铝模爬架工艺在高层建筑中应用优势及施工技术、安全

0 引言

“铝模+爬架”是当前房建市场最优质的新工艺之一，被称为“黄金组合”，多用于高层或超高层建筑的整体施工，相比盘扣架+木模传统工艺在施工效率、质量、进度、安全文明等方面具有明显优势。

1 铝模爬架在高层建筑中的优势

下面以南京某单位在建房建工程为例。

1.1 项目工程概况

项目总建筑面积68826.51㎡，地上建筑面积42392.44㎡，地下建筑面积6434.07㎡。项目共5个单体工程，1#楼建筑高度76.6m，26层，层高为2.95m；2#、3#楼建筑高度85.9m，28层，层高为3m；4#楼建筑高度55.45m，17层，层高为3.15m；5#楼配套用房建筑高度8.5m，2层，层高为4m、4.5m，5#楼、地下室均采用框架结构。1-4#外墙现变更为钢筋混凝土墙。

 项目鸟瞰图

1.2 采用新方案（铝模+爬架）的必要性

项目位于南京市中心，对质量、工期、文明安全施工等要求都很高，项目创优目标：南京市“安全文明施工标准化示范工地”、“金陵杯”。为实现本项目创优目标，建设之初，项目部组织技术人员熟悉图纸，优化施工组织设计并进行新工艺应用策划，从质量、进度、安全、成本、施工可行性等方面进行论证和比选，最终确定采用新方案（以下简称方案二）：“爬架+铝模板+吊篮”（需2台塔吊）代替原方案（以下简称方案一）的“盘扣架+盘口内架+木模板”（需4台塔吊）。新方案报业主和设计同意经专家论证通过，同时将原设计中外墙砌体变更为钢筋混凝土外墙，为新方案的施工工艺得以实施做准备。

1.3 两方案成本对比上的优势

1.3.1 方案费用对比

（1）外墙方案：方案一中外墙为200厚煤矸石多孔砖，方案二中外墙为200厚现浇混凝土；

（2）外架方案：1-4#主楼外架采用方案二，5#楼外架采用方案一；

（3）模板方案：5#楼及地下室均采用方案一施工，1-4#主楼采用方案二；

（4）塔吊方案：考虑吊装半径及提升能力，根据总平面布置，方案一需4台塔吊；方案二需2台塔吊，外墙涂料施工采用吊篮施工；

（5）模板摊销方案：1-4#主楼采用铝模板施工，木模板摊销增加费约120万元。

                                         两方案费用测算对比表              

项目

方案一

方案二

外墙

材料

数量

单位

单价（元）

造价 （万元）

备注

材料

数量

单位

单价（元）

造价（万元）

备注

20厚1:3防水砂浆

37535

㎡

39

146.4

外墙面积

φ6网片

25

t

6000

15.0

单层网片

200厚煤矸石多孔砖

1968

m³

437

86.0

砖墙体积

铝模立模

31670

㎡

45

142.5

铝模增加面积

200厚现浇混凝土

1968

m³

450

88.5

小计

232万元

小计

246万元

外架

盘扣架、钢板网、18#工字钢挑架、冲压钢脚手板、人工费

41253

㎡

48

198

建筑面积

爬架

334

m

4300

143.6

外墙延长米

附墙及悬挑梁加筋

0.57

t

6000

0.31

盘扣架及人工

4086+7600

t

48

56.1

人防非人防及地下室

小计

198万元

小计

200万元

模板

主楞Φ48×2.75的钢管

41253

㎡

18

74.3

建筑面积

铝模板

41253

㎡

45

185.6

建筑面积

次楞木方（50mm×100mm）

4080

㎡

50

20.4

考虑地下室模板周转后的配模面积

胶合板12mm

人工费

119634

㎡

48

574.3

总模板接触面积

人工费

119634

㎡

45

538.4

总模板接触面积

小计

669万元

小计

724万元

塔吊

QTZ6015（4520）

4

万元

80

320

按20个月测算租赁费含人工

QTZ6015（4520）

1

万元

80

80

按20个月测算租赁费含人工

QTZ7020

1

万元

84

84

小计

320万元

小计

164万元

模板摊销费用

模板摊销费用

1

万元

120

120

人防非人防及地下室

小计

0

小计

120万元

吊篮

吊篮

1

万元

15

15

外墙涂料施工

小计

0

小计

15万元

方案一项目费用合计

1419

方案二项目费用合计

1469

两方案对比费用差额

方案二费用减方案一费用=1469-1419=50万元

1.3.2 方案费用比选结果

从费用测算对比表结果来看：方案二较方案一费用增加约50万元，但方案二使用更节能环保，更安全可靠，与盘扣+木模工艺相比，安全文明措施费用相应可以节约25%左右，按本项目安全文明施工费用623万元计算，安全文明措施费可节约近156万元，方案二总体费用还是比方案一具用一定成本优势。

1.3.3 新方案“铝模+爬架”组合工艺具体的优势效果图体现：

爬架架体4～5倍楼层高，减少用钢量    安拆方便、外形平整、施工文明      全砼结构免抹灰、无需找平

2 铝模爬架的施工技术要点及安全注意事项

以南京某单位在建房建工程项目为例，从施工单位视角对铝模+爬架工程施工工艺技术要点及注意事项等进行分析。项目部根据设计审图和专家建议将原先200厚煤矸石多孔砖外墙变更为现浇钢筋混凝土外墙，并对阳台、空调板、线条等结构进行整体优化，并提供给爬架单位进行机位布置点优化同时将塔吊附墙点位提供给爬架单位，避免后期因爬架机位点影响塔吊附着点安装。铝模单位根据爬架单位优化后的布置图对外墙加固点进行优化，避免因爬架导致铝模外墙模板无法拼装。                              

