浅谈建筑工业化之铝合金模板的工程应用

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　【摘要】随着我国经济社会发展的不断深入，践行绿色发展的新理念，倡导绿色、低碳、循环、可持续的生产生活方式，习近平总书记提出“青山绿水就是金山银山”。建筑施工企业如何进行技术升级，如何实现建筑工业化发展，是当前建筑施工企业在国家发展的大形势与政策下的重要问题。本文通过铝合金模板体系在实际应用中的技术特点、社会经济效益、结合BIM施工技术等相关内容进行论述，提出在绿色环保发展的国家政策下，建筑施工企业的工业化升级路径，力求为建筑工业化之路献策献力。

　【关键词】建筑工业化；铝合金模板；绿色发展；低碳环保；可持续

　当前、我国正处于城市化快速发展阶段，城镇化建设任务繁重，建筑工业化是我国未来建筑业的发展方向，借鉴工业化的生产组织方式，采用先进的技术、工艺，提高机械化水平的应用，发展施工专业化是提高劳动效率、提升建筑质量的重要方式。建筑模板是混凝土结构建筑工程中的重要工具，其在施工过程中占据相当大的比例，采用铝合金模板技术是符合我国“以钢代木”和《建筑业10项新技术》政策，符合低碳节能减排和绿色施工技术，推动模板工业化有利于缩短我国与国外模板技术的差距，将会有效推动我国建筑工业化技术的进步。

　一、传统模板施工中存在的问题

　1、“宁要青山绿水，不要金山银山”。当前我国处于城市化快速发展阶段，城镇化建设任务繁重，建筑模板又是不可或缺的建筑材料。目前广泛应用于施工中的模板以木胶合板为主，背楞多采用木方，每年因建筑模板市场而消耗的树木不计其数，环境效益低下。

　2、随着社会经济的不断发展，劳动力成本越来越高，以前依靠大量廉价劳动力采用人海模式、低效率、低成本支撑的建筑业经济增长模式已经难以持续。在习总书记提出的未来发展中到2020年，全国人均收入要翻番，可以预见到时建筑业现场工人招工难、成本高的问题将会更加严重。

　3、木模板工程非常依赖现场模板工人的个人技术水平，现场遇到的实际问题多以工人的熟练水平进行随机处理，现场技术管理人员难以发挥作用，工程质量及施工效率存在大量不可控因素，导致质量通病久治不绝，施工工期难以控制，安全问题难以杜绝。

　二、铝合金模板概述

　铝合金模板在我国是一种新型模板体系，经由专用设备挤压制造而成，由铝合金面板、支架和连接件三部分系统组成，能拼装成不同尺寸的装配化、工业化的模板系统，具有以下特点：材料耐久性好、周转次数高材料消耗低；可以与BIM技术相结合在生产车间采用电子一体化进行设计制造并加工成精度很高的成套模具、采用工业化流水线生产、模板支撑体系采用数据化分析计算并进行生产制造、拼装队伍专业化程度高等优点。

　三、铝合金模板的应用及效果

　1、材料耐久性好、周转次数高、材料消耗低

　铝合金模板采用高强度的6061-T6、6063-T6合金挤压成形，并焊接加强筋；重复使用次数可达到200次以上，平均分摊材料消耗非常低，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、与BIM技术结合采用电子一体化生产

　施工前项目技术人员采用BIM技术对工程做好详细准确的分析和模板方案设计，确定合理的铝合金模板系统模数，系统化、标准化的产品系列，使得标准板最大化、非标准版最小化，精准定位门窗洞口、机电安装及施工用预留孔洞位置，使在施工中可能遇到的问题最大限度地在方案设计阶段解决。能有效发挥项目技术人员的专业知识在模板工程中的管理作用，避免了传统模板施工中全凭作业工人的个人技能熟练水平来控制施工质量及材料消耗。

　模板生产过程中采用基于BIM技术上的电子一体化流水生产，以工业化的生产管理及质量标准进行标准化控制，使模板的拼缝及总体精度达到工业级标准。使BIM技术能真正意义上为建筑工程施工过程中的质量控制发挥作用。

