装配式建筑铝模集成化施工技术要点及应用研究

装配式建筑铝模集成化施工技术要点及应用研究

唐伟

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摘要：装配式建筑工程由于其建设精度高、造价低、施工周期短等优势，已经成为了建筑行业发展的重要方向之一。但是，目前装配式建筑工程中的诸多技术还不够成熟，其中最具代表性的，就是铝模集成化施工技术。本文从铝模集成化技术的优势入手，在生产精度、斜撑数量、设计与施工匹配、技术人才四个方面，分析了目前技术存在的问题，并提出了相应的意见和建议，供有关部门和技术人员进行参考和改进。

关键词：建筑工程；装配式建筑；铝模集成化；施工技术

引言

中央在多次会议的讲话中都提及，在发展经济的同时，需要关注资源节约和环境保护问题。所以，各级政府以及相关部门，都在大力整治高污染、高耗能行业，建筑行业首当其冲。装配式建筑的建设模式，也在这一阶段应运而生，逐步在国内获得了推广。我国装配式建筑的相关经验以及工艺技术，大多都是从西方发达国家直接引进或学习，目前还没有形成完善的流程体系，所以存在诸多的技术漏洞和难题。所以，对于装配式建筑施工技术的要点以及应用研究，已经成为了建筑工程领域的热点课题。

1.装配式建筑铝模集成化施工技术概述

1.1装配式建筑简介

装配式建筑指的是，在设计阶段就对建筑结构进行拆分，并将局部设计图纸交由生产方，直接生产为预制构件。运输至施工现场，在基础建设的同时，对预制构件进行搭建和完善，从而形成建筑工程。相比于传统建筑工程，装配式建筑的建设过程更加简单，将大部分的技术都转移至了预制构件的生产阶段，施工现场产生的工业垃圾以及污染较小。

1.2铝模集成化技术简介

铝模集成化技术，指的是以铝合金为原材料，通过集成技术制作模型，从而为装配式建筑的预制构件生产奠定基础。相比于其他原材料的模具，铝合金的强度更高，并且通过专业的工艺技术，能够大幅度提升生产阶段的精度。

2.铝模集成化技术的优势

2.1重量较低易搬运

铝模集成化技术的首要优势，就是其本身的重量较低，容易搬运。铝合金虽然添加了多种金属材料，对其特性进行调和，但是其本身的密度较小，所以质量较轻。这不仅降低了模具生产阶段的难度，而且也大幅度节约了运输过程中耗费的资源。

2.2强度较高不易变形

铝金属本身的性质较为活泼，但通过加入碳钢、镍等金属进行调和后，大幅度提升了铝合金的强度。在铝合金模型初步建设完成后，不容易产生变形，为后期预制构件的生产奠定了坚实的基础。

2.3生产成本较低

相比于其他原材料，铝合金的造价成本较低。所以，使用铝模集成化技术，对装配式建筑的预制构件进行生产和打造，能够大幅度降低工程的生产成本。不仅为企业带来了更大的经济效益，也是装配式建筑承包企业和预制构件生产企业的双赢。

3.装配式建筑铝模集成化施工技术存在的问题

3.1装配式建筑预制构件的生产精度较低

装配式建筑铝模集成化施工技术，在应用的过程中，存在的首要问题就是预制构件的生产精度比较低。由于装配式建筑工程近年来才在我国兴起，所以技术的发展仍旧处于起步阶段，并没有成熟的实践经验。能够承接预制构件生产的企业数量较少，承包方无法进行全面的市场调研和决策，所以无法保证建筑工程整体的质量水平。预制构件生产精度低的具体表现，有以下几个方面。第一，铝合金模板预制构件运输到施工现场后，难以进行组装。由于装配式建筑工程的规模较大，所以对于建筑工程整体的平衡性和稳定性有较高的要求。如果预制构件的参数误差超过了正常的区间范围，在后期的施工过程中，就很难进行对接。这不仅影响了正常的工程建设进度，而且还需要将铝合金模板预制构件运输至生产企业进行返工，造成二次资源浪费。第二，铝合金模板中的预埋件存在误差。预埋件存在于装配式建筑工程的衔接部分，直接影响后期施工的安全性。由于铝模集成化施工技术的误差较大，预埋件之间存在偏差，无法在组装阶段顺利衔接。这给施工现场带来了严重的安全隐患，而且已经超出了安全管理工作的决策范畴。

3.2铝模集成化技术的斜撑太多

由于铝合金模板整体的质量较低，为了承接规模较大的预制构件生产，所以模板外侧需要设置复杂的斜撑结构，从而保证铝合金模板的稳定性。在实际生产和应用的过程中，每一项铝合金模板外部都有非常多的斜撑装置，这导致施工空间被大幅度缩减，影响工艺技术的应用和操作。所以，铝模集成化技术的斜撑太多，也是装配式建筑工程施工存在的重要问题之一。通过对几项典型的装配式建筑工程进行实地的考察和调研，可以了解到，由于铝模集成化技术斜撑过多，在运输、储存和施工阶段产生碰撞的问题十分常见。而且这类问题无法在承包方进行解决，严重影响了装配式建筑工程整体的质量水平。

3.3设计方案与后期的工程建设不匹配

装配式建筑工程是建筑行业的新型发展方向，而铝合金模板集成化施工技术，是装配式建筑工程的前沿技术，所以这项技术的发展起步很晚，在国内并没有足够的实践经验。诸多大型建筑工程在应用此项技术时，都在一定程度上存在设计方案与后期建设不匹配的难题，需要在建设中期进行决策和返工，不断对前期的设计方案进行调整。部分建筑工程承包企业已经意识到了这一问题，使用全过程管理的模式，大幅度提升从设计阶段到竣工阶段的管理力度。但最终收效甚微，设计方案与工程建设不匹配的难题，并没有从根本上进行解决。

