与木模板组合体系安装施工工法
广西建工集团第一建筑工程有限责任公司
广西宏丰建筑工程有限公司
农卫江 徐桂琛 许金强 陈佳梅 彭业发
1.前 言
当前建筑施工行业市场，绿色、安全、文明施工已经逐渐成为施工的主流方向。而铝合金模板以其施工便利高效率缩短工期、重复利用次数多减少木材消耗、承载力高稳定性好、拆模观感质量好节省抹灰费用、现场废料少保证文明施工等的特色逐渐应用在建筑施工行业。
然而，铝合金模板的预制定型化成为其制约使用的条件，所以铝合金模板常常利用于工程标准层结构施工上，对于高层建筑中的标准层的非标准结构部位无法正常完全使用。
外悬挑板结构常常出现在主楼结构部分楼层的外围线条结构，当标准层使用铝合金模板时，考虑成本因素，不会为该结构部位单独制作铝合金模板而增加巨额成本。所以，在非标准结构上采用铝合金模板与木模板组合体系进行施工。
我公司在施工广西南宁市宏桂大厦工程项目过程中，通过技术创新、方案改革，总结了外悬挑结构构件非标准部位铝合金模板与木模板组合体系安装施工工法。采用本施工工法，该工程结构部位施工质量满足设计要求，在保证了工期、质量的前提下，节约成本，取得良好的经济效益。表明本工法可推广性强，在铝合金模板施工中外悬挑结构构件非标准部位及类似工程领域具有广泛的应用前景。
2.工法特点
本工法针对铝合金模板和木模板组合施工过程中，其支撑体系、加固方式不同，组合部位接口工艺等研究特点，主要对以下几个方面进行了深化组合设计，具有以下特点：
2.1 主楼外围框架梁梁高改变与标准层不同，及梁外侧上下双层外悬挑板连接，铝合金模板尺寸差异，则在该结构部位采用木模板体系安装，使用钢管支撑架，在铝木结合接口处利用对拉螺杆将木枋、胶合板与铝合金模板的C槽构件相加固连接，达到无错缝连接施工的效果。
2.2该结构部位为外悬挑结构，钢管支撑架体长方向为三排立杆，高宽比大，为防止倾覆，在架体层楼板预埋钢管，作为架体可靠拉结点；同时架体利用钢管依靠外围框架柱抱柱拉结，确保架体稳定性。
2.3 对该结构部位铝木模板接口处进行试拼安装，并根据试拼结果最终确定螺杆大小及对拉间距，保证了安装质量及效率。
2.4本工法有工艺设计合理、安全施工、安拆灵活、操作方便适用、经济、可周转使用等特点保证了质量和施工进度，有较高的应用推广价值。
3.适用范围
外悬挑结构构件非标准部位铝合金模板与木模板组合体系安装施工工法适用于具有铝合金模板施工中非标准外悬挑板结构部位的高层工程。
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4.工艺原理
主楼外悬挑板结构部位采用木模板体系安装，使用钢管支撑架，在铝木结合接口处利用对拉螺杆将木枋、胶合板与铝合金模板的C槽构件相加固连接，形成一套安全可靠、操作简便的模板支撑安装结构体系，该体系由木模板结构系统和铝合金模板系统组成。
木模板结构系统：由木模板体系木胶合模板、φ48×3.5钢管、扣件、杉木枋、M14穿墙螺杆、蝴蝶扣、PVC套管、长铁钉、可调顶托、底托等组成。
铝合金模板系统：可调节立杆、圆形销和楔形销、C槽、拐角C槽、梁面板、墙端面板盖、面板、中间梁、连接条、外拐角、底角板、顶撑、末端梁、PVC套管、螺杆、支撑柱托头等组成。
5.工艺流程及操作要点
5.1 施工流程
图5.1-1 施工流程
5.1.1由项目部技术人员编制专项施工方案，进行布局设计和计算复核，提出各材料需用计划； 5.1.2在浇筑悬挑板层往前一层楼面时，在建筑物四周结构边内20cm位置预埋钢管设置拉结点，位置按照专项施工方案；
5.1.3铝合金模板组装：定位放线→设置定位筋→模板涂脱模剂→边框架柱支模→垂直度调校→加固→梁板支模（除边梁）
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5.1.4木模板安装：定位放线→钢管架搭设→架体拉结预埋件→架体抱柱→木枋铺设→铺设边梁底及悬挑板木模板；
