1、鋁模板產(chǎn)業(yè)崛起的背景

當前，我國處于城市化快速發(fā)展階段，城鎮(zhèn)住宅建設(shè)任務繁重，高層和超高層建筑都是以鋼筋混凝土為主體，建筑模板是必不可少的施工材料和重要機具。建筑模板技術(shù)涉及資源和能源的消耗、影響環(huán)境保護，對工程質(zhì)量、造價和效益有直接作用。當今我國建筑業(yè)勞務市場出現(xiàn)勞務費用大幅度上漲，熟練專業(yè)技術(shù)人員十分短缺，因此用傳統(tǒng)施工技術(shù)，普遍出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量、進度、安全和材料浪費問題。不少施工企業(yè)都在積極尋找勞務、節(jié)省材料、保證進度質(zhì)量和安全文明的施工新技術(shù)、新材料、其中最為顯著的是鋁模板、鋁框膠合板模板及由此衍生的早拆模板支撐技術(shù)，統(tǒng)稱為鋁模板技術(shù)。采用鋁模板技術(shù)是符合我國“以鋼代木”和”建筑業(yè)10項新技術(shù)"政策，符合低碳節(jié)能減排和綠色施工技術(shù)，將會推動我國模板技術(shù)的進步，推動模板工程化和有 利于縮短我國與國外模板技術(shù)的差距。

據(jù)統(tǒng)計，全鋼大模板和組合鋼模板的產(chǎn)量和使用面積占總量不到1/4，主要用于剪力墻和柱; 而木( 竹) 膠合板占據(jù) 75％ 以上，除了用于墻和柱之外，幾乎都用于水平結(jié)構(gòu)部位。鋁合金及塑料等建筑模板極少。大量的建筑工程，特別是這些工程的水平結(jié)構(gòu)，幾乎都是采用傳統(tǒng)的滿堂紅支撐架和散裝散拆，低質(zhì)高耗的木膠合板模板和方木。不僅造成資源浪費、影響環(huán)境，還給項目管理帶來困難。

縱觀國外的模板技術(shù)，在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程中，由于勞動力的昂貴，模板工程一般要占工程造價的50％~60％。因此國外對于模板材料的選擇非常重視。國外鋁模板的材料結(jié)構(gòu)主要有：1、優(yōu)質(zhì)木膠合板模板與鋁工字梁、鋁肋組裝成墻體或樓板模板；2、鋁框的人造板模板( 各種木膠合板、塑料板等新型材料板面) ，其中大模板用于墻柱，較小規(guī)格用于樓板和梁；3、鋁模板和鋁支撐體系，按建筑結(jié)構(gòu)形狀整體組拼澆筑，單塊面積大而輕、拼裝拆卸簡便、周轉(zhuǎn)使用次數(shù)多、施工效率很高、清水混凝土效果很好。

國外的鋁模板技術(shù)應用發(fā)展已有50多年歷史，極其廣泛應用于鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的各個領(lǐng)域。但我國建筑鋁模板產(chǎn)業(yè)的萌芽，大約在21世紀初期。實際工程應用結(jié)果證明，鋁模板體系應用在墻、梁、柱和樓板結(jié)構(gòu)的整體澆筑施工中，結(jié)合樓板模板的快拆體系，使用效果很好，取得清水混凝土質(zhì)量。模板高度一般在1.2~1.8m左右，寬度400~500mm，質(zhì)量輕，施工效率很高，特別適合缺少勞務來源和勞務費用昂貴的港澳地區(qū)。由于一次性投入較高，加上內(nèi)地廉價勞務資源十分充足，鋁模板技術(shù)不為內(nèi)地施工工程接受。鋁模板比鋼模板輕，裝拆簡便，搬運輕便，而且不生銹，易修復； 比木膠合板模板耐用，拼裝簡便；因此，有不少超高層工程施工都采用鋁模板技術(shù)，而且應用效果十分顯著。

2、 建筑鋁模板的應用及其效果

1）適合各種復雜形狀的墻柱、樓板梁、樓梯門窗洞口和陽臺飄板等各種混凝土結(jié)構(gòu)，組合成完整混凝土結(jié)構(gòu)的模板體系，承載能力可達60kN/㎡。如圖1 所示。