3.4缺乏熟悉铝模集成化技术的专业人才

所有的铝模集成化施工技术的操作和应用，都需要专业的人才去落实。所以，技术人员的专业素养和职业素质，在一定程度上直接影响了装配式建筑工程的质量水平。目前，在许多承包企业中，都普遍存在缺乏铝模集成化技术的专业人才的问题。现有的技术人才，只对装配式建筑工程的流程步骤有简单的了解，不明确铝模集成化施工技术的重点。正常施工中这些问题不会暴露，一旦在施工流程出现技术难题，相关的操作人员难以进行判断和决策，就容易产生严重的损失，降低承包企业的经济效益和利润。

4.装配式建筑铝模集成化施工技术完善策略

4.1使用铝模集成化施工技术制造模板

针对装配式建筑预制构件生产精度较低的难题，下一步，需要使用铝模集成化施工技术，对模板进行设计和制造。相比于传统模具，铝合金模具的质量低，而且强度较高，能够大幅度提升预制构件的生产精度，为后期现场的施工建设奠定良好的基础。首先，需要确保合作方拥有铝合金模型集成化的技术标准。应用铝模集成化施工技术，需要对当前的生产工艺和流水线进行全方位的迭代升级，耗费大量的资金。所以，装配式建筑工程的承包企业，在招投标阶段结束后，正式施工开展之前，需要与生产方进行充分的交流和沟通，明确相关的工艺技术要求，并将设计方案和其他文件进行交底。其次，在铝合金模板生产完成后，需要在生产方进行第一次拼接验收。如果将预制构件运输到施工现场，才发现构件的生产精度比较低，无法满足后期的施工建设，运输阶段所产生的各项资源就无法收回，最终使得工程建设的成本大幅度提升。在生产方进行第一轮验收，直接对关键的预埋件以及衔接点进行拼接，能够确保铝合金模板的质量标准。最后，在运输阶段，需要做好充分的防护工作。虽然在铝模集成化技术下，生产的预制构件强度较高，但是仍旧有磨损和变形的风险。只有在装运工作开展之前，根据预制构件原材料的情况，做好充分的防护工作，才能够妥善解决这一问题。

4.2对不同结构的斜撑进行合并

为解决铝模集成化技术斜撑太多的问题，设计人员和技术人员需要进行充分的协同作业，对不同结构的斜撑进行合并。首先，需要对预制构件的铝合金模型进行充分的受力分析。只有做好全面的数据收集工作，才能为后期的设计优化和方案完善奠定坚实的基础。其中，数据收集的重点，应当落实到铝合金模板的薄弱环节，从全局的角度进行考虑，分析在集成化技术应用之后，铝合金模型的实际受力状况。其次，对相似的受力结构进行合并。如果两项预制构件的受力情况基本一致，则可以在铝合金模型集成化阶段，进行同样的斜撑设置，这能大幅度降低后期碰撞和冲突的隐患。

4.3使用BIM技术进行铝模集成化设计

只有使用BIM技术进行铝模集成化设计，才能够妥善解决设计方案和后期工程建设不匹配的难题。承包企业在管理工作的方向上已经投入了大量的精力，未来只有从根本技术上进行更新迭代，才能够实现装配式建筑精度的跨越式提升。首先，设计人员和相关的管理人员，需要对施工现场进行实地的考察。具体的考察数据，包括施工现场的地势情况、水文走向、土壤层等。同时，还要对招投标阶段的合同，以及其他相关文件进行详细阅读，全方位了解装配式建筑工程的实际需求。其次，将所有的参数以及相关标准，输入到BIM系统中，逐步建设完成铝合金模板预制构件的3D模型。相比于传统的设计操作，使用BIM技术进行建模，能够大幅度提升模型的精度，确保后期现场施工的质量达标。最后，需要对BIM系统中的各项预制构件进行试运行。在BIM建模系统中，对预制构件进行初步的衔接，能够找寻构建模型目前存在的问题，并在设计阶段就进行解决和落实，确保后期生产、运输，以及现场施工的顺利。

4.4培养铝模集成化技术专业人才

企业需要进一步加大投入，培养铝模集成化技术的专业人才。首先，需要对在职的技术人员进行培养。帮助技术人员了解前沿的铝模集成化技术，以及成功案例，结合当前的承包工程，对这些经验进行借鉴和应用。通过在装配式工程中不断的实践和探索，能够在短时间内打造一流的集成化技术人才团队。其实，需要提升招聘新人才的门槛。在面试阶段考察人才的专业素养和职业素质，尤其是对铝模集成化施工技术的了解和掌握，确保人才能够符合企业的工程建设需求。

结论与展望

综上所述，装配式建筑铝模集成化施工技术仍旧存在四个方面的问题，分别是预制构件的生产精度较低、铝模集成化技术的斜撑太多、设计方案与后期的工程建设不匹配，以及缺乏专业的技术人才针对这些问题。下一步，需要使用铝模集成化施工技术制造模板、对不同结构的斜撑进行合并、使用BIM技术进行铝模集成化设计，并且培养专业的技术操作人才。未来，在装配式建筑工程发展的过程中，仍旧需要研究人员和技术人员不断的攻关和实践，推动我国建筑行业的进步。

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