铝合金模板结合PC，新型异形模板专业化发展方向

1、异形模板体系现状

1.1 山东异形模板厂家体系发展概况

20世纪70年代初，我国建筑结构以砖混结构为主，建筑施工所用的模板以木模板为主。20世纪80年代以来“以钢代木”，各种新结构体系不断出现，钢筋混凝土结构迅速增加，异形模板在建筑施工中开始盛行。20世纪90年代以来，伴随着大规模的基础设施建设，高速公路、铁路、城市轨道交通以及高层建筑、超高层建筑和大型公共建筑的建设，对模板、脚手架施工技术提出了新的要求。我国以组合式异形模板为主的格局己经打破，逐渐转变为多种模板并存的格局。进入21世纪以来,随着经济的快速发展,城市化进程不断加深,人们对住宅质量有了很高的要求,工业化住宅应运而生。工业化住宅的Z显著特征就是构件生产工厂化,而铝合金模板和预制混凝土构件(PC)则是其中两个重要构件。当前,我国还很少将这两种构件同时应用于建筑体系，异形模板专业化实施效果不明显。

1.2 铝合金模板

铝合金模板系统主要由模板系统、支撑系统、紧固系统、附件系统等构成。模板系统构成混凝土结构施工所需的封闭面，保证混凝土浇灌时建筑结构成型；附件系统为模板的连接构件，使单件模板连接成系统，组成整体；支撑系统在混凝土结构施工过程中起支撑作用，保证楼面，梁底及悬挑结构的支撑稳固；紧固系统是保证模板成型的结构宽度尺寸，在浇筑混凝土过程中不产生变形，模板不出现爆模现象。

铝合金模板的特点：（1）将墙体、楼面模板和支撑等独立系统融为一体，整体浇筑，一次成型；（2）采用早拆技术，可用1套模板、3套支撑完成整个建筑施工；（3）根据建筑结构定制完整的模板系统，在BIM软件内进行三维可视化设计,预测并减少施工中可能出现的问题；（4）使用铝模拆模完毕，建筑垃圾少，楼层清理容易，文明施工达标，响应环保节约资源；（5）可一直循环利用，具有较高的回收价值；

理论上铝模板可以重复使用达到300次，但由于建筑结构不同，有的非标件铝模板使用一次就需要重新生产；常见的建筑楼型，非标铝模板的占比达到20%-30%，非标件的使用必然导致后续重复利用、回收改制困难的问题，大大增加使用成本。

1.3 PC构件

PC（Precast Concrete），又称PC构件，是指在工厂中通过标准化、机械化方式加工生产的混凝土制品。PC构件的特点：将建筑中复杂的结构例如楼梯、飘窗、空调板等，可在工厂中预制完成，可大幅降低现浇施工难度、加快施工进度，但长距离运输过程，增加了破损风险。

2、适度装配式模板体系

适度装配式模板体系是指根据楼型特点及项目需求，充分发挥各类木板、装配建筑的优势，将铝模板、木模板、铝框木模、异形模板、钢模现场预制、装配式建筑等以恰当比例的组合，辅之以设计、工程技术等服务，以达到降低施工成本要求。适度装配式模板体系不单是模板产品本身，更是整套的、成体系的解决方案。

3、关键技术

3.1调整模板配置方式

（1）模板与PC现场预制构件同时深化、设计，对于墙板、梁板、顶板等大面积位置均使用铝模板进行设计；

（2）遇到非50模数以及异形复杂位置，采用铝合金模板与其他种类模板相互结合设计；其他种类模板选用原则，根据模板的可周转使用次数，选用适宜的模板进行配置；

（3）当以上位置与楼梯、空调板等位置衔接时，对楼梯、空调板等位置进行PC预制件部位深化设计并进行钢模设计；

对必须满足一定主体结构预制率的项目，方案可增加竖向结构和横向结构方面的预制，以达到满足预制率的要求。

3.2 PC构件设计技术

（1）空调板模具设计：

空调板模板采用平躺结构，由台座和侧模组成。统计项目中所有户型的空调板尺寸类型，选取尺寸设计台座，侧模根据空调板实际尺寸进行设计。为提高侧模周转率，可考虑设计若干种使用频率高的尺寸，其余尺寸用侧模进行调节或采用圆模板补缺。