5.1.5铝木模板接口安装：木枋按照铝模C槽及拐角C槽的插销孔对应位置定位钻孔→安装固定铝模C槽及拐角C槽→木枋与铝模C槽及拐角C槽对孔→穿对拉螺杆加固→铺设边梁侧模→侧模开孔→穿对拉螺杆加固。
5.2 操作要点 5.2.1 深化设计
采用CAD绘制铝合金模板和木模板架体体系平面图、剖面图，优化钢管架体定位排布，架体承载及稳定验算。
图5.2.1-1 组合体系平面图与剖面图
5.2.2铝合金模板安装：
1 、边柱按图纸定位弹出墨线，在墨线四角内侧植入钢筋作为铝模板内定位，保证铝模板安装位置无偏差。
图5.2.2-1 铝模柱定位放线
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2 、按铝模板材的编号试拼柱模板后，内侧刷上脱模剂，按编号支设铝合金柱模板，每块铝模间相互插入圆形销和楔形销固定相邻两块拼板。
图5.2.2-2 拼柱板
3、利用手动葫芦及可调节斜撑杆调校模板垂直度，模板拼装配合，工长及质检员逐一检查模板垂直度，确保垂直度不超过3mm，平整度不超过2mm。
图5.2.2-3 柱模调校
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4、背楞螺杆加固。先将背楞按编号全部挂号好并用螺母锁紧，不得有松动，利用穿墙螺杆及背楞控制墙柱模板的韧性和稳定性然后在第一道和第三道背楞加上可调式斜撑，利用可调式斜撑调整墙柱模板的垂直度，垂直度控制在5mm。背楞及对拉螺杆必须固紧，收紧对拉螺杆时必须两人从墙柱的两边同时收，收紧时要用力均匀得当，不得过紧或过松，过紧会造成背楞变形、墙柱厚度变窄，过松会造成浇筑时模板涨模、爆模。
图5.2.2-4 柱模加固
5、铝模板施工组装允许偏差如下表所示：
铝合金模板组装的允许偏差 表5.2.2-1 序号 1 2 3 4 5 6 项目 轴线位置 底模上表面标高 截面内部尺寸 层高垂直度（3.9米） 相邻两板表面高低差 表面平整度 允许偏差 2㎜ ±3㎜ ＋2㎜、－2㎜ 3㎜ 2㎜ 2㎜
5.2.3木模板安装：
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1 、根据绘制的CAD图进行放线定位:
图5.2.3-1 木模板架体定位放线
2 、 根据放线定位按要求搭设钢管支撑架，搭设顺序为：放置纵向扫地杆→自角部起依次向两边竖立底立杆，底端与纵向扫地杆扣接固定后、装设横向扫地杆也与立杆固定，每边竖起3~4根立杆后，随即装设第一步纵向平杆和横向平杆、校正立杆垂直和平杆水平使其符合要求后，拧紧扣件螺栓，形成构架的起始段：
图5.2.3-2 架体搭设
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3 、 模板支撑架底排架（扫地杆）与预埋在混凝土梁的钢管杆件拉结扣接固定，顶排架用钢管做箍抱柱子加固，确保架体稳定：
图5.2.3-3 架体拉结加固
4 、 铺设木枋，钉边梁底及悬挑板底模板，在钢管立柱上弹出横钢管标高控制线，并架设 Φ48横钢管，在钢管上直接铺设方木，拉线检查，直至平整。然后铺面模板，用长40mm铁钉钉牢，如果楼板宽度不合模板模数时，补板应补在梁、柱边。板铺完后，找平。对变形和四周破损的模板及时修整和更换以确保接缝严密，板面平整；模板铺完后，将杂物清理干净，刷好脱模剂。
图5.2.3-4 梁、板底铺设
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5 、木模板施工安装允许偏差如下表所示：
木模板安装的允许偏差 表5.2.3-1 序号 1 2 3 4 5 6 项目 轴线位置 底模上表面标高 截面内部尺寸 层高垂直度（3.9米） 相邻两板表面高低差 表面平整度 允许偏差 5㎜ ±5㎜ ＋5㎜、－4㎜ 6㎜ 2㎜ 5㎜ 5.2.4铝木模板接口安装
