全钢爬架与铝模搭配施工设计研究
郑欣平
【摘要】本文基于绿色环保视域下全钢爬架与铝模搭配施工设计研究，通过对铝膜设计优势分析，明确铝合金模板建筑设计的注意事项及铝合金模板搭配施工建筑设计优化;通过实验结果对比图，可以看出，在本文提出的全钢爬架与铝模搭配施工设计条件下，随着试验次数的增加，其施工速度随之加快，呈现正比例关系。
【关键词】绿色环保;全钢爬架;铝膜;搭配施工
伴随我国社会主义经济的迅猛发展，城市化进程逐渐加快，全球范围内环境、资源以及能源之间的问题日益严峻[1]。在这样的社会形势下，全球各个国家均提出了绿色环保理念去探寻建筑和自然的和谐发展，在满足居民健康、舒适、宜家居住需求的前提下，最低范围内影响环境，有效提高资源利用率，推动社会的可持续性发展。
当前我国森林资源日益短缺，传统建筑业对于木材消耗量也在与日俱增，国家大力提倡绿色环保施工，创新技艺，伴随建筑业的逐渐发展、崭新的科学技术也得到了广泛的推广[2]。为实现绿色环保，对于建筑行业的要求也不再仅仅要求其质量达标、功能丰富，对于审美方面的要求也变得更高了，还必须达到国家绿色环保无污染的要求。这些均要求建筑行业发展新型、多功能的建材及制品，去满足社会日益进步的需求。在设计时，也应从这一目的出发，注意建筑材料的节约与长久性使用。为实现“提高质量、提高效率，减少人工手工依赖，减少能耗和排量”的国家政策目标，提出将外墙由传统砖砌墙改为全现浇混凝土外墙体系。全现浇混凝土外墙体系通常结合铝合金模板、型钢自升爬架等施工工艺，将剪力墙和构造混凝土墙整体浇筑，加强了结构整体性，提高外墙的抗渗性能，且拆模后混凝土质地均匀，观感好。
1.绿色环保视域下铝模设计优势分析
为配合全现浇混凝土外墙体系的发展，铝合金模板被广泛应用于现代建筑设计中。铝合金模板的应用对推进建筑节能环保和建筑工业化进程起到重要作用并具有现实操作意义。铝合金模板具有诸多优势：第一，铝模板标准化程度高，建筑设计中可操作性较强，可极大提升工程效率。第二，铝模板可多次周转使用，极大降低了建筑成本。且使用损坏后还可回炉重熔，全部被重新利用，利于环保。第三，铝模板具有较高强度，铝模板质量合格率较高，一般不会出现爆模、漏浆等现象出现[4]，可达到清水墙面效果。第四，对铝模板进行设计，可最大程度的保证施工质量，完美的呈现设计意图。
2.铝模板建筑设计注意事项与优化
2.1铝模板建筑设计要点
铝合金模板与传统建筑材料在质地、成本、施工方式上均有所不同。因此为配合鋁合金模板施工，体现铝模板的设计优势，在建筑设计中，为避免造成物料浪费、延误工期等现象的出现，应从方案阶段开始，并且贯穿整个设计阶段，注意如下设计要点：
2.1.1建筑设计中应注意标准化。为体现铝膜可重复使用的环保性能，在设计时需提高结构设计的标准化程度，尽量避免非标件的设计出现[5]。
2.1.2建筑造型设计简单化。由于铝模板在施工中是以拼装的形式使用，因此为减少铝模板施工拼装的误差，在建筑外立面结构设计时，应以简单造型为主，尽量避免复杂造型的出现，以实现铝模板的完美衔接。
2.1.3以相同方式进行标准层设计，并简化标准层设计。在部分高层建筑中，对奇数层与偶数层进行差别化设计，在内部结构设计中布局差异性较大。铝模板是根据建筑设计结构进行预加工的建筑材料，如果在建筑设计中楼层结构布局不同，就需要预加工出与结构设计相符合的多种铝模板材料，这样就造成了资源的浪费，无法体现出铝模板的优势[6-7]。
2.1.4除结构剪力墙外，注意区分明确采用全现浇混凝土墙体的部位，例如卫生间反坎，门窗旁的构造柱及过梁等是否采用现浇混凝土，以便在进行结构计算时能正确计算荷载。
2.1.5建筑设计图纸质量高，设计图稳定，不变更。由于铝模板是需要提前加工的建筑材料，并且具有加工周期长、加工费用高的问题[8]，如果在铝模板加工完成后变更设计图纸，将会造成材料浪费和工期延误等恶劣影响。这就要求设计人员，对建筑有准确、清晰的认知，明确建筑结构，高质量的完成图纸设计。
2.2结构设计配合铝模板的优化
由上述设计要点可以发现，要想避免出现铝模板浪费、延误工期等问题出现，需了解铝模板施工的相关问题，才能在图纸设计时有效避免，结构设计可以由以下几个方面进行优化：
2.2.1防震缝的合理设置。当建筑采用双拼户型时，防震缝的宽度，在满足结构规范要求的同时，还应考虑铝模安装，防震缝不宜小于200mm。
2.2.2剪力墙的合理优化布置设计。在进行剪力墙布置设计时，应考虑铝模板与全钢爬架结合施工的特点，才能创造最大的经济利益。宜将尽可能多的剪力墙布置在结构外围，结构外围刚度增大后合理减少户内的剪力墙，使结构刚度和自振周期处于合理范围，保证结构设计的经济性;确定好常规剪力墙数量和位置后，将建筑外立面砌体墙替换为混凝土构造墙，再适当微调结构外围的剪力墙墙肢，减少结构拉缝的数量。剪力墙截面尺寸应尽量保持一致，当计算不满足规范要求时，优先考虑改变混凝土强度等级。
