鋁合金模板技術介紹
【簡介】鋁合金模板技術，在已開發國家已經有50年的套用歷史。那么，到底是什麼原因使看似昂貴的鋁合金材料，套用於建築領域的混凝土澆築呢？本文試圖在回答這個問題的過程中，簡要介紹一下鋁合金模板技術。
鋁合金模板系統自1962年在美國誕生以來，已經有近50年的套用歷史。在美國、加拿大等已開發國家，以及像墨西哥、巴西、馬來西亞、韓國、印度這樣的新興工業國家的建築中，均得到了廣泛的套用。各國在推廣使用的過程中，也積累了大量鋁模板的設計、製造、套用和施工經驗。
在金融海嘯前，美國每年的鋁模板市場規模大約有一億美元，被當地四五家鋁模板製造公司瓜分。墨西哥的保障房，亦大量套用了鋁合金模板技術。僅以一家總部位於哥倫比亞的鋁模板製造公司為例，在墨西哥福克斯總統的任期內，就以其鋁模板技術，參與建造了超過100萬套保障房的建設。韓國在十年前，還主要使用膠合板，至今其高層住宅樓的施工中，已經有80%採用鋁模板技術。
我國鋁合金模板是由志特公司最早研發並推廣套用的一種新型綠色建築產品，鋁合金模板產品的開發，傾起了一場建築模板節能減排的“革命”，而且，志特主編了國家鋁合金模板技術規範。
在人們簡單的認知里，鋁合金製成的模板，一定是非常昂貴，一定容易損壞，一定不適用於像中國這樣施工管理水平相對較落後國家。那么，到底是什麼原因，使鋁模板技術不僅在像美國、加拿大等這樣的已開發國家得到了廣泛的套用，也在諸如墨西哥甚至印度這樣經濟水平落後於中國的國家中，得到了積極的推廣呢？一定有一個必須採用鋁模板技術的理由。那這個理由是什麼呢？在回答這個問題前，我們先探討一下傳統施工方式存在的問題。
傳統模板施工方式存在的問題
以木膠合板和木方背楞為主的簡支簡撐的傳統施工方法，均依賴現場施工人員的技術水平和管理水平的臨場發揮，許多問題由施工現場隨機處理，工程質量和施工效率在這樣粗放的模式下均存在大量不可控的因素。導致的施工質量、施工效率和施工安全問題亦比比皆是，難以有效控制好。
傳統施工法的牆模、頂模和支撐系統中，即使局部採取了一些較好的產品和工藝，由於缺乏系統整合，總體效率亦難全部發揮出來。例如在北京等北方地區廣泛使用的全鋼大模板系統，部分地解決了牆模簡支簡撐施工法帶來的弊端，但該類模板的設計特點決定了只能套用於牆模，無法解決與頂模和支撐系統有效配合的問題，也就決定了此類模板無法實現牆板和頂板的一次澆築，使牆模快速澆築的優勢無法在整個施工流程中完整發揮出來。
目前廣泛套用於樓頂板的支撐系統，多為鋼管扣件和碗扣式腳手架。這些系統與樓頂板模板系統各自獨立，缺乏一體化設計，大量存在著施工效率低下、浪費材料和工時的現象，甚至由於支撐設備和施工方案的不當而造成的安全事故，亦屢有發生，甚至造成嚴重的人員傷亡事故。目前國際普遍流行的早拆體系，亦難於在此類支撐方案中得到真正有效的套用和實施。
隨著我國勞動力成本的迅速提高，過去靠充足低廉的勞動力支撐的經濟成長模式，己經不可持續。反映在建築業上，那種靠人海戰術，採用低效率、低成本模板系統的施工方法，也已經難以維持。施工企業首先面臨的是招工難的問題，目前在一些大城市的建築木工，每人每天300-350元的待遇，也很難找到。按這個成本，再加上保險等其他費用，每月每個工人的支出，已經接近2000美元，這已是中等已開發國家的工資待遇水平。以目前國家的政策導向，在未來的5年內，人均的收入還要翻番。可以預見，這一天的到來，將不是線性的，很可能用不了5年，工資就要翻番。而招工難的問題，不會因為工資的增長而解決，很可能會更加嚴重。而工人的技能，也不會因工資的翻番而必然得到提高。