1 、根据铝模C槽构件、钉销孔位置、木枋厚度、木胶合板厚度进行设计、优化，将木枋与铝模固定后，木模板钉在木枋上即可完成铝模和木模对接。
图5.2.4-1 C槽与转角C槽
图5.2.4-2 转角C槽与开孔木枋、螺杆
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2、 转角C槽铝木结合，先量出拼接面C槽销钉孔距离边缘位置，扣出模板厚度（本项目18mm），在木枋对应销钉孔的位置钻孔，插入对拉螺杆调整固定，钉上木模板：
图5.2.4-3 铝木结合接口节点剖面
3 、 铝木模板组合接口安装设计，铝木接口节点固定后，安装梁侧模板，拉通线钉板，梁高800mm，使用螺杆和钢管背楞加固梁侧，两侧底部使用木撑及压脚板防止胀模。
图5.2.4-4铝木模板组合接口剖面
①-铝模C槽 ②-铝模板模 ③销钉 ④对拉螺杆 ⑤木枋
⑥木胶合板 ⑦钢管 ⑧蝴蝶扣 ⑨可调节顶托
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4、 铝木模板组合接口安装节点：
图5.2.4-5铝木模板组合接口
6.材料与设备
6.1 材料
主要材料表 表6.1-1
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 材料名称 钢管 扣件 可调顶托 杉木枋 螺杆、螺帽、蝴蝶扣、PVC套管 木胶合模板 可调节立杆、支撑柱托头 圆形销和楔形销 C槽 拐角C槽 面板 PVC套管、螺杆 脱模剂 型号规格 φ48×3.5 φ36 75*50 MΦ14×70 18mm厚 φ50 150*150*400 150*150*400 400*800 MΦ18×1200 单位 吨 个 t 根 套 m 套 套 个 个 张 套 桶 2数量 18 1800 90 800 250 1000 200 200 320 40 200 480 5 用于施工部位 木模板体系 木模板体系 木模板体系 木模板体系 木模板体系 木模板体系 铝模板体系 铝模板体系 铝模板体系 铝模板体系 铝模板体系 铝模板体系 铝模板体系
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6.2 机械设备
主要机械设备配备表 表6.2-1
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 机械或设备名称 塔式起重机 电动扳手 扳手 铁锤 尖柄锤 手动葫芦 滚刷 墨斗 电钻 插入式振动器 台锯 水准仪 型号规格 QZT5512 2KG 2T φ17 科力达 单位 台 台 把 把 把 个 把 个 台 台 台 台 数量 1 5 20 20 20 20 10 2 2 5 1 1 用于施工部位 起重吊装 搭设钢管 搭设钢管 钉木模板 安装铝模板 调节柱子模板 刷脱模剂 放线 钻木枋孔 混凝土振捣 切割木模板 测量 7.质量控制
7.1 质量标准
本工法主要执行以下规范：
《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）中国建筑工业出版社； 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中国建筑工业出版社； 《建筑施工计算手册》江正荣著 中国建筑工业出版社； 《建筑施工手册》第四版 中国建筑工业出版社；
《建筑施工模板安全技术规范》（JGJ162-2008）中国建筑工业出版社；
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011）中国建筑工业出版社； 《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）中国建筑工业出版社。 《建筑施工脚手架实用手册》（杜荣军主编）
