铝合金模板外墙K板关键施工技术
0 引言
近年来,随着中国建筑业的迅速发展,出于对技术质量、进度履约与工程成本的考虑,铝合金模板体系在高层标准住宅领域得到广泛应用。铝合金模板体系由面板系统、支撑系统、转接系统、紧固系统、附件系统5部分组成。面板系统主要有墙模板、梁模板与楼面模板等,支撑系统主要有支撑头、可调节钢立管、斜支撑等,转接系统主要有K板、预埋螺栓等,至少配置2套,紧固系统主要有背楞、对拉螺栓、连接件等,附件系统主要有登高凳、拆模器等。铝合金模板体系为快拆体系,用于标准层施工,1套模板正常施工可达四五天1层,配备1套模板、3~5套支撑便可完成整个标准层施工,大大节约施工成本。相对于传统木模板体系,铝合金模板体系具有施工精度高、自重小、安拆方便、构件耐久性好、承载力高、周转次数多、通用性强、经济效益高、无施工垃圾、回收利用率高等优点。但其还属于新材料、新工艺,在应用过程中会存在一些施工问题。其中,外墙K板设置在上、下2块外墙模板之间,主要为承接上、下2块外墙模板及支承其上方外墙模板,作为铝合金模板转接系统。然而,传统铝合金模板外墙K板在施工过程中难以固定牢靠,致使外墙结构施工质量受到一定影响。外墙K板在整个外墙最易出现胀模、错台、垂平度不满足要求等质量问题,后期将花费大量人力、物力、财力解决,更影响工程施工进度。
1 工程概况
绿岛花园(3号地块)项目总承包工程由8栋高层住宅楼及多栋商业配套楼与2层地下车库组成。8栋高层住宅楼包括6栋双拼楼、2栋单拼楼,共14个单元,层数为25~30层,建筑高度83~99m,层高3.15m,为部分框支剪力墙结构。住宅楼从2层开始为标准层,均采用铝合金模板支撑体系进行施工,配置外墙K板2套,宽300mm。每栋塔楼外墙均为全现浇混凝土结构,面层做法为光面真石漆腻子施工,要求采用免抹灰施工工艺。光面真石漆对外墙垂直度、平整度要求极高,在阳光照耀下能直接反映外墙结构施工质量。同时,外操作架采用15m附着升降式脚手架,外墙腻子需随着爬架同步穿插施工,这对于外墙结构施工质量又是一个极大挑战。
2 影响外墙K板施工质量因素分析
结合传统铝合金模板施工技术,对可能影响铝合金模板外墙K板拆模质量的因素从人、机、料、法、环5个方面进行系统分析后,对末端因素进行跟踪研究,通过总结类似项目经验及现场调查的方式,确定导致传统铝合金模板外墙K板拆模后混凝土成型质量问题的原因如下。
1)组织技术交底、培训不到位铝合金模板为新材料、新工艺,在国内发展不久,许多管理人员与铝合金模板工人并不了解铝合金模板施工工艺,也未认识到外墙K板施工重要性,导致在施工过程中缺乏经验。施工前项目组织管理人员、工人交底,培训不到位会使经验不足的人员无法按相关要求进行有效实施。
2)模板原材不合格铝合金模板在加工生产及运输过程中会存在磕碰,造成铝合金模板表面凹凸不平;同时,由于工人安装、拆除过程中未使用配套的拆模工具而导致模板变形。从而导致外墙结构拆模后的凹凸不平,垂直度、平整度无法满足要求,一次施工合格率较低。
3)外墙K板固定不到位由于外墙第5道对拉螺栓不易施工,工人为省时、省力未按要求布置第5道外墙对拉螺栓。同时,工人未按要求拧紧对拉螺栓、未满布外墙K板的双排预埋螺栓、销钉未按要求设置、竖向背楞或横向背楞缺失等原因导致外墙K板难以固定牢靠,从而导致K板约束力不足,造成混凝土成型后胀模问题出现。
4)外墙K板易松动外墙铝合金模板墙板拆除周转及二次安装过程中,由于墙板不合规拆除及墙体上口凿毛不当导致K板松动,碎渣掉落至松动K板与外墙混凝土之间,导致后期难以甚至无法再次加固K板,导致上层混凝土浇筑时会流淌至缝隙内,成型拆模后形成错台。
5)施工缝位置错台传统铝合金模板设计时K板顶部是平齐结构板面,混凝土浇筑时会存在局部混凝土流淌至K板顶部,上层模板拼装时无法拼装严密而造成漏浆,或剔除K板顶部混凝土时造成K板松动错位而导致胀模、错台。
