中变截面剪力墙的位置，用AUTOCAD软件绘制不同形状的塞片；并用AUTOCAD软件对零件大样进行排版编号，检查无误后，运送至铝模加工厂依据排版大样图，使用数控机床加工塞片。并对加工好的塞片进行检查。

塞片加工制作流程如下：确认施工图纸→绘制大样图→排版→材料订货→根据制工艺放样、切割、编号分类整理→零件矫正→报监理工程师→验收

在加工过程中，项目部人员在现场盯控，进行首件检验制，及时发现成型塞片的尺寸偏差，并及时校正。对加工好的塞片，按照要求进行检查。

检查结果如下：

（1）按照图纸生产了1整套完整的与铝模板配套的塞片。

（2）对加工好的1套塞片的结构尺寸进行了检查。检查结果如下：

塞片的宽度偏差、长度偏差、厚度偏差均在允许偏差之内。

4、塞片安装

.在模板安装之前，对加工好的塞片进行抽查，采用螺旋测微器和游标卡尺进行孔洞直径的抽查，保证偏差在规定允许范围之内，确认无误后，再进行塞片安装；

模板初步安装完成后，将塞片塞入，用销钉固定完成后，用钢卷尺对销钉间距检测，保证误差在允许范围之内。

模板安装完成后，用吊线尺量法对铝模连接体垂直度进行检测，检测合格后，再进行模板校正和固定。

对同一部位的铝模和塞片进行分类编号，并对铝模进行定位拼接。然后塞入合格的塞片。

塞片与铝模的组装连接后，对关键节点实施效果进行了检查：塞片孔洞直径偏差、销钉间距偏差、塞片连接体垂直度均在允许偏差之内。并经监理工程师验收合格。

按照传统施工在本工程3#楼施工至11层的时候，更换大量模板，将其打包编号运至厂家重新设计制作，工序繁琐，安装复杂，不仅造成了大量铝材的浪费，还增加了施工工期，大大增加了施工成本。通过铝合金模板变截面塞片的研制技术，在本工程施工到19层时，项目部果断采用了“后塞片”式安装方式，整个过程大大节省了铝材的浪费，减少了运输量。同时“后塞片”制作简单，周转次数高，降低了施工成本。现将11层与19层施工工期及施工成本统计如下：

由于研制铝合金模板变截面塞片，在相同的条件下，每变截面1次，共节约施工成本82430元，节约工期1.5天。

实现了“每变截面1次可以节约施工成本5万元、每层施工节约工期1天”的预期目标。

为确认铝合金模板变截面塞片的实用性，项目部利用塞片技术完成的混凝土浇筑质量进行了评估，搜集的可靠性数据，得出：混凝土观感质量好，无漏浆、无蜂窝麻面。混凝土厚度偏差≤2mm，混凝土结构尺寸符合图纸及规范要求，模板周转率显著提升。

塞片研制完成之后，质量部门组织监理对产品进行了验收。

墙体“塞片”安装效果图

塞片研制成功之后，进行铝模板的安装。

5、铝模板安装施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程：安装墙体模板→安装梁板模板→安装墙体及梁板模板塞片→模板校正及固定→混凝土浇筑→模板拆除→模板倒运

5.2操作要点

5.2.1安装墙体模板

在墙体模板安装之前，首先在监理工程师的见证下，进行剪力墙钢筋工程的隐蔽。验收合格后，对板面高程及剪力墙位置尺寸进行复核，复核无误后再将铝模板运送吊装至施工现场。然后将运送到现场的铝模板按照编号分类整理，在铝膜内侧涂刷一层隔离剂。再按照相应的标号运送到相应的墙体位置，按照剪力墙外边线调整铝膜的位置，确认无误后在铝模板上穿套管及高强螺栓并用销钉对铝模板进行固定。固定完毕后，在吊线检测每一道铝合金墙模板的垂直度，并将其调整至规范规定的范围内。变截面处先不做处理，空开其位置。

