典型性高层EPC房建项目快速建造技术难点总结---铝模爬架深化设计要点

典型性高层EPC房建项目快速建造技术难点总结---铝模爬架深化设计要点

路绪东 ,宋飞虎 ,吴征  ,卫博豪  ,王镇

中建五局第三建设有限公司

1）

摘要：对于典型性高层房建项目来讲，铝模和爬架已经是大多数施工单位的标准配置，铝模和爬架的组合和互补不仅提高了施工速度，还大大确保了施工的安全性，同时符合四节一环保的绿色施工理念，是真正的可持续发展型工艺技术。但由于房建住宅项目外立面结构相对复杂，需要对结构及铝模、爬架工艺进一步进行深化设计，才能保证在施工过程的快速建造。本文从设计角度出发，结合现场实际施工经验，对高层房建项目中的深化设计进行总结，以便类似项目进行参考。

关键词：高层房建、EPC、铝模、爬架、快速建造

一、工程概况

1.1 项目概况

旭升村四期棚户区改造安置房项目规划总建筑面积23.66万㎡，其中地上建筑面积16.37万㎡、地下建筑面积7.3万㎡，地块规划有12栋住宅楼、建筑层数在26-33层之间。

1.2 铝模爬架选用概况

（1）铝模采用

本项目12栋住宅楼地上部分均采用铝模进行施工。项目铝合金模板采用“65型”铝合金模板，墙、柱模板标准模数为400mm×2600mm、楼板模板标准模数为300mm×1200mm、K板标准模数为300mm×1200mm、C槽标准模数为150mm×150mm。本工程施工过程中每栋楼配置铝模板1套，楼面支撑3套，梁底支撑3套，悬挑支撑4套。

（2）全钢爬架采用

本项目12栋主楼均采用爬架进行施工，以4#楼为例，爬架架体高度为13.5m，标准宽度为0.6m。本项目所有爬架共设置7步脚手板,共覆盖4.5倍楼层。每条轨道使用工况设置3个防坠器；提升工况设置2个防坠器。提升形式为电动葫芦+倒链，附墙采用附墙支座形式固定。架体导轨槽钢为6.3#国标槽钢，立杆为40x80x3mm矩形管。主体框架内、外立杆为40x80x3mm矩形管，脚手板板面规格为1.5mm花纹钢板；防倾防坠导向系统导向支座主材为板厚12mm的钢板及8#槽钢组成，可调节支顶器为M30mm正反丝杠，以及支顶座铸件防倾导轮组件为80x80mm等边角钢及导轮组装而成，防坠系统为偏转凸轮摆块式防坠器。

二、深化设计流程

铝模爬架的深化设计必须首先对接设计院，取得良好的沟通与理解，另外项目提前制定预采购方案，确定铝模爬架预采购专业分包，在图纸设计阶段联合专业分包单位，借助专业分包的力量，对施工图纸的关键节点、结构尺寸、结构形式等进行优化，若为EPC项目最好，需对成本、质量、工期进行通盘考虑；最后结合各方意见形成最终方案。

铝模、爬架的深化设计涉及到多方单位的协作，做好设计院的良好沟通以及选择优秀的分工单位尤其重要，只有形成完善缜密的深化方案才能保证快速建造的顺利实施。下图为针对EPC项目的铝模爬架深化设计的管理流程

三、铝模深化设计

3.1 全剪外墙设计

满足结构抗震要求的前提下，将外墙设置为全混凝土墙体，在有窗洞的部位，窗下墙宜考虑为混凝土结构，外墙不应出现于主体结构相连的小墙垛的二次结构，避免后期二次浇筑，在施工图设计时应考虑在修改混凝土结构时增加的荷载，使用铝模力争达到免抹灰的要求，控制施工过程中的墙体垂直度和平整度，以此在设计中考虑减少装修抹灰的荷载，达到双向解约成本的目的。值得注意的是往往为达到结构抗震要求需在深化的混凝土结构与原主体结构之间设置拉缝板，以减少整体刚度。

