铝合金模板技术介绍

铝合金模板技术介绍目录•简介•一：传统模板施工方式存在的问题•二：铝合金模板系统的设计思路•三：铝合金模板技术的特点•四：铝合金模板与常规模板在性能和效益方面的对比•五：工程案例介绍•六：铝合金模板系统工程的服务流程•七：铝合金模现场安装照片•附：•A：铝合金模板标准系统•B：铝合金模板施工手册•C：相关国家规范•C1：《JGJ162-2008建筑施工模板安全技术规范》•C2：《JGJ128-2010建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》•C3：《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130-2011》简介铝合金模板技术，在发达国家已经有50年的应用历史。那么，到底是什么原因使看似昂贵的铝合金材料，应用于建筑领域的混凝土浇筑呢？本文试图在回答这个问题的过程中，简要介绍一下铝合金模板技术。铝合金模板系统自1962年在美国诞生以来，已经有近50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。各国在推广使用的过程中，也积累了大量铝模板的设计、制造、应用和施工经验。在金融海啸前，美国每年的铝模板市场规模大约有一亿美元，被当地四五家铝模板制造公司瓜分。墨西哥的保障房，亦大量应用了铝合金模板技术。仅以一家总部位于哥伦比亚的铝模板制造公司为例，在墨西哥福克斯总统的任期内，就以其铝模板技术，参与建造了超过100万套保障房的建设。韩国在十年前，还主要使用胶合板，至今其高层住宅楼的施工中，已经有80%采用铝模板技术。在人们简单的认知里，铝合金制成的模板，一定是非常昂贵，一定容易损坏，一定不适用于像中国这样施工管理水平相对较落后国家。那么，到底是什么原因，使铝模板技术不仅在像美国、加拿大等这样的发达国家得到了广泛的应用，也在诸如墨西哥甚至印度这样经济水平落后于中国的国家中，得到了积极的推广呢？一定有一个必须采用铝模板技术的理由。那这个理由是什么呢？在回答这个问题前，我们先探讨一下传统施工方式存在的问题。传统模板施工方式存在的问题以木胶合板和木方背楞为主的简支简撑的传统施工方法，均依赖现场施工人员的技术水平和管理水平的临场发挥，许多问题由施工现场随机处理，工程质量和施工效率在这样粗放的模式下均存在大量不可控的因素。导致的施工质量、施工效率和施工安全问题亦比比皆是，难以有效控制好。传统施工法的墙模、顶模和支撑系统中，即使局部采取了一些较好的产品和工艺，由于缺乏系统整合，总体效率亦难全部发挥出来。例如在北京等北方地区广泛使用的全钢大模板系统，部分地解决了墙模简支简撑施工法带来的弊端，但该类模板的设计特点决定了只能应用于墙模，无法解决与顶模和支撑系统有效配合的问题，也就决定了此类模板无法实现墙板和顶板的一次浇筑，使墙模快速浇筑的优势无法在整个施工流程中完整发挥出来。目前广泛应用于楼顶板的支撑系统，多为钢管扣件和碗扣式脚手架。这些系统与楼顶板模板系统各自独立，缺乏一体化设计，大量存在着施工效率低下、浪费材料和工时的现象，甚至由于支撑设备和施工方案的不当而造成的安全事故，亦屡有发生，甚至造成严重的人员伤亡事故。目前国际普遍流行的早拆体系，亦难于在此类支撑方案中得到真正有效的应用和实施。随着我国劳动力成本的迅速提高，过去靠充足低廉的劳动力支撑的经济增长模式，己经不可持续。反映在建筑业上，那种靠人海战术，采用低效率、低成本模板系统的施工方法，也已经难以维持。施工企业首先面临的是招工难的问题，目前在一些大城市的建筑木工，每人每天300-350元的待遇，也很难找到。按这个成本，再加上保险等其他费用，每月每个工人的支出，已经接近2000美元，这已是中等发达国家的工资待遇水平。以目前国家的政策导向，在未来的5年内，人均的收入还要翻番。可以预见，这一天的到来，将不是线性的，很可能用不了5年，工资就要翻番。而招工难的问题，不会因为工资的增长而解决，很可能会更加严重。