朱逢斌,劉期武,褚天舒
(蘇州市相城區(qū)建設工程質(zhì)量安全監(jiān)督站,江蘇 蘇州 215131)
隨著科技的不斷發(fā)展,建筑模板施工技術(shù)在國際上取得了飛速發(fā)展,建筑模板經(jīng)歷了木模板、塑料模板、鋼模板等幾代模板的發(fā)展,組合鋁合金模板在歐美、日本等發(fā)達國家得到廣泛應用,經(jīng)濟和社會效益顯著。然而,組合鋁模板體系在國內(nèi)的應用仍滯后于發(fā)達國家,只有使用較多的沿海地區(qū)制訂了相關(guān)技術(shù)規(guī)程、標準。隨著國內(nèi)超高層建筑迅猛發(fā)展,組合鋁模板體系得到快速應用,鋁模板施工工藝在部分工程中的應用也取得了顯著的經(jīng)濟技術(shù)效果。組合鋁合金模板施工技術(shù)日臻成熟,但作為新的施工工藝的系統(tǒng)性介紹還是較為鮮見的,諸多方面還有待完善,相關(guān)施工工藝等經(jīng)濟技術(shù)指標的測算對鋁模板的推廣應用有決定性意義。
目前,鋁模板已形成了完善的施工管理及應用技術(shù),并在全國范圍內(nèi)全面推廣應用,本文將結(jié)合現(xiàn)有相關(guān)學者的研究對鋁合金模板的施工工藝參數(shù)和已有的相關(guān)規(guī)范規(guī)程以及相應的政策保障進行分析研究。
組合鋁合金模板施工工藝相比其他模板具有如下優(yōu)勢。
1)提高模板標準化、通用化程度。便于穿插施工,可節(jié)約工期;在建筑模數(shù)確定的情況下,使用過的模板再次周轉(zhuǎn)使用時,僅需更換少量的非標準構(gòu)件,能直接降低耗材費用。
2)節(jié)約相關(guān)費用、方便連續(xù)施工。利用傳料口、樓梯、管井洞口等人工傳遞模板材料,不占用塔吊資源,卸料平臺設置數(shù)量可大大減少,降低安全風險,相比全鋼模板重量大大減輕,操作方便,快拆體系減少施工單位進度成本。
3)提升現(xiàn)場文明施工程度。組合鋁合金模板使用的材料與傳統(tǒng)的木模板相比大大減少,因此,間接地減少了卸料平臺的搭設,為后期工程項目觀摩、創(chuàng)優(yōu)、評先奠定良好基礎(chǔ)。
4)混凝土澆筑成型質(zhì)量好?;炷琳w澆筑,由于組合模板尺寸精確、表面光潔,減少了人為等不利因素對混凝土成型質(zhì)量的干擾。
組合鋁合金模板作為模板施工的一種,經(jīng)濟性是決定是否采用組合鋁模板施工工藝的決定性因素。組合鋁合金模板配合爬架能大幅提高施工安全系數(shù),能提高建筑工程整體形象,亦可減少建筑垃圾。國內(nèi)學者開展了大量的探究,鋁模板周轉(zhuǎn)次數(shù)直接決定了其經(jīng)濟性,本文將相關(guān)學者的研究成果進一步整理羅列,便于直觀地分析研究。
如表 1 所示,國內(nèi)鋁模板周轉(zhuǎn)次數(shù)以 150~300 次居多,施工單位、模板廠家以及部分建設單位對鋁模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)進行研究,主要以施工單位為主,模板廠家的模板周轉(zhuǎn)測算可能涉及相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)保護等問題,公開發(fā)表的資料一般較少,建設單位的探究也是比較少的,也從一方面反映出建設單位對鋁模板的認可程度還有待提高。
表1 組合鋁合金模板模板周轉(zhuǎn)次數(shù)研究
從施工安全方面考量,一是因組合鋁合金模板板材料特性,不存在火災隱患,項目現(xiàn)場消防壓力會大大減輕;二是鋁合金模板的支撐體系較為標準化,而木模板的支撐體系容易出現(xiàn)因工人的操作不當導致模板支撐系統(tǒng)不穩(wěn),產(chǎn)生重力二階效應即 P-Δ 效應,進而釀成模板支撐體系的坍塌,造成重大安全事故;三是組合鋁合金模板可配合爬架進行穿插施工,能夠大幅縮短建筑工程總工期,且爬架承載能力高于傳統(tǒng)懸挑架,不會出現(xiàn)架體變形、失衡等現(xiàn)象,又可實現(xiàn)覆蓋層內(nèi)全封閉施工。
表2 組合鋁合金模板標準層層高參數(shù)研究