全剪外墙与传统填充墙+剪力墙的形式相比，收缩膨胀系数相对均衡，减少外墙渗漏隐患，同时门窗栏杆能够随主体结构的施工逐步实施，无需等待二次结构的插入，节约了大量的施工工期。另外在安全性方面，省去了大量临边防护的搭设，提高了作业现场的安全系数。

3.2 传统二次结构优化设计

对于二次结构的优化设计，主要考虑为墙垛（小于600mm）、门垛（小于300）、构造柱、门窗洞口过梁及厨房、卫生间、水、电井反坎采用铝模同主体结构一次性浇筑。传统二次结构施工时，小墙垛、过梁、构造柱、反坎等均为砌体施工阶段采用木模加固后进行混凝土浇筑施工，这不仅需要花费大量的人工及材料，同时施工慢、施工单价较高，且采用木模施工完成后混凝土成型质量并不好。将其用铝模一次性随主体浇筑完成，不仅节约了施工工期、降低了施工成本，同时也确保了施工质量。但需注意的是，构造柱深化时门垛构造柱（抱框柱）可以一次性带走，其余构造柱留给二次结构浇筑，确保砌体墙的整体稳定性。同时深化后的构造柱施工时底部应垫10mm塑料板隔断（做成类似结构拉缝），减少结构整体刚度。

二次结构深化设计还需考虑将电梯井进行全剪深化，较传统剪力墙+后期施工砌体墙而言，电梯井全剪外墙的深化可便于后期电梯导轨安装，同时也为电梯的提前插入创造了条件。但该深化设计需提前与设计院进行沟通并取得认可后方可实施。

由于采用铝模施工混凝土墙面成型好，完全可达到免抹灰程度，所以在二次结构深化设计时也要考虑与砌体墙相接的结构墙面的抹灰压槽留置，防止后期抹灰开裂，确保抹灰成型质量。

3.3 细部结构优化设计

细部结构优化的目的主要体现在两个方面，首先是避免后续二次结构繁琐的工序，随主体一次带走，节约施工工期，其次是保证铝模安装和拆除的便捷性，避免狭小空间不易拆除，造成混凝土表面缺棱掉角。设计主要包括外墙线条优化及构件尺寸优化。

本项目外墙存在许多较为复杂的小线条，如采用传统木模施工，该部位木模拼接及加固会存在较大难度，且部分线条木模无法一次施工完成，还需要在本层混凝土施工完成后再去施工该线条。较大的施工难度和部分二次施工使得采用木模的线条施工效率低下，严重浪费人力及物力，也影响整体施工进度。采用铝模施工可有效的避免上述问题，铝模施工前需将外墙线条进行优化设计，主要考虑将外墙线条简化，难以配模的小线条如其无特殊结构或建筑要求可将其深化为整体进行配模。这样可以有效的解决线条部位模板施工难度大的问题，大大节约了人力及物力，节省了大量施工工期。

构件尺寸优化主要考虑构件尺寸是否满足铝模配板模数，降低铝模板的配模及加固难度。如：飘窗高度、梁截面高度，调整尺寸为以50mm晋级（统一尺寸）。此外，墙柱与梁交接部位截面尽量相同。

3.4 机电相关优化设计

较传统的木模而言，铝模板体系为系统化的拼装施工，其精确度高，且铝模严禁随意开孔，因此其对机电线盒、套管定位精确度要远高于木模。因此在铝模施工前，需要应用BIM技术对机电图纸进行深化设计，涉及到二次机构深化的，对相应管线排布也应进行综合调整，比如深化为下挂梁部位的线管应重新排布，避免后期门洞顶部出现直接埋管情况。此外与铝模板有冲突的，也应进行相关深化设计，比如穿楼板套管若高出结构完成面30mm且与铝模冲突，则应对此部位做异型处理或者将套管移位10cm。