　3、培养专业化的模板拼装队伍，提高施工效率

　在传统模板工程中需要大量熟练的模板作业工人，在现场根据施工图纸尺寸进行木模板的切割及制作，工程实体质量过度依赖作业工人个人因素，施工效率及施工质量难以保证。铝合金模板采用电子一体化设计制造并在工厂加工成精度很高的成套模具，在运往工地前均已进行过100%的整体试装，将所有可能出现的问题均解决在工厂里，现场工人只需要进行拼装技能的培训，使传统复杂的模板工程变为简单的模板拼装工程，普通的体力工人只需经简单培训即可上岗操作，熟练的安装工人每人每天可安装40-60平米。由于铝模板自重轻的特点，可手工搬运，大大地加快施工进度，提高施工效率。

　4、有效提高施工进度计划对实际施工的指导作用

　基于工业化的模式对模板进行生产，采用专业的拼装队伍进行模板拼装，将墙模、顶模和支撑等几大独立系统，有机地融为一体，一次将模板全部拼装完毕以实现一次浇筑。可有效控制各步骤施工进度的精确性，将为施工进度计划提供可靠依据，避免了传统模板工程进度计划控制过程中的各种不确定因素对工期带来的影响。

　5、工程实体成型质量好

　铝合金模板采用整体拼装，竖向结构与水平结构一次性浇筑，减少了混凝土浇筑次数，降低了施工缝的留设，提高了建筑抗震性能。表面处理剂及脱模剂采用水溶性材料，实体成型质量可达到清水混凝土效果。

　6、安全及环保效益

　1）铝合金模板拼装完成后与支撑体系将形成一个整体框架，整体稳定性非常好，最大限度地去除了传统支撑方式由设备和施工带来的不确定性造成的安全隐患，可以有效避免局部失稳造成的整体坍塌事故的发生，使整个施工场地安全系数进一步提升。

　2）铝合金模板不需要现场制作，避免了传统模板现场制作时，各种木方、模板堆放凌乱，木屑纷飞，从而大大降低现场火灾发生的几率、机械伤人及用电伤人等安全隐患的发生，且现场安全管理整洁明了。

　3）铝合金建筑模板系统所有材料均为可在生材料，符合国家对建筑项目节能、环保、低碳、减排的规定。废料处理残值高，废料均可回炉，均摊成本优势明显。

　四、经济效益分析

　1、材料成本：目前市场上铝合金模板单位面积造价基本是一般木模造价的6-7倍，铝合金模板可周转使用200次以上，且按照目前工程技术采用快拆体系，一般高层住宅均为一栋楼配1层模板，3套支撑。木模板一般按照5次周转考虑，支撑体系按照一般工程施工进度考虑4层支撑。市场报价中，单栋住宅楼达到30层以上时铝合金模板成本价格将低于木模板成本价格。

　2、人工成本：铝合金模板现场只需要架子工进行简单培训即可熟练拼装，现场木工工人成本是架子工3-4倍。采用木模板人工成本将远大于铝合金模板人工成本。

　3、残值对比：铝合金模板材料几乎没有消耗，根据现在铝合金模板厂家提供的残值回收方案，至少可按照购买值的30%以上回收，木模及方木残值基本为零。

　4、铝合金模板可有效缩短工期，工程工期没多一天，工地各种管理成本将不断发生，具现有采用铝合金模板的工程分析，采用铝合金模板比采用木模板对每层工期可缩短1-2天。

　5、除第一此铝合金模板使用时需使用塔吊等垂直运输工具吊至施工现场，往后每层全部可采用人工从预留上料空洞进行向上传递，不需占用塔吊时间，这也是一部分隐形的经济效益。

　五、社会效益分析

　使用铝合金模板符合国家大力提倡的“四节一环保”的绿色施工管理要求，施工现场整洁，作业工人衣帽整洁，可改变以前作业工人穿着脏乱的印象，使得建筑工人也能像在工厂里上班的工人一样，从社会效益方面可大大提高企业的整体形象。

　六、结束语

　工业化是我国建筑业发展的方向，随着建筑业体制改革的不断深化和规模的持续扩大，高效的工厂机械流水化制作取代现有人工现场制作已经是不可逆转的趋势，建筑模板工程将成为其中首当其冲的改革先锋。铝合金模板的使用结合我国几十年来的建筑历史经验，吸取国外的有益经验和做法，适应建筑业体制改革的需要，改善劳动条件，大幅提高劳动生产效率，将使建筑业尽快走上工业化的效益型道路。

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