文獻【3】、【4】及【13】~【17】中標準層是以 2.9 m 的居多,如表 2 所示,近年鋁模板應用的標準層層高平均值為 3.5 m,組合鋁模板的標準層層高設計不宜過高,考慮到鋁模板支撐桿件的穩(wěn)定性,在材料力學中是一個典型的壓桿穩(wěn)定問題,所以在鋁模板方案編制時,應該對標準層高進行系統(tǒng)性測算,并且編制計算書,保證鋁模板支撐體系的穩(wěn)定性。
經(jīng)調(diào)查,組合鋁合金模板圖紙深化和生產(chǎn)周期約 60 d 左右,因此施工單位在確定使用組合鋁合金模板施工工藝后,應提前會同結(jié)構(gòu)、建筑、門窗、機電、通風、精裝、電梯、鋁模廠家、總包等多個單位進行方案策劃和制定實施計劃,在確保鋁合金模板施工圖準確性的同時,需要盡可能地縮短鋁模深化設計與生產(chǎn)時間,從而最大限度地發(fā)揮組合鋁模板的優(yōu)勢。
表3 文獻中組合鋁合金模板施工周期研究
表 3 所示的鋁模板的施工周期普遍認為是 4~5 d/層,相比木模板綜合工期 6~8 d 較短,節(jié)約工期 30 % 以上。一般鋁合金模板均采用早拆模體系,能大幅提升施工效率,有效降低建造成本。
在我國,組合鋁合金模板施工工藝發(fā)展方興未艾,在部分地區(qū)的超高層建造過程中得到應用。住房和城鄉(xiāng)建設部于 2016 年發(fā)布了 JGJ 386-2016《組合鋁合金模板工程技術(shù)規(guī)程》[21],對規(guī)范我國組合鋁合金模板的推廣和使用起到了重要的引領(lǐng)作用。縱觀全國,早在 2013 年廣東省地標 DBJ 15-96-2013《鋁合金模板技術(shù)規(guī)范》[22]已經(jīng)發(fā)布,接著福建省、北京市分別于 2016 年和 2018 年通過了省市級鋁合金模板體系技術(shù)規(guī)程和規(guī)范,相關(guān)規(guī)范標準的制定領(lǐng)先于全國其他省市[23-24]。為了確保和穩(wěn)步提高工程質(zhì)量,推進相關(guān)組合鋁模板技術(shù)、組合鋁模板材料的使用,對組合鋁模板體系也要納入到質(zhì)量安全監(jiān)督中去,監(jiān)督視角下的設計、安裝、驗收、使用以及拆除便顯得十分重要。這里僅對組合鋁模板體系的一般性程序問題進行討論,組合鋁模板工程的重要節(jié)點主要包括設計、制作驗收、安裝驗收以及使用和拆除。
組合鋁模板專項施工方案的編制應當依照建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)施工圖,繪制施工平面布置圖及各部位節(jié)點詳圖和構(gòu)造做法。根據(jù)施工布置圖,選擇基本模數(shù)參數(shù),設計標準件,定制非標準件,形成組合鋁合金模板設計圖和立桿支撐布置圖,綜合考慮結(jié)構(gòu)、荷載等條件進行計算,進而編制相應的鋁合金模板及構(gòu)配件,在設計圖上注明相應的規(guī)格、種類與數(shù)量和最大周轉(zhuǎn)次數(shù),最后形成組合鋁模板模板專項施工方案和計算書,根據(jù)選用的構(gòu)配件進行組合金鋁合金模板驗算、梁板支撐及連接驗算等。
組合鋁合金模板的成品質(zhì)量必須經(jīng)相關(guān)技術(shù)部門的檢驗,當抽檢批次評定為合格后,應簽發(fā)產(chǎn)品合格證,并附相應指導性技術(shù)說明。生產(chǎn)單位在制作過程中對鋁模及構(gòu)配件的質(zhì)量要嚴格管理,嚴格執(zhí)行質(zhì)量管理制度,并做好抽檢原始記錄。組合鋁合金模板通過成品質(zhì)量檢驗后,在投產(chǎn)后應進行荷載試驗,相應指標合格,且預拼裝無誤方可進入施工現(xiàn)場。
組合鋁合金模板進入施工現(xiàn)場時,應按相關(guān)規(guī)定進行檢查驗收。
1)組合鋁合金模板出廠合格證、產(chǎn)品化學性能檢測報告、型式檢驗報告等。
2)模板安裝前應該進行外觀質(zhì)量檢查。
3)組合鋁合金模板表面應平整,無油污、破損、變形,焊縫、拼接縫無明顯缺陷。
安裝現(xiàn)場實體驗收包括如下內(nèi)容。
1)組合鋁合金模板的安裝位點和軸線偏差。