6)混凝土浇筑过程中振捣不当混凝土浇筑过程中,浇筑方式或振捣棒操作不当会振动螺栓及预埋螺栓,使螺栓松动造成K板加固不牢而导致胀模或预埋螺栓松动,造成后期K板易松动而形成胀模、错台。
7)奖罚措施不明确未针对外墙施工特别是K板施工形成有效奖罚措施、制度,管理人员及工人未能意识到K板施工重要性。
3 外墙K板施工关键技术
结合传统铝合金模板深化加工至现场施工的整个流程,寻找能解决外墙K板施工质量问题的各项工序,从而进行优化控制,以提高外墙结构施工的一次合格率,提高工程质量与项目形象。铝合金模板施工流程为:模板深化设计→加工生产→预拼装→预拼装验收→运输进场→结构找平→模板放线→涂刷模板隔离剂→墙、柱模板安装→定位→校直→梁、板模板安装→楼面模板安装→复验→混凝土浇筑→模板拆除→人工运输至上一层。控制外墙K板施工质量可从深化设计阶段优化K板节点及加强管控施工过程两方面出发。
3.1 节点深化
绿岛花园(3号地块)项目在铝合金模板深化设计阶段,根据建筑、结构、机电等施工图纸,明确深化设计要点,在传统铝合金模板深化设计基础上对外墙K板等关键部位节点进一步优化,加强K板紧固体系。主要深化设计要点如下。
1)合理布置背楞及对拉螺栓采用方通双拼背楞,外墙5道,从下至上分别距墙根0.25,0.85,1.45,2.20,2.95m,内墙4道,对拉螺栓水平间距≤800mm,如图1所示。
图1 外墙铝合金模板加固体系
2)内墙斜支撑上部斜支撑楼面倾角为45°,下部斜支撑楼面倾角为10°,斜支撑间距≤2m。
3)外墙K板位置设置双排预埋螺栓以加强外墙K板牢固度,如图2所示。
图2 双排预埋螺栓设计
4)针对K板位置胀模及错台问题,在传统铝合金模板基础上,K板位置做如下深化:(1)深化设计,将外墙模板整体上移50mm,如图3所示。铝合金模板首层施工时外墙找平后,外墙模板采用50mm厚木方垫起,保证外墙模板标准化及周转性能。使外墙模板顶部标高比结构板面高,浇筑混凝土时混凝土无法流淌至模板顶部,后期无须剔除而避免K板被扰动,同时该措施使外墙施工缝处于同一块模板中,避免错台的产生。(2)深化外墙K板销钉孔开孔,使外墙K板销钉孔向外偏离开孔中心线2mm,如图4所示。而墙板销钉孔正常开孔,这样K板与墙板合模后会凹进外墙外边线2mm。该技术在满足外墙垂直度及平整度前提下,预留了外墙K板胀模空间,避免因胀模而产生大量打磨打凿工作,加快进度的同时节约了大量打凿成本。后期外墙腻子施工时将K板凹位补平即可,相对于外墙打磨打凿所耗费的人力、物力,其方便快捷,无须增加过多费用。
3.2 施工过程加强管控
为控制外墙K板施工质量,铝合金模板加工进场前除需进行深化设计优化外,还应在铝合金模板生产完成后严格进行各道工序验收检查。加强各工序质量管控,是外墙K板施工关键技术中不可或缺的一环。外墙K板施工关键技术主要过程管控要点如下。
图3 外墙模板整体上移设计
图4 外墙K板销钉开孔偏移设计
1)铝合金模板出厂前,要求在厂内进行预拼装及预拼装验收,这是质量管控的第一步。预拼装验收过程中,及时发现深化设计不足并加以改进,对强度、刚度、垂直度、平整度不及格的模板要求及时更换。预拼装验收合格后,方可进行铝合金模板拆分、编号、打包运输至施工现场。运输要平稳,避免运输过程中造成铝合金模板损坏及变形而影响施工质量。
2)项目根据相关规范要求,结合现场实际情况,编制铝合金模板专项施工方案,针对外墙、K板等关键部位编写铝合金模板外墙K板安装作业指导书及相应交底。
3)成立质量QC小组,要求全项目人员参与,有效开展QC活动,攻克相关难题,实现项目质量科学提升,提高外墙整体施工质量。