穿楼板套管与铝模冲突部位应做特殊处理

利用BIM应用对机电管线综合排布深化设计后，也应排出相关套管、线盒、孔洞的预留位置图。深化后的图纸经过设计同意确认后，将该深化内容交于铝模设计厂家，铝模设计厂家需要根据项目深化设计内容对铝模板进行相应调整，比如对与线盒位置有冲突的螺杆位置进行调整。如铝模无法调整的需与项目部沟通进行重新深化。

在进行机电图纸深化时，给水管尽量走天花，避免楼板压槽对结构造成的不利影响。由于采用铝模施工的剪力墙免抹灰，压槽深度也要设计调整，避免造成后期给水管无法正常隐蔽的情况。同时线管压槽条与铝模之间要有牢靠的固定方式，避免后期拆除时造成压槽条难以拆除或拆除后压槽成型质量差的问题。

由于铝模板构件较多，拆除或搬运时容易掉落，容易对楼面的线管进行破坏，因此对楼面的线管采用相应的成品保护措施，可考虑采用采用PVC管浇筑水泥砂浆进行保护。

采用PVC管浇筑水泥砂浆进行保护

四、爬架深化设计

全钢爬架的深化设计主要针对支座位置、塔吊附墙位置、人货电梯位置、翻板设计等方面进行深化。

4.1 支座位置

爬架支座位置深化设计需满足以下规范：

（1）直线布置不应大于7m，折现或曲线布置相邻两主框架支撑点外侧距离不应大于5.4m，水平悬挑长度不应大于2m，且不应大于跨度的二分之一。

（2）机位跨度与平台高度乘积不应大于110㎡。

（3）附着支座支撑在建筑结构上连接处强度应按照设计要求确定，且混凝土强度不应小于C15，悬挂升降设备提升点处混凝土强度等级不应小于C20。

（4）架体的悬臂高度不得大于6m或架体高度的五分之二。

在满足以上条件的前提下，支座顶部应与铝模K板之间存在至少5cm的间隙，以确保第三道爬架支座的及时安装。特殊部分如阳台、窗户、飘窗、空调板等位置无法安装标准支座的，需特殊设计非标支座且满足安全设计要求。本项目支座设计如下（含非标支座）。

1.1.2

1）

1.1.2.2

4.2 塔吊附墙

爬架在深化设计阶段要结合本项塔吊附墙定位进行设计，要确保爬架竖向龙骨和支撑、提升支座不能受塔吊附墙位置的影响。此外，为了使爬架提升过程中不受该位置影响，塔吊附墙位置处的走道板及外侧防护网片需进行特殊设计。本项目塔吊附墙位置处的爬架设计如下：

项目塔吊附墙定位

本项目共安装7层脚手板，架体只做升降作业，不做下降作业，且塔吊最上层附墙安高度位于架体第5层脚手板下方，因此在塔吊附墙位置，底部第1层脚手板采用吊桥架的安装方式，第2-7层脚手板为非吊桥架安装层，其安装方式示意如下图所示：

架体与塔吊附臂外轮廓的间隙不应小于200mm，当架体进行提升前，应提前将吊桥架打开，并固定牢固，并拆除非吊桥架的脚手板，待架体提升完成后，将将拆除的脚手板重新安装恢复原位，以及吊桥架恢复原位，并对吊桥架采用钢丝绳进行斜拉加固。如下图所示：

1）

4.3 人货电梯预留

架体在施工电梯位置断开，断开高度以电梯的实际升降高度为准，且在断开位置的架体端部，通高安装610*1496防护网。将断开位置处的水平桁架移至架体上方，并连接在相邻主框架上，保证桁架的连续性。

由于人货电梯进爬架位置采用断口处理，断口位置处常会由于爬架提升、电梯加节、楼层门安装等的问题产生安全隐患。因此该位置处应加强安全管理，做好各项协同工作。

对于人货电梯进爬架时，也要对电梯楼层门位置处的铝模立杆进行深化，避免影响电梯出口通道。

五、结语

铝模爬架的深化结合大大提高了施工质量与安全，响应了绿色施工的理念，本文总结了深化设计的流程与较多基础内容。