铝合金模板推广中的问题及解决方法
1、保证使用次数以降低成本
采用高强度的6061、6005合金挤压成形,并焊接加强筋;按规范要求使用;对于使用达到一定次数而导致平整度超差的可进行人工或机械方法修正。
2、保证达到装饰装修验收精度的标准
铝模板生产时都要对平整度、对角线、长度等进行检验;成品出厂前预验收时也会对表面高低差、表面平整度、层高垂直度等进行验收;设计有调整垂直度等性能设施。
3、保证应用灵活性
模板成品有通用的长度和宽度模数(表1),可通过配模保证其通用性;不同工程通过更换部分非通用型材可保证其适应性。从表1可以看到,仅梁侧模板就有15个规格可以适用,增加了配模灵活性。
表1 梁侧模板规格(单位/毫米)
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铝合金模板的应用及效果
1、适合各种复杂结构形状的墙柱、楼板梁、楼梯门窗洞口和阳台飘板等混凝土结构,组合成完整混凝土结构的模板体系,承载能力可达50~60kN/m2。如图5所示。
2、铝模板既适用于我国南方地区人工传递模板的整体安装浇筑施工方法,也适用于我国北方地区先墙柱后梁板大模板塔吊施工方法。在后一种施工方法中,可以通过悬臂延伸法和过渡连接件法将水平楼板模板延伸到已浇筑的混凝土墙柱体位。
3、单块墙、柱体铝模板最大面积2300mm×450mm,梁、楼板铝模板最大面积1200mm×600mm,最大重量不超过18~20千克/m2。因此人工组拼操作简便灵活,易装快拆,施工效率高,劳力资源丰富,减少技术工人的使用。通过预留洞口逐层人工递送模板和支撑,免去塔吊和中转材料的堆放环节,便于组织施工,减轻劳动强度,降低装拆模板成本和搬运运输成本。
4、用一套铝模板、三套支撑代替三套模板、三套支撑的传统支撑方法,实施早拆模板施工技术,大大节省模板材料,增加模板周转次数,加快施工进度。铝模板和木模板现场支撑对比,如图6所示。
5、铝模板单块板面大,拼缝少、制作精度高、承载能力强,施工质量高,容易达到清水混凝土施工质量标准,不需要抹灰刮腻,降低批荡成本,节省装饰装修费用。
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铝合金模板的综合经济效益分析
1、与传统木模板综合比较分析
铝模板强度大、刚性好、重复利用次数高;施工技术简单,便于安装;不产生建筑垃圾,报废后回收价值可达30%,竹(木) 模板的强度和刚度都不如铝模板,周转次数很低;而且施工现场凌乱,无回收价值,产生大量的建筑垃圾。铝模板耐酸耐碱耐湿,耐寒耐热,不变形,适用于各种施工温度环境下安全作业。如图7所示。
2、与传统木模板、组合钢模板和全钢大模板的技术经济指标对比
与组合钢模板和扩大组合钢模板相比,建筑铝模板质量轻,单块面积大,人工操作简便,施工环境适应性强,在雨水多、潮湿地区施工,不会生锈,有氧化铝保护,使用寿命长,周转次数高,模板正常重复使用可达 300次以上。运输、塔式起重机、维修保养和刮腻等均摊费用低,效益明显。回收价值高,报废后可全部回收,残值可达30 %。
与全钢大模板相比,全钢大模板重,完全依赖塔式起重机机械安装,施工成本高,适用于大型建筑的墙体和柱体,并且只适用于先墙柱后梁板的两次支模→浇筑→拆模的施工作业法。在整体浇筑时,只能用于外墙模板。而建筑铝模板质量轻,仅20kg/m2,可以人工搬运装拆,无需机械设备协助,既可以用于整体浇筑,也可以用于二次浇筑,适用范围较广。适用环境方面,钢模板由于其材质原因,怕酸怕水怕潮湿,易腐锈,故不能在一些特殊环境施工;而建筑铝模板耐酸、耐腐蚀,能适应更多的施工环境。由于钢材与混凝土的热膨胀系数相近,模板和新浇的混凝土容易牢固粘合,不易脱模;而铝模板表面有氧化保护,不易与混凝土粘贴,脱模比较容易。
3、建筑铝模板用于高层和超高层混凝土结构工程的成本分析
以1栋30层房屋建筑项目为例,每层建筑面积1000m2,模板展开面积按建筑面积的2.7倍来估算,即单层模板展开面积为 2700m2。用铝合金模板早拆技术,只需1层模板3套支撑。如果用木模板,需要6个层数的模板和3层支撑。
