超高层建筑非标层铝木组合模板体系的应用研究

王 峥

在超高层建筑施工过程中，需要不断优化非标层施工模式。近年来，各类创新型技术得到了有效推广，由此也促进传统的铝模施工与木模施工方式不断革新，新型的铝木结合模式已经在当前的超高层建筑施工中得到有效应用。由于大多数超高层建筑都具有较大的体量，整体施工周期都要比一般建筑长，除了要处理好施工进度和施工速度，还要保障施工质量[1]。因此，在超高层住宅建设过程中，需要进一步优化模板加固体系。在实际工程中，铝模主要应用于标准层，避难层及非标层则很少使用。铝木组合模板体系具有较高的便捷性、可操作性以及实用性，将其应用于非标层，通过工人熟练的操作，能够在就地取材的情况下高效完成实际施工过程[2]。

1 工程概况

中国铁建·花语堂位于山西省太原市万柏林区，地下2 层，地上41 层，总建筑面积15 万m2，标准层高3 m，剪力墙结构。该建筑为超高层建筑，混凝土结构截面尺寸比普通建筑大，混凝土施工过程中的浇筑量也相对较大，施工强度较大。因此，在模板选用时需要进行综合性的考量。若采用传统模板进行施工，则会在安装与拆除过程中消耗较多的时间，而且采购模板也会使实际的材料成本大幅增加；再加上模板材料周转次数较多，容易导致在施工过程中埋下安全隐患。

另外，施工中还要进一步分析非标层的施工模式。本项目非标层为1 ～3层的商业层、屋面层和避难层。避难层的层高、板厚、剪力墙长度以及梁截面均与标准层存在差异；屋面层的层高比标准层高120 mm，其平面布置也与标准层有着较大的差异，若采用传统的施工模式，则会大幅提升施工难度。在实际建设过程中，由于非标层结构板的厚度会在局部出现一定变化，如在施工中采用全铝模板，则会增加施工成本。同时，由于施工中存在较多的复杂节点，不仅无法有效保证施工效率，还会影响成型效果[3]。一般来说，非标层的模板主要采用铝木结合的方式。在实际铝膜设计过程中，立式剪力墙墙体长度会存在一定程度的变化，而相应的铝合金模具需要跟随墙体做出改变，依照墙体长度增加模具的深度。此外，对同一位置的梁而言，在不同的层高，其实际高度会存在一定的差异，若差异小于200 mm，则应减少实际变层模板数，降低铝膜安装难度。

2 非标层铝木模板施工

2.1 屋面层铝木组合施工方法

在施工过程中，超高层屋面层的局部梁板底标高与整体梁板标高会不一致。在此过程中，原标准层的铝板可以作为整体屋顶层的模板，并且不需要对其进行切削等工作，仅需要有效加高原铝模板，铺设具有一定形状与相应高度的木模，确保满足屋顶层实际结构高度[4，5]。在施工现场，需要根据相应情况进行有效的楼板支模工作，如图1 所示。由于此次施工过程中，屋顶层实际层高比标准层高12 cm，因此需要在相应的铝模板上铺设方木，然后将外围的方木有效固定在铝模板上，最后在其上铺设木模板，使其能够满足设计高差。屋面层模板做法如图2 所示。

图1 顶板实物安装图（来源：作者自摄）

图2 屋面层模板做法（来源：作者自绘）

在进行梁支模的过程中，需要依照不同的梁底标高开展实际的处理工作。例如，若梁底净高增加12 cm，施工时需要铺设方木模板，以此达到增高效果，如图3 所示。若个别部位的小梁取消，则施工时需在相应部位塞入木盒，且盒顶部需与模板持平。若梁底标高减小，梁高却有所增加，施工时需要将此部位的铝膜用木模替换[6]。

图3 梁底模加固图（来源：作者自摄）

2.2 避难层铝木组合施工方法

在施工中，同样需要详细研究避难层的铝木结合施工方法。通常情况下，传统的施工模式使用单独铝制或者单独木制模板的方法开展施工，这种方式的施工效益相对较低[7]。在此次施工中，避难层采用铝木组合模板体系。梁板水平结构使用木模板的施工模式，墙柱竖向结构使用铝模板开展实际施工，水平与竖向结构的模板接头部位采用特殊异型角码、连接角码和销钉片进行加固，从而使铝木模板稳定结合，并形成标准的施工工艺[8]。

由于避难层4.5 m 以下的墙、柱位置与标准层相同，因此施工中需要应用标准层铝模板完成此部分的实际安装。当避难层墙体长度发生变化时，采用木模为端部作加长处理，连接时采用镰刀卡固定如图4 所示。避难层的层高比标准层高，部分墙体及相应立柱在施工过程中，还需要完成木模板的安装。在第1 次进行铝模板安装以及第2 次进行木模板安装所形成的交界位置，可以通过异型角码进行有效连接。避难层剪力墙模板节点与角码连接节点分别如图5、图6 所示。在施工中，可将相应的异型角码与竖向铝模板连接起来，然后通过异型角码在实际竖向铝模板上留出15 mm宽的位置，刚好能够放置木模板。最后，采用销片、方木背板加强模板连接，验收后进行下一道工序施工[9，10]。梁板模板安装方式与屋面层相同，此处不再详述。

图4 避难层剪力墙端部模板加固（来源：作者自摄）

图5 避难层剪力墙模板节点（来源：作者自绘）

图6 角码连接节点（来源：作者自绘）

3 施工数据分析

在此次施工中可以发现，与传统的全铝模施工模式和全木模施工方法进行比较，铝木组合模板施工技术具有更加灵活多变的特点，有效提升了施工可行性，大幅提高了施工效率，降低施工成本[11]。经现场测算，进行数据对比分析（表1），在铝木结合技术支持下，充分发挥了铝合金模板和木模的优势，同时铝模板的应用可以弥补铝模板本身的缺陷，改善铝模板在加工与修正中的问题，二者结合能够提高工程收益，保障工程质量。

表1 非标准层模板选型对比

在实际施工过程中，由于铝木介质具有一定的差异性，因此存在受力不均的情况。铝膜受力相对均匀，而木模在施工过程中会出现一定的下挠情况，可以通过局部节点的优化设计来避免大部分的尺寸偏差[12]。经实测，现浇结构表面平整度最大偏差为7 mm，符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204—2015）的要求。铝木结合层的墙面垂直度及顶板极差与铝模体系的数据基本吻合，能满足施工要求。

4 结语

在现代建筑施工过程中，传统的施工技术已经无法满足现代技术的应用要求，对于超高层建筑非标层施工而言，需要引入更加新型的施工技术。超高层建筑由于承载了更多的经济用途而成为建筑业的主要发展趋势，其设计理念也对建筑物整体的施工质量提出了更高的要求。在超高层的非标层加固体系中，铝木组合模板体系具有简单、实用、便捷施工等特点，能够有效规避传统木模施工与铝模施工中施工成本较高等诸多问题。因此，在施工过程中，应根据建筑物的具体要求灵活选择适当的模板工程结构，在提高建筑物施工质量的同时，保证成型质量。