房建项目中铝合金快拆模板系统的技术应用

俞 中 江

（中铁十二局集团有限公司，山西 太原 030024）

现今，木模加固体系被广泛应用于我国的房建项目中。但是，其实际效果较差，可重复利用价值不高，与现代发展理念相矛盾。相较之下，铝合金快拆模板能够有效突破传统方式的局限性，具有良好的应用效果，并在现代房建项目中逐渐显现了自身的优势。

1 铝合金模板的子系统组成

1）模板系统：主要被应用于混凝土施工中，由多块模板共同构成完整的封闭面，保证混凝土在该处凝固成型。

2）附件系统：主要指模板施工过程中所使用到的连接构件，能够维持模板的稳定性，销钉、螺栓等均是较为典型的附件。

3）紧固系统：常见的有对拉螺栓组、限位螺栓等，其对于维持模板的稳定性而言具有重要作用，可保证模板在混凝土浇筑期间不发生偏位或变形现象，从而创造安全的施工环境。

4）支撑系统：通过应用支撑装置，可避免楼板、梁底等结构失稳的问题，根据各部分的结构特点采取合适的安装方法，通常楼板底和梁底均设置3 套支撑，悬挑结构以4 套为宜，具体视实际情况合理调整[1-2]。

2 铝合金模板的应用优劣势分析

2.1 优势

2.1.1 规范化与标准化

现阶段的铝合金模板尺寸较为丰富，已经成型一套基础的尺寸标准，可根据施工需求拼装成特定的模板，保证模板体系的合理性。同时，由于铝合金模板具有较显著的规范性，加之材料自身的优势，在正常使用状态下的循环周转次数可达到300 次或更多，均分至单次施工的成本较低，彰显出良好的经济效益。

2.1.2 施工效率高

无特殊气候环境时，约18 h～36 h 便可组织拆模作业，通常1 层模板+3 层单支撑的组合方式便可满足施工需求，可有效减少模板装拆的时间，单层所需时间约为4 d～5 d，人员等方面的资源投入相对较少，因此也有助于提高经济效益。

2.1.3 环保且安全

铝合金模板系统的周转效率较高，可满足随拆随装的要求，因此无需配套单独的周转空间。支撑装置结构简单且数量少，安装期间所产生的废弃物总量得到有效的控制，现场无明显的垃圾污染问题，节能环保效果好。

2.1.4 质量可靠

通过无缝拼接方式的应用，可以有效提高铝合金模板的连接紧密性，后续混凝土浇筑施工时几乎无漏浆、跑模等质量问题。此外，模板体系较为平整，浇筑成型的混凝土表观质量较传统木模而言更为良好，无需再次组织人员修整表面。

2.1.5 操作便捷

根据施工要求制定规划、设计图纸，再以此为依据组织试拼，经过编号后赋予各模板特定的标识，后续仅需按照既定的编号依次安装到位即可，操作流程清晰明了，操作内容简单易上手，降低操作人员的门槛。此外，拆卸和转运清理的工作量也相对较少，无明显的工序交叉问题。

2.1.6 适用范围广

铝合金模板系统几乎在各类房建项目构件中均具有可行性，其抗弯曲强度达到普通钢材的3倍，可有效承受均布荷载和混凝土侧压，除承受能力方面的优势外，还具有质地轻的特点，约为24 kg/m3。

2.2 劣势

1）一次性成本投入多。根据现有施工工艺水平，铝合金模板采取的是一次成型工艺，因此前期投入成本相对较多，对施工单位的资金周转能力提出较高的要求。

2）施工条件限制。根据工程经验，铝合金模板需被应用于标准层较多的房建项目中，以达到减少成本投入的效果，通常不用于单栋30 层以下的建筑物，因此在适用性方面依然有提升的空间。

3）施工细节质量问题。虽然在应用铝合金模板系统后混凝土总体具有完整性，但混凝土表面的小规模气泡问题难以避免，并且在前2 次使用的新模板中体现得更为明显。

4）设计变更成本。房建工程施工前期，业主提供资料，委托具有资质的加工厂家制作相应尺寸的模板，制得的铝模具有固定性，在后续施工中不具备大幅度修整的条件。若因特殊情况而必须修改时，则需返厂处理，加工成本增加，同时也易阻碍工程施工作业的正常开展。

3 铝合金模板施工流程及其快拆系统应用分析

3.1 施工工艺流程

测量放样→墙柱钢筋绑扎→预留预埋→墙柱铝合金模板安装（按照先墙柱处、后梁板处的顺序操作）→模板安装质量检验及加固→梁板钢筋绑扎→预留预埋→混凝土浇筑→养护→拆模。以该顺序为准并重复完成各层的施工作业。

3.2 拆模要求及快拆模板系统的应用

1）拆模要求。板结构跨度＜0.2 m 时，若混凝土实测强度达到设计值的50%或更高时，可组织该处的拆模作业；结构跨度在2.0 m～8.0 m 时，在混凝土实测强度值达75%后拆模，若超出该跨度，则需在完全达到设计强度要求后拆模。

