关于铝模在高层建筑施工中的应用分析

许志磊 王子宾

1 项目概况

港沟村城中村改造安置房项目位于济南市历城区核心区域，旨在通过城中村改造提升居住环境，增加绿化面积，满足高层住宅的需求。该安置房项目总建筑面积约150000 m2，共设有6 栋高层住宅楼，每栋楼高达23 层，预计可为上千户家庭提供现代化住宅。项目采用的铝模系统在施工过程中显示出极高的效率和稳定性，铝模具有重量轻、拼装快捷、循环使用次数多等优点，提升了施工速度和建筑质量。在该项目中，使用铝模施工的楼层平均施工周期为7 d/层，相较于传统混凝土模板系统缩短了约40%的施工时间。此外，铝模板的表面光滑性能优良，直接影响到混凝土浇筑完成后的墙面质量，减少了后期墙面装饰的工作量和成本。在环境保护方面，铝模板系统的循环使用减少了大量木材消耗，符合绿色建筑的发展要求。港沟村城中村改造安置房项目的成功实施，不仅展示了铝模在高层建筑施工中的应用价值，还为同类型城市更新项目提供了参考和借鉴。

在结构设计方面，各建筑均采用框架结构，基础类型多样，包括独立基础、防水板、桩基、筏板等。混凝土等级从C 30 到C 50 不等，确保了结构的稳定性和安全性。施工范围包括土建、安装及装饰等，涵盖幕墙工程、室外工程、金属屋顶系统、精装修工程等多个方面。

2 铝模在高层建筑施工中施工技术要点

2.1 铝模的安装

在港沟村城中村改造安置房项目中，铝模的安装是确保施工质量和效率的关键步骤。在铝模安装前，需进行精确的设计和预组装，确保每个模板部件符合设计要求。

安装时，首先将铝模平稳地吊装到指定位置，这一过程中吊装速度需控制在0.8 m/min，以保证安装的安全性和准确性。铝模的定位精度需达到±1 mm，以确保结构的准确对接。通过专业的连接件将各个铝模板固定，每个连接点的承载力需达到500 kg，以抵御施工过程中的各种力学影响。安装过程中，还需对铝模的垂直度和水平度进行严格校正，将误差控制在±0.5 mm[1]。此外，为了确保铝模的稳固性，每平方米铝模的支撑点数量不得少于4 个，保障整体结构的安全性和稳定性。高层建筑施工中铝模安装的技术要求见表1。

表1 高层建筑施工中铝模安装的技术要求

2.2 铝模的使用

在铝模的使用阶段，其管理和操作的准确性直接影响着施工质量。铝模内部首先进行清洁和润滑处理，其中润滑剂的涂抹均匀度需达到95%，以减少混凝土与模板的粘附。混凝土浇筑时，需控制灌注速度和顺序，以防止铝模发生位移或变形。混凝土的灌注速度需控制在4 m3/h，以确保铝模结构的稳定性。在混凝土浇筑过程中，还需通过振动棒进行充分振捣，将振捣时间控制在每点30 s，确保混凝土密实且无气泡。铝模内混凝土的初凝时间通常约4 h，这一阶段需持续监控混凝土的凝固状态，确保其均匀固化[2]。在混凝土达到设计强度的70%后，方可进行下一步的施工或铝模拆卸，此时混凝土的抗压强度应达到15 MPa。铝模使用阶段混凝土施工技术要求见表2。

表2 铝模使用阶段混凝土施工技术要求

2.3 铝模的拆卸

铝模拆卸是该项目施工的重要环节，其操作的准确性直接影响到铝模的重复使用率与建筑结构的质量。拆卸前，需确保混凝土达到设计强度的75%，一般情况下，这一过程需要28 ～32 h。拆卸过程中，首先逐一松开铝模各连接件，每个连接点需缓慢均匀拆解，避免对混凝土造成震动或冲击。铝模拆卸的速度需控制在每小时不超过2 m3，以确保施工的安全性和混凝土结构的完整性。在拆卸过程中，还应检查铝模是否有变形或损伤，若有损伤需及时记录并进行后续的维修处理。此外，需按照堆放规范将拆卸完成后的铝模进行整齐堆放，确保堆放区域保持干燥，避免铝模受潮生锈，影响其使用寿命。

