五矿二十三冶建设集团有限公司 411100
摘要:建筑模板属于支撑建筑混凝土结构成型的重要工具,其造价约占混凝土结构造价的30%,传统木模板周转次数少、浪费严重、存在安全隐患,铝模板以其质量轻、耐久性好、承载力高、周转次数快、通用性强、节能环保的优势在各类高层与超高层建筑中得到了广泛使用。文章介绍了铝模板系统的构造、分类与特点,以具体的高层建筑施工为例,总结了基于铝模板施工的高层住宅建筑施工质量控制措施。
关键词:高层住宅;建筑施工;质量控制;铝模板
在传统的建筑工程项目中,主体结构材料多为现浇钢筋混凝土,随着建筑工程规模的持续扩大,对于混凝土的成型质量和施工速度也提出了更高要求,快速拆模技术的诞生有效加快了混凝土施工进度。在当前的建筑施工现场中,有约70%左右的工程使用的为传统木模板,木模板施工标准化程度低、受人员主观因素影响较大,木模板周转次数也不理想,很多木模板还未达到周转次数之前就出现弯曲、变形、鼓包等问题,对混凝土施工质量产生了较大影响。在这一背景下,一些新型模板材料诞生,铝模板就是其中的代表,其在进度、质量、能耗和成本上均优于传统木模板,尽管铝模板技术已经引入我国有一段时间,但还未得以广泛推行。为了探索铝模板施工的具体施工质量控制方法,文章以具体工程实践出发展开探索与分析。
1 铝模板系统的构造、分类与特点
根据材料类型来看,铝模板包括铝板系统、型材系统组成;根据安装形式来看,铝模板可划分为钢片连接型铝模板与对拉螺栓连接型铝模板,主要是由支撑系统、紧固系统、模板系统、附件系统组成。铝模板具有几个明显优点:1)重量轻。铝模板单元模块重量约为20kg,能够实现人工拼装和转运,不需要额外使用机械设备,其抗弯曲强度也更高。根据实验数据显示,铝模板的抗拉强度可达到180Mpa、屈服力可达到110Mpa;2)误差小、精度高,不需要对图纸进行反复修改,尤为适合超高层建筑、多层建筑和多户型的复杂类建筑;3)施工便利。施工人员经过简单培训之后即可操作,有效降低了人力资源投入;4)支持重复利用。在理想数据下,铝模板重复利用次数可达300余次,其均摊成本要低于木模板;5)施工效果更好。铝模板尺寸精确、表面平整,可以有效避免二次施工作业;6)施工快速方便:在18~36小时即可拆模,有像缩短了施工周期,降低成本支出,且铝模板使用的为单管立式独立支撑体系,在不超高的情况下不需要进行斜拉支撑,搬运便利;7)铝模板不会生锈,在使用铝模板之后没有废弃物和残留木屑,施工现场整洁干净,也可降低火灾发生率,其绿色环保优势也是木模板无法比拟的。
当然,铝模板也有一些不足之处:1)铝模板前三层墙体观感不理想,不容易透气,在浇筑混凝土过程中混凝土容易与铝模板产生反应,如果混凝土振捣不到位,容易导致墙体出现气泡,影响混凝土质量,情况严重时成品甚至会出现脱皮问题;2)设计变更难度高。在铝模板的施工过程中需要严格按照图纸进行,在铝模板加工完毕之后如果需要额外更改设计图纸,就需要重新联系厂家制作、运输,而木模板就能够便利地在现场进行切割,这也是铝模板的一个不足之处;3)前期投入金额高。由于铝模板的单价高于木模板,因此在前期的资金投入也较大,并且要做好监督和管理工作,在整个铝模板使用过程中都需要按照标准操作,及时养护,方可延长铝模板的周转次数。
2 基于铝模板施工的高层住宅建筑施工质量控制措施
2.1 工程概况
