超高层商住楼铝木结合模板施工技术研究
时间：2022-12-04 20:35:03 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
龚维康 唐中辉 刘传雄 聂家明 唐 珍
《民用建筑设计统一标准》（GB 50352-2019）中规定，建筑高度大于100 m为超高层建筑。此类建筑在施工时，模板体系的选用对施工质量和效果均有重要影响，如何提高模板体系的稳定性和经济性成为施工企业关注的要点[1]。铝木结合模板结合了铝合金模板和木模板的优势，在超高层建筑中的应用极为普遍。本文结合工程实践，探讨了铝木结合模板在超高层商住楼中的施工技术和应用效果。
某工程项目建设用地约2.83 万m2，总建筑面积约为23.58 万m2。规划有5栋超高层住宅楼、1 栋超高层商业楼和1所幼儿园，集住宅、办公、公寓、商业于一体。其中，1 ～5#超高层住宅楼采用框剪结构，包括地下2 层、地上38 层，总高度约为115 m；
6#超高层商业楼采用框架核心筒结构，包括地下2 层、地上47 层，总高度约为179 m。
该项目属于高档超高层商住楼，开发商对工程质量和观感要求较高，要求第三方巡检质量评分≥95 分。从施工角度看，重难点是非标准层结构的施工，为兼顾施工质量和经济性，决定采用铝木结合模板[2，3]。
2.1 超高层住宅楼
本项目中，1 ～5#超高层住宅楼采用框剪结构，其中1 ～2 层是非标准层，层高分别为3.6 m、3.2 m；
3 层及以上为标准层，层高为3 m。以1#住宅楼为例，介绍铝木结合模板在施工中的应用。
2.1.1 墙柱
1 层墙柱的截面尺寸与标准层相比略有差异，主要是截面宽度更大。施工时，截面尺寸与标准层相同的部位使用铝模板拼接，截面与标准层不同的部位使用木模板拼接。木模板采用“钢管+木方”的方式进行加固，对拉螺栓穿过销钉孔并与铝模板完成固定。
2.1.2 梁板
1 ～2 层北侧有1 处门厅，高6.5 m，使用铝模板支撑杆高度不够，无法满足固定要求。结合现场情况，门厅板底部采用木模板拼接，其他板底部使用铝模板拼接；
局部区域铝模板无法拼接的使用木模板拼接。
梁截面尺寸与标准层相同时，梁侧面与底面使用铝模板拼接，将销钉与板底部的木模板固定在一起；
梁截面尺寸与标准层不同时，如高度相同、宽度不同，在梁的侧面使用铝模板拼接，底面使用木模板拼接，并在两者接槎处利用U 形卡固定。
2.1.3 飘窗
1 层南侧外墙的部分区域与标准层不同，使用木模板拼接。其中，飘窗部位的尺寸与标准层相同，可使用铝模板拼接。飘窗施工中，企口、滴水线等部位均能一次浇筑成型，避免了抹灰收口、防渗漏处理带来的风险，从而保证了施工质量。
飘窗部位原设计板厚为100 mm，后来增加至120 mm；
企口板的长、深、厚为100 mm、80 mm、100 mm。铝模板体系支设时，与木模板的交接处使用规格为L40 mm×60 mm 钢背楞，并向木模板延伸300 mm；
内侧利用M6 螺栓固定，背楞处使用φ18 对拉螺栓加固，如图1 所示。
图1 铝模板与木模板交接处的处理示意图（来源：网络）
另外，飘窗分为上飘与下飘，二者之间设置可以伸缩的支撑；
在顶部设置抗弯背楞，避免发生胀模、顶板起拱等现象。飘窗铝模板加工完成后，分别在上、下飘窗部位进行安装，严格按照设计图纸作业，清理铝模板的表面并涂刷一层脱模剂。另外，铝模板与木模板接槎处，木方长度要达标，螺栓与对拉螺栓均要加固牢靠，而且交界面的平整度需要满足要求[4]。
2.1.4 墙底接高