圖1 各種結(jié)構(gòu)部位的鋁模板安裝

2） 既適用于我國南方地區(qū)人工傳遞模板的整體安裝澆筑施工方法，也適用于北方地區(qū)先墻柱后梁板的大模板塔式起重機施工方法。在后一種施工方法中，可以通過懸臂延伸法和過渡連接件法將水平樓板模板延伸到已澆筑的混凝土墻柱位置。如圖2、3所示。

圖2 豎向結(jié)構(gòu)可調(diào)模板

圖3 水平結(jié)構(gòu)模板

3）單塊墻、柱鋁模板最大面積2400mmx600mm，梁、樓板、鋁模板最大面積2000mmx1500mm，都比組合鋼模板國標最大面積1500mmx300mm大得多，但最大質(zhì)量不超過18~20kg/㎡。因此人工組拼操作簡便靈活，易裝快拆，施工效率高，勞力資源豐富，減少技術(shù)工人的使用。并通過預留洞口逐層人工遞送模板和支撐，免去塔式起重機和中轉(zhuǎn)材料的堆放環(huán)節(jié)，便于組織施工，減輕勞動強度，降低裝拆模板成本和搬運運輸成本。

4）用1套鋁模板、3套支撐代替3套模板3套支撐的傳統(tǒng)支撐方法，大大節(jié)省模板材料，增加模板周轉(zhuǎn)次數(shù)，加快施工進度。

5）鋁模板單塊板面大、拼縫少、制作精度高、承載能力高、施工質(zhì)量高，容易達到清水混凝土施工質(zhì)量標準，不需要抹灰刮膩，降低成本，節(jié)省裝飾裝修費用。

3、建筑鋁模板的綜合經(jīng)濟效益分析

1） 與傳統(tǒng)木模板綜合比較分析 鋁模板強度大、剛性好、重復利用次數(shù)高;；施工技術(shù)簡單，便于安裝; 不產(chǎn)生建筑垃圾，報廢后回收價值可達 30%。竹( 木) 模板的強度和剛度都不如鋁模板，周轉(zhuǎn)次數(shù)很低； 而且施工現(xiàn)場凌亂，無回收價值，產(chǎn)生大量的建筑垃圾。鋁模板耐酸耐堿耐濕，耐寒耐熱，不變形，適用于各種施工溫度環(huán)境下安全作業(yè)。如表1所示。

2） 與傳統(tǒng)木模板、組合鋼模板和全鋼大模板的技術(shù)經(jīng)濟指標對比 與組合鋼模板和擴大組合鋼模板相比，建筑鋁模板質(zhì)量輕，單塊面積大，人工操作簡便，施工環(huán)境適應性強，在雨水多、潮濕地區(qū)施工，不會生銹，有氧化鋁保護，使用壽命長，周轉(zhuǎn)次數(shù)高，模板正常重復使用可達300次以上。運輸、塔式起重機、維修保養(yǎng)和刮膩等均攤費用低，效益明顯?；厥諆r值高，報廢后可全部回收，殘值可達30%。

與全鋼大模板相比，全鋼大模板重，完全依賴塔式起重機機械安裝，施工成本高，適用于大型建筑的墻體和柱體，并且只適用于先墻柱后梁板的兩次支模、澆筑、拆模的施工作業(yè)法。在整體澆筑時，只能用于外墻模板。而建筑鋁模板質(zhì)量輕，僅20kg/m2，可以人工搬運裝拆，無需機械設(shè)備協(xié)助，既可以用于整體澆筑，也可以用于二次澆筑，適用范圍較廣。適用環(huán)境方而，鋼模板由于其材質(zhì)原因，怕酸怕水怕潮濕，易腐銹，故不能在一些特殊環(huán)境施工;而建筑鋁模板耐酸、耐腐蝕，能適應更多的施工環(huán)境。由于鋼材與混凝土的熱膨脹系數(shù)相近，模板和新澆的混凝土容易牢固粘合，不易脫模;而鋁模板表而有氧化保護，不易與混凝土粘貼，脫模比較容易。如表2所示。