2.4 铝模的维护与保养

铝模的维护与保养是确保其长期高效使用的关键：第1，在每次使用后，需采用中性清洁剂对铝模进行彻底的清洁，去除所有混凝土残留物和污渍，以避免对铝模表面造成腐蚀[3]。第2，对铝模进行定期检查，重点检查铝模的连接部位、边缘是否有裂缝、变形或磨损，一旦发现问题，需立即进行修复或更换。第3，在每次使用前，利用防腐材料对铝模表面进行抗腐蚀处理，在其表面形成保护膜，增强铝模的耐蚀性，延长其使用寿命。第4，铝模存放时需避免直接日晒或雨淋，保持存放区域的干燥通风，防止铝模因潮湿而生锈。第5，在长期未使用的情况下，需每隔3 个月对铝模进行一次检查和维护，可确保其处于良好状态，随时准备投入使用。

3 铝模在高层建筑施工中应用的主要技术难点

3.1 尺寸适配性

在高层建筑施工中，铝模的尺寸适配性是一个关键的技术挑战。由于高层建筑设计的多样性和复杂性，铝模需要能够精确适配各种不规则的结构尺寸和形状。尺寸适配的误差控制是至关重要的，通常要求误差控制在±0.5 mm 以内。在实际操作中，尤其是对于复杂结构如曲面、斜面等，铝模很难达到完全的精确适配。这种不匹配导致混凝土浇筑后的结构出现裂缝、漏浆等问题[4]。为此，施工过程中往往需要对铝模进行现场调整或采用填充材料来补偿这种误差，但这不仅会增加工作量，还会影响最终的建筑质量。此外，铝模的拼接部位也是尺寸适配的难点，若拼接不严密会导致漏浆问题，影响施工质量和速度。

3.2 结构稳定性

铝模在高层建筑施工中的结构稳定性问题主要体现在对铝模本身及其支撑系统的承载能力和稳定性的要求。铝模需承受大量混凝土的重量，以及施工过程中的振动和压力。铝模的设计承载力通常要求不低于2.5 t/m3，以确保其在高层建筑施工中的稳定性。在实际应用中，由于施工环境的复杂性和不确定性，铝模有时可能会出现变形或位移，尤其是在高层或超高层建筑施工中，风压和其他外力对铝模的影响更为显著[5]。

铝模的连接件也是保障结构稳定性的关键，需高度重视连接件的强度和耐久性。若连接件质量不佳或安装不当，则会导致铝模在使用过程中发生松动或断裂，从而影响整个施工结构的安全性和可靠性。因此，加强铝模及其连接件的设计和质量控制，是保证高层建筑施工安全的重要环节。

3.3 精确度与表面质量

在高层建筑施工中，铝模的精确度与表面质量对最终建筑的外观和结构完整性具有重要影响。铝模的制造和安装精度需达到高标准，以保证建筑结构的准确性和一致性。在铝模的生产过程中，模板的尺寸误差应控制在±0.2 mm 以内，确保拼接后的整体结构精度。铝模表面的平整度是影响混凝土表面质量的关键因素，其表面粗糙度应控制在3.2 μm 以内，以确保混凝土表面光滑细腻。然而在实际施工过程中，由于操作和环境因素影响，铝模表面出现划痕、凹凸不平等问题，这些缺陷会直接影响到混凝土结构的外观质量。此外，铝模表面的耐磨性和耐腐蚀性也是保证其长期使用中表面质量的关键因素，需要通过特殊处理来增强铝模的耐用性。

3.4 连接件与密封性

铝模系统中的连接件和密封性是保障铝模使用效果的重要方面。连接件的强度和耐久性直接影响到铝模整体结构的稳定性和安全性。在设计铝模连接件时，其承载力应达到每个连接点承受力不低于1.5 t，以确保在混凝土浇筑过程中的稳固性。连接件的安装精度也需得到严格控制，以保证铝模各部分紧密拼接，减少漏浆的风险。然而，由于现场操作的复杂性，连接件有时会出现松动或磨损，导致铝模结构的不稳定。此外，铝模的密封性也是一个关键问题，尤其是在铝模的接缝处[6]。若密封处理不当，则会造成混凝土漏浆，影响建筑的整体美观和质量。在实际施工中，需保证接缝处的密封条完整覆盖，且密封效果达到无渗漏的标准。这要求施工人员在安装铝模时仔细检查每个接缝的密封情况，确保密封效果达到最佳。

