新型快拆体系铝合金模板施工技术

新型快拆体系铝合金模板施工技术

孔飞飞

上海二十冶建设有限公司上海201900

摘要：铝合金建筑模板与传统的木模板相比，明显的优势，取代传统的木胶合板创造了新的机遇。铝合金的广泛应用模板，可以有效地保护我国的林业资源，促进我国绿色建筑行业施工工作的进步。铝合金模板的单位屋顶是由快速释放系统，研究设计与北施工习惯，吸收国外铝合金模板的基础上成熟的技术，创新传统的大碗钢模板和支持系统关键部件的组件是很好的组合，快速释放在屋顶铝合金模板系统打开一个推广和应用的新方法。

关键词：铝合金模板；顶板模板；快拆体系；滑动支架

1前言

近些年，我国建筑市场已经成为全球最大，建筑市场的高速成长，极大地促进了我国经济的发展；与此同时，也带来了惊人的资源消耗，特别是林业资源消耗巨大，对我国生态环境的保持形成了很大威胁。据统计，2010年我国建筑模板使用量达6.5亿m2，产量接近2亿m2。其中木（竹）胶合板占据了75%以上，这些木（竹）胶合板模板大都用于水平结构部位的施工。据统计，大量房建工程的水平结构施工，几乎都采用传统的满堂红支撑架配以木（竹）胶合板模板和方木。现如今，木（竹）胶合板模板占据了我国建筑施工模板工程的多一半，使用木（竹）胶合板造成的废弃物，不仅给项目管理带来困难，更是造成资源浪费和环境的破坏。2006年，我国颁布了GB/T50378－2006《绿色建筑评价标准》，并发布了《绿色施工导则》。而目前广泛使用的顶板模板体系技术含量低，资源浪费与环境污染严重。要积极推行绿色施工，升级改造顶板模板体系势在必行，并且其产品技术提升的潜力巨大，相信大有可为。

2项目研发的内容

2.1确定研发突破点

实现全钢大模板体系与铝合金顶板模板快拆体系的综合使用是研究目的。通过对铝合金模板顶板支撑结构的分析发现，两套体系之间配合出现的问题主要存在于靠墙支撑的位置。上文提到，全铝合金模板体系中铝合金墙体模板可作为其顶板模板的靠墙支撑，而单独将铝合金顶板模板拿出来与全钢大模板配合使用时，则出现了墙体支撑构件的空缺。由此分析，设计开发适用的铝合金顶板模板靠墙支撑构件补充到原体系中，就可解决全钢大模板体系与铝合金顶板模板快拆体系结合使用的问题。

2.2靠墙支撑构件系统的开发

通过对传统铝合金模板体系的研究发现，只要将连接铝合金墙体模板与顶板模板的固定式阴角模板进行改造，就能设计出靠墙支撑所需的关键构件。

2.2.1快拆边梁开发

通过一系列的设计构思，将原体系中的固定式阴角模板与标准快拆梁相结合，设计出如图4～6所示可与通用钢管支撑体系配套使用的用于靠墙支撑的快拆边梁。这种快拆边梁的截面与通用快拆梁基本相同，唯一的不同点在于快拆边梁只是单侧有凸台构造（凸台是用来临时定位顶板模板的支座，顶板模板安装完成后，顶板荷载则通过定位销传给梁结构继而通过梁内的滑动支架传给立杆，直至地面）。

2.2.2新型铝合金顶板模板快拆体系方案

本顶板模板快拆体系主要由铝合金面板、快拆梁、快拆边梁、滑动支架、立杆、快拆头、横杆、螺母、立杆下垫板、螺杆、托板和调整螺母等组成。

2.2.3滑动支架开发

传统铝合金模板顶板支撑体系中，两段快拆梁间是通过快拆头作为转接部件实现半刚接的，同时快拆梁还通过快拆头与支撑立柱相连接。这种快拆头与快拆梁的连接设计形式，用到了夹板与过孔销，在装配时，需要有一定的操作空间便于工人安装使用；所以这种连接结构不适合用在空间狭小的角落。这种快拆头可用在每个房间顶板的中间部位，作为拆完顶板模板体系中其他构件之后留下的支撑构件，为混凝土顶板提供最终拆模前的安全支护。