1 层层高3.6 m，标准层层高3 m，为了解决这60 cm 的差距，需要在墙体铝模板的下部使用木模板接高。接高作业时，墙模板伸出1 个木方背楞的宽度，拼接该位置的模板，使用对拉螺栓固定。墙底接高部位的木模板堵头构造示意图如图2 所示。
图2 墙底接高部位的木模板堵头构造示意图（来源：网络）
在墙体转角处，木模板接高后若缺少加固措施，则容易造成胀模、模板脱落等现象。因此，结合单边支模的施工要求，可使用角钢焊接三角形支撑进行加固，作业步骤如下。
（1）按照设计图纸上的尺寸要求，在基础底层楼板位置预埋2 道地脚螺栓。第1 道距墙面200 mm，第2 道与第1道相距450 mm，埋入板内及露出地面尺寸均为100 mm。
（2）制作三角支撑，并在角钢的一个直角边与螺栓对应位置处开孔。
（3）安装三角支撑顶住木方。墙体转角处支模构造示意图如图3 所示。
2.2 超高层商业楼
6#超高层商业楼采用框架核心筒结构，其中7 ～27 层为层高3.2 m 的标准层，28 ～46 层为层高4.2 m 的标准层，1～6层、47层为非标准层，13层、27层、38 层作为避难层使用。铝木结合模板在施工中的应用介绍如下。
2.2.1 框柱
6#楼1 层、2 层的层高分别为6.1 m和5.6 m，经优化施工设计，外框柱使用标准层铝模板一次性拼接，配合使用方圆扣进行加固。浇筑混凝土时应严格控制浇筑高度，可浇筑至梁底处方便钢筋绑扎与木模拼接。施工中，考虑到用于外框柱的铝模板数量有限，无法完成所有外框柱的拼接，因此可采用分批次浇筑方案。第1 批混凝土浇筑完成且强度达到设计要求后，拆除外框柱转角处的C形槽，然后将铝模板整体吊装至第2 批外框柱。如此循环操作，既能减少模板拆装工作量，又能加快施工进度。
2.2.2 剪力墙
6#楼1 层、2 层的层高较大，但墙体铝模板的数量少，施工方案优化设计后，决定进行分层浇筑。其中，第1 层使用2 700 mm 高标准模板与300 mm高K 板拼接而成。为了提高混凝土成品的美观性，当混凝土强度达到设计要求时，K 板暂时不动，将下部的标准模板转移到上部，浇筑第2 层混凝土，浇筑高度到达梁底，与框柱高度保持一致。第2层混凝土强度达到设计要求，再将标准模板吊装至其他墙体进行拼接，既能减少拆装工作量，又能加快施工进度[5]。另外，3 层以上的墙体均应使用铝模板进行拼接。
2.2.3 楼梯间
6#楼1 ～6 层的楼梯间是非标准楼梯间，无法使用铝模板进行拼接，结合现场实际情况和构造特点，施工中可使用以下3 种铝木结合模板方案。
（1）方案一。在两侧墙面使用铝模板，在中间墙宽处使用木模板，配合使用“背楞+对拉螺栓”进行固定，使两者成为一个整体。
（2）方案二。楼梯间一侧是墙面，另一侧连接楼梯。墙面一侧的模板尺寸是规则的，可使用铝模板；
连接楼梯的一侧尺寸变化明显，仅使用木模板难以控制施工质量。因此，外墙使用铝模板拼接，配合使用“背楞+对拉螺栓”进行固定；
内墙、中间墙宽处使用木模板拼接，配合使用“圆钢管+对拉螺栓”进行固定。
（3）方案三。在方案二的基础上，墙宽靠近外墙的一半使用铝模板拼接，靠近内墙的一半使用木模板拼接。现场测量发现，墙宽为850 mm，铝模板宽度为400 mm，若采用“400 mm 铝模板+400 mm 铝模板+50 mm 木模板”的拼装方案，后期加固困难，难以保证浇筑质量；
研究后决定采用“400 mm 铝模板+450 mm 木模板”的拼装方案。铝模板、木模板的厚度分别是60 mm、15 mm，为保证拼装后的厚度一致，木模板采用“15 mm 木模板+30 mm 木方+15 mm木模板”的拼装方案，固定方法同方案二。