4 铝模在高层建筑施工中应用的改进建议

4.1 结构优化设计

在铝模的结构优化设计方面，关键是提升铝模板的整体性能，以满足高层建筑施工的特殊需求，具体为：

1）对于铝模板的重量问题，设计应以轻量化为核心，通过使用高强度、低密度的铝合金材料，如7075-T6 系列，将模板平均重量控制在22 kg以内，同时保证其有足够的强度和刚度，表3展示了不同铝模板材料参数的对比。

表3 不同铝模板材料的对比

2）铝模板的结构设计需要考虑模板间的精密配合。采用先进的数控加工技术，确保模板拼接处的公差控制在0.3 mm 以内，从而有效防止混凝土渗漏，提升施工质量。为增强铝模板的耐用性，可在铝表面施加特种氧化处理，形成厚度为10 μm 的保护层，以增强其耐腐蚀性和耐磨损性。

3）在连接方式上，设计应采用快速拼装技术，如可以使用承载力达到5000 N 的快速卡扣，减少施工人员在高空作业的时间，提高安全性。

4）铝模板的设计还需考虑到不同高层建筑的特殊要求，如模板尺寸和形状的多样性，以适应不同建筑结构和设计风格。例如，对于曲面或异形墙体的施工，铝模板应采用可调节的连接件，以实现灵活拼接，满足复杂结构的施工需求。

4.2 施工流程优化

铝模施工流程优化的主要目标是通过精细化管理，提升施工效率和质量：第1，施工前的准备工作至关重要，需制订详尽的铝模板施工方案，包括模板搭建、定位、固定和拆卸的具体步骤。第2，在模板安装过程中，应设定明确的时间节点，如模板搭建和固定时间不超过2.5 h，以确保施工进度。同时，铝模的搭建应遵循“自下而上、逐步固定”的原则，以避免不均匀受力导致的变形。第3，在安全管理方面，施工现场应配备专业的安全监督团队，给每100 m2的施工面积至少配备1 名安全监督人员。第4，施工过程中铝模板的保养与维护同样重要。如每次使用后，应进行清洁和检查，确保模板无明显损伤，连接部件完好无损。在铝模板的存储和运输方面，应采取防潮、防撞击的措施，例如，使用防震垫片和固定架，确保模板的完好无损。

4.3 严格遵守技术标准和规范要求

铝模在高层建筑施工中的应用必须严格遵守相关技术标准和规范要求，以确保工程质量和施工安全具体为：第1，铝模板的材质和性能必须符合国家及行业相关标准。例如，铝模板的材料应选用强度不低于280 MPa、延伸率不小于12%的铝合金，确保足够的承载能力和韧性。在铝模板的制造过程中，其尺寸公差应在±0.5 mm以内，以保证精确拼装和整体性能。铝模板在承受的最大荷载下，其变形不应超过1/2000，以确保施工安全和结构稳定。第2，在具体的施工实践中，施工单位需根据相关规范，对铝模系统进行定期检查和评估，确保其始终处于良好状态；并在铝模板的存储过程中，将其放置于干燥、通风、无腐蚀性气体的环境中，以防止材料性能退化；还要定期对铝模板进行清洁和润滑，保持其良好的工作状态。如每使用10 次后，对接触面进行清洁；每使用50 次后，对所有连接件进行检查和维护。

5 结语

铝模在高层建筑施工中的应用具有显著优势，能有效提升施工效率、降低成本并保障建筑质量。但铝模应用过程中也存在着诸如尺寸适配性、结构稳定性、精确度与表面质量等技术难点。对此，本文提出了包括结构优化设计、施工流程优化、严格遵守技术标准和规范要求、加强技术创新与应用等具体改进建议。这些建议旨在为铝模在高层建筑施工中的应用提供更为有效的解决方案，促使铝模技术在未来的建筑施工中发挥更大的作用，推动建筑行业的发展。