铝模板在高层建筑施工中的应用研究

丁平

（江苏省建筑工程集团有限公司，南京 210019）

对于高层建筑，模板不仅是整个工程建设中不可或缺的周转材料，更是确保建筑施工安全的重要材料，关系着整体工程质量、工程建设成本和工程进度管控。传统的模板多是木模板、钢模板以及相对更新一些的竹胶模板。木模板使用较久，但是有耗材量大、强度低的缺点；
钢模板的灵活性差，加上自重大，施工难度相对较量大；
竹胶模板有着廉价、轻质和拆装方便的优点，但是与可持续发展理念契合度不够高。铝模板作为新的模板体系，已经因其特性受到了行业推崇。

2.1 从材料、自重和承载力

竹胶模板是厚约18 mm的胶合板，自重约10.5 kg/m2，承载力约30 kN/m2；
钢模板是厚5～6 mm的钢板，自重约80～85 kg/m2，承载力约65 kN/m2；
铝模板是厚4 mm的铝合金型材，自重约23kg/m2，承载力约60 kN/m2。

2.2 从施工难度、施工效率、施工周期和施工质量

竹胶模板的施工难度较低，施工效率较高，施工周期也较短，平整度和光洁度可以满足一般施工要求；
钢模板施工难度较大，施工效率较低，施工周期较长，平整度和光洁度能满足施工的一般要求；
铝模板施工难度较低，施工效率高，施工周期短，平整度和光洁度可以达到饰面及清水混凝土的施工要求。

2.3 从稳定性、成本和适用范围

竹胶模板稳定较差，短期成本低但长期成本较高，主要适用于墙、梁、柱施工；
钢模板稳定性较好，短期成本较高，长期成本较低，主要适用于墙、柱、梁施工；
铝模板稳定性好，短期成本高但长期成本低，适用于墙、梁、柱、板结构的施工。

2.4 从市场现状和环保节能方面

竹胶模板目前市场占有率高，但是不适应于环保节能理念；
钢模板使用日趋减少，环保节能方面相对较好；
铝模板正大力推广使用，与环保节能理念契合度较高[1]。

3.1 安装精度高

铝模板作为可以加工成不同规格、尺寸的定性模板，其尺寸、规格精准，模板表面光洁平整，在施工过程中的接缝较少，同时由于铝模板是金属材质，本身不吸水，不会影响混凝土的水胶比，可以最大限度地使混凝土的平整度和垂直度得到保证，确保混凝土面层的外观质量，也可以减少抹灰工序，加快工程施工进度，节约了工程建设成本。

3.2 施工高效

由于铝模板的自重较轻，工程建设过程中可以通过楼顶预留传料口实现模板的流转，且工人可以相对轻松地完成模板的安装和拆除，不需要借助物料平台和运输设备。工程建设过程中极大地降低了人力和物力的投入，提高了整个工程的施工效率，能在一定程度上缩短工期。

3.3 承载力高

相对于传统木模板来说，铝模板的强度更高、稳定性更好，在工程使用过程中，不会出现胀模等影响混凝土质量的问题；
铝模板在整个工程过程中有较高的承载力，一般情况下能达到60 kN/m2，大概是传统木模板的两倍；
铝模板牢固的支撑结构也为模板提供了良好的支撑，能够确保铝模板的稳定性，最大限度地满足施工需求。

3.4 使用灵活

铝模板可以根据需要设计制作成不同形状、不同尺寸的构件，最大限度地满足框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构等结构的模板使用要求；
由于铝模板的可塑性较强，铝模板生产可以实现标准化和模块化，其较强的通用性也使铝模板能在很大程度上满足不同工程的需要。

3.5 回收价值高

铝模板在规范的操作使用下，大约可以周转使用300次及以上，最大程度上降低了高层建筑施工中模板的均摊费用，节约了工程建设成本；
铝模板在达到周转次数极限后还可以进行二次浇铸，不仅可以重复使用，其回收价值还比较高，符合环保节能理念，是不折不扣的绿色建筑材料。

3.6 有利于文明施工

铝模板的设计简单，方便流转进入下一工作面，减少施工现场的材料堆放；
由于其所有配件均可重复使用，也减少了施工现场的垃圾堆积，在节约了工程建设成本和清理人力的同时，也满足了工程施工现场的文明施工要求。

4.1 施工人员的水平问题

由于铝模板目前还是在高层建筑施工中大力推广的应用模板，而不是已经非常成熟的应用模板，基于铝模板的特殊性和使用过程的专业性，目前很多施工人员并不具备铝模板施工的专业性和操作素养，甚至未被正规培训过铝模板的施工流程，导致不能发挥铝模板的优势，严重影响了铝模板的技术特性。

4.2 施工过程中的设计变更影响了施工进度

高层建筑施工中，铝模板严格按照设计图进行搭建，若出现较大的设计变更，必须将铝模板拆除后再按照变更后的设计重新搭建，而拆除、搭建过程影响了工程进度。

4.3 模板维护力度不足

铝模板因为前期成本较高，只有重复使用次数够多才能均摊铝模板的前期成本。为了保证其可以重复使用，对铝模板必须要细心清理、用心维护，但是由于施工人员在拆除模板时的不规范操作及清理模板时不用心，常导致铝模板再次使用时问题较多，严重影响了铝模板的成本均摊。