S住宅楼工程总建筑面积共计172930m2,包括高层住宅、别墅组成,其中,A1~A8栋为33层的框架结构体系,层高为2.9m,1层与2层为架空层、3层以上属于标准层,根据工程开发要求,在高层住宅中使用了铝模板系统方案。
2.2 铝模板生产质量控制
生产是铝模板施工质量控制的一个关键环节,会直接影响高层建筑的施工质量,对此,本公司明确铝模板生产控制要点流程图,从生产配模、非标准板生产、模板预拼装、预拼装验收、模板出厂几个环节进行严格把控。
在材料选择方面,需严格按照国家标准进行,符合《变形铝及铝合金化学成分》GB/T 3190 、《一般工业用铝及铝合金挤压型材》GB/T 6892等相关规范,确定好生产要求后与厂家约定周期、签订合同,将合同内容细化。根据本工程施工要求,铝模板长度设置为500~2600mm、宽度设置为100~400mm,楼面板标准为4001200mm、4001100mm,墙、柱模板标准为4002600mm。
生产过程中密切做好监督工作,每日汇报生产进度,及时反馈生产信息。在生产环节要求尽可能减少分体焊接,保障尺寸的精准性,确保料口平整度,模板焊接需做到可靠牢固,主要受力位置必须要满焊,对于次要位置可以进行分段焊接,要求厂家将焊点磨平,焊接时严禁出现错位、偏斜和扭曲情况。为了保障生产质量,在铝模板生产3d后组织技术人才到厂家进行抽检,生产完毕后由各方共同组织模板预拼装验收。
2.3 铝模板施工质量控制
施工是主要控制环节,能否严格按照图纸进行安装会对工程的质量、造价和工期产生影响,也关乎混凝土的成型质量,在施工阶段需要做好准备工作、严格把控安装流程。
2.3.1 安装准备工作
铝模板安装能否做到快速、高效,前期准备工作极为重要,基于项目管理理论的要求,施工前期准备工作主要包括材料准备、劳动力准备、技术准备和机械设备准备几个方面。在施工前期,由设计人员组织详细的技术交底,确保施工单位明确铝模板施工中的重难点,通过多方沟通详细了解图纸内容,确定具体的施工方案和材料规格,保障计量器具和测量仪器符合要求,准备好图集、标准、规范等技术资料。同时,根据铝模板施工要求合理安排现场人员配置,提前做好施工人员的培训教育工作,使之了解工程铝模板施工的重难点,提高其操作水平。根据施工进度和工料计算分析结果准备现场材料,安排材料与物资分批入场,入场之后根据要求存储在对应位置,保障施工现场的有序、整洁,材料进场之后需要做好抽检工作,材料验收合格后方可投入施工现场。在机械设备方面,需提前根据安装进度、施工要求做好准备工作,在施工阶段需要有计划的进行检查、维护与保养,保障机械设备能够处于高效运转状态。
2.3.2 安装质量控制
铝模板的安装流程包括测量放样、墙柱位置钢筋绑扎、水电安装预埋、墙柱铝模板安装、楼板与楼梯铝模板安装、梁板钢筋绑扎、模板与支撑加固、验收、混凝土浇筑几个环节:
1)弹好墙柱边线、洞口线,以此作为后续的纠偏依据,在墙柱四个角设置好楼层标高控制点标识,便于后续进行检验;2)安装好墙柱钢筋,做好预埋件与预留洞口施工;3)安装墙柱铝模板前检查墙柱根部位置楼板混凝土标高是否符合要求,若误差超过5mm,需进行找平处理。在墙柱根部纵筋上使用钢筋焊接,发挥固定作用,安装墙柱铝模板前清理好模板表面,涂刷脱模剂时控制好厚度,确保涂刷的均匀性,避免脱模剂对已成型砼以及钢筋造成污染。在封闭铝模板前预先安装好PVC管,确保管道安装位置的准确性。考虑到墙柱根部容易漏浆,在浇筑混凝土前使用砂浆封堵根部位置,避免出现“烂根”问题;4)安装梁铝模板前先根据图纸完成楼面阴角与梁底阴角以及梁侧模板与梁底模板的拼接工作,控制好梁底标高,确保梁底支撑杆的固定与竖直,在梁底模与侧模位置设置好销钉,避免铝模板出现涨坏问题;5)板铝模安装。