2）拆模方法。按“墙、梁侧模→顶模→支撑头”的顺序依次拆除。拆模时间应得到有效的控制，若拆模时间提前，将由于混凝土尚未成型而出现缺棱掉角问题，同时拆模期间需采取防护措施，全面保证混凝土的成型质量。根据项目实际情况，在梁底处设置早拆模板，于下方配套可调钢支撑，为保证模板等相关装置的稳定性，组织计算与分析，确定该支撑的间距控制标准，即不可超过1.3 m，具体布置情况如图1 所示[3]。

楼面施工中，均采用的是全铝合金模板，得益于其自重轻、操作便捷、质量良好的特点，可快速完成模板工程的施工作业，加之早拆支撑系统的支持，进一步提高了铝模的周转效率。楼面模板的布设情况，如图2 所示。

图1 梁、板底早拆头布置示意图（mm）

图2 楼面板配模示意图（mm）

4 整体式铝合金模板与传统模板的成本对比分析

以某30 层标准层的建筑为例，其单层建筑面积600 m2，混凝土接触面积比为3.2，共配置57 600 m2的模板。下文则对多种模板应用方案的成本情况展开计算与分析。

4.1 木模+方木+钢管的方案

配置5 套模，平均每套周转7 次，所需的模板总量为600 m2×3.2×5=9 600 m2；连接所用的钢管扣件通过租赁的方式获得，工期计划为6 d/层，共6 个月，每1 m2折算材料费为49.27 元/m2；施工人员成本98 元/m2计；损耗费3 元/m2计。经求和后，得150.27 元/m2。

4.2 整体式铝合金模板

根据现阶段的铝合金模板制造水平，重复使用次数可达到300 次，随该值的增加，造价将逐步降低，残值铝材及钢材料约400 元/m2。所需费用有：铝模采购1 500 元/m2；周转费用按“购买单价×标准层建筑面积×3.2/周转使用总建筑面积”展开计算，此处以周转90 次为例，可求得为53.33 元/m2；铝模经使用后的残值费按照“铝模整体残值×标准层建筑面积×3.2/周转使用总建筑面积”展开计算，此处以周转60 次为例，可求得为221.33 元/m2；施工人员的成本87.5 元/m2（主要考虑铝模作业效率较高、难度较低的特点，因此较前述所提的人工成本而言有所降低）。按建筑面积计算所得：204.83 元/m2（1次），126.61 元/m2（90 次），116.83 元/m2（120 次），99.23 元/m2（300 次）。

通过对比可知，虽然铝合金模板的前期投入较高，但随模板使用次数的增多，其成本呈降低的变化趋势，总体来看成本优势更为显著。

5 建筑施工模板比较分析

针对建筑施工模板综合效益进行对比分析，取得如下结果。

1）采用铝合金模板与采用传统木模板施工对比，铝合金模板体系虽然一次性投资大，但其分摊成本较木模板有明显优势，在高层建筑和大空间建筑等大型项目中使用铝合金模板体系，能取得更好的综合效益。

2）采用铝合金模板与采用钢模板施工对比，铝合金模板具有质轻、装拆灵活、施工效率高、对塔吊依赖低、综合性价比较钢模板高等优势，使用铝合金模板体系，较钢模板具有更好的综合效益。

铝合金模板自1962 年在美国诞生以来，己有50 多年的应用历史。在美国、加拿大等发达国家，以及像墨西哥、巴西、马来西亚、韩国、印度这样的新兴工业国家的建筑中，均得到了广泛的应用。

6 展望及建议

随着高层建筑发展及人工费上涨，铝合金模板近年来在国内也迅速兴起，万科、中海等大型房企和中建系统、上海建工等大型施工企业正在推广使用铝合金模板。铝合金模板将得到广泛认可和应用，广东省住建厅2012 年己发布《铝合金模板技术规范(征求意见稿)》DBJ 15—96—2013，国家标准正在编制中，使用铝合金模板将规范化、标准化，施工及验收也将实现有据可依。

铝合金模板在推广使用中，也凸显出与我国结构工程现场施工不协调的一些方面，函待克服与技术支持，同时保证主体结构施工完毕后达到粗装修(不抹灰)的质量标准要求。

为了提高施工效率和综合效益，需得到以下技术支持：①外墙的窗间墙设计为钢筋硷结构；②飘窗板、阳台梁的滴水线随主体结构一次成型；③外墙分格线随主体结构一次成型；④内墙不抹灰，需选择合适尺寸使内墙砌体厚度抹灰后与钢筋硷墙体厚度一致；⑤门窗副框与主体结构同步预埋，后续无需副框塞缝；⑥研发铝合金模板表面喷涂技术，减少脱模剂的使用；⑦采用大板施工；⑧研发专用软件，提高自动化程度；⑨铝合金模板体系中BIM 技术的研究与应用。

7 结语

综上所述，相较于木模等传统方法而言，铝模的综合应用优势更为显著，具有质量可靠、操作便捷、成本低等特点。在后续的房建项目中，可根据实际建设情况合理应用铝合金快拆模板系统，以便促进房建项目建设工作的开展，创造可观的社会经济效益和生态环境效益。