2.1 铝模工艺安装拆除流程：

地面弹出结构边线→安装铝模板→焊接定位钢筋→涂刷脱模剂→销钉、销片安装固定墙模板，安装内撑条、拉杆和PVC套管→门窗及节点的安装，背楞加固墙模板并检查垂直度→安装梁底模板和梁侧模板→先进行龙骨的安装，后楼面一角开始安装楼面模板→外墙板上下层的承接通过安装K板实现，使外墙的板与板之间连接更加平滑、牢固→楼梯安装先安装楼梯下部的墙模板→依次安装背楞、C槽、楼梯底板、楼体外侧板、楼梯上部墙模板、背楞、楼梯狗牙、钢筋、踏步板→进行楼梯背楞的安装→核查所有铝模板和配件安装正确性→墙体、梁、楼板依次浇筑混凝土→混凝土浇筑后12-24小时可以拆除墙模板→梁、楼面模板拆卸→拆除后的模板通过传料口传递至上一层→拆除梁和楼面模板时，未达到混凝土设计强度前不得拆除单支顶以确保对楼体的支撑强度。

2.2 爬架施工流程

2.2.1 爬架安装流程：

搭设安装平台或辅助架，并拉好安全网→地面组装第一节底节和第一步片架→组装第二步架→塔吊安装第一节标节，塔吊第三步架，进行底部封闭→埋设第一层预埋，安装第一道附着支撑并受力→安装第四步架和第五步架→埋设第二层预埋，安装第二道附着支撑并受力→塔吊安装第三节标节，安装第六步架第七步架→埋设第三层预埋，安装第三道附着支撑并受力→安装顶节和第八步架单排→底部封闭，密封物组断口→安全面整改完善，检查验收。

2.2.2 爬架上运行流程：

拆除底部附着支撑及拉杆→转运并安装附着支撑及拉杆→安装葫芦→安装防坠钢丝绳→拆除塔吊处活动架及断开分片处的连接→拆除离墻间隙的封闭材料，二次封闭和卸料平台与建筑物的连接→外架上运行前的检查确认→外架上运行→外架上运行到位调平外架→取下葫芦起重吊钩→拆除电线→恢复离墙间隙的封闭材料，二次封闭和卸料平台与建筑物的连接→恢复塔吊处活动架和断开分片处的连接→上运行完毕。

2.3 铝模与爬架配合施工流程

以标准层N+5 层为例进行分析，铝模与爬架配合施工流程：主体结构施工完成（N+4 层）→爬架提升一层（临时设置拉结点）→N+5层铝模拼装（N+3层模板）→N+4层混凝土达到强度（拆除模板）→安装N+4层爬架机位。

图9  爬架提升流程图

2.4 铝模与爬架配合施工要点

爬架配合铝模施工工艺主要围绕铝模板快拆的特点，使标准层工期缩短为5d一层，其中提升爬架1层（1d）→拼装墙柱模板、绑扎钢筋、水电预埋（2天）→拼装楼板模板、钢筋绑扎、水电预埋（1d）→浇筑混凝土（1d）。铝模板支撑体系杆间距一般在1.2m，间距在2m内时，混凝土达到设计强度50%时可以拆除模板（支撑体系及底模不能拆除），混凝土达到设计强度70%时可以拆除底模（支撑体系不能拆除），因此每栋楼设计两套铝膜板、三套支撑体系，所以在施工标准层N+5层时，N+4层未达到混凝土强度，模板无法拆除，采用标准层N+3层模板。

2.5 铝模与爬架施工安全注意事项

2.5.1 铝模施工

（1）1d后拆除梁侧模、墙模和柱模（非承重）；

（2）48h后拆除梁底模（支撑不拆）；

（3）14d后拆除梁底支撑（非承重,需配3套顶柱系统）；

（4）48h后拆除板底模（支撑不拆，）；

（5）12d后拆除板底支撑（非承重，需配3套顶柱系统）；

（6）28d后拆除悬臂底支撑（需配4套顶柱系统）；

（7）混凝土浇筑完毕后，应在12h 以内对混凝土加以覆盖和浇水；

（8）砼养护时间不少于14d。

2.5.2 爬架施工

（1）爬架高空升降作业属于超过一定规模的危险性作业，施工前需编制专项施工方案并请专家论证通过后方能进行施工；

（2）爬架升降作业人员必须经过专业培训并取得合格证后，方能持证上岗作业；

（3）爬架升降和拆除作业过程中，必须设置安全警戒区并由专人统一信号和指挥；

（4）爬架升降作业过程应及时关注架体的变形情况，出现架体变形情况，应停止作业及时更换；

（5）爬架穿墙螺栓应牢固拧紧（扭矩为700~800N.m）；

（6）爬架升降作业时，架上禁止堆载施工杂物，如有应及时清除，以防高空坠物伤人；

（9）遇到五级以上大风，雨雪、大雾及夜间禁止爬架升降作业；

3 结语

铝模+爬架组合体系作为一种新兴施工工艺相比传统木模脚手架组合体系具有许多优势，铝模爬架符合目前低碳减排和绿色施工要求还能增强建筑的临边防护，有效防止高空坠落事故发生，如能实现大规模推广应用，未来将大有可为。

参考文献：

[1]《建筑施工工具式脚手架安全技术规范》建筑工业标准（JGJ202-2010）

[2]《铝模+爬架+穿插施工模式的施工工艺研究建材发展导向》(2022年10期《工具化附着式升降脚手架施工风险管控劳动保护》(2020年9期)

作者简介：张冬梅（1975-），女，安徽滁州人，东北财经大学（本科），工程管理，就职于中铁上海工程局集团第一工程有限公司，项目总工程师，研究方向为铝模+爬架应用优势及施工技术、安全。