在完成楼面阴角的安装后方可安装楼面早拆梁,安装时先从角部位置开始,按照顺序进行,并确保支撑杆的竖直度;6)铝模板的加固:在平板拼装完毕后,先完成墙柱铝模板的加固,再进行穿墙螺杆施工,施工时由两名工人同时进行,做到结实固定,控制好安装的松紧度;7)模板的校正:在完成墙柱铝模板的加固处理后,需检查墙柱位置垂直度,在墙柱两侧安装顶斜支撑,保障混凝土浇筑过程中墙柱可以处于垂直状态。针对楼层标高,需采用红外线检查梁底水平情况,若水平度未达到要求,需组织专人调节,再重复检查,直至水平度满足标准要求;8)收尾与验收。在梁板钢筋绑扎完毕后安装卫生间降板模板,安装时务必确保安装位置的准确性,加固收尾结束后先组织自检,看紧固件是否符合要求,详细检查梁与墙柱截面位置、顶板标高与平整度,自检无误之后由监理单位负责验收。
2.3.3 混凝土浇筑质量控制
在混凝土浇筑之前必须要详细做好检查工作,保证模板面整洁、干净,脱膜剂涂刷均匀,墙模位置的准确,测量开口位置截面尺寸,看是否符合标准要求;检查水平模板水平度,看是否符合要求;检查支撑杆是否垂直,有无按照要求固定;检查墙模与柱模斜支撑,是否按照要求安装紧固件,牢固程度如何;在浇筑过程中委派两名以上的施工人员观察模板变化,若出现紧急情况及时停止浇筑,解决之后方可继续进行。在混凝土浇筑过程中需要尤为关注两个要点:1)避免漏浆:将底部缝隙使用素混凝土砂浆封堵密实,若空隙较大,需使用木方进行填堵,木方填堵时要做到平直、紧密贴合,不能影响墙体平滑度;2)铝模板安装完毕后需要做好整体检查,经由自检和监理单位检查无误之后提交混凝土浇筑申请。在浇筑时保障支撑位置的完好性,先完成墙梁柱的浇筑,再浇筑水平楼板,浇筑过程中做好振捣工作,避免混凝土出现空洞。为了避免出现“冷缝”,在浇筑时需分层进行,浇筑完毕后及时开展养护,若温度较高,需适当增加洒水量,混凝土成型后需检查墙柱根部标高,如果误差超过5mm,需要进行剔凿打磨。
2.3.4 铝模板拆除质量控制
在浇筑完毕且混凝土强度达到要求后即可进行拆模,先将非承重位置模板拆除,再拆除承重位置,遵循“先支后拆、后支先拆”原则,拆除过程中需做好保护工作,避免损坏墙面和棱角。1)墙模板拆除。在大多数情况下,8小时后即可将墙模板拆除,具体的拆除时间还需根据现场混凝土养护情况来决定,拆除模板前先拆除对拉螺栓、拼接销钉销片,将拆除的零部件及时回收,无误之后即可拆除墙模板。拆除完毕后需要及时清理,若铝模板与护板粘连,需要先将底部位置拆除再拆除其他部分。对于拆除完后的铝模板,将其置于合适位置摆放,便于现场管理;2)墙体模板拆除。对于墙体模板可以使用拆模专用拉杆,拆除时需要保护好墙面和棱角位置;3)外墙模板拆除。先拆除外墙模板与导墙板连接位置,再使用塔吊将混凝土拉离4)梁柱模板拆除。在拆除梁柱模板前,需要先将连接杆与销子拆除,再拆除销子和楔子。在整个模板拆除过程中都需要做好安全防范,至少有两名施工人员协助拆除。
2.4 安全文明措施
1)完善管理制度:严格将安全交底制度落实到实处,全程实施安全交底,由安全员做好安全检查工作,制定安全意识教育计划,定期对施工人员开展安全教育,提高其安全作业意识,落实安全生产评价制度,对于忽视安全生产者予以惩处;2)施工安全措施:浇筑混凝土前检查螺杆与支撑情况,浇筑环节中安排专人看模,若发现螺杆与支撑出现变形、松动情况,及时将其恢复。拆模时严格按照规章制度进行,轻拿轻放、小心谨慎;3)做好环保、文明施工措施:及时清理好现场废弃物,保障施工现场的干净整洁,保障模板堆放整齐,减小施工现场扬尘。