《组合钢模板技术规范》（GB50214-2013）中国计划出版社
《组合铝合金模板工程技术规程》（JGJ 386-2016）中国建筑工业出版社
7.2 质量控制措施 7.2.1材料质量保证措施
为保证工程材料的质量，本工程对所用材料采取如下措施进行控制和监督： 1、所有铝材均选用大厂生产的产品。 2、材料选用绿色环保产品。
3、材料必须通过材料管理员的验收，必须有出厂证明书。
4、供货厂商必须持有技术质量管理部门颁发的生产许可证，具有完善的计量、试验设施，能够按规范和试验规程对其产品性能和质量进行试验或检验，具有一定的生产规模和能力。
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7.2.2质量控制措施 1、柱体模板安装质量要求
1）模板轴线定位、外型尺寸、水平标高要准确无误。 2）板面应平整洁净，拼缝严密，不漏浆。
3）模板安装后应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能承受新浇混凝土的自重和侧压力
以及在施工过程中所产生的荷载。
4）模板安装偏差应控制在规范允许范围内。 2、水平模板安装质量要求
1）次梁轴线位置、截面尺寸及水平标高应准确无误。 2）板面应平整洁净，拼缝严密，不漏浆。
3）模板安装后应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能承受新浇混凝土的自重和侧压力
以及在施工过程中所产生的荷载。
4）模板安装偏差应控制在规范允许范围内。
5)梁板支撑系统底部设可调底座，顶部设可调支撑头，以调节模板的标高、水平。 3、模板安装质量保证措施
1)保证模板有足够的刚度、承载能力和稳定性。我们所选用的各种模板系列是已经使用成
熟的模板工程系列，能够保证施工成品质量符合现行钢筋混凝土质量标准。对于个别部位使用的非系列模板工程，需经技术人员设计计算方可使用。
2)严格控制模板加工质量，要求模板制作质量比现行国家规范有所提高，并派专人负责检
验模板产品，凡质量不达标的产品不得进入施工现场。
3)拼装和安装过程要选用合格的铝合金模板和合格的配件，保证模板使用安全，拼装可靠
性。
4)完成拼装和安装模板后，首先工人要进行自检，自检合格后，报经相应的质检员检查认
可后方可进行下一道工序施工。
5)模板拆除时间要达到规范要求的混凝土强度。
4、在施工过程中及时收集整理各种技术资料，施工技术资料和质量验评资料应与工程同步，及时做好现场资料的收集、整理和汇总。
8.安全措施
8.1管理制度
8.1.1执行安全生产交底制度。施工作业前，由工长向施工班组作书面的安全交底，施工班组长签字，并及时向全体操作人员交底。
8.1.2执行施工前安全检查制。各班组在施工前对所施工的部位，进行安全检查，发现隐患，经有关人员处理解决后，方可进行施工操作。
8.1.3加强对施工人员的安全意识教育，提高自我防护意识，•进场前对职工进行安全生产教育，以后定期不定期地进行安全生产教育，加强安全生产、文明施工的意识。
8.1.4建立安全生产责任制。定期组织安全生产检查，并建立安全生产评定制度。根据安全生产责任制的规定，进行评比，对安全生产优良的班组和个人给予奖励，对于不注意安全生产的班组和个人给予处罚。
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8.2施工措施
8.2.1对参加模板工程施工的人员，必须进行技术培训和安全教育，使其了解本工程模板施工特点、熟悉规范的有关条文和本岗位的安全技术操作规程，并通过考核合格后方能上岗工作。主要施工人员应相对固定
8.2.2严格按照操作规程施工作业。
8.2.3模板施工人员应定期体检，经医生诊断凡患有高血压、心脏病、贫血、癫痫病及其他不适应高空作业疾病的，不得上操作平台工作。
