铝合金模板在高层建筑中的应用浅析

■ 中铁十八局集团北京工程有限公司 胡植强

随着经济社会的不断发展和进步，我国高层建筑的施工规模不断扩大，传统的木质模板已难以适应高层建筑的实际需求，亟须加强对于高层建筑新型施工模板的研究，以促进我国高层建筑持续稳定的发展。本文以河北燕郊润达云创中心项目为背景，分析铝合金模板所具有的优点，基于铝合金模板安装效率和混凝土观感质量分析铝合金模板存在的问题，分析影响铝合金模板安装合格率因素并提出改进措施和实施方法，以期为其他类似项目提供参考与借鉴。

1.工程概况

河北燕郊润达云创中心项目总建筑面积13.6万m2，其中，地上建筑面积11.07万m2、地下建筑面积25.23万m2，包括5栋办公楼、1栋商业中心和地下车库。该工程为框架剪力墙结构，其中，1号、3号和5号楼在4层以上空间采取铝合金模板体系。

2.铝合金模板的优点及存在问题

2.1 铝合金模板优点

铝合金模板环保性能优越，能有效减少木材的使用，并且可以进行多次循环利用，符合国家节能减排政策的要求。铝合金模板具有重量轻、承载强度大、施工工艺简单、维护成本低廉等优点，优势较为明显，已成为建筑业发展的新趋势。

2.2 铝合金模板应用存在的问题

因为该项目施工4层及以上构件都增设有变截面，剪力墙截面所发生缩小值为10mm、20mm、30mm、40mm不等，横梁和楼板也对应发生变形，通过运用铝合金模板进行操作，施工成本对应增多。铝合金模板由于拼缝严密，在进行浇筑的过程中容易与混凝土产生化学反应，导致混凝土表面出现麻面的问题。另外，选择不同的脱模剂，将会对混凝土观感带来影响[1]。

2.3 铝合金模板安装效果分析

铝合金模板安装效果好坏将直接影响工程施工效率，为了有效提高项目施工质量，需要在铝合金模板拆模后，对施工质量进行检测。本研究选择了200个点位，对截面尺寸、平整度、模板垂直度进行检测，具体监测结果见表1所示。

从表1可以发现，在当前施工工艺下，混凝土观感合格率为75.7%，说明混凝土表面存在较多麻面，整体观感效果不佳。铝合金模板平整度和垂直度合格率较高，模板安装合格率较高。综合以上诸多影响因素，最终得出铝合金模板安装合格率约为84%。

表1 铝合金模板安装合格率统计分析表

2.4 铝合金模板安装合格率分析

要有效提高铝合金模板施工效率，在其他施工工艺不变的情况下，需要增强铝合金模板拆模之后的观感质量。通过实地调查分析，发现铝合金模板施工效率低的因素有以下4点：一是工人振捣不充分；二是铝合金模板没有预留足够数量的排气管，气体无法正常排出；三是脱模剂涂刷不处于同一水平面或与混凝土产生化学反应；四是混凝土与铝材发生化学反应。

通过对以上影响因素分析后发现，项目施工人员是否遵循施工规范、铝合金模板是否设置足够数量的排气孔、脱模剂是否能够和混凝土表面发生进一步化学反应以及在铝合金模板清扫中是否与铝模板发生化学反应，都是影响铝合金模板施工质量的主要因素。

3.改进措施和实施方法

3.1 增加排气孔

为了确保工程质量，在已有的铝合金模板之上铺设一定数量的排气孔，预防浇筑完成后的混凝土发生麻面问题。对于楼梯等局部位置，需要安排专人对混凝土振捣是否充分进行监督。在采取了一系列措施后，脱模后台阶、阳台等位置的混凝土表面光滑完整，说明混凝土内部气泡无法排出的问题得到有效改善。

3.2 脱膜剂的优化选用

当前，铝合金模板脱模剂的运用还有很多工艺需要提高，当前市场上大量的脱模剂与铝合金模板难以紧密贴附，存在脱模剂性能不强等问题，在作业中混凝土排出气体容易和模板粘连，使得混凝土表面不够平滑[2]。

目前，常用的脱模剂主要包括：机油、市售水性脱膜剂、自配水油双性脱膜剂。在试验过程中，对铝模板和相应的脱模剂之间化学反应进行观察，在铝合金模板表面均匀涂抹三种脱膜剂，并标号1#—水油双性脱膜剂、2#—机油、3#—水性脱膜剂。在混凝土振捣以及混凝土配比比例不变的情况下，对铝合金模板拆模之后混凝土表面是否存在麻面现象进行观察。

通过对以上三种脱模剂观察发现，铝合金模板拆模后，刷有2#—机油、3#—水性脱膜剂的混凝土表面存在气泡麻面的问题，而刷有1#脱模剂的混凝土表面则基本没有出现麻面，说明1#—水油双性脱模剂的效果最好。

铝合金化学性质不稳定，常温下的铝合金模板在与空气充分接触下，其表面可以形成一层薄氧化膜，这层氧化膜可以起到较好预防腐蚀的作用。当前，绝大多数混凝土浆液都为碱性，铝合金模板中的铝与氢氧根在常温下容易发生化学反应，进而影响到铝合金模板的整体使用周期。所以，在铝合金模板使用过程中，要提前对铝合金表面进行处理。将铝合金模板背面铝材进行打磨，对打磨剩余下的铝合金粉是否和脱模剂发生化学反应进行观察，确保混凝土表面无气泡产生。通过实验观察，1#—水油双性脱膜剂和铝合金粉不发生化学反应，而3#—水性脱膜剂通过肉眼可以看到气泡的产生。

综合考量以上因素，最终确定在工程施工中使用1#—水油双性脱膜剂。

4.效果分析及建议

通过在不同距离对混凝土表面进行观察，发现混凝土表面光滑，没有发生分化的问题。这说明运用对脱模剂优化以及增加铝合金模板排气孔的做法，可以有效提高高层建筑物浇筑的表观质量。在工程施工结束后，对所有楼层共计101个监测段混凝土浇筑表面观感进行观测，不合格点段为3个，总体合格率为92%。后期通过对浇筑表观质量的提升，此项目铝合金模板观感质量提升为98%，符合项目施工工程的预设要求。在其他类似项目混凝土浇筑的过程中，建议在铝合金模板两侧以每2m作为间隔增设排气孔，可以有效预防混凝土中气泡的产生。在选择铝合金脱模剂时，建议准备和混凝土性质相同的碱性脱模剂，并对铝合金模板所运用的脱模剂进行化验，保证其和混凝土以及铝模板相互无化学反应。在实际操作中，要根据实际运用恰当的脱模剂，进一步提高混凝土表观质量水平。

5.结语

铝合金模板在高层建筑工程项目中的运用，可以有效地提高项目施工质量和效率，并能够在项目施工中循环利用，有利于节约成本。但是，铝合金模板也存在安装合格率较低、难以控制的弊端，此项目施工中运用增加模板孔数、提高脱模剂质量的做法，有效提高了铝合金模板的安装质量和施工质量。通过对铝合金模板板面钝化材质的优化，制造出性能更加优化的脱膜剂，可以预防铝合金模板和混凝土之间发生化学反应。伴随着生产工艺水平的提高和施工工艺的成熟，在未来高层建筑施工中，铝合金模板体系所具有的巨大优势将会得到不断凸显。