2.2.3墙体优化设计。铝模板施工多结合混凝土浇筑共同进行，以提升结构整体性，保证铝模板拆除后混凝土浇筑的均匀质地及良好外观。在施工中为避免混凝土脱落，铝模板多采用斜口压槽，因此，应根据铝模板这一施工特点进行墙体优化设计。重视结构拉缝设计，包括构造做法及施工交底，以保证实际施工效果与计算假定一致。
2.2.4为了降低铝模板加工难度，采用铝膜爬架的标准层竖向构件应减少变截面，建筑户内梁底标高应尽可能一致，且梁宽应同剪力墙宽度，避免出现过多折角部位。梁、柱截面尺寸，一般以50mm为模数。同时楼板采用的厚度种类不宜太多。
2.2.5对构造柱进行优化设计。由于构造柱在施工中加固是重点及难点，因此在设计中根据加固方式对此部分进行相应优化，尽量避免异形构造柱的出现。
2.2.6降板区吊模等区域优化设计，由于铝模板在阴角部分的拼接多采用梯形截面连接，因此在对于降板区吊模的设计应从铝模板施工及拆除便捷度方面考虑，进行优化设计，尽可能使大部分区域结构标高都相同。
2.2.7由于外立面为全现浇混凝土外墙体系，窗洞的四周易产生收缩裂缝，设计时应适当加强洞口周边的配筋。
3.实验与效果分析
为了更加清楚、具体地体现铝模爬架的实际效果，特与传统木模施工进行对比，对其施工速度进行比较。
3.1实验准备
为保证试验的准确性，以某社区B地块1#、2#为例，在1#楼施工中使用传统木模，2#楼施工中使用本文中的全钢铝膜爬架进行配合，将两种设计置于相同的试验参数之中，进行施工速度的试验。铝模爬架与传统木模相比，铝模爬架可实现土建与装修穿插施工，即上部主体结构土建施工，下部内外装修穿插，将每层作业工序、时间固定，实现单工种流水作业，加快了总体施工速度;而传统施工方式，需整栋楼落架后才能装修，施工期存在消防隐患，后期拆架存在安全隐患，且容易对室内装修、窗、栏杆等造成不同程度的损坏。在施工总楼层相同的情况下进行对比实验，试验参数见下表。
表1 试验参数设置
工程名称 1#、2#
建筑总高度 1# 楼为 98.6m，2# 楼为 98.6m
施工方式 1#为传统木模，2#为全钢铝膜爬架
地上层数 34层
标准层数 2.9m
建筑结构形式 剪力墙
3.2实验结果分析
试验过程中，通过两种不同的设计同时在相同环境中进行工作，分析其施工速度的变化。效果对比图见下图所示。
图1 ?实验结果对比图
通过实驗结果对比图，可以看出，1#楼使用传统木模爬架施工，工程速度最初1层/6天，适应后逐渐提升为1层/5天;2#楼以全钢铝膜爬架进行施工，工程速度最初1层/5天，适应后逐渐提升为1层/3天，且下部装修施工同步进行。全钢铝膜爬架初始速度较传统木模爬架有优势，且随着工程的进行，可较快被施工方适应。由此可以看出本文设计的绿色环保视域下搭配铝膜施工的铝膜爬架在施工中随着施工时间的延长，其施工速度也随之加快，呈现正比例关系，比传统木模爬架施工速度更快。
4.结束语
本文对绿色环保视域下全钢铝模爬架进行分析，根据全钢爬架与铝模设计要求，对建筑物体的施工进行调整，实现高效的施工速度与质量。实验论证表明，铝膜爬架施工，在施工速度上更优于传统木模施工。希望本文的研究能够为绿色环保视域下全钢爬架与铝模搭配施工设计方法提供若干指引。
参考文献
[1] 邵广鑫. 铝合金模板在建筑工程中的应用及其经济效益分析[J].建设科技，2018，12（ 10） ： 75-77.
[2] 幸晓娇，姜博，陈云.绿色建筑早拆铝合金模板在建筑工程中的应用[J]. 山西建筑，2015，41（ 29） ： 96-97.
[3] 张锐，邱仁斌，许超等.浅谈铝合金模板施工管理[J]. 中国高新技术企业，2018，20（ 27） ： 61-62.
[4] 闫宇光，郝海涛，邢雪梅. 导座式升降脚手架在特殊结构施工中的应用[J]. 施工技术，2016，35 （11）：36-39.
[5] 臧伟强. 基于BIM技术的铝模板设计与施工[J]. 四川建筑， 2018， v.38;No.181（3）：269-272.
[6] 谭其美， 张明亮， 周瑾等. 铝模板在高层建筑施工中的应用[J]. 建筑技术， 2015， 46（9）：850-852.
[7] 郭立峰. 铝模施工对结构设计的影响[J]. 江西建材， 2017（16）：9-9.
[8] 张杰. 基于铝模的全混凝土外墙设计与施工技术[J]. 居业， 2018， No.123（4）：102-103.
（作者单位：广州珠江外资建筑设计院有限公司）
【中图分类号】TU795
【文献标识码】A
【文章编号】1671-3362（2019）12-0052-02