3)建筑鋁模板用于高層和超高層混凝土結(jié)構(gòu)工程的成本分析以1棟30層房屋建筑項目為例，每層建筑而積 1000㎡，模板展開而積按建筑而積

的2. 7倍來估算，即單層模板展開而積2700㎡用鋁合金模板早拆技術(shù)，只需1層模板、3套支撐。如果用木模板，需要6個層數(shù)的模板和3層支撐。使用建筑鋁模板，材料及人工費用節(jié)約很多。結(jié)構(gòu)而達到清水效果，進入裝修階段，內(nèi)墻而可以省去抹灰找平工序，從質(zhì)量上杜絕了室內(nèi)墻而抹灰空鼓、裂縫的通病;從施工成本上分析，節(jié)約了水泥、砂的原材料耗用，以及抹灰用工，同時減少了周轉(zhuǎn)材料的使用時間，節(jié)約材料及人工費約24元/㎡；從工期上分析，室內(nèi)裝修階段的工時縮短，工程進度按照每層可以縮短1~2d，對總工期有益。

30層以上，模板和支撐投入成本隨著樓層的增多，木模板投入并不減少，按樓層數(shù)增加，木材消耗量成正比增加；鋼模板和鋁模板，幾乎沒有材料的消耗，投入明顯減少。特別是鋁模板，容易實施早拆技術(shù)，總體成本減少更加明顯。以上分析僅供參考，各地各時期都不相同。但可以通過上述分析，看出建筑鋁模板的優(yōu)勢。如圖4所示。

圖4 模板及支撐投入成本以及工期比較

施工周期比較：木模板需要天數(shù)最多，鋼模板其次，鋁模板易實施早拆，天數(shù)最少。對于多棟建筑群，如小區(qū)工程，模板和支撐投入成本和經(jīng)濟效益差異更加明顯。因此，工業(yè)發(fā)達國家越來越多地采用建筑鋁模板技術(shù)。

其他綜合效益，從住戶使用而積分析，房間凈長寬可以增加3~5cm的使用面積。從設(shè)計安全方而分析，清水墻省去抹灰，樓體自重減輕，地震作用力相應減弱，減少抹灰墜落傷人，使結(jié)構(gòu)抗震偏于安全。從社會信譽分析，使用該模板體系，施工現(xiàn)場環(huán)境整潔，大大提升了企業(yè)的整體形象。

4、建筑鋁模板與綠色建筑施工

倡導綠色施工不再只是傳統(tǒng)施工過程中所要求的質(zhì)量優(yōu)良、安全保障、施工文明、企業(yè)形象等，而是在保證質(zhì)量和安全的前提下，努力實現(xiàn)施工過程中降耗、增效和環(huán)保效果的最大化。我國于2007年9月10日公布實施《綠色施工導則》(建質(zhì)[2007] 223號)(以下簡稱《導則》)，己經(jīng)歷4年?！秾t》用于指導建筑工程的綠色施工，其內(nèi)容由總則，綠色施工原則，綠色施工總體框架，綠色施工要點，發(fā)展綠色施工的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝和綠色施工應用示范工程等6部分組成。其中，綠色施工要點包括綠色施工管理、環(huán)境保護、節(jié)材、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)地等四節(jié)一環(huán)保的綠色施工管理”6方而內(nèi)容。綠色施工要點中關(guān)于節(jié)材與材料資源利用是《導則》中很重要的，且有特色。此條從節(jié)材措施到材料周轉(zhuǎn)，如對材料損耗率的定量指標要求；采取技術(shù)和管理措施，提高模板、腳手架等的周轉(zhuǎn)次數(shù)、施工速度、專業(yè)化施工等都提出了明確要求。

《導則》中對綠色施工的量化指標在節(jié)材與材料資源利用方而，要求材料損耗率比定額損耗率降低30%;可重復使用率達到70 %。通過綠色施工應用示范工程，發(fā)展綠色施工的新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝，實施綠色施工管理。

