由于我国高层和超高层建筑越来越多,对模板施工工艺要求也越来越高,传统的木模板及大钢模板已很难满足工程质量和工期要求。铝模板由于具有施工周期短、节约工期、安全系数高的优点,同时采用铝模板浇筑出的混凝土成型效果好,能达到免除抹灰作业的效果,因此在建筑工程中的应用越来越广泛。

铝模板施工过程中,一般铝模板深化设计工作都是由铝模板厂来主导完成的,而铝模板厂技术人员不懂现场施工,只会按图纸的内容进行深化设计,因此很难充分利用铝模板可塑性强的特点。鉴于此,太原万科金域华府项目充分利用铝模板高精度性及可塑性特点,对模板进行深化设计,如构造柱、下挂梁、下挂板、墙体压槽等都考虑在一次深化设计中,取得了良好的效果。

太原万科金域华府项目位于太原市万柏林区西线街上。项目总建筑面积为23.4万m²,共由10栋高层住宅楼组成,分为南、北2个区,其中北区6栋楼,南区4栋楼,主楼层数11~34层。主楼结构形式为剪力墙结构,1层以上为标准层,标准层层高2.9m,顶层层高3.02m,剪力墙墙厚200mm,梁截面尺寸以200mm×400mm居多,板厚100~130mm,主体结构无其他异形突变构造,因此本工程具备使用铝模板的条件。项目效果如图1所示。

利用铝模板可塑性强的特点,主要达到了以下目的。

1)通过铝模板的深化设计,解决二次结构难以施工的部位,将门窗过梁、构造柱、门垛作为主体结构组成部分,一次浇筑成型。

2)解决工程常见的质量隐患,如为避免主体结构与二次结构2种不同材料交接处容易开裂,在铝模墙板端部加压槽板,在墙端设置抗裂槽;为解决窗框内侧容易渗水的问题,在窗框内侧设置凸楞延长渗水路径;为避免二次结构与楼板间水平缝难处理的问题,在板下设置挂板,将水平施工缝下移。

3)加快施工进度,将管井反坎一次成型,管井顶板一次成型,防火墙一次成型。

铝模板施工深化设计的过程涉及各专业、各端口、各主体;实现专业统一、设计明确、方案可行、节点清晰、成本合理。具体施工流程如表1所示。

采用内侧凸楞方式,不改变窗户安装位置的窗洞口大小,在窗户内侧铝模板上安装压槽板,使窗口内侧混凝土面上预留100mm进深、20mm厚的凸楞,免除窗框内侧抹灰作业。压槽板加工成45°斜角,便于铝模板拆除,同时也延长了雨水的渗漏路径。

1)对于下口有窗台石的窗户,因下口有水泥砂浆结合层,采用上、左、右3侧凸楞,包括阳台平窗、卧室、书房、飘窗等。

2)因公共区域窗户内侧建筑做法为石膏+腻子,不做贴砖处理,因此公共部位窗户设置靠室内进深100mm、厚20mm四侧凸楞构造。

3)因厨房及卫生间窗户位置要贴砖处理,有水泥砂浆结合层,因此厨房、卫生间不设置凸楞。

与二次结构相连的剪力墙墙模端部通过加设压槽板来形成宽100mm、深8mm的抗裂槽,通过挂网、嵌缝来防止2种材料交接处开裂。

1)一字墙压槽做法两端剪力墙上、左、右3面各加100mm宽、8mm深的压槽。

2)丁字墙压槽做法墙体左右各加100mm宽、8mm深的压槽,压槽宽度=墙厚+2×100mm。

3)L形墙压槽做法在墙端头的垂直面和水平面各压100mm宽、8mm深的压槽。

为减少二次浇筑的困难,将二次施工的构造柱一次成型。构造柱配筋为412,箍筋为26,构造柱混凝土强度等级同同层墙体混凝土强度等级。

1)门两侧加门垛,大小与墙同宽,长度为250mm。

2)丁字墙交接位置设置构造柱,大小与墙同宽,长度为250mm。

3)后砌墙自由端设置构造柱。

4)当构造柱与构造柱,构造柱与混凝土墙间距L≤400mm时、做成整体。

所有门窗设置挂板至门顶,免于二次门口过梁施工,包括户内门、入户门、各种防火门(管井、连廊、安全出入口等),挂板厚度按墙体厚度设置(见图2)。挂板高度=2 900mm-梁高度(或板厚度)-门高度-装修层厚度。