使用建筑铝模板,材料及人工费用节约很多。结构面达到清水效果,进入装修阶段,内墙面可以省去抹灰找平工序,从质量上杜绝了室内墙面抹灰空鼓、裂缝的通病;从施工成本上分析,节约了水泥、砂的原材料耗用,以及抹灰用工,同时减少了周转材料的使用时间,节约材料及人工费约24元/m2;从工期上分析,室内装修阶段的工时缩短,工程进度按照每层可以缩短1~2d,对总工期有益。
30层以上,模板和支撑投入成本随着楼层的增多,木模板投入并不减少,按楼层数增加,木材消耗量成正比增加;钢模板和铝模板,几乎没有材料的消耗,投入明显减少。特别是铝模板,容易实施早拆技术,总体成本减少更加明显。以上分析仅供参考,各地各时期都不相同。但可以通过上述分析,看出建筑铝模板的优势。如图 8 所示。
图8 模板支撑投入成本以及施工周期比较
施工周期比较:木模板需要天数最多,钢模板其次,铝模板易实施早拆,天数最少。对于多栋建筑群,如小区工程,模板和支撑投入成本和经济效益差异更加明显。因此,工业发达国家越来越多地采用建筑铝模板技术。
其他综合效益,从住户使用面积分析,房间净长宽可以增加3~125px的使用面。从设计安全方面分析,清水墙省去抹灰,楼体自重减轻,地震作用力相应减弱,减少抹灰坠落伤人,使结构抗震偏于安全。从社会信誉分析,使用该模板体系,施工现场环境整洁,大大提升了企业的整体形象。
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铝合金模板与绿色建筑施工
倡导绿色施工不再只是传统施工过程中所要求的质量优良、安全保障、施工文明、企业形象等,而是在保证质量和安全的前提下,努力实现施工过程中降耗、增效和环保效果的最大化。我国于2007年9月10日公布实施《绿色施工导则》(建质[2007]223号) ( 以下简称《导则》),已经历4年。《导则》用于指导建筑工程的绿色施工,其内容由总则,绿色施工原则,绿色施工总体框架,绿色施工要点,发展绿色施工的新技术、新设备、新材料、新工艺和绿色施工应用示范工程等6部分组成。其中,绿色施工要点包括绿色施工管理、环境保护、节材、节水、节能、节地等“四节一环保的绿色施工管理”6方面内容。绿色施工要点中关于节材与材料资源利用是《导则》中很重要的,且有特色。此条从节材措施到材料周转,如对材料损耗率的定量指标要求;采取技术和管理措施,提高模板、脚手架等的周转次数、施工速度、专业化施工等都提出了明确要求。
建筑铝模板技术采用整体挤压成型的铝型材加工而成。整个系统标准化程度高、质量轻、承载力强、配合精度高。在施工过程中不产生建筑垃圾,完全可以做到建筑垃圾零排放。材料周转次数多,残值高,可再生利用,符合绿色建筑的要求。不浪费资源,避免处理废弃模板环节。以铝代木,节约木材资源,保护环境,符合绿色环保。另外,在施工过程中无需塔式起重机等机械设备协助。建筑铝模板施工技术包含了施工项目的科学管理和技术进步,包含了最大限度地节约森林木材资源和减少对环境负面影响,包含了四节一环保的主要内容,其中先进模板材料工艺、快拆支撑和早拆模板的支撑技术、减少施工人员、减轻劳动强度、加快施工进度、提高施工质量、实施文明施工管理,这些都是《建筑业10项新技术(2010)》的主要内容。在国外技术先进的发达国家,建筑模板技术以其高强度、高周转次数、绿色环保的显著特点,早在20世纪60年代开始应用。在《导则》指引下,也开始在我国混凝土结构施工工程中得到越来越广泛的应用。
中国铝挤压工业经过50多年的发展历程,已成为铝挤压材的生产、消费和出口大国,向全球展示了中国的“绿色铝工业”,为中国及全球经济的发展做出了贡献。我国铝挤压工业无论技术装备上还是生产规模上都已具备全球铝挤压材出口基地的初步特征,为我国铝模板技术发展奠定了良好基础。
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铝合金模板与绿色建筑施工
铝合金模板应用日益广泛和成熟,广东省住建厅2012年已发布《铝合金模板技术规范(征求意见稿)》,国家标准正在编制中,使用铝合金模板将规范化、标准化,施工及验收也将有据可依。