（2）飘窗模具设计：

飘窗预制件分为“外挂式的飘窗”、“梁下下挂式的飘窗”以及“多块预制板块组装式的飘窗”。模具的设计根据飘窗的实际尺寸进行设计。

（3）楼梯模具设计：

一套楼梯模具包括两套底模，侧模包括上、下两块侧模，侧模之间通过紧固装置调节距离，便于安装和拆模。侧模底部通过销钉连接，顶部通过螺杆对拉，保证侧模之间的距离，进而保证楼梯梯段厚度。

3.3 铝合金模板与PC构件结合技术

PC构件与现浇砼的接缝处存在错台、漏浆、裂缝等质量缺陷，通过对PC构件尺寸优化设计、缝内弹性封堵材料填充等技术措施，确保施工质量。

具体方式如：（1）PC构件与铝模板搭接处填充橡胶条，柔性连接能有效控制漏浆情况；（2）采用专用的PC构件与铝模板搭接装置；（3）PC构件与下层构件底缝连接，通过设计优化为折形入口，填入PE胶棒与止水胶以达到防止底渗漏水情况发生；（4）接缝位置预先在构件上粘贴泡沫条以达到防止漏浆的作用。

3.4 PC构件现场浇筑

铝合金模板和PC构件模具同步在生产车间进行生产，形成工业化模具的生产作业形式。PC构件的浇筑制作由现场进行加工生产，相比于传统PC预制件，现场钢模浇筑完成PC预制件成型质量效果好，精度更高，同时减少了场地的占用面积，降低运输成本等。

4、社会效益和经济效益

（1）提高成品质量：

传统PC构件在制作过程中，容易出现尺寸偏差，给现场安装带来很大的麻烦，相比于传统PC预制件，现场钢模浇筑完成PC预制件成型质量效果好，精度更高；

（2）降低材料费成本：

铝合金模板与PC构件现场预制结合方案，提高铝模板设计标准率（重复利用率）能够达到95%以上，PC构件现场预制采用的钢模在设计过程中采用标准尺寸大化为前提，提高钢模具的周转利用率，产生巨大利润；

（3）降低运输成本及安全隐患：

传统PC构件需专用车辆进行运输，运输价格高；此方案均在施工现场进行浇筑制作，省去大量物流运输费用，降低运输过程中的安全隐患；

（4）提高施工效率：

通常铝模板拼装完成后，由混凝土浇筑班组进行混凝土浇筑施工，造成了模板拼装人员劳动力的闲置。若在此时将该部分人员安排到PC构件的现场制作工作，可大大提高人员的利用率，同时减低了人员成本，提高了施工效率。

以楼梯为例，现场预制与铝模现浇、木模现浇及工厂预制成本分析如下：

5、结束语

综上所述，铝合金模板配合预制构件深化设计，采用工业化加工，重复使用率高，施工速度快，符合绿色施工的理念；装配式混凝土结构是建筑业发展的方向，铝合金模板与装配式结构的完美结合能够大大提高建筑施工质量，确保混凝土的硬度要求，减少施工工序。

在国家大力发展装配式建筑大环境下，适度装配式模板体系以现场钢模搭配铝模为模具浇筑预制构件代替物流成本较高的构件厂家；以装配式建筑大化标准板的技术理念高效缩短设计周期及错误率；以整合劳务队伍工作版块来化解不同施工班组带来的矛盾。现场预制PC构件灵活性好，可随时随地与主体施工现场高效沟通，无缝衔接。同时产品质量及生产周期可控性较高，更好配合主体施工。可见，该体系可实现程度降低施工成本和材料费用基础上获取经济效益和社会效益，符合装配式建筑发展理念，具有良好的发展前景。