據志特公司 劉智介紹
僅以目前的工資水平核算，我國支撐和模板的施工預算成本，包括設備和工時成本，已經接近甚至超過了像韓國和台灣這樣工資水平遠遠超過我國的國家和地區。究其原因，是我們現在施工中仍然廣泛沿用著傳統的效率低下的木模板和粗放型的施工方法。不僅大量地浪費了木材等森林資源，違背國家的產業政策導向，增加碳排放，而且由此也造成了施工成本的大幅提高。
解決這些問題的要點是：採用效率高、模數化、可反覆使用次數高的新型模板和支撐系統，以及與之相適應的有效節約施工現場工時成本的新型施工方法。把傳統上發生在建築工地的問題和許多由工地現場處理的工作，儘量多地在工廠處理、完成。這就是建築施工工廠化的概念。工廠化的概念，已經在像日本這樣的已開發國家得到了廣泛的套用和推廣，在工程質量、施工效率和成本控制等諸多方面，均有良好的表現。我國建築施工的發展方向，也必然會循著這個路子走下去，目前施工中的諸多問題，才會迎刃而解。目前志特科技鋁模板萬科項目就走在中國建築行業的前端，提出“建築工業化”。國內的鋁合金模板推廣套用由志特科技鋁模板萬科項目發起。
鋁合金模板系統的設計思路
鋁合金模板技術，恰恰是順應了市場需求，解決了上述施工中存在的問題，才得以首先在已開發國家誕生並被廣泛套用。是市場規律這隻無形的手，決定了當一個國家的經濟發展水平達到一定程度後，人的價值變得重要，施工安全和施工效率，是任何施工企業不得不追求的目標時，像鋁合金模板這樣科技含量較高的產品，必然得到了發展套用的空間。更多地採用高效率的設備，從而儘量大地減少對人工的依賴，是工業化國家不得不走的路。鋁合金模板技術，恰恰適應了這種趨勢。
鋁合金模板技術自誕生以來，自美國開始，在世界許多國家的套用過程中，得到了不斷的發展與完善，在很多細節上已經演變成許多不同特色的產品設計。本文以廣東志特科技有限公司設計、製造的志特鋁模板系統為例，對鋁合金模板技術，做個簡要的介紹。志特鋁模板系統是該公司在綜合國外相關技術的優點的基礎上，結合國內的施工時間，設計、製造的鋁合金模板系統。
志特鋁模板系統的不同之處，不僅是使模板使用次數的增加；也不僅是對施工工時成本的降低；更不僅是模板材料的更新，從而大量減少建築業對森林資源的浪費與消耗，而是對建築模板和支撐系統從施工設備到施工工藝的一體化整合，以革命性的思維方式為混凝土澆築施工提供了完整的工廠化解決方案。
志特鋁模板系統的設計思路，從根本上顛覆了上述設備和施工方案的傳統模式。把施工現場由施工人員隨機解決的大量不可控因素，最大限度地去除。在施工前，由專業人員通過計算機輔助設計，將該建築工程所需的所有模板標準化、模數化、系統化。套用材料和建築結構領域的最新科技，將牆模、頂模和支撐系統一體化。支撐系統採用國際最新的早拆體系的設計理念，與頂模實現完美結合，以提高模板周轉率，減少模板使用量。