2)扣件及支承桿件的數(shù)量、規(guī)格和緊固情況。
3)支承著力點和板材機構(gòu)整體穩(wěn)定性。
4)模板軸線位置和標志。
5)模板的平整度和垂直度。
6)模板的拼縫寬度和高低差。
7)后置埋件和預留洞口的定位及規(guī)格數(shù)量。
驗收已安裝完成的組合鋁合金模板體系時,應提供如下資料。
1)經(jīng)設計單位確認過的組合鋁模板施工設計圖及支撐體系布置圖,并附有相應的計算書。
2)組合鋁模板體系現(xiàn)場原始檢查及驗收記錄。
3)組合鋁模板支模過程中的問題及隱患處理記錄。
組合鋁合金模板支撐體系專項施工方案須按照有關(guān)規(guī)定進行編制、審批和實施,由方案編制人員對項目管理和班組作業(yè)人員交底,并且形成文字、圖片以及影像資料。其交底內(nèi)容主要包括設計意圖、安裝工序和流程、質(zhì)量安全目標等。在組合鋁合金模板進場前,項目現(xiàn)場應劃分鋁模板材料專用堆放區(qū)域,確保堆高≤2 m。
根據(jù) DB 11/694-2009《模板早拆施工技術(shù)規(guī)程》[25],在早拆體系中,當混凝土強度達到 1.2 MPa 時,即可拆除墻柱側(cè)模板,當模板支撐桿件間距≤2 m 時,當頂板混凝土強度>10 MPa 后,方可拆除頂板模板,但拆模過程中不得觸及板底的立桿支撐。此外,拆除桿件支撐應同時滿足 GB 50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》[26]中拆除模板時對混凝土強度的要求。
首先,在實際應用中,由于鋁合金模板施工工藝首層施工前需要進行預拼裝,安裝工人需要經(jīng)過幾個標準層作業(yè)才能大幅度提高作業(yè)效率,前幾層施工工期比木模長,會影響房地產(chǎn)項目的預售時限,故開發(fā)商希望應用鋁合金模板施工工藝的樓盤在預售條件上享受一定的優(yōu)惠(比如減少預售時的建設體量或規(guī)模),但商品房預售政策是地方政府統(tǒng)一規(guī)定的,有條件的可以爭取地方政府支持,出臺指導性文件,進而為預售創(chuàng)造有利條件。
其次,應用組合鋁合金模板施工工藝的工程在評優(yōu)上享有優(yōu)先權(quán),以調(diào)動施工單位的積極性,主要可以對應用組合鋁合金施工工藝的施工單位在進行區(qū)域建筑市場綜合考核時予以適當加分、優(yōu)先推薦參評優(yōu)質(zhì)工程、優(yōu)先參評標準化文明施工示范工地、制定相應激勵機制,鼓勵有條件的項目在參加市、區(qū)質(zhì)量安全標準化施工觀摩工地時,采用組合鋁合金模板施工工藝。
1)通過對鋁合金模板體系施工工藝參數(shù)的分析表明,組合鋁合金模板施工較傳統(tǒng)木模板施工有明顯優(yōu)勢。周轉(zhuǎn)次數(shù)、施工進度是經(jīng)濟性的重要指標,通過分析發(fā)現(xiàn):只要存在標準層相同的樓棟,保證一定的周轉(zhuǎn)次數(shù),可通過合理安排施工順序,實現(xiàn)組合鋁模板的經(jīng)濟合理應用。
2)組合鋁模板使用在標準層層高<(含)3.3 m、標準層層數(shù)>(含)11 層的房屋建筑工程(包括民用建筑和工業(yè)建筑),此時可以有效提升工程質(zhì)量,降低模板體系安全風險。標準層高超過 3.3 m 時,其組合鋁合金模板施工難度和費用急劇增加,同時經(jīng)濟性會下降,且支撐較長,安全風險會隨之上升,故不建議該情況使用組合鋁合金模板。
3)組合鋁模板技術(shù)、組合鋁模板材料的使用,對組合鋁模板體系的質(zhì)量安全監(jiān)督也提出了新的要求,本文給出了組合鋁合金模板的相關(guān)設計流程、驗收內(nèi)容以及使用和拆除的工序方法,討論了國內(nèi)建設主管部門所制定的鋁模板施工的標準及規(guī)程。
4)未來組合鋁合金模板施工工藝的推廣不僅要有先進技術(shù)的支撐,更需要有配套的政策保障。由于先期拼裝較慢,會影響房地產(chǎn)項目的預售時限,故開發(fā)商希望應用鋁合金模板施工工藝的樓盤在預售條件上享受一定的優(yōu)惠,同時在市、區(qū)級建設工程質(zhì)量安全標準化觀摩工地等方面應給予優(yōu)先支持和鼓勵。