由于传统快拆头节点构造方式不适用于空间狭小的部位，所以在靠墙快拆边梁节点设计上必须进行改造和创新。于是，产生了内嵌式滑动支架连接节点的构思。这种内嵌式滑动支架连接节点构造组成为：通过焊接方法将螺杆与托板连接成一体组成滑动支架，使用时放置在快拆边梁内部，通过托板与快拆边梁的内腔表面形成可滑动连接，以此调整支撑点位置。

2.3铝合金顶板模板板块改造

通过对某地铝合金模板市场发展情况的调研，笔者决定采用挤压成型方式生产铝合金模板板面主体结构，以铸造形式生产铝合金模板宽幅方向的边肋、加劲肋零件，最后以组装焊接成型的加工方式完成铝合金模板板单元的生产。在这整个生产工艺中，挤压成型工艺是产品工艺成本控制和成型效果控制的关键点和技术难点。为了攻克这一经济技术难题，技术团队走访了数十家具备相当规模的铝合金型材厂家，得到了许多有益的建议。通过对这些建议的分析和研究，初步将铝合金模板板面宽幅的标准尺寸定位在100mm、200mm、300mm、400mm四种规格上，其中300mm宽幅的板块设计上，我们又深化设计出两种断面，一种为通用断面的单体模板单元，直接用于施工现场施工使用；另一种为须在厂内组拼为宽幅大的组装模板单元，厂内组拼的组装式模板板缝间隙极小，组装式模板可用于有起重设备配合的大面积实体浇筑施工，成型效果更佳。快拆体系中顶板模板、快拆梁等的连接孔均按照一定模数设置，使不同部位的模板都可相互连接。

2.4顶板快拆体系模板单元和主梁单元计算

通过对大量施工案例的统计分析发现，顶板施工对象厚度大都集中在400mm以下。为了明确这套新型铝合金顶板模板快拆体系的适用范围，验证其可靠性，以400mm厚的混凝土顶板现浇施工为工况条件，采用有限元计算软件对新型铝合金顶板模板快拆体系中的板块单元和横梁单元进行了施工荷载模拟分析计算，计算结果表明，该体系完全满足施工规范的相关要求。

3新型铝合金顶板快拆体系的优点

这种新型铝合金顶板快拆体系中的边梁与内置式可滑动支架的设计，有效解决了顶板模板与墙体衔接部位的难题，提高了墙角部位的支撑刚度和可靠性，保证了角部的施工质量，即能满足墙体和顶板同时浇筑，也可实现分别浇筑。

该体系通过利用快拆头的调节螺母对快拆体系进行标高的调整，满足了精确支撑，为确保施工质量提供了有利条件。其次，快拆头部分结构尺寸规范，规格统一，方便使用。另外，该快拆体系实现了与传统的钢管扣件式脚手架和碗扣式脚手架支撑体系的良好配合，不用再单独设计支撑系统，大大节约了社会资源和人力资源，它与现有的支撑体系搭配灵活，操作简单，施工方便，兼容性强，对施工人员技术水平、技术素质要求不高，符合当前建筑业劳动力市场的基本情况，有利于在现有的施工市场中推广。

由于铝合金型材的挤压制造工艺，可保证模板边框的精密对接，再加上铝模板易脱模的特性，使混凝土表面平整光洁，达到饰面及清水效果，模板的拼缝和总体精度均高于传统的模板。该模板快拆体系经济效益显著，减少材料的运输费用，施工中还可减少占用塔吊时间。由于模板支撑构造尺寸和节点连接方式规范，减少了支架支设过程中的随意性，防止了因支搭脚手架的工人技术不熟练而遗漏重要构件的安装出现不稳定结构的可能性，提高了模板支撑的技术安全性。施工过程中，模架系统是按照施工图纸设计配置的，且因只配一整层，因而模板与模板形成的模板系统与结构房间一一对应，模架位置与结构轴线相对固定，因此，各层模板系统就位尺寸都是恒定固定的，这也就保证了上下层立杆处于同一条垂直线上，较好地实现三层立杆共线受力的同轴度，提高了三层支撑体系共同工作时的荷载分配均匀性。

4结束语

分析结果表明，铝材料价格高于普通钢，但材料本身重量，高强度，结合标准化的设计，使它形成了模板白饭，材料消耗低的优点，弥补缺点的铝合金材料单价很高。模板的结构简单，操作方便，系统不容易生锈，施工速度快的优点，大大减少了模板行业的运输、安装、周转成本，同时减少了机械施工现场使用和模板维护成本。

参考文献

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