以由此設計出的模板系統工作圖作為指導，列出該工程所需的模板和配件清單，在工廠經嚴格質量管理體系和工藝控制完成生產，並對每個模板和配件進行編碼。在運往工地前，將根據施工現場情況在工廠進行100%的整體試裝，將任何可能出現的誤差和疏忽，解決在施工現場之外。如此有效地保證了現場的施工質量和施工效率，只需稍加培訓的體力工人，即可按圖通過簡單的組裝操作，快速、高效、安全地完成現場施工。
六、表面處理與脫模劑的套用
鋁合金模板的套用中，另外一個需要特別關注的地方，就是脫模劑的選用。鋁合金材料的特殊性能決定了，需要採用專門為鋁合金模板設計生產的脫模劑，才能達到良好的砼面效果。目前國內的鋁模板技術的推廣和套用，處於剛剛起步階段，國內的脫模劑廠家，對於鋁模板產品的性能，還缺乏完整的了解，建議先使用進口脫模劑，以保證施工質量。待有關廠家將相關脫模劑產品吃透後，再逐步國產化。目前國內的油性脫模劑使混凝土表面觀感一般，建議使用水溶性脫模劑或其他技術手段處理。
鋁合金模板技術的特點
鋁合金模板技術的重要特點，是可以方便地實現如下幾大功能：
第一、一次澆築。鋁合金模板系統，將牆模、頂模和支撐等幾大獨立系統，有機地融為一體。一次將模板全部拼裝完畢以實現一次澆築。
第二、支撐採用早拆原理，只用一層樓面的模板，兩層的支撐，盡可實現3-4天一層的澆築速度。提高施工效和模板周轉率，以降低成本。
第三、方便實現工廠化施工。在工程的準備階段，模板供應商已經根據建築結構定製出完整的模板系統，並在運往工地前，實行整體拼裝。這樣，就減少了施工中工地可能發現並隨即處理的各種不可預測的問題。
第四、使用壽命長，在美國使用的鋁模板有超過3000次的記錄，我司在國內使用的鋁模板有超過200次的記錄。鑒於其殘值回收率高的特點，鋁模板從成本核算上，也有及其客觀的套用價值。
工程介紹
鋁合金模板的上述特點，決定了特別適合套用於重複性較強的施工項目中。以國外的套用經驗來看，特別適合於高層住宅建築，保障房項目，國外的連排式的別墅，房型重複性較高，因此也大量地套用了鋁合金模板技術。
鋁合金模板系統的操作特點
1）方案設計
施工前，對工程做好詳細準確的分析和施工方案設計，配合志特鋁模板系統模數化、系統化、標準化的產品系列，使在施工中可能遇到的問題，最大限度地在方案設計階段解決。
2）品質精度
志特鋁模板系統，採用高強度鋁合金型材按不同模數焊接成各種標準化組件。產品製造工藝，按美國相關產品質量控制標準生產。模板的拼縫和總體精度均大大高於傳統模板。
3）整體試裝
傳統模板及其施工方法中，許多安裝問題均由施工現場的人員隨機處理，施工效率和工程質量難以有效保證。志特鋁模板模板系統在運往工地前，均針對該工程做100%的整體試裝，將所有可能出現的問題均解決在工廠里，從而大大提高施工速度和精度。
4）施工效率
志特鋁模板系統以銷釘和銷片為主的連線方式，使安裝過程變得極為簡單。普通的體力工人只需經簡單培訓即可上崗操作，所用工具僅為一把木工錘子。尤其在沒有塔吊或塔吊不足的施工現場，由於鋁模板自重輕的特點，可手工搬運，大大地加快施工進度，提高施工效率。拼裝和澆築的施工周期，輕易可達到4天一個樓層。
5）早拆技術
志特鋁模板系統的頂模和支撐系統實現了一體化設計，將早拆技術融入頂板支撐系統，大大提高了模板的周轉率。剔除了傳統施工方法中大量套用的U型托和木方，以及鋼管扣件或碗扣式腳手架，以產品和施工方式的合理設計，節約材料成本。
6）施工安全