4.4 相关规范不足

目前铝模板还是作为新材料、新技术在施工中进行应用，与之相对的技术、一些有关铝模板的相关规范还不够健全，包括铝模板的计价方式、计价标准等规范还存在缺口[2]。

5.1 测量放线

测量放线是高层建筑施工中模板施工的基础，这一步不仅关系到模板施工质量，更关系到整个高层建筑的工程质量。这一步主要是利用经纬仪和水准仪按照设计图的要求测出模板的施工范围。

5.2 铝模板安装

高层建筑施工中，铝模板的安装要严格遵守“先标准板，后非标准板”“先内墙，后外墙”“先墙柱，后梁板”的原则。在铝模板安装过程中，除了要严格按照图纸要求安装搭建外，还要注意安装完后要利用水准仪或者激光仪等对铝模板的平整度、垂直度等进行检查。另外，在初次使用铝模板前，要用碱处理掉铝模板表面的氧化膜，防止浇筑混凝土时产生气泡，导致混凝土表层出现蜂窝、麻面。

5.3 铝模板验收

高层建筑模板施工完成后，重点验收剪力墙的两边销子，对拉螺栓的紧固程度，支撑体系的垂直度等方面，确保混凝土浇筑过程的完整性。

5.4 铝模板的拆除及养护清理

为了保证铝模板可以如期、完整地重复使用，模板的拆除及养护清理非常重要。铝模板的拆除要在混凝土达到规范要求的强度后，遵循“先拆除非承重模板，后拆除承重模板”和“先拆除侧模，再拆除底模”的原则对铝模板进行拆除。拆除铝模板后，要及时清理模板表面残留的混凝土，并及时对清理完全的铝模板进行养护，保证其使用寿命。

1）鉴于高层建筑铝模板施工技术还是发展中的技术，熟练的技术工人相对较少，加之施工工人的素质差异较大，施工单位可以在铝模板施工之前，组织模板施工工人及相关管理人员进行专业的铝模板施工培训，包括理论知识和实际操作两方面。培训完后要进行统一考核，考核合格的人员方可上岗。

2）劳务单位在前期招聘铝模板施工作业人员时，要明确应聘人员的工作能力及工作水平，选择有相关经验或者能力适配度高的人员进行铝模板的施工作业。

3）为了避免施工过程中较大的设计变更影响铝模板工程施工，设计单位和施工单位可以在设计和施工过程中借助BIM技术对设计进行优化。铝模板施工前，通过BIM技术完成虚拟支模，进一步解决设计变更对铝模板施工的影响。

4）高层建筑一般规模较大，铝模板要充分发挥其技术优势还需要周围环境的配合。在铝模板正式施工前对施工现场整体环境做一个全面地了解，再对施工现场进行布置和规划，确保铝模板在流转使用工程中不仅能发挥其最大优势，还可以更好地保护铝模板。

5）为了使铝模板充分发挥技术特性，施工单位应结合铝模板自身特性，组织相关技术人员根据设计和施工要求制订最适宜该工程的铝模板施工技术方案、施工工序、施工计划及合理的铝模板验收方案。

6）对铝模板进行规范的清理和维护有利于延长铝模板的使用寿命，因此，施工单位应根据项目特性，制订合理可行的铝模板清理和维护方案，并配套相关的清理、维护规章规程，定期进行铝模板专项检查，进一步提高管理人员的监督管理责任心，督促模板工人认真对铝模板进行清理及维护。

7）为铝模板能更好地进行下次工程流转，科学操作铝模板拆除工序有重要意义。为此，施工单位应制订与铝模板安装方案相匹配的铝模板拆除方案，除了安排专人负责铝模板的拆除及堆放外，还要由专门负责的管理人员进行监督管理。

8）为在整个施工过程中更好地管理、维护铝模板，施工单位要制订相关的管理规定和管理方案；
监理单位应现场监理监督施工单位的铝模板使用过程；
建设单位可以将铝模板的应用作为参建单位的加分项，以推进铝模板的推广使用。

9）铝模板有较强的可塑性，可以更好地实现高层建筑施工的标准化，为了推广铝模板的使用，设计、铸造铝模板时应多向模块化、标准化方向发展，特殊配件应以根据工程需要设计浇铸。

10）相关部门应逐步规范铝模板的计价方式，不仅可以更好地满足市场需求，也使得工程建设使用铝模板有章可循、有规可遵，能提供更有利于铝模板推广使用的条件[3]。

在高层建筑施工建设中合理使用铝模板，不仅提高了工程建设的施工效率、节省了人力物力，更能保证高层建筑的建筑质量及混凝土表观美感。铝模板无论是材料特性、自重、承载力稳定性，还是施工性质，都比传统模板更有优势，加之铝模板是难得的绿色环保周转材料，更加值得推广使用。铝模板除了可以提供约300次的周转使用外，一旦达到其周转寿命，可以对铝模板及配件进行回收并二次浇铸，极大地节约了高层建筑工程建设中的模板成本。

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