8.2.4浇筑混凝土前必须检查支撑是否可靠、螺杆是否松动。浇筑混凝土时必须由模板支设班组设专人看模，随时检查支撑、螺杆是否变形、松动，并组织及时恢复。
8.2.5安装模板时至少要两人一组进行安装，严禁模板非顺序安装,防止模板偏倒伤人。 8.2.6用塔吊吊运模板时，必须由起重工指挥，严格遵守相关安全操作规程。模板安装就位前需有缆绳牵拉，防止模板旋转不善撞伤人；垂直吊运必须采取两个以上的吊点，且必须使用卡环吊运。
8.2.7严禁将梁顶撑与梁模板一起拆除，模板拆除时应分片，分区拆除，从一端往另一端拆除，严禁整片一起拆除。
8.2.8模板在拆除时应轻放，堆叠整齐，以防止模板变形。 8.2.9在电梯间进行模板施工作业时，必须层层搭设安全防护平台。
8.2.10防雷措施：每一楼层铝模安装施工时，应将安装好的铝模用扁铝与主体结构钢筋的接地点或外架的接地点相连，同一楼层连接点宜在四角点布置且不宜少于四处。
9.环保措施
9.1现场的各种材料、施工机械（具）要摆放整齐，施工要随时将废料和多余物资回收，按指定位置存放或清出现场。废弃的模板及方木应及时收集清理，要做到工完场清。
9.2 木模板、木枋加工注意扬尘污染；铝模安装注意噪声污染。
9.3模板所用的脱模剂是挥发性化学物品，容易污染环境，需实行封闭式、容器式的管理和使用，尽量避免因泄露、遗洒而对环境造成污染。作业前对操作者进行指导，使用时注意涂刷均匀，不要过多，以免洒在地上污染地面。
9.4楼层模板拆除完后，楼层内的废料垃圾均应清理出楼层，运至堆放场。 9.5施工现场要有明显的安全标志。
9.6现场办公室、休息室及仓库等临建场所要搞好环境卫生工作。
9.7加强对现场施工人员的环保意识教育，在砼震捣过程中要尽量避免震动钢筋及模板，尽可能避免发出不必要的施工噪音，最大限度地减少施工噪音对环境的污染。
10.效益分析
10.1 经济效益
在宏桂大厦工程施工中，在非标准外悬挑板结构部位采用铝合金模板与木模板组合，充分利用了现场资源，减去非标准构件加工时间，缩短了10%施工周期。通过对本工法各项工序的严格执行落实，减少了非标准铝模构件加工原材料费用、人工等的使用花费，最终节约工期、材料、人工、管理综合费用约6万元。采用本工法施工对采用铝合金模板施工的外悬挑结构构件非标准部位的高
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层工程能带来显著的经济效益。
10.2 社会效益
使用本工法可以降低材料损耗、节能减排，达到环保绿色施工要求。能有效缩短施工工期，减少对周边环境干扰，有利于文明施工。本工法的编制、推广和应用，符合国家节能、环保的建筑发展方向要求，对行业的类似工程形成良好带动效果，提高公司创新能力，更提高公司的市场竞争力。
11.应用实例
本工法成功地应用于宏桂大厦工程，工程质量满足设计和规范要求。
宏桂大厦工程项目位于南宁市青秀区枫林路。本工程三层地下室，结构高度96.9米，4-24层为标准层，层高3.9米，框架剪力墙结构，标准层采用铝合金模板，仅在5层楼面存在非标准外悬挑板结构线条，在5层楼面，结构外围一圈为双层的1.03米悬挑板。整个线条模板面积达到614 m2，作为唯一一层的线条，若单独制作铝模构件，将会支出很高成本。为此，项目采用了铝合金模板与木模板组合体系施工工法。
在施工前，项目部对本工程的特点进行了大量的、科学优化设计工作，有效的把握住施工过程中的各个关键点，应用CAD三维建模技术，优化铝合金模板体系和木模板体系的定位排布，提高悬挑板的精确性；合理编排拼装顺序，解决了施工接口对接难题；通过技术创新、方案改革，总结了外悬挑结构构件非标准部位铝合金模板与木模板组合体系安装施工工法。采用本施工工法，该工程结构部位施工质量满足设计要求，在保证了工期、质量的前提下，节约成本，取得良好的经济效益。
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