志特鋁模板系統的牆模、頂模和可調支撐乃至相關配件的設計，均經過完整的計算和實驗驗證，保證整個體系符合60KN/M2的設計標準，並按美國相關標準，留有2:1的安全係數，最大限度地去除了傳統支撐方式由設備和施工帶來的不確定性造成的安全隱患。
7）環保回收
志特鋁模板系統採用可循環使用的高強度鋁合金材料製成，可全部回收利用，基本去除了建築施工對森林資源的依賴與浪費。施工現場不需任何加工，使環境保持整潔有序，不產生廢物廢料和噪音。
8）經濟合理
以美國等已開發國家的經驗，如果使用維護得當，鋁合金模板循環使用次數可高達2500次。僅以這個數據的五分之一，也就是500次作為攤銷標準，則每個平方米模板接觸面積，每次澆築的模板、支撐，包括所有配件的設備成本僅為2.7-3元。加上鋁產品殘值極高的特點，其經濟性遠遠高於其他類型的模板。
鋁合金模板系統優勢
1．施工周期短：鋁合金建築模板系統為快拆模系統，一套模板正常施工可達到四、五天一層，大大節約承建單位的管理成本（澳門TN27公屋施工達三天一層）。
2．重複使用次數多，平均使用成本低：鋁合金建築鋁模板系統採用整體擠壓形成的鋁合金型材做原材（6063-T6或6061-T6），一套模板規範施工可翻轉使用300-500次以上，平均使用成本低。
3．施工方便、效率高：鋁合金建築模板系統組裝簡單、方便，平均重量35KG/m，完全由人工拼裝，不需要任何機械設備的協助（工人施工通常只需要一把扳手或小鐵錘，方便快捷），熟練的安裝工人每人每天可安裝20-30平方米（與木模對比：鋁模安裝工人只需要木模安裝工人的70-80%，而且不需要技術工人，只需安裝前對施工人員進行簡單的培訓即可）。
4．穩定性好、承載力高：鋁合金建築模板系統全部部位都採用鋁合金板組裝而成，系統拼裝完成後，形成一個整體框架，穩定性十分好；承載力可達到每平方米60KN。
5．套用範圍廣：鋁合金建築模板適合牆體、水平樓板、柱子、梁、樓梯、窗台、飄板等位置的使用。
6．拆模後混凝土表面效果：鋁合金建築模板拆模後，混凝土表面質量平整光潔，基本上可達到飾面及清水混凝土的要求，無需進行批盪，可節省批盪費用。
7．現場無施工垃圾：鋁合金建築模板系統全部配件均可重複使用，施工拆模後，現場無任何垃圾，施工環境安全、乾淨、整潔。
8．標準、通用性強：鋁合金建築模板規格多，可根據項目採用不同規格板材拼裝；使用過的模板改建新的建築物時，只需更換20-30%左右的非標準板，可降低費用。
9．回收價值高：鋁合金建築模板報廢后，當廢料處理殘值高，均攤成本優勢明顯（每平方米的回收價大概在400元左右）。
10．低碳減排：鋁合金建築模板系統所有材料均為可在生材料，符合國家對建築項目節能、環保、低碳、減排的規定。很多已開發國家都已經規定建築項目不準在使用木模板，需使用可在生材料的模板。
11．支撐系統方便：傳統施工方法中樓板、平台等模板施工技術普遍採用滿堂支架，費工費料。而鋁模板支模現場的支撐桿相對少（採用獨立支撐間距1200mm一支），操作空間大，人員通行、材料搬運暢通，現場易管理。
服務流程
1-項目預評估
在工程的準備階段，志特鋁模的銷售和技術人員組成的服務團隊即與施工單位做直接的交流與溝通。在收到客戶的建築圖和結構圖後，根據工程的實際情況，免費為客戶提供該工程的技術可行性分析和商業評估報告。幫助客戶確定從技術到成本均為最佳的施工方案。