4)制定质量管理制度,明确奖罚制度,对表现优秀的工人进行适当奖励,对不按要求施工的工人进行相应处罚,加强工人质量意识,激发工作热情。
5)铝合金模板开始施工前,组织相关管理人员及工人进行技术交底,认真讲解铝合金模板施工的安拆方法、施工顺序、搭接加固等关键要点,同时突出外墙K板施工重要性及高标准要求,使管理人员及工人充分了解铝合金模板施工工艺及注意事项。交底后组织工人考核,考核合格后方可允许进行铝合金模板施工。
6)墙模板竖向安装拼接,竖向模板之间销钉间距≤300mm,墙模板顶端与转角模板或K板连接处宽度≤400mm时,≥2个销钉;>400mm时,≥3个销钉。
7)外墙模板加固按规范及深化设计要求,形成“内4外5”横、竖双背楞加固方式,调整好对拉螺栓松紧程度,确保墙厚的同时避免应力集中导致模板变形。
8)外墙K板双排预埋螺栓满布并拧紧,K板之间连接处的销钉要求满打。双排预埋螺栓是外墙K板在下层墙模板拆除后、上层墙模板安装过程中牢靠的有力保证,除K板拆除时,严禁松动及拆除K板预埋螺栓。
9)实行“三检”制度,混凝土浇筑前,质量管理人员要严格进行铝合金模板验收。劳务人员预先检查,认为符合验收要求后报工长自行检查,工长自检合格后通知质检人员复检,复检合格后才能通知监理工程师验收。检查外墙背楞是否设置齐全,对拉螺栓间距应满足要求,螺栓应拧紧,斜支撑应加固到位,铝合金模板垂直度、平整度应满足要求。对于外墙K板位置要求全数检查,双螺栓必须按要求满布,不得遗漏,销钉要加固到位。对于铝合金模板加固尤其是K板加固不到位的严禁浇筑混凝土,必须按要求整改合格重新报验通过后才允许浇筑混凝土。
10)混凝土浇筑前,加强对混凝土工人的施工交底,浇筑混凝土时严格按规范要求,分层均匀浇筑、振捣,控制好浇筑高度,且振捣时尽量避开螺栓及预留螺栓位置,减小混凝土浇筑过程对外墙模板的影响。浇筑过程中安排专人护模,主要跟踪检查对拉螺栓、销钉、销片是否松动,是否存在局部胀模,外墙K板预埋螺栓是否松动,及时调整加固。
11)对凿毛施工的工人进行专门交底,外墙施工缝位置凿毛控制在外排钢筋以内,保留保护层,如图5所示,避免在凿毛过程中扰动K板造成松动。
图5 外墙施工缝凿毛示意
12)加强对现场工人安拆板模交底,外墙铝合金模板自下而上拆除,先拆除下部K板,再拆除墙模板,严禁直接从2块K板之间拆除墙模板,严禁暴力拆模。外墙顶部K板严禁拆除,若现场管理人员发现工人在拆除外墙铝合金模板时私自拆除外墙顶部K板,做出相应处罚。上层墙模板二次安装时应先平稳放置在K板顶部,再缓慢扶直墙模板,然后用临时支撑固定,严禁将墙模板直接垂直砸落在K板上。这样避免了外墙模板在拆除及二次安装时扰动K板。
13)每层铝合金模板浇筑完成拆模后,测量人员及时对外墙进行实测实量和成型质量检查,及时反映外墙模板及K板施工效果。如出现不满足要求的点位及时分析原因并整改。对于多次同一部位出现问题的模板要求厂家及时更换,以保证外墙结构施工质量。
4 结语
通过实施外墙K板节点深化设计及加强现场施工过程管控等关键技术,提高了K板牢固度,绿岛花园(3号地块)项目总承包工程外墙质量大大提高,整体观感良好,外墙形象得到极大提升。经实测,外墙垂直度、平整度合格率显著提高,外墙K板施工关键技术效果良好,外墙结构施工一次合格率达97.5%,达到免抹灰标准。这不仅为外墙腻子提前穿插施工提供了条件,而且提高了工程施工质量的同时加快了项目整体施工进度。
[2] 广东省建筑科学研究院集团股份有限公司,广东合迪科技股份有限公司.组合铝合金模板工程技术规程:JGJ 386-2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.
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