為了鼓勵和推進綠色施工，住建部于2011年6月開始施行綠色施工示范工程項目申報制度，對于公共建筑而積和單體住宅而積在2萬㎡以上或住宅小區(qū)建筑而積在5萬㎡以上的施工工程，以及優(yōu)先選用《綠色施工導則》、《建筑業(yè)10項新技術(shù)(2010) 》、建設(shè)事業(yè)推廣應用和限制禁使用技術(shù)公共”中的推廣應用技術(shù)、“全國技術(shù)行業(yè)科技成果推廣項目”或省、自治區(qū)建設(shè)廳、直轄市建委發(fā)布的推廣項目等先進實用技術(shù)的建筑施工項目，在保證質(zhì)量、安全等基本要求的前提下，通過科學管理和技術(shù)進步，最大限度地節(jié)約資源與減少對環(huán)境負而影響的施工活動，實現(xiàn)四節(jié)一環(huán)保的建設(shè)工程項目都可以進行申報綠色施工示范工程項目。對應用重大、先導、高新技術(shù)的建筑施工項目可以不受規(guī)模的限制。

建筑鋁模板技術(shù)采用整體擠壓成型的鋁型材加工而成。整個系統(tǒng)標準化程度高、質(zhì)量輕、承載力強、配合精度高。在施工過程中不產(chǎn)生建筑垃圾，完全可以做到建筑垃圾零排放。材料周轉(zhuǎn)次數(shù)多，殘值高，可再生利用，符合綠色建筑的要求。不浪費資源，避免處理廢棄模板環(huán)節(jié)。以鋁代木，節(jié)約木材資源，保護環(huán)境，符合綠色環(huán)保。另外，在施工過程中無需塔式起重機等機械設(shè)備協(xié)助。建筑鋁模板施工技術(shù)包含了施工項目的科學管理和技術(shù)進步，包含了最大限度地節(jié)約森林木材資源和減少對環(huán)境負而影響，包含了四節(jié)一環(huán)保的主要內(nèi)容，其中先進模板材料工藝、快拆支撐和早拆模板的支撐技術(shù)、減少施工人員、減輕勞動強度、加快施工進度、提高施工質(zhì)量、實施文明施工管理，這些都是《建筑業(yè)10項新技術(shù)(2010)》的主要內(nèi)容。在國外技術(shù)先進的發(fā)達國家，建筑模板技術(shù)以其高強度、高周轉(zhuǎn)次數(shù)、綠色環(huán)保的顯著特點，早在20世紀60年代開始應用。在《導則》指引下，也開始在我國混凝土結(jié)構(gòu)施工工程中得到越來越廣泛的應用。

我國鋁模板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一方而是順應國際市場的需要，加工制作國外需求的各種鋁模板、鋁梁及鋁支撐，使我國鋁模板的品種和技術(shù)達到國際先進水平，填補我國鋁模板的空白，推動我國模板行業(yè)的進步。對企業(yè)發(fā)展來說，也是為鋁模板的快速發(fā)展積累資金。另一方而結(jié)合我國國情，充分利用豐富的竹材資源和有限的木材資源，開發(fā)鋁框竹、木膠合板模板和鋁模板的早拆支撐體系，減少大量木材資源的消耗、減輕施工人員的勞動強度、加快工程進度和降低工程成本，具有非常重要的意義。與此同時，擴大生產(chǎn)、培養(yǎng)人才，開展租賃和模板工程承包業(yè)務，比現(xiàn)有鋼模板、鋼框模板和竹木膠合板模板體系有顯著的優(yōu)越性和雄厚的市場競爭力。

中國鋁擠壓工業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展歷程，己成為鋁擠壓材的生產(chǎn)、消費和出口大國，向全球展示了中國的“綠色鋁工業(yè)”，為中國及全球經(jīng)濟的發(fā)展做出了貢獻。我國鋁擠壓工業(yè)無論技術(shù)裝備上還是生產(chǎn)規(guī)模上都己具備全球鋁擠壓材出口基地的初步特征，為我國鋁模板技術(shù)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