3 铝模板施工质量缺陷的防范
3.1 轴线位移
在铝模板施工中,轴线与墙柱之间出现位移是一个常见质量问题,其原因包括施工前交底不细致、放样之后未进行重复测量、墙柱模板顶部和根部未进行限位导致浇筑过程中出现偏位、竖向垂直度控制不当、浇筑未分层进行导致铝模板一侧承受较大压力而出现跑模。这一问题的解决方案为:1)做好详细的施工交底工作,明确各个部位编号、中间位置、几何尺寸、预留孔洞、预埋件等,为铝模板施工提供精准依据;2)保障测量放线精度,做好复核工作,边线放样后由专人负责验收,无误之后才能支设模板;3)在墙柱模板根部位置设置好限位措施,确保底部位置安装的精准性;4)在支设铝模板时需保障其竖向位置和水平位置的精准;5)在浇筑混凝土前详细检查模板边线、斜撑、支架等位置,混凝土浇筑过程中需分层进行,确保下料的均匀性和对称性,控制好浇筑高度,不能超过标准范围。
3.2 结构变形
结构变形主要表现为铝模板拆除后混凝土梁、柱、墙位置有翘曲、缩颈或者鼓凸现象,其原因包括:1)龙骨与支撑位置的间距较大,影响铝模板的强度和刚度;2)支撑横杆较少,影响模板工程的整体质量;3)未按照要求设置对拉螺栓,或者螺栓间距不符合规定;4)门窗洞口内模对撑设置不当,混凝土浇筑过程中出现漏浆、跑模问题;5)混凝土浇筑时速度过快或者没有进行分层浇筑导致结构变形。为了避免上述问题,在铝模板施工时必须要保障整个模板体系的高度承载能力,设计人员在设计支撑系统时必须要关注到施工荷载、浇筑压力、混凝土自重以及模板重量因素的影响。在梁、墙模板上部位置设置好可调顶托,为混凝土浇筑留出一定的余地。在混凝土浇筑过程中要尤为关注门窗洞口模板两侧位置,控制好振捣时间,防止由于振捣过度或者振捣不密实导致模板出现变形。
3.3 接缝不严
铝模板施工体系设计有误或者施工不当,容易出现接缝不严问题,后续在浇筑混凝土时便很容易漏浆,从而引起混凝土的露筋、孔洞、蜂窝、麻面等问题。其原因包括:1)模板加工质量不符合要求,导致拼装不严实;2)模板安装过程中边角边形导致裂缝较大;3)安装时未清理好模板水泥浆液。对此,在加工环节必须要与厂家做好沟通工作,严把铝模板的出厂质量,要求厂家制作详图、做好标注,参与交底工作,提高施工人员的质量意识,使之严格按照图纸进行拼装。如果模板间有缝隙,需要采用具有可行性的堵漏方式,禁止使用水泥袋、塑料袋等进行封堵。保障梁、柱交接位置支撑的牢固性,如果发现模板变形需要将其撤除,返厂维修后才能继续投入使用。
4 结语
本文结合具体的施工项目阐述了铝模板施工方式和质量控制方法,得出了如下结论:与木模板相比,铝模板具有重量轻、标准化程度高、施工现场整洁、稳定性好、支持多次利用、回收价值大、可缩短施工周期等系列优势,在当前我国城镇化进程的发展下,铝模板在高层建筑中的应用表现出良好价值。根据本工程的施工结果显示,铝模板也具有良好的经济价值,每栋住宅可节约模板施工费用约34万元,并且建筑层数越高,铝模板的经济效益越明显。同时,铝模板对于施工质量的要求较高,在铝模板施工过程中需要根据工程实际要求建立全过程的质量控制体系,从设计、生产、施工阶段严格把控质量。
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