为降低二次结构施工难度及后期可能出现的质量隐患处理难度,所有无梁填充墙采用板底挂板设计,在板底设置挂板,将水平施工缝由板底下移。挂板宽度按墙体厚度设置,挂板高度在100~150mm即可。如图3所示。

水、电、暖井反坎在铝模板深化设计中考虑进来,在浇筑中一次成型,免于二次浇筑困难。反坎高度为建筑面以上200mm,本工程建筑做法为120mm。同时为满足铝模板的模数将反坎高度由320mm改为350mm。反坎配筋如图4所示。

1)本工程飘窗内为一封闭空间,为将飘窗一次成型,采用内塞木盒子(相较内塞泡沫节省成本)的方式,将飘窗分成上下飘2次浇筑,一次成型。飘窗封闭空间示意及效果分别如图5,6所示。

2)消防连廊处防火门下做280mm下挂至门顶,为保证此处铝模板的安拆方便,保证结构一次成型,采用内塞木盒的形式。

顶层层高3.02m,标准层层高2.9m,顶层比标准层高120mm。常规铝模板施工顶层的做法有2种:(1)顶层放弃使用铝模板,采用木模板施工,但材料重新购买及调运麻烦,同时顶层混凝土感观质量肯定不如标准层;(2)在铝模板C槽与墙板间加120mm高铝合金板条,提高顶层铝模板支撑高度,但造价较高。本项目通过将竖向结构及水平结构混凝土分2次浇筑,同时在2次施工时在C槽与墙板间加120mm高木方解决此问题,既省钱又节省工期。具体施工步骤为:(1)墙体钢筋、梁钢筋绑扎完成后,安装墙、柱、梁、板模板;(2)浇筑混凝土,墙灰与板灰分2次施工,第1次浇筑至板底;(3)拆除顶板模板及C槽,在墙体标准板与C槽间加120mm高木方,绑扎顶板钢筋;(4)浇筑板灰。

铝模板深化设计需涉及建筑、结构、机电及精装各专业的核对,施工深化过程是充分交圈过程;要实现专业统一、设计明确、方案可行、节点清晰、成本合理。根据现场实际施工经验,对铝模板深化设计提出如下意见及建议。

1)根据现场实测实量反馈的结果,窗洞口两侧、飘窗下口、C槽处均容易出现平直度、垂直度的爆点,因此深化设计时在以上部位需增加螺杆孔及相应背楞。

2)需提出确定布料机的放置位置,同时注意布料机支座加固方式,避免后期放置布料机位置模板变形。

3)放线口、传料口、泵管口尺寸及定位需在铝模板深化时提供位置要求,具体要求如表2所示。

4)墙体压槽处,铝模板压槽板如不采用斜口,容易造成拆模后混凝土面脱落,建议采用45°压槽板或一体型板材。

5)如深化设计构造柱较多,后期加固是重点,特别是异形构造柱,需提前考虑构造柱的加固方式。

6)后期深化设计卫生间反坎、干湿区反坎(如有)、暖井涉及防水反坎、消火栓箱反坎等都可一次考虑进去。

万科金域华府项目采用铝模板体系实现了深层次的深化设计,特别是顶层铝模板的深化设计极大地节省了成本。现场施工采用铝模板使混凝土面平整光洁、观感好,墙体平整度、垂直度能达到万科飞检要求,同时采用铝模板能免除抹灰作业,节省成本。结合本工程及类似铝模板施工工程经验,对铝模板的进度、质量、成本得出如下结论。

相对钢模板,墙板一起浇筑,抱框柱、门过梁等二次构件一次浇筑,减少吊装等工序,减少对起重机的依赖,可以实现5d 1层。

铝模板为加工定制模板,精度高、刚度大,墙板一起浇筑,工人操作随意性小,系统上减小了质量风险。实测实量数据显示,构件就位精度高,房间开间进深误差小,相对找平找方的装修用量少、精度高。门窗洞口的几何尺寸误差小,部品定制尺寸实现标准定制。

部分构件一次浇筑成型,理论上减少了构件成型的二次模板支设。在提效的同时,减少了模板工程量。但由于混凝土强度与主体结构构件相同,综合计算,受之间价差的影响,实际增加或减少的费用不明显。不同项目,实际结果也存在差异。

由于土建误差的减小,必将减少精装阶段的材料用量和非标准部品的定制,从源头上减少了其他修补费用的增加。