5.2.2安装梁板模板

按照梁板布置图组装梁板模板，用销钉和梁模板连接件将板梁组合件中相邻的两个板支撑梁连接起来，把支撑杆朝横梁方向安装在预先安装好的横梁组件上，用支撑杆提升横梁到适当位置。支撑杆间距1200mm，通过已在角部安装好的板模端部，用销钉将梁和板模连接起来。顶板安装完成以后注意检测梁板模板的标高及梁板模板的平整度，如果需要调整则可通过调节立杆的底托和支撑杆底部加垫块来达到模板的水平度在允许范围内。

5.2.3安装墙体及梁板模板塞片

中铁祥瑞城限价商品房工程中1-10层的墙体厚度为200mm，11-18层墙体截面厚度为180mm，19-26层墙体厚度为160mm。经过项目部与铝合金模板施工厂家的认真讨论与精细研究，发明了一种“厚度为9mm的铝合金模板塞片”。在施工过程中不更换铝模板的情况下，来改变剪力墙的厚度。塞片的宽度与墙体铝模板的宽度相同，并在铝模板销孔同位置处留置相同的销孔。长度按照房间设计的净高（净宽）进行制作。加工误差控制在±3mm范围内。

塞片的安装：其他梁板截面尺寸未变更的位置，仍然按照原来的工艺进行安装，对于剪力墙截面变更的位置处，将两块提前加工制作好的“塞片”销孔朝外放置于两块模板之间，在复核模板垂直度准确无误后对齐销孔，安装销钉，固定塞片，并再次复核截面尺寸及模板垂直度，成功的解决了铝模板在构件变截面施工过程中的难题。

墙体模板安装好标准模板以后，将塞片从外到内插入到模板之间的缝隙中，用销钉固定牢固，安装完成。

将顶板的标准模板安装到位以后，将塞片从下至上插入到梁板的缝隙中，用销钉固定牢固，塞片安装完成。

5.2.4模板校正固定及验收

按照以上方法逐一安装完毕铝模板后，对所有的墙柱梁板模板进行平整度与垂直度的检查。检查无误后，对铝模板进行二次固定，保证模板的稳定性。

铝合金模板质量检验标准

5.2.5混凝土浇筑

混凝土浇筑之前，首先在监理工程师的监理下，对梁板钢筋的位置、大小、数量进行检查，确认无误后，再进行下道以下操作。检查相邻拼接模板接缝处，是否漏浆。对不符合要求处粘贴泡沫塑料条防止漏浆。检查整改完毕后进行砼浇筑。混凝土浇筑时，应该派模板工检查混凝土浇筑过程中模板的实时情况，放置漏浆、涨模，爆模等问题的发生。混凝土浇筑过程中应按照规定留置混凝土试块。

5.2.6模板拆除

现浇梁板板模板的拆除时间应根据试验室同条件试块的混凝土抗压强度值来确定拆模时间。根据铝合金模板拆除相关规定的要求，当混凝土浇筑完成后强度10MPa后即可拆除顶模，只留下支撑杆。待强度达到设计强度75%时，再进行支撑杆的拆除。

现浇墙柱模板的拆除，当混凝土强度达到1.2Mpa，即可进行墙柱模板的拆除。模板拆除时注意混凝土的成品保护。

5.2.7模板倒运

拆除的模板通过每层楼板上提前预留好的的施工洞口由人工倒运至上一层。

结语

结合中铁•祥瑞城高层住宅小区工程施工实践，通过发明一种“能够与铝模板完美结合的塞片”对铝合金模板剪力墙变截面处施工工艺进行优化改进，有效的节约了施工成本，增加了周转次数，同时仍能保证铝合金模板自重轻，承载力强，施工操作便捷，维护成本低，施工效率高，混凝土观感效果好等特点，为同一类型的工程施工提供了良好的借鉴。

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[4]浅谈铝合金模板施工技术1009-2374（2013）27-0061-02

[5]曾伟峰论铝合金建筑模板在我国的推广前景城市建设2016

[6]李奇志全铝合金模板在某超高层建筑施工中的应用施工技术，2014

作者简介：杨晓明（1981—），男，本科，工程师。