而工人的技能，也不会因工资的翻番而必然得到提高。仅以目前的工资水平核算，我国支撑和模板的施工预算成本，包括设备和工时成本，已经接近甚至超过了像韩国和台湾这样工资水平。究其原因，是我们现在施工中仍然广泛沿用着传统的效率低下的木模板和粗放型的施工方法。不仅大量地浪费了木材等森林资源，违背国家的产业政策导向，增加碳排放，而且由此也造成了施工成本的大幅提高。传统模板施工方式存在的问题传统模板施工方式存在的问题解决这些问题的要点是：采用效率高、模数化、可反复使用次数高的新型模板和支撑系统，以及与之相适应的有效节约施工现场工时成本的新型施工方法。把传统上发生在建筑工地的问题和许多由工地现场处理的工作，尽量多地在工厂处理、完成。这就是建筑施工工厂化的概念。工厂化的概念，已经在像日本这样的发达国家得到了广泛的应用和推广，在工程质量、施工效率和成本控制等诸多方面，均有良好的表现。我国建筑施工的发展方向，也必然会循着这个路子走下去，目前施工中的诸多问题，才会迎刃而解。目前万科就走在中国建筑行业的前端，提出“建筑工业化”。国内的铝合金模板推广应用由万科发起。铝合金模板系统的设计思路铝合金模板技术，恰恰是顺应了市场需求，解决了上述施工中存在的问题，才得以首先在发达国家诞生并被广泛应用。是市场规律这只无形的手，决定了当一个国家的经济发展水平达到一定程度后，人的价值变得重要，施工安全和施工效率，是任何施工企业不得不追求的目标时，像铝合金模板这样科技含量较高的产品，必然得到了发展应用的空间。更多地采用高效率的设备，从而尽量大地减少对人工的依赖，是工业化国家不得不走的路。铝合金模板技术，恰恰适应了这种趋势。铝合金模板技术自诞生以来，从美国开始，在世界许多国家的应用过程中，得到了不断的发展与完善，在很多细节上已经演变成许多不同特色的产品设计。本文以本人多年的设计、制造铝模板系统经验为依据，对铝合金模板技术，做个简要的介绍。铝模板系统的不同之处，不仅是使模板使用次数的增加；也不仅是对施工工时成本的降低；更不仅是模板材料的更新，从而大量减少建筑业对森林资源的浪费与消耗，而是对建筑模板和支撑系统从施工设备到施工工艺的一体化整合，以革命性的思维方式为混凝土浇筑施工提供了完整的工厂化解决方案。铝合金模板系统的设计思路铝模板系统的设计思路，从根本上颠覆了上述设备和施工方案的传统模式。把施工现场由施工人员随机解决的大量不可控因素，最大限度地去除。在施工前，由专业人员通过计算机辅助设计，将该建筑工程所需的所有模板标准化、模数化、系统化。应用材料和建筑结构领域的最新科技，将墙模、顶模和支撑系统一体化。支撑系统采用国际最新的早拆体系的设计理念，与顶模实现完美结合，以提高模板周转率，减少模板使用量。以由此设计出的模板系统工作图作为指导，列出该工程所需的模板和配件清单，在工厂经严格质量管理体系和工艺控制完成生产，并对每个模板和配件进行编码。在运往工地前，将根据施工现场情况在工厂进行100%的整体试装，将任何可能出现的误差和疏忽，解决在施工现场之外。如此有效地保证了现场的施工质量和施工效率，只需稍加培训的体力工人，即可按图通过简单的组装操作，快速、高效、安全地完成现场施工。表面处理与脱模剂的应用：铝合金模板的应用中，另外一个需要特别关注的地方，就是脱模剂的选用。铝合金材料的特殊性能决定了，需要采用专门为铝合金模板设计生产的脱模剂，才能达到良好的砼面效果。目前国内的铝模板技术的推广和应用，处于刚刚起步阶段，国内的脱模剂厂家，对于铝模板产品的性能，还缺乏完整的了解，建议先使用进口脱模剂，以保证施工质量。待有关厂家将相关脱模剂产品吃透后，再逐步国产化。目前国内的油性脱模剂使混凝土表面观感一般，建议使用水溶性脱模剂或其他技术手段处理。铝合金模板技术的特点1：重量轻、强度高建筑用铝模板约35kg/㎡，为现有金属建筑模板中最轻，施工过程完全可用人工拼装、转运，不依赖起重机械设备（工人施工通常只需要一把扳手或小铁锤，方便快捷），实验检验数据证明了铝合金抗弯曲强度为普通钢材三倍，抗拉强度≥180mpa，屈服力≥110mpa。