2-施工方案和產品設計
志特鋁模的銷售人員與客戶簽訂契約，獲得客戶30%的材料預付款後，志特鋁模的專業設計人員將為客戶繪製出模板排布圖，並請客戶確認。根據模板排布圖、模板安裝圖和詳細的材料清單採購生產加工，並給用戶詳細的模板安裝指南等技術檔案。
3-總體試裝
在全套模板系統完成設計和生產後，將在工廠進行100%的總體試裝，並邀請客戶組織現場檢驗，任何可能出現的問題，均在第一時間修正。包裝發運前，將對模板系統的每個部件進行分組編碼，並登記詳細的包裝發運清單，以便將來在施工現場快速地核對安裝。
4-技術服務
模板發運施工現場後，頭三層將為客戶免費提供一名專業的技術人員駐工地，指導安裝施工，並及時與客戶溝通解決現場因各種突發原因出現的意外事件。如果施工現場不在廣州，則客戶需提供相關技術人員差旅費用。
5-零配件的供應
一旦用戶採用了志特建築鋁合金早拆模系統，志特鋁模將為用戶提供持續不斷的後續服務，包括但不僅限於施工現場丟失損壞的模板和配件，均會得到第一時間的增補，以免施工因此間斷而影響工期。
6-模板回購
使用志特鋁模建築鋁合金早拆模系統可能出現兩類情形，需要回收模板。根據不同工程，大約有10%-30%的異型模板，在整個工程完成後，對用戶已經失去了使用價值。另外一類是多次使用後的舊模板，用戶想以舊換新。無論上述那種其個性，志特鋁模將與用戶協商，提供雙方均覺得合適的回購方案。
7-合作方式
用戶可以選擇購買、租賃或工程承包的任何一種方式與志特鋁模合作。如客戶選擇由志特鋁模提供工程承包服務，我們將提供一個由項目經理、產品設計工程師、安裝工程師和數量工人組成的項目組來負責施工，以保證施工安全和效率。
鋁模板套用
志特是國內鋁模板行業的主要推廣者，志特人以追求完美的“精品戰略”思想，秉承“為客戶創造價值”的服務宗旨，與中國建築、中冶集團、中天建設、海天建設、江蘇建工、上海舜元、杭州建工、武漢山河和福建一建等客戶建立了長期合作夥伴關係，並與萬科簽定了區域戰略合作協定，全力推廣鋁合金模板在國內建築行業的套用。同時，志特與國外多家大型開發商、建築公司建立了友好合作關係，在新加坡、馬來西亞、印尼、巴西等地的項目，均做出了優異的工程質量，樹立了良好的口碑，志特使鋁模板走出國門，在全球範圍廣泛套用作出了貢獻。
在志特的推廣下，鋁模板在國內逐漸在套用，志特鋁合金模板國內部分鋁合金模板套用項目有：上海馬橋基地萬科城，杭州萬科北辰之光，杭州萬科璞悅灣，福建莆田萬科城，南京萬科九都薈，佛山萬科廣場，珠海萬科城市花園，珠海萬科魅力之城，溫州萬科留園生態園，南京中建八局金陵灣，寧波萬科金域傳奇，廈門北站萬科城、南寧凱鏇1號、南昌萬科公望項目等。志特鋁模板公司以上參建的多個工程項目榮獲“魯班獎”和萬科區域實測實量質量評比第一名。
結論
鋁合金模板技術在國外經過50年的套用實踐，已經發展成為一套比較成熟完整的施工技術。志特公司多年來為眾多房地產開發商和總包商提供鋁合金模板及安裝服務。以積累的經驗和技術儲備為基礎，根據國內的施工實際，設計開發了適合我國國情的鋁合金模板系統：志特鋁模板系統。產品吸收了國外鋁合金模板系統設計的諸多優點，又依據中國的施工實踐，做了許多創新與再設計，現有實用新型專利11項。特別適合房型重複性較高的高層民用