2.2.4 梁板
6#楼1 ～2 层的梁板均使用木模板拼装。梁与框柱接缝处的模板拼接是重点，为保证混凝土浇筑的外观质量，框柱浇筑高度下10 cm处使用木模板拼接，配合使用对拉螺栓固定。1 ～2 层北侧是大堂，层高为11.5 m，使用钢管扣件支撑体系，其他部分采用碗扣式支撑体系；
立杆的横向、纵向间距均为900 mm，步距为1 200 mm。
3 ～6 层是非标准层，比标准层结构多出2 个悬挑区。模板体系设计如下：与标准层相同的梁板部分使用铝模板拼接，配合立杆进行支撑；
悬挑区使用木模板拼接，配合碗扣式支撑。由于标准层结构没有悬挑区，属于封闭状态，因此不能采用非标准层的模板体系。在梁侧，应留出悬挑梁端缺口，使用铝模板与木模板拼装而成，木模板拼装方案为“15 mm 木模板+30 mm 木方+15 mm木模板”，总厚度为60 mm，与铝模板厚度保持一致，并配合使用钢管、对拉螺栓进行固定。现场施工前，为了呈现直观效果，避免出现碰撞问题，应使用Revit软件模拟铝木结合模板的拼接节点，为现场施工作业提供指导。
2.2.5 电梯井门洞
6#楼的核心筒位置，共设置6 个电梯井，编号依次为DT2 ～DT7，尺寸与标准层电梯井相同。另外，需要注意以下几点：第一，在1 层、28 ～46 层设置电梯门。第二，在2 层、4 层、7 层、10 层、13 层、16 层、19 层、22 层以及25 层设置安全门。第三，安全门与电梯门的井洞尺寸不同。综合分析后，决定在1 ～28 层的电梯井施工时使用木模板，模板宽度按照门洞宽度控制，并使用单根立杆进行支撑。考虑到该位置模板没有使用对拉螺栓，为了实现加固效果，选择竖向背楞进行加固，防止发生电梯口位置偏移、胀模等现象。
本项目在施工期间，将铝模板、木模板结合使用，获得良好的质量效益、工期效益和经济效益，具体分析如下。
3.1 质量效益
铝木结合模板的使用有效解决了非标准层木模板体系的结构成型问题。现场施工中，根据建筑结构部位的尺寸和设计要求，既保留了大部分铝模板，又特殊处理了局部节点，从而减少了木模板的使用率和混凝土浇筑成型后的缺陷，并减少了打磨、修补等工艺，提高了结构的外观质量。该项目质量评分为97 分，顺利通过第三方巡检质量验收。
3.2 工期效益
以标准层为例，单一使用木模板进行施工，钢管支撑、加固体系复杂，安拆耗费时间较长，平均工期8 d/层；
单一使用铝模板施工，平均工期6 d/层；
使用铝木结合模板体系，仅在局部节点进行特殊处理，平均工期为5 d/层。通过对比可知，铝木结合模板的使用可以提高施工效率，有效缩短工期。
3.3 经济效益
使用铝木结合模板的经济效益体现在以下两个方面。
（1）材料费用降低。铝木结合模板体系拼装时，木模板、钢管等材料投入少，铝模板的使用率和周转率提高，大幅降低了材料成本。
（2）人工费用降低。相比于单一铝模板及木模板的使用，铝木结合模板在保证质量的前提下提高了铝模板的周转效率，减少了安拆工作量，从而大幅降低了人工费用。
铝模板与木模板在建筑施工中应用普遍，铝木结合模板将两者的技术优势集于一体，提供了一种新型的模板体系。本文结合超高层商住楼项目，详细介绍了铝木结合模板的选型和施工技术，实践表明其具有良好的质量效益、工期效益和经济效益，可在类似工程项目中进行推广。
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