2：设计一次成型、施工严密、精度高施工图纸一次设计成型、整体浇注、施工严密，将墙模、顶模和支撑等几大独立系统，有机地融为一体。一次将模板全部拼装完毕以实现一次浇筑；误差小、精度高，保证建筑物的整体强度和使用寿命，非常适合标准层高层、超高层建筑以及多栋同户型建筑。3：装拆简单易学，节约劳动力铝模板施工简便，不依赖具有长期经验的模板技术工人，很容易学会拼装、分拆，熟练的安装工人每人每天可安装20-30平方米，普通工人经简单培训，即可上岗独立操作，（与木模对比：铝模安装工人只需要木模安装工人的70-80%，而且不需要技术工人，只需安装前对施工人员进行简单的培训即可），从而节约劳动力。铝合金模板技术的特点4：循环使用次数多、均摊成本低铝模板系统所有配件均可重复使用，在规范施工情况下，使用寿命长；在美国使用的铝模板有超过3000次的记录，国内使用的铝模板有超过300次的记录；均摊的单位使用成本较低。5：应用范围广、承载能力强铝模板系统适用于所有建筑构件，如承重墙、柱、梁、楼板、楼梯、阳台等，都可以通过水泥浇筑一次完成，铝合金建筑模板系统全部部位都采用铝合金板组装而成，系统拼装完成后，形成一个整体框架，稳定性十分好，均布荷载和可承受混凝土侧压承载能力强，承载力可达到每平方米60KN；有效保证建筑质量。6：施工效果质量好、免批荡施工效果好，几何尺寸精确，垂直度、平整度公差控制在3-5cm内，平整光洁，能够达到或接近清水饰面效果，而且拼缝很精细，成墙很漂亮，后期的装修也很方便，可减少或省去二次批荡作业，从而降低或免除批荡成本。7：施工效率高、建筑周期短铝模板为快拆模系统，根据不同气候条件，一般18－36小时即可拆模，所以只需配置一层铝模板加三层单支撑即可满足使用，可最大程度地提高工程拼装、拆除施工速度，正常施工可达4－5天一层，从而大幅缩短建筑工期，为承建单位节约管理成本，同时为房地产开发商缩短开发周期。铝合金模板技术的特点8：回收率高，残值大铝模板具有较高的回收价值，产品残值大，铝合金材料可一直循环利用，完全符合国家低碳、环保、绿色建筑、可持续发展的产业政策。9：支撑体系独特，工地运料、行走方便铝模板底部支撑体系采取“单管立式独立”支撑，平均间距1.2米，一般层高，无需横拉或斜拉助力支撑，施工人员在工地上搬运物料、行走皆畅通无阻，单支撑的拆除轻松便利。10：不产生建筑垃圾，施工更安全铝模板不生锈、无火灾隐患，安装工地上无一铁钉，亦无电锯残剩木片木屑及其它施工杂物，施工现场安全、整洁，不会像使用木模板那样产生大量的建筑垃圾，完全达到绿色建筑施工标准。铝合金模板技术的特点铝合金模板与常规模板在性能和效益方面的对比铝模板计划施工流程：根据以上流水施工计划，整个竖向墙体和楼板、梁的铝模板施工在施工周期的前两天已经全部完成，在各个工序的严格配合下完全可以实现标准层结构施工4天/层的施工任务。铝合金模板与常规模板在性能和效益方面的对比05010015020025030035040045050010层建筑物20层建筑物30层建筑物40层建筑物50层建筑物60层建筑物铝模板钢模板木模板模板施工周期对比示意图（单栋建筑物）铝合金模板与常规模板在性能和效益方面的对比类别系统铝模板钢模板木模板结论模板系统通用可使用次数100-120次30-40次5-8次经济指标优势非通用模板使用次数按基本结构相同使用次数=楼层数5-8次模板系统造价（含所有配件）1500元/㎡800元/㎡150元/㎡平均安装人工15元/㎡20元/㎡22元/㎡安装机械费用1元/㎡5元/㎡1元/㎡单栋高层比较（30层）65元/㎡52元/㎡50元/㎡木模板单栋高层比较（60层）50元/㎡52元/㎡50元/㎡基本相同单栋高层比较（80层）42元/㎡52元/㎡50元/㎡铝模板2栋不相同高层比较（30层）52元/㎡52元/㎡50元/㎡基本相同2栋相同高层比较（30层）44元/㎡52元/㎡50元/㎡铝模板多栋不相同高层比较（30层）38元/㎡52元/㎡5