5、建筑鋁模板開發(fā)和推廣應用中的問題

1）研制開發(fā)的方向問題參照上述國外鋁模板技術(shù)應用狀況，結(jié)合我國木材、鋁材資源狀況，筆者建議開發(fā)鋁框木塑膠合板模板，其結(jié)構(gòu)由3部分組成：鋁框+木塑板+塑料貼而覆蓋鋁框和木塑板，最適合我國國情。目前國內(nèi)有不少研制生產(chǎn)塑料模板的廠家，可以與鋁模板廠家合作，吸收有關(guān)科研單位和院校技術(shù)人員，共同開發(fā)研制。建議協(xié)會專家委員會發(fā)揮技術(shù)協(xié)調(diào)作用，積極有效推進這項工作。在開發(fā)鋁框木塑膠合板模板的同時，結(jié)合我國建筑結(jié)構(gòu)特點，完善早拆模板支撐體系。開發(fā)鋁模板施工配模設(shè)計軟件和產(chǎn)品管理軟件。

2)加工工藝和產(chǎn)品質(zhì)量問題要吸取鋼框膠合板和組合鋼模板興衰的歷史教訓，必須充分注重鋁型材和板面的材料質(zhì)量。國際鋁模板有鑄鋁模

板和擠壓鋁模板，這是兩種不同材質(zhì)和工藝制造的鋁模板。我國當今用的建筑鋁模板材料主要是擠壓成型的鋁材。因此鋁模板的邊框精度與擠壓模具的精度有關(guān)，鋁模板的力學性能與材質(zhì)有關(guān)。6061-T6是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應用，可使用性好，容易涂層，加工性好。其力學性能:抗拉強度》h260 M Pa，屈服強度>240MPa，伸長率>8%。反映表面質(zhì)量的模具擠壓深度應0. 06mm。必須嚴格按照《一般工業(yè)用鋁及鋁合金板、帶材第1部分》CB3880. 1-2006和《鋁合金建筑型材》GB5237. 1-2008兩項現(xiàn)有的鋁型材和板材的國家標準選材。鋁模板的焊接和表而處理應參照鋁型材加工工藝的有關(guān)國家標準。

3）推廣應用問題 ①解決認識問題鋁合金材料或鋁模板購進，都比木膠合板模板或鋼模板投資大這是事實。但鋁模板能用多少次，攤銷費有多大，承載力有多大，澆筑效果怎么樣，操作使用是否方便等一系列問題，建議協(xié)會協(xié)助施工單位和模板生產(chǎn)廠家組織參觀正在采用鋁模板的施工工程。②加強管理問題 鋁合金模板至今尚未有國家的產(chǎn)品標準和操作使用規(guī)范，有些企業(yè)還沒有完備的產(chǎn)品標準。單一的企業(yè)標準或地方標準，在很大程度上影響到建筑鋁模板的推廣應用。因此，建議協(xié)會積極協(xié)助政府有關(guān)部門組織制定產(chǎn)品標準和應用技術(shù)規(guī)程。③專業(yè)化施工問題 配合配模設(shè)計一銷售租賃一技術(shù)培訓一現(xiàn)場服務一質(zhì)量監(jiān)督一工程承包，加強建筑勞務市場人力資源管理，建立健全模板專業(yè)化施工隊伍。建議協(xié)會為建設(shè)我國模板腳手架專業(yè)化施工隊伍，編制相應的培訓教材。

④樣板工程問題 當今在超高層景點工程中正在積極采用大行程液壓頂升模板體系、鋁模板早拆支撐體系、建筑保護屏、智能化的爬模和爬升腳手架等新型模板腳手架技術(shù)，將會對我國模板腳手架的技術(shù)進步和施工技術(shù)的快速發(fā)展有極大的推動作用。⑤積極創(chuàng)造條件采用新技術(shù)和支持新技術(shù)。

6、結(jié)語

我國建筑鋁模板產(chǎn)業(yè)的崛起將促進我國模板腳手架的技術(shù)進步，必將推進我國綠色建筑施工技術(shù)的快速發(fā)展。